(57)【要約】【課題】投射型画像表示素子装置において実際に投射された画像を見ながら１／４位相差板の進相軸または遅相軸を調節することなく、作業性を向上し、また調整機構を小型化する。【解決手段】光源と、反射型液晶表示素子と、第１の偏光を反射し第２の偏光を透過することで光源からの照明光を分離する偏光ビームスプリッターと、１／４位相差板と、投射レンズ系とを有し、前記１／４位相差板が前記１／４位相差板の進相軸または遅相軸が前記反射型液晶表示素子への入射光軸と反射光軸とを含む平面に直交する方向にある状態で保持部材を介して前記偏光ビームスプリッターに固定されている偏光ビームスプリッターユニットからなる反射型画像投射装置。【選択図】　　　　図１
2004061726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、反射型液晶表示素子と、第１の偏光を反射し第２の偏光を透過することで光源からの照明光を分離する偏光ビームスプリッターと、１／４位相差板と、投射レンズ系とを有し、前記１／４位相差板が前記１／４位相差板の進相軸または遅相軸が前記反射型液晶表示素子への入射光軸と反射光軸とを含む平面に直交する方向にある状態で保持部材を介して前記偏光ビームスプリッターに固定されている偏光ビームスプリッターユニットからなることを特徴とする反射型画像投射装置。
【請求項２】
１つの前記保持部材が１／４位相差板に固着され、前記保持部材と偏光ビームスプリッターとを固定することで前記１／４位相差板が前記偏光ビームスプリッターに固定されていることを特徴とする請求項１に記載の偏光ビームスプリッターユニットからなる反射型画像投射装置。
【請求項３】
前記保持部材は第１の保持部材と第２の保持部材とからなり、前記第１の保持部材は１／４位相差板に固着され、前記第２の保持部材は偏光ビームスプリッターに固着され、前記第１の保持部材と前記第２の保持部材とを固定することで前記１／４位相差板が前記偏光ビームスプリッターに固定されていることを特徴とする請求項１に記載の偏光ビームスプリッターユニットからなる反射型画像投射装置。
【請求項４】
前記保持部材がガラス部材であることを特徴とする請求項１に記載の偏光ビームスプリッターユニットからなる反射型画像投射装置。
【請求項５】
前記反射型液晶表示素子が黒表示状態において発生する位相差を補正する異方性フィルターと１／４位相差板と偏光ビームスプリッターとが一体で固定されていることを特徴とする請求項１から４に記載の偏光ビームスプリッター装置からなる反射型画像投射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は色合成光学素子及びそれを用いた投射型画像表示装置に関し、例えばカラー液晶パネルに基づく投射像原画をスクリーン面上に拡大投射するカラー液晶プロジェクターに好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、入射した照明光を画像信号に応じて変調し反射して画像光を形成する反射型液晶表示素子と、偏光ビームスプリッターと、反射型液晶表示素子と偏光ビームスプリッターとのあいだに１／４位相差板を配置し、偏光ビームスプリッターと１／４位相差板とを接合した投射型画像表示装置は、特公平０７−３８０５０号公報などに提案されている。
【０００３】
ここで、従来の投射型画像表示装置の構成例を図１４に示す。１０１は光源、１０２は偏光ビームスプリッター、１０３は１／４位相差板、１０４は反射型液晶表示素子、１０５は入射光軸、１０６は反射光軸、１０７は１／４位相差板１０３の進相軸、１０８は１／４位相差板１０３の遅相軸、１０９は偏光ビームスプリッター１０２の偏光分離膜、１１０は投射レンズである。光源１０１から出射した光は、偏光ビームスプリッター１０２の偏光分離膜１０９によってＳ偏光を反射し、１／４位相板１０３を透過し、反射型液晶表示素子１０４に入射する。反射型液晶表示素子１０４で画像変調された光は１／４位相板１０３を透過し、偏光ビームスプリッター１０２の偏光分離膜１０９によってＰ偏光のみ透過させ、投射レンズ１０９によって画像投射される。上記従来の投射型画像表示装置において、Ｓ偏光またはＰ偏光の光線が偏光ビームスプリッター１０２に対して斜めに入射する場合、偏光ビームスプリッター１０２の偏光分離膜１０９を出射した光は偏光分離膜１０９への入射角度に応じて偏光方向が所定の方向（Ｓ偏光またはＰ偏光）から回転した直線偏光となるが、進相軸または遅相軸が反射型液晶表示素子１０４への入射光軸と反射光軸とを含む平面に直交する方向にある理想的な１／４位相差板１０３を２度透過することにより、再び偏光ビームスプリッター１０２に入射した光は偏光分離膜１０９に対して所定の偏光方向（Ｓ偏光またはＰ偏光）となり、偏光分離膜１０９で完全に検光するような偏光方向となる。このとき１／４位相板１０３の光学的作用は、偏光ビームスプリッター１０２によって発生する入射角度に応じた偏光軸の回転を補正して、コントラストを向上させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、投射型画像表示素子装置において投射された画像のコントラストを向上させる為に用いられる１／４位相差板は一般的に偏光ビームスプリッターと反射型液晶表示素子のあいだに設けられ、１／４位相差板の進相軸または遅相軸が反射型液晶表示素子への入射光軸と反射光軸とを含む平面に直交する方向と異なる場合は、偏光ビームスプリッターの偏光分離膜を出射した光が１／４位相差板を２度透過するとき入射偏光方向と進相軸または遅相軸方向が異なることで位相差が発生し、再び偏光ビームスプリッターに入射するとき偏光分離膜に対して所定の偏光方向から傾くことで完全に検光されず漏れ光が発生するために、１／４位相差板の進相軸または遅相軸を反射型液晶表示素子への入射光軸と反射光軸とを含む平面に直交する方向にし偏光ビームスプリッターで理想的に検光され、前記投射前記投射型画像表示装置により実際に投影された画像の黒の光量が減少するように１／４位相差板の進相軸または遅相軸を調整しなくてはならなかった。
【０００５】
前記従来例においては１／４位相差板の調整方法に関する開示はなく、これまでは、１／４位相差板の調整は調整機構を投射型画像表示素子装置に設け、実際に投射型画像表示素子装置によって投射された画像を見ながらおこなわれるために作業性が悪く、調整機構が必要となり装置（投射型画像表示素子装置）が大型化してしまうという問題があった。
【０００６】
また、公知例には偏光ビームスプリッターに１／４位相差板を固着した実施形態が開示されているが、一般に１／４位相差板を偏光ビームスプリッターに固着するときには１／４位相差板のフィルムの一方の面に接着剤を塗布し、偏光ビームスプリッターのプリズム面に直接固着する方法が用いられるが、この方法では１／４位相差板の進相軸と遅相軸を精度良く調整することができず、コントラストが低下するという問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、本発明では、光源と、反射型液晶表示素子と、光源からの光を複数の光束に分割して均一強度化する光束分割系と、光源からの無偏光光を偏光方向の揃った光に変換する偏光変換素子と、偏光変換素子からの光を集光し反射型液晶表示素子に入射する光をテレセントリックな光とする集光レンズ系と、光源からの光を第１の波長領域と第２の波長領域の光に分離する色分離素子と、第１の偏光を反射し第２の偏光を透過することで光を分離する偏光ビームスプリッターと、偏光ビームスプリッターと反射型液晶表示素子との間に設けられた１／４位相差板と、偏光ビームスプリッターとλ／４位相差板とを固定するために用いられるλ／４位相差板に固着された第１の板保持部材と、偏光ビームスプリッターに固着された第２の保持部材と、投射レンズ系とからなる反射型画像投射装置において、
１／４位相差板はλ／４位相差板に固着された第１の板保持部材と偏光ビームスプリッターに固着された第２の保持部材とを接着することで偏光ビームスプリッターに固定しており、１／４位相差板の進相軸または遅相軸は反射型液晶表示素子への入射光軸と反射光軸とを含む平面に直交している。１／４位相差板は偏光ビームスプリッターに固定する際に、１／４位相差板の進相軸または遅相軸の位置は調整する必要があり、本件で考案した１／４位相差板の遅相軸または進相軸を調整するための１／４位相差板進相軸（遅相軸）調整光学装置によっておこなわれる。
【０００８】
ここで、上記構成の１／４位相差板の遅相軸または進相軸を調整するための１／４位相差板進相軸（遅相軸）調整光学装置を図６で説明する。９ａは偏光ビームスプリッター、９ａ１は偏光分離膜、１２ｇは１／４位相差板、１３ｇａは１／４位相差板１２ｇに固着された第１の保持部材、１３ｇｂは偏光ビームスプリッター９ａに固着された第２の保持部材、１５は反射ミラー、１６はＬＥＤなどの光源、１７は光源からの照明光を集光するための集光レンズ、１８は偏光ビームスプリッターに入射する偏光方向を揃える偏光子、１９は偏光ビームスプリッター９ａから出射した偏光成分を調べる検光子、２０は光量測定器、２１は光量測定器２０の受光面に光を集光するためのレンズである。つぎに、１／４位相差板進相軸（遅相軸）調整光学装置の光学的な作用について述べる。光源１６から出射した無偏光の光は集光レンズ１７によって集光された後、偏光子１８によってＳ偏光に揃えられ偏光ビームスプリッター９ａに入射される。偏光ビームスプリッター９ａを反射した光は遅相軸または進相軸が調整されていない１／４位相差板１２ｇを透過し反射ミラー１５を反射し再び遅相軸または進相軸が調整されていない１／４位相差板１２ｇを透過し、偏光ビームスプリッター９ａに入射する。さらに偏光ビームスプリッター９ａを透過した光を検光子１９でＰ偏光成分を検光し、レンズ２１で集光した後、光量測定器２０で光量測定する。
【０００９】
ここで、一般的に１／４位相差板は、１／４位相差板の進相軸または遅相軸が反射型液晶表示素子への入射光軸と反射光軸とを含む平面に直交する方向と異なる場合は、偏光ビームスプリッターの偏光分離膜を出射した光が１／４位相差板を２度透過するとき入射偏光方向と進相軸または遅相軸方向が異なることで位相差が発生し、再び偏光ビームスプリッターに入射するとき偏光分離膜に対して所定の偏光方向から傾くことで完全に検光されず漏れ光が発生する。
【００１０】
ここで、１／４位相差板進相軸（遅相軸）調整光学装置による１／４位相差板１２ｇの遅相軸または進相軸の調整方法について述べる。検光子１９の偏光軸は１／４位相差板１２ｇの遅相軸または進相軸が調整されていないことによって発生する漏れ光の偏光成分であるＰ偏光方向にする。ここで、１／４位相板１２ｇの進相軸または遅相軸を調整し１／４位相差板の進相軸または遅相軸が反射型液晶表示素子への入射光軸と反射光軸とを含む平面に直交する方向とすることでＰ偏光成分は発生しないことから、光量測定器２０での測定値が減少するように１／４位相板１２ｇの進相軸または遅相軸を調整することで、１／４位相板１２ｇの進相軸または遅相軸の位置を決めることが可能となる。
【００１１】
次に１／４位相差板１２ｇの遅相軸または進相軸を調整したのち、１／４位相差板１２ｇに固着された第１の保持部材１３ｇａと偏光ビームスプリッター９ａに固着された第２の保持部材１３ｇｂとを接着面１３ｇｃで接着することで１／４位相差板１２ｇと偏光ビームスプリッター９ａと固定し、保持部材１３ｇａ，１３ｇｂを介して固定された１／４位相差板１２ｇと偏光ビームスプリッター９ａのユニットを反射型画像変調装置に組み込む。
【００１２】
以上のように、簡易的な光学装置（１／４位相差板進相軸（遅相軸）調整光学装置）を用いて１／４位相差板の遅相軸または進相軸の調整をおこない、偏光ビームスプリッターの偏光分離面と１／４位相差板の遅相軸または進相軸との位置を固定することで、投射型画像表示素子装置において実際に投射された画像を見ながら１／４位相差板の進相軸または遅相軸を調節する必要がなく、作業性が向上し、調整機構（１／４位相差板進相軸（遅相軸）調整光学装置）小型化できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施形態１
図１には、本発明の第１実施形態である反射型画像変調装置を示している。図中、１は高圧水銀ランプなどからなる光源、２は光源１から光を所定の方向に放射するためのリフレクター、３は均一な照明強度を有する照明領域を形成するためのインテグレーターであり、フライアイレンズ３ａ、３ｂから構成されており、４は無偏光な光を所定の偏光方向に揃える偏光変換素子であり、偏光分離膜４ａと反射膜４ｂと１／２位相差板４ｃとから構成されており、５は照明光を集光するコンデンサーレンズ、６はミラー、７は照明光をテレセントリックな光にするフィールドレンズ、８は緑の波長領域光を透過するダイクロイックミラー、９ａ１、９ｂ１、９ｃ１はそれぞれＳ偏光を反射してＰ偏光を透過させる特性をもつ偏光分離膜、９ａ、９ｂ、９ｃはそれぞれ偏光分離膜９ａ１、９ｂ１、９ｃ１を有する偏光ビームスプリッター、１０ａ、１０ｂはそれぞれ所定波長領域の光の偏光方向を９０°変換（回転）する色選択性位相差板、１１ｒ、１１ｇ、１１ｂはそれぞれ入射した照明光を反射するとともに画像信号に応じて変調して画像光を形成する反射型液晶表示素子、１２ｒ、１２ｇ、１２ｂはそれぞれ１／４位相差板、１３ｒａ、１３ｇａ、１３ｂａはそれぞれ偏光ビームスプリッター９ａ、９ｂ、９ｃと１／４位相差板１２ｒ、１２ｇ、１２ｂとを固定するために用いられる１／４位相差板１２ｒ、１２ｇ、１２ｂに固着された第１の保持部材、１３ｒｂ、１３ｇｂ、１３ｂｂはそれぞれ偏光ビームスプリッター９ａ、９ｂ、９ｃと１／４位相差板１２ｒ、１２ｇ、１２ｂとを固定するために用いられる偏光ビームスプリッター９ａ、９ｂ、９ｃに固着された第２の保持部材であり、１４は投射レンズ系である。
【００１４】
次に、上記構成の光学的な作用を説明する。光源１から出射した光はリフレクター２によりフライアイレンズ３ａの方向に集光される。この光束は、フライアイレンズ３ａにより複数の光束に分割された後、複数の光束はフライアイレンズ３ｂ、コンデンサーレンズ５およびフィールドレンズ７の作用によって各反射型液晶表示素子１１ｒ、１１ｇ、１１ｂ上に重ね合わされ、均一な照明強度の照明領域を各反射型液晶表示素子１１ｒ、１１ｇ、１１ｂ上に形成する。また、このときフライアイレンズ３ｂから出射した多数の光束はそれぞれの光束に対応した偏光分離膜４ａでＰ偏光とＳ偏光とに分離される。Ｐ偏光は１／２位相差板４ｃによりＳ偏光と同方向の偏光成分に変換され、Ｓ偏光は反射膜４ｂにより反射される。これにより、フライアイレンズ３ｂから出射した多数の光束は、所定の偏光方向を有する光として同一方向に出射される。偏光変換素子４によりほぼＳ偏光にそろえられた光は、緑の波長領域光を透過するダイクロイックミラー８（図２に透過曲線を示す）に入射し、緑の波長領域光は透過し、赤と青の波長領域光は反射する。ダイクロイックミラー８を透過した緑領域光は偏光ビームスプリッター９ａに入射し、偏光分離膜９ａ１において反射して、１／４位相差板１２ｇを透過し、反射型液晶表示素子１１ｇに入射する。一方、ダイクロイックミラー８を反射した赤と青の波長領域光は、第１の色選択性位相差板１０ａによって青の波長領域光のみ偏光方向を９０°変換されてＰ偏光となり、赤の波長領域光はＳ偏光のままで、偏光ビームスプリッター９ｂに入射する。ここで、第１の色選択性位相差板１０ａの特性を図３に示す。点線の曲線が入射偏光方向に対して直交した偏光方向の透過率を示し、実線が入射偏光方向に対して平行な偏光方向の透過率を示す。偏光ビームスプリッター９ｂの偏光分離膜９ｂ１において、Ｐ偏光である青の波長領域光は透過し、Ｓ偏光である赤の波長領域光は反射する。これにより、互いに偏光方向が直交する赤と青の波長領域光に分離される。偏光ビームスプリッター９ｂを反射した赤の波長領域光は、１／４位相差板１２ｒを透過し、反射型液晶表示素子１１ｒに入射し、偏光ビームスプリッター９ｂを透過した青の波長領域光は、１／４位相差板１２ｇを透過し、反射型液晶表示素子１１ｇに入射する。さらに、反射型液晶表示素子１１ｇによって変調され反射した緑の波長領域光は、Ｐ偏光となって偏光ビームスプリッター９ａ、９ｃを透過する。また、反射型液晶表示素子１１ｒによって変調され反射した赤の波長領域光は、Ｐ偏光となって偏光ビームスプリッター９ｂを透過し、第２の色選択性位相差板１０ｂに入射する。ここで、第２の色選択性位相差板１０ｂの特性を図４に示す。点線の曲線が入射偏光方向に対して直交した偏光方向の透過率を示し、実線が入射偏光方向に対して平行な偏光方向の透過率を示す。また反射型液晶表示素子１１ｂによって変調され反射した青の波長領域光は、Ｓ偏光となって偏光ビームスプリッター９ｂを反射し、第２の色選択性位相差板１０ｂに入射する。赤の波長領域光のみ偏光方向を９０°変換する第２の色選択性位相差板１０ｂに入射した赤と青の波長領域光は第２の色選択性位相差板１０ｂにより赤の波長��域光のみ偏光方向を９０°変換されてＳ偏光となり、青の波長領域光はＳ偏光のままで、偏光ビームスプリッター９ｃに入射し、反射する。そして、ＲＧＢの全波長領域の光は偏光ビームスプリッター９ｃによって合成され、投射レンズ１４に導かれ、不図示のスクリーン等に投射される。
【００１５】
このとき、図１で示した１／４位相差板１２ｇは第１の保持部材１３ｇａと第２の保持部材１３ｇｂとを介して偏光ビームスプリッター９ａに固定しているが、固定構造を拡大図（図５ａ、図５ｂ、図５ｃ、図５ｄ）で説明する。図５ａは図１と同方向から見た図で、１／４位相差板１２ｇの側面１２ｇａと入射面１２ｇｂとに固着された第１の保持部材１３ｇａと、偏光ビームスプリッター９ａの側面９ａａと出射面９ａｂとに固着された第２の保持部材１３ｇｂとを接着面１３ｇｃでＵＶ硬化剤等の接着剤を用いて接着することで１／４位相差板１２ｇと偏光ビームスプリッター９ａとを固定している。
【００１６】
また、図５ｂは、第１の保持部材１３ｇａと第２の保持部材１３ｇｂとを斜めから見た図で、第１の保持部材１３ｇａの面１３ｇａａ（十字斜線部）は１／４位相差板１２ｇの側面１２ｇａと固着する面で、面１３ｇａｂ（斜線部）は１／４位相差板１２ｇの入射面１２ｇｂと固着する面である。第２の保持部材１３ｇｂの面１３ｇｂａ（十字斜線部）は偏光ビームスプリッター９ａの側面９ａａと固着する面で、面１３ｇｂｂ（斜線部）は偏光ビームスプリッター９ａの出射面９ａｂと固着する面で、第１の保持部材１３ｇａと第２の保持部材１３ｇｂの接着面１３ｇｃ（太線内）を接着することで、１／４位相差板１２ｇと偏光ビームスプリッター９ａとを固定する。図５ｃは１／４位相差板１２ｇと第１の保持部材１３ｇａとを反射型液晶表示素子１１ｇ側から見た図である。図５ｄは１／４位相差板１２ｇと第１の保持部材１３ｇａと第２の保持部材１３ｇｂと偏光ビームスプリッター９ａとをダイクロイックミラー８側から見た図である。また、それぞれ１／４位相差板１２ｒ、１２ｂは１／４位相差板１２ｇと同様にそれぞれ第１の保持部材１３ｒａ、１３ｂａと第２の保持部材１３ｒｂ，１３ｂｂとを介して偏光ビームスプリッター９ｂに固定している。また、それぞれ第１の保持部材１３ｒａ，１３ｇａ，１３ｂａと第２の保持部材１３ｒｂ，１３ｇｂ，１３ｂｂは照明有効領域外に配置している。
【００１７】
このとき、１／４位相差板１２ｇの進相軸または遅相軸は反射型液晶表示素子１１ｇへの入射光軸と反射光軸とを含む平面に直交している。また、１／４位相差板１２ｇ　は偏光ビームスプリッター９ａに固定する際に、１／４位相差板１２ｇの進相軸または遅相軸の位置は調整する必要があり、本件で考案した１／４位相差板１２ｇの遅相軸または進相軸を調整するための１／４位相差板進相軸（遅相軸）調整光学装置（図６）によっておこなわれる。
【００１８】
ここで、上記構成の１／４位相差板１２ｒ，１２ｇ，１２ｂの遅相軸または進相軸を調整するための１／４位相差板進相軸（遅相軸）調整光学装置を図６で説明する。なお、図１に示した反射型画像変調装置と共通する構成要素には同じ符号を付している。１５は反射ミラー、１６はＬＥＤなどの光源、１７は光源からの照明光を集光するための第１の集光レンズ、１８は偏光ビームスプリッターに入射する偏光方向を揃える偏光子、１９は偏光ビームスプリッター９ａから出射した偏光成分を調べる検光子、２０は光量測定器、２１は光量測定器２０の受光面に光を集光するための第２の集光レンズである。つぎに、１／４位相差板進相軸（遅相軸）調整光学装置の光学的な作用について述べる。光源１６から出射した無偏光の光は第１の集光レンズ１７によって集光された後、偏光子１８によってＳ偏光に揃えられ偏光ビームスプリッター９ａに入射される。偏光ビームスプリッター９ａを反射した光は遅相軸または進相軸が調整されていない１／４位相差板１２ｇを透過し反射ミラー１５を反射し再び遅相軸または進相軸が調整されていない１／４位相差板１２ｇを透過し、偏光ビームスプリッター９ａに入射する。さらに偏光ビームスプリッター９ａを透過した光を検光子１９でＰ偏光成分を検光し、レンズ２１で集光した後、光量測定器２０で光量測定する。
【００１９】
ここで、実際の１／４位相差板進相軸（遅相軸）調整光学装置においては、偏光子１８によりＳ偏光に揃えられた光は偏光ビームスプリッター９ａを反射して、さらに１／４位相差板１２ｇを２度透過するとき１／４位相差板１２ｇの遅相軸または進相軸が調整されていない（１／４位相差板の進相軸または遅相軸が反射型液晶表示素子への入射光軸と反射光軸とを含む平面に直交する方向と異なる）ことにより位相差が発生し、偏光ビームスプリッター９ａの偏光分離膜９ａ１に対して理想的な偏光方向（Ｓ偏光方向）から傾きＰ偏光方向の偏光成分が発生することで、Ｐ偏光方向の偏光成分の光が偏光ビームスプリッター９ａで検光されず透過することとなる。
【００２０】
ここで、１／４位相差板進相軸（遅相軸）調整光学装置による１／４位相差板１２ｇの遅相軸または進相軸の調整方法について述べる。検光子１９の偏光軸は１／４位相差板１２ｇの遅相軸または進相軸が調整されていないことによって発生する漏れ光の偏光方向であるＰ偏光方向にする。ここで、１／４位相板１２ｇの進相軸または遅相軸を調整し１／４位相差板の進相軸または遅相軸が反射型液晶表示素子への入射光軸と反射光軸とを含む平面に直交する方向とすることでＰ偏光成分は発生しないことから、光量測定器２０での測定値が減少するように１／４位相板１２ｇの進相軸または遅相軸を調整することで、１／４位相板１２ｇの進相軸または遅相軸の位置を決めることが可能となる。
【００２１】
次に１／４位相差板１２ｇの遅相軸または進相軸を調整したのち、１／４位相差板１２ｇに固着された第１の保持部材１３ｇａと偏光ビームスプリッター９ａに固着された第２の保持部材１３ｇｂとを接着面１３ｇｃで接着することで１／４位相差板１２ｇと偏光ビームスプリッター９ａと固定する。また、それぞれ１／４位相差板１２ｒ，１２ｂと偏光ビームスプリッター９ｂのユニットも同様に調整後、それぞれ第１の保持部材１３ｒａ，１３ｂａと第２の保持部材１３ｒｂ，１３ｂｂとを介して固定する。さらに、調整された１／４位相差板１２ｇ，１２ｒ，１２ｂと偏光ビームスプリッター９ａ，９ｂを固定したユニットを反射型画像変調装置に組み込む。
【００２２】
実施形態２
図７には、本発明の第２実施形態である反射型画像変調装置を示している。なお、本実施形態において、第１実施形態と共通する構成要素には第１実施形態と同じ符号を付している。
【００２３】
１３ｒｄ、１３ｇｄ、１３ｂｄはそれぞれ偏光ビームスプリッター９ａ、９ｂ、９ｃと１／４位相差板１２ｒ、１２ｇ、１２ｂとを固定するために用いられる１／４位相差板１２ｒ、１２ｇ、１２ｂに固着された保持部材である。
このとき、図７で示した１／４位相差板１２ｇは保持部材１３ｇｄを介して偏光ビームスプリッター９ａに固定しているが、固定構造を拡大図（図８ａ、図８ｂ、図８ｃ、図８ｄ）で説明する。図８ａは図１と同方向から見た図で、１／４位相差板１２ｇの側面１２ｇａと入射面１２ｇｂとに固着された保持部材１３ｇｄと偏光ビームスプリッター９ａの出射面９ａｂとを接着面１３ｇｃでＵＶ硬化剤等の接着剤を用いて接着することで１／４位相差板１２ｇと偏光ビームスプリッター９ａとを固定している。
【００２４】
また、図８ｂは、保持部材１３ｇｄを斜めから見た図で、面１３ｇｄａ（十字斜線部）は１／４位相差板１２ｇの側面１２ｇａと固着する面で、面１３ｇｄｂ（斜線部）は１／４位相差板１２ｇの入射面１２ｇｂと固着する面で、保持部材１３ｇｄの接着面１３ｇｃ（太線内）と偏光ビームスプリッター９ａの出射面９ａｂとを接着することで、１／４位相差板１２ｇと偏光ビームスプリッター９ａとを固定する。図８ｃは１／４位相差板１２ｇと保持部材１３ｇｄとを反射型液晶表示素子１１ｇ側から見た図である。図８ｄは１／４位相差板１２ｇと保持部材１３ｇｄと偏光ビームスプリッター９ａとをダイクロイックミラー８側から見た図である。また、それぞれ１／４位相差板１２ｒ、１２ｂは１／４位相差板１２ｇと同様にそれぞれ保持部材１３ｒｄ、１３ｂｄを介して偏光ビームスプリッター９ｂに固定している。また、それぞれ保持部材１３ｒｄ，１３ｇｄ，１３ｂｄは照明有効領域外に配置する。
【００２５】
このとき、１／４位相差板１２ｇの進相軸または遅相軸は反射型液晶表示素子１１ｇへの入射光軸と反射光軸とを含む平面に直交する位置で偏光ビームスプリッター９ａに固定されている。また、１／４位相差板１２ｇの進相軸または遅相軸の位置は実施形態１と同様に、１／４位相差板進相軸（遅相軸）調整光学装置（図６）によっておこなわれ、遅相軸または進相軸が調整された１／４位相差板１２ｇは、１／４位相差板１２ｇに固着された保持部材１３ｇｄと偏光ビームスプリッター９ａとを接着面１３ｇｃで接着することで偏光ビームスプリッター９ａと固定する。また、それぞれ１／４位相差板１２ｒ，１２ｂと偏光ビームスプリッター９ｂのユニットも同様に調整後、それぞれ保持部材１３ｒｄ，１３ｂｄを介して固定する。さらに、調整された１／４位相差板１２ｇ，１２ｒ，１２ｂと偏光ビームスプリッター９ａ，９ｂを固定したユニットを反射型画像変調装置に組み込む。
【００２６】
実施形態３
図９には、本発明の第２実施形態である反射型画像変調装置を示している。なお、本実施形態において、第１実施形態と共通する構成要素には第１実施形態と同じ符号を付している。
【００２７】
１３ｒｅ、１３ｇｅ、１３ｂｅはそれぞれ偏光ビームスプリッター９ａ、９ｂ、９ｃと１／４位相差板１２ｒ、１２ｇ、１２ｂとを固定するために用いられる１／４位相差板１２ｒ、１２ｇ、１２ｂに固着された第１の保持部材、１３ｒｆ、１３ｇｆ、１３ｂｆはそれぞれ偏光ビームスプリッター９ａ、９ｂ、９ｃと１／４位相差板１２ｒ、１２ｇ、１２ｂとを固定するために用いられる偏光ビームスプリッター９ａ、９ｂ、９ｃに固着された第２の保持部材、１３ｒｇ，１３ｇｇ，１３ｂｇははそれぞれ第１の保持部材１３ｒｅ、１３ｇｅ、１３ｂｅと第２の保持部材１３ｒｆ、１３ｇｆ、１３ｂｆとを固定するために用いられるネジ部材である。
【００２８】
このとき、図９で示した１／４位相差板１２ｇは第１の保持部材１３ｇｅと第２の保持部材１３ｇｆとを介して偏光ビームスプリッター９ａに固定しているが、固定構造を拡大図（図１０ａ、図１０ｂ、図１０ｃ、図１０ｄ）で説明する。
図１０ａは図１と同方向から見た図で、１／４位相差板１２ｇの側面１２ｇａと入射面１２ｇｂとに固着された第１の保持部材１３ｇｅと、偏光ビームスプリッター９ａの側面９ａａと出射面９ａｂとに固着された第２の保持部材１３ｇｆとをねじ部材１３ｇｇでねじ止めすることで１／４位相差板１２ｇと偏光ビームスプリッター９ａとを固定している。　図１０ｂは、第１の保持部材１３ｇｅと第２の保持部材１３ｇｆとを斜めから見た図で、第１の保持部材１３ｇｅの面１３ｇｅａは１／４位相差板１２ｇの側面１２ｇａと固着する面で、面１３ｇｅｂは１／４位相差板１２ｇの入射面１２ｇｂと固着する面で、第２の保持部材１３ｇｆの面１３ｇｆａは偏光ビームスプリッター９ａの側面９ａａと固着する面で、面１３ｇｆｂは偏光ビームスプリッター９ａの出射面９ａｂと固着する面で、１３ｇｇは第２の保持部材１３ｇｆに固定されたねじで、１３ｇｈは１／４位相差板の同心円状に第１の保持部材１３ｇｅをスライドすることのできるスライド穴で、スライド穴１３ｇｈにねじ１３ｇｇを挿入しナット１３ｇｈ１で固定する構成である。このとき第１の保持部材１３ｇｅと第２の保持部材１３ｇｆは接面１３ｇｃ（太線内）で接している。図１０ｃは１／４位相差板１２ｇと第１の保持部材１３ｇｅとを反射型液晶表示素子１１ｇ側から見た図である。図１０ｄは１／４位相差板１２ｇと第１の保持部材１３ｇｅと第２の保持部材１３ｇｆと偏光ビームスプリッター９ａとをダイクロイックミラー８側から見た図である。また、それぞれ１／４位相差板１２ｒ、１２ｂは１／４位相差板１２ｇと同様にそれぞれ第１の保持部材１３ｒｅ、１３ｂｅと第２の保持部材１３ｒｆ，１３ｂｆとを介して偏光ビームスプリッター９ｂに固定している。また、それぞれ第１の保持部材１３ｒｅ，１３ｇｅ，１３ｂｅと第２の保持部材１３ｒｆ，１３ｇｆ，１３ｂｆは照明有効領域外に配置する。
【００２９】
またこのとき、１／４位相差板１２ｇの進相軸または遅相軸の位置は実施形態１と同様に、１／４位相差板進相軸（遅相軸）調整光学装置（図６）によっておこなわれ、遅相軸または進相軸が調整された１／４位相差板１２ｇは、１／４位相差板１２ｇに固着された第１の保持部材１３ｇｅと偏光ビームスプリッター９ａに固着された第２の保持部材１３ｇｆとをねじ１３ｇｇによってねじ止めすることで偏光ビームスプリッター９ａと固定する。また、それぞれ１／４位相差板１２ｒ，１２ｂと偏光ビームスプリッター９ｂのユニットも同様に調整後、それぞれ第１の保持部材１３ｒｅ，１３ｂｅと第２の保持部材１３ｒｆ，１３ｂｆとを介して固定する。さらに、調整された１／４位相差板１２ｇ，１２ｒ，１２ｂと偏光ビームスプリッター９ａ，９ｂを固定したユニットを反射型画像変調装置に組み込む。
【００３０】
実施形態４
図１１には、本発明の第４実施形態である反射型画像変調装置を示している。なお、本実施形態において、第１実施形態と共通する構成要素には第１実施形態と同じ符号を付している。
【００３１】
１３ｒｊ、１３ｇｊ、１３ｂｊはそれぞれ偏光ビームスプリッター９ａ、９ｂ、９ｃと１／４位相差板１２ｒ、１２ｇ、１２ｂとを固定するために用いられるガラス板からなる保持部材である。
【００３２】
このとき、図１１で示した１／４位相差板１２ｇはガラス保持部材１３ｇｊを介して偏光ビームスプリッター９ａに固定しているが、固定構造を拡大図（図１２ａ、図１２ｂ、図１２ｃ）で説明する。図１２ａは図１と同方向から見た図で、１／４位相差板１２ｇの入射面１２ｇｂは接合面でガラス保持部材１３ｇｊの接合面１３ｇｊａと接合し、偏光ビームスプリッター９ａの出射面９ａｂは接合面でガラス保持部材１３ｇｊの接合面１３ｇｊｂと接合することで１／４位相差板１２ｇと偏光ビームスプリッター９ａとを固定している。
【００３３】
また、図８ｂは１／４位相差板１２ｇとガラス保持部材１３ｇｊと偏光ビームスプリッター９ａとを斜めから見た図で、面１３ｇｊａ（斜線部）は１／４位相差板１２ｇの入射面１２ｇｂ（太線内）と固着する面で、面１３ｇｊｂ（１／４位相差板１２ｇの偏光ビームスプリッター側の面）は偏光ビームスプリッター９ａの出射面９ａｂと固着する面である。図１２ｃは１／４位相差板１２ｇとガラス保持部材１３ｇｊと偏光ビームスプリッター９ａとをダイクロイックミラー８側から見た図である。また、それぞれ１／４位相差板１２ｒ、１２ｂは１／４位相差板１２ｇと同様にそれぞれガラス保持部材１３ｒｊ、１３ｂｊを介して偏光ビームスプリッター９ｂに固定している。
【００３４】
このとき、１／４位相差板１２ｇの進相軸または遅相軸は反射型液晶表示素子１１ｇへの入射光軸と反射光軸とを含む平面に直交する位置で偏光ビームスプリッター９ａに固定されている。
【００３５】
またこのとき、１／４位相差板１２ｇの進相軸または遅相軸の位置は実施形態１と同様に、１／４位相差板進相軸（遅相軸）調整光学装置（図１３）によっておこなわれる。実施形態１で述べた図６の１／４位相差板進相軸（遅相軸）調整光学装置と共通する構成要素には同じ符号を付している。１３ｇｊは１／４位相差板１２ｇと偏光ビームスプリッター９ａとを固定するために用いるガラス保持部材で、１／４位相差板１２ｇの入射面１２ｇｂとガラス保持部材１３ｇｊの接合面１３ｇｊａとは接合している。１／４位相差板進相軸（遅相軸）調整光学装置（図１３）によって、接合することで一体化した１／４位相差板１２ｇとガラス保持部材１３ｇｊを１／４位相差板１２ｇの遅相軸と進相軸平面内で回転させて１／４位相差板１２ｇの遅相軸または進相軸を調整した後、偏光ビームスプリッター９ａと接合することで偏光ビームスプリッター９ａと固定する。また、それぞれ１／４位相差板１２ｒ，１２ｂと偏光ビームスプリッター９ｂのユニットも同様に調整後、固定する。さらに、調整された１／４位相差板１２ｇ，１２ｒ，１２ｂと偏光ビームスプリッター９ａ，９ｂを固定したユニットを反射型画像変調装置に組み込む。
【００３６】
また、ガラス保持部材１３ｒｊ、１３ｇｊ、１３ｂｊの代わりに、反射型液晶表示素子が黒表示状態において発生する位相差を補正する複屈折性位相補償板をもちいた構成としても良い。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、反射型液晶表示素子と、偏光ビームスプリッターと、反射型液晶表示素子と偏光ビームスプリッターとの間に設けられたλ／４位相差板を有する投射型画像表示素子装置において、λ／４位相差板の進相軸または遅相軸を調節するための簡易的な光学装置（１／４位相差板進相軸（遅相軸）調整光学装置）を用いて１／４位相差板の遅相軸または進相軸の調整をおこない、偏光ビームスプリッターの偏光分離面と１／４位相差板の遅相軸または進相軸との位置を固定することで、投射型画像表示素子装置において実際に投射された画像を見ながら１／４位相差板の進相軸または遅相軸を調節する必要がなくなり、作業性が向上し、また調整機構（１／４位相差板進相軸（遅相軸）調整光学装置）を小型化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態を説明する図。
【図２】第１の実施形態のダイクロイックミラーの特性を示す図。
【図３】第１の実施形態の第１の色選択性位相差板の特性を示す図。
【図４】第１の実施形態の第２の色選択性位相差板の特性を示す図。
【図５】第１の実施形態の１／４位相差板の保持構造を拡大した図。
【図６】第１の実施形態の１／４位相差板の進相軸または遅相軸を調整するための、１／４位相差板進相軸（遅相軸）調整光学装置を説明する図。
【図７】第２の実施形態を説明する図。
【図８】第２の実施形態の１／４位相差板の保持構造を拡大した図。
【図９】第３の実施形態を説明する図。
【図１０】第３の実施形態の１／４位相差板の保持構造を拡大した図。
【図１１】第４の実施形態を説明する図。
【図１２】第４の実施形態の１／４位相差板の保持構造を拡大した図。
【図１３】第４の実施形態の１／４位相差板の進相軸または遅相軸を調整するための、１／４位相差板進相軸（遅相軸）調整光学装置を説明する図。
【図１４】従来例を説明する図。
【符号の説明】
１　光源
２　リフレクター
３　フライアイインテグレーター
４　偏光変換素子
５　コンデンサーレンズ
６　ミラー
７　フィールドレンズ
８　ダイクロイックミラー
９ａ１，９ｂ１，９ｃ１　偏光分離膜
９ａ，９ｂ，９ｃ　偏光ビームスプリッター
１０ａ，１０ｂ　色選択性位相差板
１１ｒ，１１ｇ，１１ｂ反射型液晶表示素子
１２ｒ，１２ｇ，１２ｂ　１／４位相差板
１３　１／４位相差板保持部材
１４　投射レンズ
１５　ミラー
１６　ＬＥＤ等の光源
１７　レンズ
１８　偏光子
１９　検光子
２０　光量測定器、
２１　レンズ
１０１　光源
１０２　偏光ビームスプリッター
１０３　１／４位相差板
１０４　反射型液晶表示素子
１０５　入射光軸
１０６　反射光軸
１０７　１／４位相差板の進相軸
１０８　１／４位相差板の遅相軸
１０９　投射レンズ
【図１】
2004061726.tif 000003
【図２】
2004061726.tif 000004
【図３】
2004061726.tif 000005
【図４】
2004061726.tif 000006
【図５】
2004061726.tif 000007
【図６】
2004061726.tif 000008
【図７】
2004061726.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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