(57)【要約】【課題】コントラスト比の低下が抑制された投影型画像表示装置を提供する。【解決手段】本発明の投影型画像表示装置２は、光源４と、光源４から出射された光を変調する少なくとも１つの液晶パネル６と、この液晶パネル６から出射された光を投影する投影光学系８とを有し、液晶パネル６は、液晶層１０と、液晶層１０の入射面１０Ａ側および出射面１０Ｂ側にそれぞれ配置された第１偏光板１２および第２偏光板１４と、液晶層１０と第１偏光板１２との間に液晶層１０に近い方から順に配置された第１の一軸性光学補償板１６および第１の二軸性光学補償板１７と、液晶層１０と第２偏光板１４との間に配置された第２の二軸性光学補償板１５とを有している。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から出射された光を変調する少なくとも１つの液晶パネルと、
前記少なくとも１つの液晶パネルから出射された光を投影する投影光学系とを有する投影型画像表示装置であって、
前記少なくとも１つの液晶パネルは、液晶層と、前記液晶層の入射面側および出射面側にそれぞれ配置された第１偏光板および第２偏光板と、前記液晶層と前記第１偏光板との間に前記液晶層に近い方から順に配置された第１の一軸性光学補償板および第１の二軸性光学補償板と、前記液晶層と前記第２偏光板との間に配置された第２の二軸性光学補償板とを有する、投影型画像表示装置。
【請求項２】
前記液晶層と前記第２の二軸性光学補償板との間に配置された第２の一軸性光学補償板をさらに有する、請求項１に記載の投影型画像表示装置。
【請求項３】
前記第１および第２の二軸性光学補償板の屈折率楕円体の主軸をａ軸、ｂ軸、ｃ軸とし、それぞれの主屈折率をｎａ、ｎｂ、ｎｃとした場合、
ｃ軸が前記二軸性光学補償板の主面の法線方向と略平行であり、かつ、ａ軸およびｂ軸が前記二軸性光学補償板の面内にあり、
ｎｂ＞ｎｃ＞ｎａである、請求項１または２に記載の投影型画像表示装置。
【請求項４】
前記第１および／または第２の一軸性光学補償板の屈折率楕円体の主軸をａ軸、ｂ軸、ｃ軸とし、それぞれの主屈折率をｎａ、ｎｂ、ｎｃとした場合、
ｃ軸が前記第１および／または第２の一軸性光学補償板の主面の法線方向と略平行であり、かつ、ａ軸およびｂ軸の方向が前記第１および／または第２の一軸性光学補償板の面内にあり、
ｎａ＝ｎｂ＞ｎｃである、請求項１から３のいずれかに記載の投影型画像表示装置。
【請求項５】
前記第１およびは第２の二軸性光学補償板のｃ軸の方向が、主面の法線方向に対して傾斜している、請求項１または２に記載の投影型画像表示装置。
【請求項６】
前記第１および／または第２の一軸性光学補償板のｃ軸の方向が、主面の法線方向に対して傾斜している、請求項１または２に記載の投影型画像表示装置。
【請求項７】
前記第１および第２の二軸性光学補償板のｃ軸の方向が、主面の法線方向に対する傾斜角θが１°＜θ＜２０°である、請求項５に記載の投影型画像表示装置。
【請求項８】
前記第１および／または第２の一軸性光学補償板のｃ軸の方向が、主面の法線方向に対する傾斜角θが１°＜θ＜２０°である、請求項６に記載の投影型画像表示装置。
【請求項９】
前記第１および第２の二軸性光学補償板のリタデーションｄ２・Δｎａｂ（Δｎａｂ＝ｎｂ−ｎａ、ｄ２は前記第１または第２の二軸性光学補償板の厚さ）の和が２００ｎｍ＜ｄ２・Δｎａｂ＜４００ｎｍの範囲にあり、前記第１および第２の二軸性光学補償板のリタデーションｄ２・Δｎａｃ（Δｎａｃ＝ｎｃ−ｎａ）の和が１００ｎｍ＜ｄ２・Δｎａｃ＜２００ｎｍの範囲にある、請求項１から８のいずれかに記載の投影型画像表示装置。
【請求項１０】
前記第１の一軸性光学補償板のリタデーションｄ１・Δｎａｃ（Δｎａｃ＝ｎｃ−ｎａ、ｄ１は前記第１の一軸性光学補償板の厚さ）が、４００ｎｍ＜−ｄ１・Δｎａｃ＜７００ｎｍである、請求項１、および３から９のいずれかに記載の投影型画像表示装置。
【請求項１１】
前記第１および第２の一軸性光学補償板のリタデーションｄ１・Δｎａｃ（Δｎａｃ＝ｎｃ−ｎａ、ｄ１は前記第１または第２の一軸性光学補償板の厚さ）の和が、４００ｎｍ＜−ｄ１・Δｎａｃ＜７００ｎｍである、請求項２から９のいずれかに記載の投影型画像表示装置。
【請求項１２】
前記第１および第２の一軸性光学補償板のリタデーションｄ１・Δｎａｃ（Δｎａｃ＝ｎｃ−ｎａ、ｄ１は前記第１または第２の一軸性光学補償板の厚さ）は、それぞれ、１００ｎｍ＜−ｄ１・Δｎａｃ＜４００ｎｍである、請求項１１に記載の投影型画像表示装置。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの液晶パネルは、３つの液晶パネルであって、
前記光源は異なる波長領域を有する３つの色光を出射し、
前記３つの色光のそれぞれは、前記３つの液晶パネルのそれぞれに入射し、前記３つの液晶パネルのそれぞれによって変調される、請求項１から１２のいずれかに記載の投影型画像表示装置。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの液晶パネルは、単一の液晶パネルであって、
前記光源は異なる波長領域を有する３つの色光を出射し、
前記３つの色光のそれぞれが異なる角度で前記単一の液晶パネルに入射し、
前記３つの色光のそれぞれが前記単一の液晶パネルによって変調される、請求項１から１２のいずれかに記載の投影型画像表示装置。
【請求項１５】
前記投影光学系が投影面上に形成する画像を構成する各フレーム画像のデータから複数のサブフレーム画像のデータを生成し、前記液晶パネルによって前記複数のサブフレーム画像を時分割で表示させる回路と、
前記液晶パネルによって表示される前記複数のサブフレーム画像のうち選択されたサブフレーム画像を前記投影面上でシフトさせる画像シフト素子とをさらに備える、請求項１から１２、および１４のいずれかに記載の投影型画像表示装置。
【請求項１６】
前記画像シフト素子は、光軸の位置を周期的にシフトさせる画像シフト部を少なくとも１つ備え、
前記画像シフト部は、第１の印加電圧のＨｉｇｈ／Ｌｏｗに応じて光の偏光方向を直交する２つの方向の間で切り替える第１の液晶セルと、第２の印加電圧のＨｉｇｈ／Ｌｏｗに応じて光の偏光方向を直交する２つの方向の間で切り替える第２の液晶セルと、光の偏光方向によって屈折率が異なる複屈折素子とを備え、
前記第１の液晶セル、前記第２の液晶セル、および前記複屈折素子は、この順序で光を透過するように配置され、前記第１および前記第２の液晶セルに含まれる液晶層の中間部のダイレクタが相互に直交するように前記第１および第２の液晶セルが配置されている、請求項１５に記載の投影型画像表示装置。
【請求項１７】
前記第１の液晶セルおよび前記第２の液晶セルは、それぞれ、旋光方向が反対の関係にあるＴＮモード液晶セルから形成されている、請求項１６に記載の投影型画像表示装置。
【請求項１８】
前記第１の液晶セルおよび前記第２の液晶セルは、それぞれ、ＥＣＢモード液晶セルから形成されている、請求項１６に記載の投影型画像表示装置。
【請求項１９】
前記画像シフト部の個数は複数である、請求項１５から１８のいずれかに記載の投影型画像表示装置。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの液晶パネルの主面の法線方向が、前記光源から出射された主光線の入射方向に対して１°＜ψ＜１５°傾いている、請求項１から１９のいずれかに記載の投影型画像表示装置。
【請求項２１】
前記投影光学系は投影レンズを有し、前記投影レンズのＦ値は１．８＞Ｆである、請求項１から２０のいずれかに記載の投影型画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像表示装置に関し、特に、液晶パネルを備えた投影型画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶パネルを備えた投影型画像表示装置によってフルカラー表示を行うには、一般に、赤、青、緑の三原色に応じて３つの液晶パネルを用いる三板方式と、１つの液晶パネルを用いる単板方式とがある。
【０００３】
三板方式の投影型画像表示装置は、白色光源から出射された光を赤、青、緑の色光に分離する色分離光学系と、分離された色光を画像情報に応じて変調する液晶パネルと、液晶パネルから出射された画像情報を有している色光を合成する色合成光学系と、色合成された画像情報を有している色光を投影する投影光学系とを備えている。この三板方式の構成では、白色光源からの光を有効に利用できるために明るい表示を行うことが可能であり、色純度に優れるという利点がある。しかしながら、単板方式に比べて部品点数が多いために、製造コストが高くなり、装置自体が大型になってしまうという欠点がある。
【０００４】
一方、単板方式の投影型画像表示装置は、液晶パネルを一枚しか必要とせず、部品点数も少ない。したがって、三板方式よりも製造コストが低く、小型の投影型画像表示装置に適している。特許文献１は、液晶パネルにカラーフィルタを装着することによってカラー化を実現する単板方式の投影型画像表示装置を開示している。この投影型画像表示装置では、カラーフィルタによる光の吸収のために、入射白色光の１／３しか利用できず、表示の明るさが同等の三板方式の投影型画像表示装置の１／３になってしまうという問題が生じる。
【０００５】
上記の問題を解決するために、特許文献２は、カラーフィルタを用いないことにより、光の利用効率を高くして、明るい表示を行うことができる投影型画像表示装置を開示している。この投影型画像表示装置では、扇形に配置されたダイクロイックミラーを用いて、白色光源からの光を、赤、青、緑の色光に分離し、分離された色光をそれぞれ異なった角度でマイクロレンズアレイに入射させる。マイクロレンズを通過した色光はそれぞれが、液晶パネルの特定の画素に分配照射される。
【０００６】
ここで液晶パネルとは、光学異方性を有する液晶層を備え、液晶層に電圧を印加することによって、液晶材料の光学特性を変化させて、液晶パネルを透過する光を変調する素子であり、画像や文字などを表示することができる。液晶パネルとバックライトとを組み合わせて、直視型液晶表示装置が構成される。また、液晶パネルと、光源および投影光学系とを組み合わせて、投影型画像表示装置が構成される。
【０００７】
液晶パネルは、マトリクス状に規則的に画素電極が配列されており、それぞれの画素電極に、画像信号に対応した駆動電圧が独立に印加される。それぞれの画素電極に独立に駆動電圧を印加する方式としては、単純マトリクス方式と、非線形２端子素子や３端子素子を備えたアクティブマトリクス方式とがある。後者のアクティブマトリクス方式では、例えばＭＩＭ（金属−絶縁体−金属）素子やＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子等のスイッチング素子と、画素電極に駆動電圧を供給するための配線電極とが設けられる。
【０００８】
液晶パネルの動作モードには例えば、ツイストネマチックモード（以下ＴＮモード）および、電界制御複屈折モード（以下ＥＣＢモード）などがある。ＴＮモードでは、一対の透明電極基板の間に配置されたネマチック液晶層において、液晶分子の配向方向が９０度捩れている。ＥＣＢモードでは、ネマチック液晶層において、液晶分子の捩れは０度である。ＴＮモードの液晶分子のねじれ方向には、右ねじれ（右旋）と左ねじれ（左旋）とがある。ＨＭＤや投影型画像表示装置に用いられる小型、高精細液晶表示装置では、反射型液晶表示装置を除いてＴＮモードが多く採用されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭５９−２３０３８３号公報
【特許文献２】
特開平４−６０５３８号公報
【特許文献３】
特開平８−２２０５２１号公報
【特許文献４】
特開平９−２５８３２８号公報
【特許文献５】
特開２００１−１７４７７６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
一般に液晶パネルは、液晶層の液晶分子が垂直配向した状態で黒を表示するように設定される。しかしながら、垂直配向状態の液晶層に斜めに入射した直線偏光は、液晶分子の複屈折により、楕円偏光として出射される。この楕円偏光が出射側の偏光板を通過するとき、偏光板の偏光軸方向と一致する直線偏光成分が偏光板を透過するので、黒状態における光漏れとなり、コントラスト比が低下する。
【００１１】
液晶パネルのほぼ法線方向から光が入射する投影型画像表示装置では、このコントラスト比の低下は微小であるが、上述した特許文献２の投影型画像表示装置では、ダイクロイックミラーによって分離された赤、青、緑の色光が、液晶パネルの法線方向から８度程度傾いた方向から入射するために、画像のコントラスト比の低下が顕著である。さらに、赤、青、緑の各色光の入射角度がそれぞれ異なり、かつ、液晶材料の屈折率の波長分散性のために、上述の楕円偏光の形状は各色光によってさまざまとなり、出射される色光のバランスが崩れ、白色再現が困難になったり、色むらが生じたりするという問題がある。
【００１２】
また、上述の特許文献２の表示装置では、赤、青、緑の色光の混色を防ぐために、平行度の高い光（約±４度程度）を利用しなければならず、三板方式（約±１１度）に比較して、光源から出射される光の利用効率が低くなるという問題がある。さらに特許文献２の表示装置では、投影レンズのＦ値が１のものを使用すれば受光角が約２６度となるため、平行度が±９度程度の光まで利用できるが、２６度もの受光角を有する光が液晶パネルに入射した場合、上述した光漏れが多くなり、コントラスト比の低下が非常に顕著になってしまう。
【００１３】
これらの問題を解決する方法として、特許文献３は、液晶パネルと偏光板との間に位相差板を配置することによってコントラスト比を向上させた投影型画像表示装置を開示している。また、特許文献４は、光路調節器と、液晶層を有する空間光変調器（ＳＬＭ）との間に、位相差補償素子を配置し、波長分散を抑えた投影型画像表示装置を開示している。特許文献３および特許文献４はいずれも、液晶パネルまたは空間光変調器の入射面に、それらの面の法線方向から光が入射することを前提にしている。しかしながら、入射面の法線方向から入射する光であっても実際には、法線方向からずれている。特に、上述した特許文献２の表示装置では、入射光は、液晶パネルの入射面の法線方向に対して所定の角度を有するように設定されているので、コントラスト比の低下を抑制するために、特許文献３または特許文献４に用いられている方法を適用することができない。
【００１４】
特許文献５は、３つの液晶パネルと、インテグレータ光学系を有する三板方式の投影型画像表示装置を開示している。この投影型画像表示装置では、入射面の法線方向から１２度程度傾いた光が液晶パネルに入射する。液晶パネルは光学補償板を有しており、光学補償板は、厚さ方向に光学軸の傾斜角度が異なる高分子層から形成されている。この光学補償板により、斜め入射光による光漏れ量が抑制され、コントラスト比の入射角依存性が低減される。
【００１５】
しかしながら、現在一般的に使われている投影レンズのＦ値は１．７であり、その受光角は±１６度程度であること、また上述した液晶層での光もれは入射角度が大きくなればなるほど大きくなることを考慮すれば、むしろ、入射角度が１２度以上かつ２５度以下である光の位相差を補償することが必要となる。
【００１６】
本発明は上記の課題を鑑みてなされたものであり、コントラスト比の低下が抑制された投影型画像表示装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の投影型画像表示装置は、光源と、前記光源から出射された光を変調する少なくとも１つの液晶パネルと、前記少なくとも１つの液晶パネルから出射された光を投影する投影光学系とを有する投影型画像表示装置であって、前記少なくとも１つの液晶パネルは、液晶層と、前記液晶層の入射面側および出射面側にそれぞれ配置された第１偏光板および第２偏光板と、前記液晶層と前記第１偏光板との間に前記液晶層に近い方から順に配置された第１の一軸性光学補償板および第１の二軸性光学補償板と、前記液晶層と前記第２偏光板との間に配置された第２の二軸性光学補償板とを有し、これにより上記課題が解決される。
【００１８】
前記液晶層と前記第２の二軸性光学補償板との間に配置された第２の一軸性光学補償板をさらに有してもよい。
【００１９】
前記第１および第２の二軸性光学補償板の屈折率楕円体の主軸をａ軸、ｂ軸、ｃ軸とし、それぞれの主屈折率をｎａ、ｎｂ、ｎｃとした場合、ｃ軸が前記二軸性光学補償板の主面の法線方向と略平行であり、かつ、ａ軸およびｂ軸が前記二軸性光学補償板の面内にあり、ｎｂ＞ｎｃ＞ｎａであることが好ましい。
【００２０】
前記第１および／または第２の一軸性光学補償板の屈折率楕円体の主軸をａ軸、ｂ軸、ｃ軸とし、それぞれの主屈折率をｎａ、ｎｂ、ｎｃとした場合、ｃ軸が前記第１および／または第２の一軸性光学補償板の主面の法線方向と略平行であり、かつ、ａ軸およびｂ軸の方向が前記第１および／または第２の一軸性光学補償板の面内にあり、ｎａ＝ｎｂ＞ｎｃであることが好ましい。
【００２１】
前記第１およびは第２の二軸性光学補償板のｃ軸の方向が、主面の法線方向に対して傾斜していてもよい。
【００２２】
この場合、前記第１および第２の二軸性光学補償板のｃ軸の方向が、主面の法線方向に対する傾斜角θが１°＜θ＜２０°であることが好ましい。
【００２３】
前記第１および／または第２の一軸性光学補償板のｃ軸の方向が、主面の法線方向に対して傾斜していてもよい。
【００２４】
この場合、前記第１および／または第２の一軸性光学補償板のｃ軸の方向が、主面の法線方向に対する傾斜角θが１°＜θ＜２０°であることが好ましい。
【００２５】
前記第１および第２の二軸性光学補償板のリタデーションｄ２・Δｎａｂ（Δｎａｂ＝ｎｂ−ｎａ、ｄ２は前記第１または第２の二軸性光学補償板の厚さ）の和が２００ｎｍ＜ｄ２・Δｎａｂ＜４００ｎｍの範囲にあり、前記第１および第２の二軸性光学補償板のリタデーションｄ２・Δｎａｃ（Δｎａｃ＝ｎｃ−ｎａ）の和が１００ｎｍ＜ｄ２・Δｎａｃ＜２００ｎｍの範囲にあることが好ましい。
【００２６】
前記第１の一軸性光学補償板のリタデーションｄ１・Δｎａｃ（Δｎａｃ＝ｎｃ−ｎａ、ｄ１は前記第１の一軸性光学補償板の厚さ）が、４００ｎｍ＜−ｄ１・Δｎａｃ＜７００ｎｍであることが好ましい。
【００２７】
前記第１および第２の一軸性光学補償板のリタデーションｄ１・Δｎａｃ（Δｎａｃ＝ｎｃ−ｎａ、ｄ１は前記第１または第２の一軸性光学補償板の厚さ）の和が、４００ｎｍ＜−ｄ１・Δｎａｃ＜７００ｎｍであることが好ましい。
【００２８】
前記第１および第２の一軸性光学補償板のリタデーションｄ１・Δｎａｃ（Δｎａｃ＝ｎｃ−ｎａ、ｄ１は前記第１または第２の一軸性光学補償板の厚さ）は、それぞれ、１００ｎｍ＜−ｄ１・Δｎａｃ＜４００ｎｍであることが好ましい。
【００２９】
前記少なくとも１つの液晶パネルは、３つの液晶パネルであって、前記光源は異なる波長領域を有する３つの色光を出射し、前記３つの色光のそれぞれは、前記３つの液晶パネルのそれぞれに入射し、前記３つの液晶パネルのそれぞれによって変調されることが好ましい。
【００３０】
あるいは、前記少なくとも１つの液晶パネルは、単一の液晶パネルであって、前記光源は異なる波長領域を有する３つの色光を出射し、前記３つの色光のそれぞれが異なる角度で前記単一の液晶パネルに入射し、前記３つの色光のそれぞれが前記単一の液晶パネルによって変調されてもよい。
【００３１】
前記投影光学系が投影面上に形成する画像を構成する各フレーム画像のデータから複数のサブフレーム画像のデータを生成し、前記液晶パネルによって前記複数のサブフレーム画像を時分割で表示させる回路と、前記液晶パネルによって表示される前記複数のサブフレーム画像のうち選択されたサブフレーム画像を前記投影面上でシフトさせる画像シフト素子とをさらに備えてもよい。
【００３２】
前記画像シフト素子は、光軸の位置を周期的にシフトさせる画像シフト部を少なくとも１つ備え、前記画像シフト部は、第１の印加電圧のＨｉｇｈ／Ｌｏｗに応じて光の偏光方向を直交する２つの方向の間で切り替える第１の液晶セルと、第２の印加電圧のＨｉｇｈ／Ｌｏｗに応じて光の偏光方向を直交する２つの方向の間で切り替える第２の液晶セルと、光の偏光方向によって屈折率が異なる複屈折素子とを備え、前記第１の液晶セル、前記第２の液晶セル、および前記複屈折素子は、この順序で光を透過するように配置され、前記第１および前記第２の液晶セルに含まれる液晶層の中間部のダイレクタが相互に直交するように前記第１および第２の液晶セルが配置されていることが好ましい。
【００３３】
前記第１の液晶セルおよび前記第２の液晶セルは、それぞれ、旋光方向が反対の関係にあるＴＮモード液晶セルから形成されていてもよい。
【００３４】
前記第１の液晶セルおよび前記第２の液晶セルは、それぞれ、ＥＣＢモード液晶セルから形成されていてもよい。
【００３５】
前記画像シフト部の個数は複数であってもよい。
【００３６】
前記少なくとも１つの液晶パネルの主面の法線方向が、前記光源から出射された主光線の入射方向に対して１°＜ψ＜１５°傾いていてもよい。
【００３７】
前記投影光学系の投影レンズには、Ｆ値が１．８＞Ｆのものを好適に利用することができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、図１を参照しながら本発明の一実施形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る投影型画像表示装置２の模式図である。
【００３９】
投影型画像表示装置２は、光源４と、光源４から出射された光を画像信号に応じて変調する少なくとも１つの液晶パネル６と、液晶パネル６から出射された光を投影する投影光学系８とを有している。投影光学系８から出射された光は、スクリーン９上に画像を形成する。
【００４０】
液晶パネル６は、液晶層１０と、液晶層１０の入射面１０Ａ側に配置された第１偏光板１２と、出射面１０Ｂ側に配置された第２偏光板１４と、液晶層１０と第１偏光板１２との間に配置された第１の一軸性光学補償板１６および第１の二軸性光学補償板１７と、液晶層１０と第２偏光板１４との間に配置された第２の一軸性光学補償板１９および第２の二軸性光学補償板１５とを有している。第１の一軸性光学補償板１６および第１の二軸性光学補償板１７は、液晶層１０に近い方からこの順に配列されている。また、第２の一軸性光学補償板１９および第２の二軸性光学補償板１５は、液晶層１０に近い方からこの順に配列されている。
【００４１】
上述した図１に示す液晶パネル６は、液晶層１０と第１の偏光板１２との間、および、液晶層１０と第２の偏光板１２との間のいずれにも、一軸性光学補償板および二軸性光学補償板を有しているが、液晶層１０と第２の偏光板１４との間の一軸性光学補償板１９は省略してもよい。
【００４２】
なお、上記の説明で、液晶層１０の入射面１０Ａとは、液晶層１０が有している対向する２つの主面１０Ａ、１０Ｂのうちの、光源４からの出射光が入射する液晶層１０の一主面である。また、液晶層１０の出射面１０Ｂとは、上記入射面１０Ａに対向する面であり、液晶層１０の中を通過した光が液晶層１０から出射する面である。
【００４３】
液晶パネル６は、液晶パネル６の主面の法線方向が、図１に示すように光源４から出射された主光線の入射方向と平行になるように配置されても良いが、主光線の入射方向に対して１°＜ψ＜１５°傾くように配置されていても良い。後述する実施例で説明するが、液晶パネル６を光源４から出射された主光線の入射方向に対して上記の角度範囲内で傾けて配置した場合でも、液晶パネル６を光源４から出射された主光線の入射方向に垂直に配置した場合とほぼ同程度の高いコントラスト比が得られる。
【００４４】
以下、液晶パネル６が備える光学補償板１５、１６、１７、１９について説明する。本発明では、液晶パネル６が備える光学補償板を最適化することによって、従来よりも、コントラスト比が高く、明るい表示が可能な投影型画像表示装置を提供することができる。
【００４５】
光学補償板１５、１６、１７、１９は、例えば高分子フィルムを延伸して高分子鎖をフィルム面内（図３の光学補償板１５、１６、１７、１９のＸＹ面内に対応）に配向させることによって光学異方性が付与されたものである。図２は光学補償板１５、１６、１７、１９の屈折率楕円体を示す図である。図２に示すように屈折率楕円体の主軸をａ軸、ｂ軸、ｃ軸とし、ａ軸の主屈折率をｎａとし、ｂ軸の主屈折率をｎｂとし、ｃ軸の主屈折率をｎｃとする。
【００４６】
二軸性光学補償板１５、１７は、屈折率楕円体のｃ軸が二軸性光学補償板の主面の法線方向と略平行であり、かつ、ａ軸およびｂ軸が二軸性光学補償板の面内にあり、主屈折率の大きさがｎｂ＞ｎｃ＞ｎａの関係にあることが好ましい。
【００４７】
偏光軸が直交関係にある一組の偏光板は、偏光板の法線方向から入射した光を透過しないが、法線方向から傾斜した方向から入射した光を若干透過するため、光漏れが生じる。これは、偏光板の法線方向から傾斜した方向から見た場合、偏光板の偏光軸が直交関係からずれるからである。
【００４８】
これに対して、二軸性光学補償板の主屈率の大きさが上記関係を満たすことにより、偏光板の法線方向から傾斜した方向における光漏れを抑制することができる。
【００４９】
一軸性光学補償板１６、１９は、屈折率楕円体のｃ軸が一軸性光学補償板の主面の法線方向と略平行であり、かつ、ａ軸およびｂ軸の方向が一軸性光学補償板の面内にあり、主屈折率の大きさがｎａ＝ｎｂ＞ｎｃの関係にあることが好ましい。一軸性光学補償板の主屈折率が上記関係にある場合、液晶分子が垂直配向している液晶層のリタデーションを補償するため、表示面の法線方向から傾斜した方向から入射する光による光漏れを抑制することができる。
【００５０】
上記の説明では、一軸性光学補償板１６、１９および二軸性光学補償板１５、１７の屈折率楕円体のａ軸、ｂ軸、ｃ軸は、ｃ軸が光学補償板の主面の法線方向と略平行であり、ａ軸およびｂ軸が光学補償板の面内にあった。本実施形態に使用される光学補償板は上述の光学補償板に限られず、屈折率楕円体のｃ軸が、光学補償板のＺ軸（主面の法線方向）に対して傾斜していてもよい。
【００５１】
以下図３を参照して、屈折率楕円体のｃ軸が、光学補償板のＺ軸から傾斜している光学補償板を説明する。図３は、光学補償板１５、１６、１７、１９と、光学補償板１５、１６、１７、１９の屈折率楕円体との位置関係を模式的に示す図である。
【００５２】
図３に示すように光学補償板１５、１６、１７、１９の主面をＸＹ平面とし、Ｚ軸方向を光学補償板の主面の法線方向とする直交座標系を定義する。図２に示した屈折率楕円体のａ軸、ｂ軸、ｃ軸がそれぞれ、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸と一致した状態から、ｃ軸を中心に時計回りに角度ω回転し、その後、ａ軸を中心に時計回りに角度θ回転することによって、図３に示した屈折率楕円体が得られる。
【００５３】
以下、本明細書では、主軸が傾斜した光学補償板の主軸方向を規定するために、上記のω（方位角）、およびθ（傾斜角）を用いることにする。なお、Ｘ軸はクロスニコル状態に配置された２枚の偏光板の透過軸のなす角度を２等分する方向のうち、表示画像の水平方向に対応する方向とする。
【００５４】
一軸性光学補償板または二軸性光学補償板の屈折率楕円体のｃ軸の、光学補償板の主面の法線方向（Ｚ軸方向）に対する傾斜角θ（図３）は、１°＜θ＜２０°であることが好ましい。
【００５５】
例えば液晶層に電圧を印加した場合、全ての液晶分子が完全に垂直方向に配向することはなく、垂直方向からいくらか傾斜した方向に配向している液晶分子が存在する。屈折率楕円体のｃ軸が光学補償板のＺ軸から傾斜している光学補償板は、この垂直方向からいくらか傾斜した方向に配向している液晶分子のリタデーションを補償することができる。従って、投影型画像表示装置のコントラスト比を高くすることができる。
【００５６】
また、二軸性光学補償板の主屈折率がｎｂ＞ｎｃ＞ｎａの関係を有する場合、二軸性光学補償板のリタデーションｄ２・Δｎａｂ（Δｎａｂ＝ｎｂ−ｎａ、ｄ２は二軸性光学補償板の厚さ）は、２００ｎｍ＜ｄ２・Δｎａｂ＜４００ｎｍであり、ｄ２・Δｎａｃ（Δｎａｃ＝ｎｃ−ｎａ）は、１００ｎｍ＜ｄ２・Δｎａｃ＜２００ｎｍであることが好ましい。この場合、液晶層のリタデーションは、３５０≦ｄ・Δｎ≦５００ｎｍの範囲にある（ｄ：液晶層の厚さ、Δｎ：液晶の異方性屈折率）ことが好ましい。
【００５７】
なお、二軸性光学補償板を２枚以上用いた場合、それぞれのリタデーションの和が上記の範囲にあればよい。
【００５８】
また、一軸性光学補償板の主屈折率がｎａ＝ｎｂ＞ｎｃの関係を有する場合、一軸性光学補償板のリタデーションｄ１・Δｎａｃ（Δｎａｃ＝ｎｃ−ｎａ、ｄ１は一軸性光学補償板の厚さ）は、４００ｎｍ＜−ｄ１・Δｎａｃ＜７００ｎｍであることが好ましい。この場合、液晶層のリタデーションは、３５０≦ｄ・Δｎ≦５００ｎｍの範囲にある（ｄ：液晶層の厚さ、Δｎ：液晶の異方性屈折率）ことが好ましい。なお、一軸性光学補償板を２枚以上用いた場合、それぞれのリタデーションの和が上記の範囲にあればよい。また一軸性光学補償板を２枚以上用いた場合、各一軸性光学補償板のリタデーションｄ１・Δｎａｃは、１００ｎｍ＜−ｄ１・Δｎａｃ＜４００ｎｍの範囲にあることが好ましい。
【００５９】
二軸性光学補償板のリタデーションｄ２・Δｎａｂ、ｄ２・Δｎａｃおよび一軸性光学補償板のリタデーションｄ１・Δｎａｃが、上述した範囲にある場合、投影型画像表示装置のコントラスト比を高くできることがシミュレーション（数値計算）により確認できた。これは、上述した範囲において、光学補償板の法線方向から傾斜した方向における光漏れを抑制することができ、さらに、電圧印加時（黒表示時）の液晶層の残留リタデーションによる光の透過を抑制することができるからであると考えられる。
【００６０】
以上、液晶パネル６が備える光学補償板について説明した。
【００６１】
上述したように本実施形態の投影型画像表示装置は、液晶パネルが備える光学補償板の種類、屈折率楕円体の主軸方向、屈折率の値などが最適化されている。したがって、入射角度の比較的大きい入射光に対する黒表示状態における液晶層のリタデーションが補償され、光漏れが抑制され、コントラスト比の低下が防止される。これにより、投影光学系８に用いる投影レンズ８Ａに、Ｆ値が１．８を下回るレンズを用いることができるので、より明るい表示を行うことができる。
【００６２】
本実施形態の投影型画像表示装置２は、例えば以下に説明する２つの構成、すなわち、三板方式または単板方式の構成をとり、カラー表示を実現できる。
【００６３】
三板方式の投影型画像表示装置（例えば図４）は、３つの液晶パネル６を有する。光源４（例えば白色光源）から出射された波長領域の異なる３つの色光はそれぞれ、３つの液晶パネル６のうちの対応する液晶パネルに入射し、それぞれの液晶パネルによって変調される。波長領域の異なる３つの色光は、典型的には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）色光である。液晶パネル６から出射された３つの色光は、例えば、投影光学系８の投影レンズ８Ａで合成されて、スクリーン（投影面）９に投影される。
【００６４】
単板方式の投影型画像表示装置（例えば図１５）は、液晶パネル６を１つ有する。光源４（例えば白色光源）から出射された波長の異なる３つの色光は、共通の液晶パネル６にそれぞれ異なる角度で入射し、３つの色光のそれぞれが液晶パネル６によって変調される。液晶パネル６から出射された３つの色光は、例えば投影光学系８の投影レンズ８Ａで合成されて、スクリーン９に投影される。
【００６５】
なお、光源は白色光源に限らず、色光毎に異なる光源（ＬＥＤ）を用いることが可能である。以下の実施例では、光源１０１、２０１に白色光源を用いる例を説明するが、これに代えてＲ色光源、Ｇ色光源およびＢ色光源を用いた場合、色分離光学系１１００、２１００は省略される。
【００６６】
以上説明したように、本発明の投影型画像表示装置は、液晶パネルが備える光学補償板が最適化されているので、コントラスト比が高く、明るい表示を行うことができる。
【００６７】
本発明の投影型画像表示装置は、画像シフト素子を備える投影型画像表示装置（例えば特開２００１−３５６３１６号公報参照）にも好適に用いることができる。以下、本発明の他の実施形態による画像シフト素子を備える投影型画像表示装置を説明する。
【００６８】
本実施形態の投影型画像表示装置は、例えばカラーフィルタを用いない単板式の投影型画像表示装置であり、画像を構成する各フレーム画像のデータから複数のサブフレーム画像のデータを生成し、液晶パネルによって複数のサブフレーム画像を時分割で表示させる。これらのサブフレーム画像をスクリーン（投影面）上で順次シフトさせることにより、液晶パネルの異なる画素領域で変調された異なる波長域に属する光（Ｒ、Ｇ、Ｂ光）でスクリーン上の同一領域を順次照射し、それによって高解像度のフルカラー表示を実現する。
【００６９】
画像シフト素子を備える投影型画像表示装置では、スクリーン上で１つの画素に相当する特定の領域に着目すると、あるサブフレームの表示期間（以下、「サブフレーム期間」と称する）において、その特定領域は例えば赤色の光（Ｒ光）で照射されるが、次のサブフレーム期間においては緑色の光（Ｇ光）で照射され、更に次のサブフレーム期間においては、青色の光（Ｂ光）で照射されることになる。上記のように、画像シフト素子を備える投影型画像表示装置２では、スクリーン上の各画素の色が、Ｒ、Ｇ、およびＢ光の時分割照射によって規定される。
【００７０】
サブフレーム画像のそれぞれは、後に詳述するように、Ｒ、Ｇ、およびＢ光の組み合わせによって構成される。すなわち、或る１つのサブフレーム期間において、投影面は、液晶パネルで変調されたＲ、Ｇ、およびＢ光によって照らされる。液晶パネルによって変調されたＲ、Ｇ、およびＢ光は、それぞれ、サブフレーム期間毎にスクリーン面の異なる位置を照射し、時間的に合成され、フルカラーのフレーム画像を表示する。Ｒ、Ｇ、およびＢ光の時間的合成は画像シフト素子によって行われる。この画像シフト素子は、液晶パネルとスクリーンとの間に配置され、液晶パネルによって変調された光の経路（光路）を周期的・規則的に変化させる。
【００７１】
図１９は、画像シフト素子によってシフトしたサブフレーム画像が上下する様子を模式的に示している。画像シフト素子の働きにより、画像を構成するサブフレーム画像が一方向（上下方向または左右方向）に１画素ピッチずつ順次シフトする結果、スクリーン上における同一画素領域を照射する光の帯域が例えばＢ→Ｇ→Ｒ→Ｂ→Ｇ→Ｒ・・・と時分割で変化することになる。このような構成を採用することにより、単板式であっても、３枚の液晶表示パネルを用いる３板式の投射型画像表示装置と同等レベルの解像度を実現することができる。
【００７２】
光学補償板を有しない従来の単板方式の投影型画像表示装置では、液晶パネルの法線方向から傾斜した方向から入射した光によって光漏れが生じるため、画像シフト素子を用いてＲ、Ｇ、およびＢ光を時間的に合成した場合、出射される色光のバランスが崩れ、色むらが生じるという問題がある。これに対して本実施形態の画像シフト素子を備える投影型画像表示装置では、液晶パネルが所定の光学補償板を備えているため、色むらの発生が抑制され、高品質な表示が実現できる。
【００７３】
以下、図面を参照しながら画像シフト素子を備えた投影型画像表示装置を具体的に説明する。図１９は、この投影型画像表示装置４０を模式的に示す図である。
【００７４】
投影型画像表示装置４０は、図１に示した投影型画像表示装置２に、画像シフト素子２０が組み合わせられた構成を有している。図１に示した投影型画像表示装置２および投影型画像表示装置４０のいずれにおいても、液晶パネル６に駆動信号および映像信号を供給する駆動回路２２が液晶パネル６に接続されており、液晶パネル６は映像信号に応じた内容を持つ画像を表示することができる。投影型画像表示装置４０では、この駆動回路２２は、投影光学系８がスクリーン９上に形成する画像を構成する各フレーム画像のデータから複数のサブフレーム画像のデータを生成し、液晶パネル６によって複数のサブフレーム画像を時分割で表示させることに特徴を有している。画像シフト素子２０は、液晶パネル６によって表示される複数のサブフレーム画像のうち、選択されたサブフレーム画像をスクリーン９上でシフトさせる。
【００７５】
以下、図２０を参照しながら画像シフト素子２０の一例を説明する。なお、以下の説明では、画像シフト素子２０が少なくとも２つの液晶セルおよび１つの複屈折素子を含む場合を例示するが、液晶パネル６によって表示される複数のサブフレーム画像のうちの選択されたサブフレーム画像をスクリーン上でシフトさせることができれば、公知の様々な画像シフト素子を用いることが可能である。ただし、画像シフト素子２０が上記の構成を有している場合、２重像の発生を低減でき、液晶素子の残留旋光分散などに起因する画像の不適切なシフトを抑制することができるので、非常に高品質な表示を実現できるという効果がある。
【００７６】
画像シフト素子２０は、光軸の位置を周期的にシフトさせる画像シフト部を少なくとも１つ備えている。この画像シフト部は、図２０に示すように、第１の液晶セル７０と、第２の液晶セル８０と、複屈折素子８５とを備えている。第１の液晶セル７０は、駆動回路６０によって印加される電圧のＨｉｇｈ／Ｌｏｗに応じて、光の偏光方向を、直交する２つの方向の間で切り替えることができる。また、第２の液晶セル８０も、第１の液晶セル７０と同様に、駆動回路６０から印加される電圧のＨｉｇｈ／Ｌｏｗに応じて、光の偏光方向を、直交する２つの方向の間で切り替えることができる。
【００７７】
第１の液晶セル７０、第２の液晶セル８０、および、複屈折素子８５は、この順序で光を透過するように配置されており、第１および第２の液晶セル７０、８０に含まれる液晶層７５ａ、７５ｂの中間部のダイレクタ（配向ベクトル）が相互に直交するように第１および第２の液晶セル７０、８０が配置されている。
【００７８】
この画像シフト素子２０では、ダイレクタが直交する２つの液晶セル７０、８０を複屈折素子８５の前方に配置しているため、各液晶層で発生する不要な偏光成分がキャンセル（相殺または補償）されることになるため、良好な直線偏光が得られ、２重像の発生を低減できるという効果がある。
【００７９】
本明細書では、液晶に印加する電圧のＨｉｇｈ／Ｌｏｗによって、液晶を透過した光の偏光面が９０°異なる２つの状態をとり得る場合において、液晶層にＨｉｇｈの電圧を印加し、所定の直線偏光を出射し得る状態にしたとき、「液晶層（または液晶セル）はＯＮ状態にある」と称する。そして、液晶層を「ＯＮ状態」にするために必要な電圧の大きさ（絶対値）よりも充分に小さい電圧を液晶層に印加し、その結果、その液晶層が「ＯＮ状態」にあるときに得られる出射光の偏光面に対して略直交する偏光面を持つ光が液晶層から出射されるとき、「液晶層（または液晶セル）はＯＦＦ状態にある」と称する。液晶層を「ＯＦＦ状態」にするには、その液晶層に印加する電圧（Ｌｏｗ）の大きさをゼロにすればよい。ただし、液晶層を「ＯＦＦ状態」にするとき、ゼロでない値（例えば２．５ボルト）を有する電圧（オフセット電圧）を印加してもよい。
【００８０】
なお、本明細書で用いる印加電圧「Ｈｉｇｈ」とは、液晶層を「ＯＮ状態」にできるレベルの電圧であり、印加電圧「Ｌｏｗ」とは、液晶層を「ＯＦＦ状態」にできるレベルの電圧である。誘電率異方性Δεが正のＴＮ液晶を用いた場合、「ＯＮ状態」の液晶は、電界の向きに液晶分子を配向させており、「ＯＦＦ状態」の液晶は、約９０°捩れた状態にある。一方、誘電率異方性Δεが負のＴＮ液晶を用いた場合、「ＯＮ状態」の液晶は、約９０°捩れた状態にあり、「ＯＦＦ状態」の液晶は、液晶分子を一方向に配向させている。本明細書では、誘電率異方性Δεが正の液晶を用いた場合を中心に発明を説明するが、本発明は誘電率異方性Δεが負の液晶を用いても実現できる。
【００８１】
上記の画像シフト素子を備える投影型画像表示装置では、コントラスト比が高く、明るい表示を行うことができるとともに、高解像度のフルカラー表示を実現することができる。
【００８２】
以下、実施例を説明する。
【００８３】
（実施例１）
図４は、実施例１の三板式の投影型画像表示装置の模式図である。
【００８４】
図４に示す実施例１の三板式の投影型画像表示装置は、照明光学系１０００と、色分離光学系１１００と、リレー光学系１２００と、３つの液晶パネル１０７Ｇ、１０７Ｒ、１０７Ｂと、この３つの液晶パネルのそれぞれに対応して設けられた３つのフィールドレンズ１０５と、ダイクロイックプリズム１０９と、投影レンズ１０８とを備えている。
【００８５】
照明光学系１０００は、光源１０１と、リフレクタ１０２と、レンズアレイ１０３と、重畳レンズ１０４とを備えている。色分離光学系１１００は、ダイクロイックミラー１０６ａ、１０６ｃと、反射ミラー１０６ｂとを備えている。リレー光学系１２００は、反射ミラー１０６ｄ、１０６ｅを有している。
【００８６】
照明光学系１０００から出射された白色光は、色分離光学系１１００で、ダイクロイックミラー１０６ａ、１０６ｃによって赤、緑、青の３色の色光に分離される。分離された赤色光、緑色光、および青色光は適宜、反射ミラー１０６ｂ，１０６ｄ、１０６ｅによって進行方向が調整された後、フィールドレンズ１０５を通過して、赤色光は液晶パネル１０７Ｒに入射し、緑色光は液晶パネル１０７Ｇに入射し、青色光は液晶パネル１０７Ｂに入射する。それぞれの色光はそれぞれの液晶パネルで光変調された後、液晶パネルを出射し、ダイクロイックプリズム１０９で合成される。この合成光は、ダイクロイックプリズム１０９を出射後、投影レンズ１０８を通って、スクリーン（不図示）などの上に、カラー表示で投影される。
【００８７】
図５は液晶パネル１０７Ｇ、１０７Ｒ、１０７Ｂ（これらを合わせて、参照番号１０７で示す）の構成を模式的に示す斜視図である。液晶パネル１０７は、それぞれ、液晶層１００と、液晶層１００の入射面１００Ａ側に配置された第１の偏光板１１０ａと、液晶層１００の出射面１００Ｂ側に配置された第２の偏光板１１０ｂとを有し、さらに、第１の偏光板１１０ａと液晶層１００との間、および、第２の偏光板１１０ｂと液晶層１００との間に、光学補償板を有している。第１の偏光板１１０ａと液晶層１００との間には、液晶層１００に近い方から、第１の一軸性光学補償板１１２ａと、第１の二軸性光学補償板１１１ａとがこの順で配列されている。また、第２の偏光板１１０ｂと液晶層１００との間には、液晶層１００に近い方から、第２の一軸性光学補償板１１２ｂと、第２の二軸性光学補償板１１１ｂとがこの順で配列されている。
【００８８】
一軸性光学補償板１１２ａ、１１２ｂ、および二軸性光学補償板１１１ａ、１１１ｂは、光学的異方性を有する材料を平板状に形成したものである。上記一軸性および二軸性光学補償板の屈折率は、図２を参照して先述したように、ａ、ｂ、ｃ軸を主軸とする屈折率楕円体を用いて示され、ａ軸方向の屈折率の大きさがｎａ、ｂ軸方向の屈折率の大きさがｎｂ、ｃ軸方向の屈折率の大きさがｎｃである。
【００８９】
図６は、図５に示した光学補償板および偏光板などの配置関係を模式的に示す図である。図６では、それぞれの光学補償板の屈折率楕円体のａ軸、ｂ軸、およびそれぞれの偏光板の偏光軸（透過軸）を矢印で示す。なお、以下の説明では図６に示すように、光学補償板１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂ、偏光板１１０ａ、１１０ｂ、または液晶層１００の主面に、ＸＹ座標をとっている。このＸＹ座標において、Ｘ軸の方向を方位角ω＝０°とし、Ｘ軸から時計回りを正の方向とする。
【００９０】
第１の偏光板１１０ａは、偏光軸がω＝１３５°（３１５°）になるように配置されている。また、第２の偏光板１１０ｂは、偏光軸がω＝４５°（２２５°）になるように配置されている。
【００９１】
第１の二軸性光学補償板１１１ａは、屈折率楕円体のａ軸がω＝３１５°になるように、かつ、ｂ軸がω＝４５°になるように配置されている。ｃ軸は、第１の二軸性光学補償板１１１ａの法線方向（Ｚ軸方向）と平行である（θ＝０°）。
【００９２】
第１の二軸性光学補償板１１１ａに隣接する第１の一軸性光学補償板１１２ａは、屈折率楕円体のａ軸がω＝０°になるように、かつ、ｂ軸がω＝９０°になるように配置されている。ｃ軸は、第１の一軸性光学補償板１１２ａの法線方向（Ｚ軸方向）からθ＝２．５°傾斜している。
【００９３】
液晶層１００を挟んで第１の一軸性光学補償板１１２ａに対向して配置された第２の一軸性光学補償板１１２ｂは、屈折率楕円体の各主軸が、第１の一軸性光学補償板１１２ａと同様に配置されている。
【００９４】
第２の一軸性光学補償板１１２ｂに隣接して配置されている第２の二軸性光学補償板１１１ｂは、屈折率楕円体の各主軸が、第１の二軸性光学補償板１１１ａと同様に配置されている。
【００９５】
液晶層１００の入射面１００Ａおよび出射面１００Ｂにはそれぞれ、配向膜（不図示）が配置されている。液晶層１００の入射面１００Ａに配置された配向膜のラビング方向は、ω＝３１５°（図６の実線矢印の方向）である。また、液晶層１００の出射面１００Ｂに配置された配向膜のラビング方向は、ω＝４５°（図６の破線矢印の方向）である。
【００９６】
本実施例の投影型画像表示装置では、液晶パネル１０７に入射する光は、光束の形状が円錐形である。これは、入射光が液晶パネル１０７に、中心軸（主光線）からΨの角度の広がりを持って入射すること示している。現行の投影型画像表示装置の場合、Ψは１２°程度である。さらに投影型画像表示装置が有するインテグレーター光学系、リフレクタ、または様々なレンズ等の影響により、液晶パネル１０７に対する入射光の光束の中心軸の方向は、液晶パネル１０７の主面の法線方向（Ｚ軸方向）から角度φ傾斜する場合がある。図７は、液晶パネル１０７と、液晶パネル１０７に入射する角度φ傾斜した入射光（斜め入射光）の方向との関係を示す模式図である。また、図７の液晶パネル１０７をＹ軸方向から見た断面図を図８に示す。図７および図８に示すように、実質的に液晶パネル１０７に入射する入射光の角度Ψ＋φは、最大で２５°程度になる。
【００９７】
液晶パネル１０７に対する入射光が、図７および図８で説明した斜め入射光を含んでいることを考慮して、所望のコントラスト比が得られるように、各光学補償板のリタデーションの設計を行い、本実施例１の投影型画像表示装置（タイプ１、２、３）を構成した。タイプ１および２の投影型画像表示装置は図５に示したように、液晶層１００と第１の偏光板１１０ａとの間、および、液晶層１００と第２の偏光板１１ｂとの間に、一軸性光学補償板と二軸性光学補償板とを備えている。タイプ３の投影型画像表示装置は、液晶層１００と第１の偏光板１１０ａとの間には、一軸性光学補償板と二軸性光学補償板とを備えるが、液晶層１００と第２偏光板との間には一軸性光学補償板を有しておらず、二軸性光学補償板のみを有している。
【００９８】
一軸性光学補償板のリタデーションｄ１・Δｎａｃ（ｄ１は一軸性光学補償板の厚さ）は、Δｎ＝ｎｃ−ｎａで表される。また、二軸性光学補償板のリタデーションｄ２・Δｎａｂおよびｄ２・Δｎａｃ（ｄ２は二軸性光学補償板の厚さ）はそれぞれ、Δｎａｂ＝ｎｂ−ｎａおよびΔｎａｃ＝ｎｃ−ｎａで表される。
【００９９】
タイプ１では、一軸性光学補償板のリタデーションｄ１・Δｎａｃが−５００ｎｍであり、二軸性光学補償板のリタデーションｄ２・Δｎａｂは２９０ｎｍであり、ｄ２・Δｎａｃは１２０ｎｍである。タイプ２では、一軸性光学補償板のリタデーションｄ１・Δｎａｃが−４５０ｎｍであり、二軸性光学補償板のリタデーションｄ２・Δｎａｂおよびｄ２・Δｎａｃはタイプ１と同様である。タイプ３では、一軸性光学補償板のリタデーションｄ１・Δｎａｃが−５００ｎｍであり、二軸性光学補償板のリタデーションｄ２・Δｎａｂおよびｄ２・Δｎａｃはタイプ１と同様である。
【０１００】
下記の表１に、本実施例１の投影型画像表示装置が備える液晶パネル１０７の構成の詳細を示す。また、タイプ１から３の投影型画像表示装置のコントラスト比の入射角度依存性を測定した結果を図１０、１１および１２に示す。比較のために、液晶パネルに光学補償板を有しない従来の投影型画像表示装置のコントラスト比の入射角度依存性を図９に示す。
【０１０１】
なお、図９から１２に示されているコントラスト比の入射角度依存性は、以下に説明する方法を用いて測定した。液晶パネル１０７を挟んで一方に光源を配置し、他方に光強度測定器を配置する。液晶パネル１０７は、光源から出射された光の主光線の方向に対して、液晶パネル面の法線方向が角度θ（＝Ψ＋φ）だけ傾斜するように配置する。θを変化させて得た光強度に基づいて、コントラスト比を算出した。コントラスト比は、電圧無印加（白表示）時の光強度を、電圧印加（黒表示）時の光強度で割ったものである。
【０１０２】
【表１】
2004054216.tif 000003
【０１０３】
さらに図１３に示すように、液晶パネル１０７自体を角度Ω傾ける、すなわち、液晶パネル１０７の主面の略中央に入射する主光線の入射方向（Ｚ軸方向）に対して、液晶パネル１０７の主面の法線方向が傾斜するように液晶パネル１０７を配置して、タイプ４の投影型画像表示装置を作製した。タイプ４の投影型画像表示装置は、液晶パネルがタイプ２の液晶パネルと同様の構成であり、角度Ωが約１０°に設定されている。表２にタイプ４の表示装置が備える液晶パネル１０７の構成の詳細を示し、コントラスト比の入射角依存性の結果を図１４に示す。タイプ４の投影型画像表示装置では、入射角度が２５°においても、入射角度が０°付近とほぼ同等の高いコントラスト比が得られた。
【０１０４】
【表２】
2004054216.tif 000004
【０１０５】
なお、タイプ１から４の液晶パネルに用いた液晶層のリタデーションはいずれも、３５０≦ｄ・Δｎ≦５００ｎｍ（ｄ：液晶層の厚さ、Δｎ：液晶の異方性屈折率）の範囲内にある。
【０１０６】
実施例１の投影型画像表示装置では、広い視野角の範囲で、高いコントラスト比を得ることができた。
【０１０７】
（実施例２）
図１５は、実施例２の単板式の投影型画像表示装置の模式図である。
【０１０８】
実施例２の投影型画像表示装置は、照明光学系２０００と、色分離光学系２１００と、液晶パネル２０７と、フィールドレンズ２０８と、投影レンズ２０９とを備えている。
【０１０９】
照明光学系２０００は、光源２０１、リフレクタ２０２、およびレンズ２０３を有している。
【０１１０】
色分離光学系２１００は、３枚のダイクロイックミラー２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃを有している。この３枚のダイクロイックミラーは、互いに平行に配置されているのではなく、略扇形を形成するように配置されている。３枚のダイクロイックミラーが略扇形を形成するように配置されることにより、照明光学系２０００からの出射光は、ダイクロイックミラーのそれぞれに、異なる角度で入射する。
【０１１１】
液晶パネル２０７は、第１の一軸性光学補償板２１２ａと液晶層２００との間にマイクロレンズ２０５を備えていること以外は、図５に示した液晶パネル１０７と同様の構成を有している。すなわち、液晶パネル２０７は図１７に示すように、液晶層２００と、液晶層２００の入射面２００Ａ側に配置された第１の偏光板２１０ａと、液晶層２００の出射面２００Ｂ側に配置された第２の偏光板２１０ｂとを有し、さらに、第１の偏光板２１０ａと液晶層２００との間に、液晶層２００に近い方から、マイクロレンズ２０５（図１７では不図示）と第１の一軸性光学補償板２１２ａと、第１の二軸性光学補償板２１１ａとをこの順に有し、第２の偏光板２１０ｂと液晶層２００との間には、液晶層２００に近い方から、第２の一軸性光学補償板２１２ｂと、第２の二軸性光学補償板２１１ｂとをこの順に有している。
【０１１２】
この投影型画像表示装置では、まず、照明光学系２０００から出射された白色光が色分離系２１００のダイクロイックミラー２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃに入射する。入射光は、ダイクロイックミラー２０６ａで青色光が選択的に反射され、ダイクロイックミラー２０６ｂで赤色光が選択的に反射され、ダイクロイックミラー２０６ｃで緑色光が選択的に反射されることにより、赤、緑、青の３色の色光に分離される。この分離された色光は、色光ごとに異なる角度で共通の液晶パネル２０７に入射する。液晶パネル２０７で、各色光は、マイクロレンズ２０５によって再配分され、各画素に規則的に集光され、色光ごとに光変調される。変調された各色光は、フィールドレンズ２０８を通った後、投影レンズ２０９で合成され、スクリーン２２０上にカラー画像として投影される。
【０１１３】
図７および図８を参照して実施例１で先述したように、液晶パネル２０７に入射する色光は、中心軸からある角度Ψの広がりを有する。さらに、実施例２では３枚のダイクロックミラー２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃが、略扇形を形成するように配置されているので、ダイクロックミラーで反射された色光はある角度の広がりを有する。具体的には図１６に示すように、ダイクロックミラーは、入射側から、２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃの順で配置されており、ダイクロックミラー２０６ａと２０６ｂとのなす角度と、ダイクロックミラー２０６ｂと２０６ｃとのなす角度とがγであるので、それぞれのダイクロックミラー２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃで反射された赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）の色光を含む光は、その中心軸から角度２γの広がりを有して、液晶パネル２０７に入射する。従って、実施例２では、色光が、２γとΨの合計の角度の広がりを有して液晶パネル２０７に入射することになり、実施例１の三板方式の投影型表示装置にくらべて、液晶パネル２０７に対する入射角度は、２γの角度分だけ大きくなる。液晶パネル２０７に対する入射光が、液晶パネル２０７の主面の法線方向から傾斜するに従ってコントラスト比が低下することを考慮して、角度γは４°程度に設定されている。
【０１１４】
従来の単板方式の投影型表示装置では例えば、実施例１の三板方式の投影型表示装置に比べて入射角度が８°程度増えるため、コントラスト比が低下しやすかった。また、従来の単板方式の投射型表示装置では、液晶パネルに入射する光のうち、図１７にΨ２で示す角度を有する入射光成分は、以下に説明する理由から投影型表示装置の表示に利用することができなかったため、明るい表示が困難だった。
【０１１５】
なお、図１７は、液晶パネル２０７を透過する光の方向を模式的に示している。液晶パネルに入射する光（角度Ψ＝Ψ１＋Ψ２の光成分）のうち、平行度の低い角度Ψ２で示す入射光成分は、従来、フライアイレンズなどに設けた絞りなどによって液晶パネルに入射させないようにして、投影型表示装置の表示に利用していなかった。これに対して本実施例の投影型表示装置では、上記光成分を利用できるため、明るい表示を実現できる。
【０１１６】
図１５に示す単板方式の場合、ダイクロックミラーによって色分離されて液晶パネルに入射されるＲ、Ｇ、Ｂ色光がお互いオーバラップしていると、色純度の悪い光（混色光）が集光されることになるために、表示品位が低下する。従って、Ｒ、Ｇ、Ｂ色光が混合しないようにするために、扇型状に配置されるダイクロックミラーの角度γを、できるだけ大きくする必要がある。一方、角度γを大きくすると、液晶パネルに入射する光の方向が、パネル面の法線方向から大きく傾斜し、コントラスト比が大幅に低下し、階調反転が生じる場合がある。
【０１１７】
そこで従来はダイクロックミラーの角度γを制限し、液晶パネルに対する光の入射角を制限して、Ψ２角度の光成分を投影型表示装置の表示に利用していなかった。また、所望のコントラスト比を得るためには、Ｆ値の比較的大きなレンズを用いる必要があったので、光の利用効率が低かった。
【０１１８】
これに対して本実施例では、光学補償板の設計およびその配置が最適化されているので、ダイクロックミラーの角度γを従来よりも大きくしてもコントラスト比が低下するのを抑制でき、また、Ｆ値が１．８を下回るレンズを用いることができる。従って、Ψ２角度光成分を利用することができるので、光の利用効率が高く、従来よりも明るい表示を実現できる。
【０１１９】
実施例２でも実施例１と同様に、光学補償板のリタデーションを変化させて、４種類の投影型画像表示装置を作製した。表３および４に、本実施例２で作製した投影型画像表示装置（タイプ５から８）が備える液晶パネルの構成の詳細を示す。タイプ５から８の投影型画像表示装置の液晶パネルにはそれぞれ、実施例１のタイプ１から４の投影型画像表示装置の液晶パネルと同様の光学補償板が用いられている。
【０１２０】
また表３および４に、各投影型画像表示装置の明るさの測定結果を合わせて示す。明るさは、液晶パネルに光学補償板を有しない、従来の投影型画像表示装置の明るさを１とした場合の相対値で示している。さらに、コントラスト比の視野角依存性の測定結果も示す。なお、タイプ５から８の投影型画像表示装置のコントラスト比の視野角依存性の測定結果はそれぞれ、実施例１のタイプ１から４の投影型画像表示装置のコントラスト比の視野角依存性の測定結果と同様であった。
【０１２１】
【表３】
2004054216.tif 000005
【０１２２】
【表４】
2004054216.tif 000006
【０１２３】
実施例２の投影型画像表示装置では、広い視野角の範囲で高いコントラスト比を得ることができると共に、光の利用効率を高くすることにより、明るい表示を実現できた。
【０１２４】
（実施例３）
図２１は、実施例３の単板式の投影型画像表示装置の模式図である。
【０１２５】
実施例３の投影型画像表示装置は、実施例２の投影型画像表示装置に画像シフト素子２５０が組み合わせられた構成を有している。この投影型画像表示装置では、実施例２の投影型画像表示装置で得られた効果に加えて、高解像度のフルカラー表示を実現できるという効果を得ることができる。なお、実施例２の投影型画像表示装置と同様の構成要素には同じ参照符号を付し、その説明を説明する。
【０１２６】
実施例３の投影型画像表示装置では、液晶パネル２０７とフィールドレンズ２０８との間に、画像シフト素子２５０が配置されている。また、液晶パネル２０７、および画像シフト素子２５０にはそれぞれ、液晶パネル駆動回路２２、および画像素子駆動回路２４が接続されている。
【０１２７】
実施例２の投影型画像表示装置の液晶パネル２０７にも液晶パネル駆動回路２２が接続されており、液晶パネル２０７に駆動信号および映像信号を供給し、液晶パネル２０７は映像信号に応じた内容を持つ画像を表示することができるが、本実施例３の投影型画像表示装置では、駆動回路２２は、投影光レンズ２０９がスクリーン２２０上に形成する画像を構成する各フレーム画像のデータから複数のサブフレーム画像のデータを生成し、液晶パネル２０７によって複数のサブフレーム画像を時分割で表示させる。
【０１２８】
画像シフト素子２５０の動作は、画像シフト素子用の駆動回路２４によって制御される。この駆動回路２４は、液晶パネル２０７の映像表示に同期した駆動信号を画像シフト素子２５０に供給する。駆動回路２４は画像シフト素子２５０に含まれる複数の液晶素子に対して個別に複数レベル（Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ）の電圧を印加するための電圧印加部を有している。
【０１２９】
以下、画像シフト素子２５０の構成および動作を詳細に説明する。
【０１３０】
画像シフト素子は図２２に示すように、画像を縦方向にシフトさせる第１シフト部１００と、画像を横方向にシフトさせる第２シフト部２００とを有している。
【０１３１】
第１シフト部１００は、２つの液晶セル３０７、３０８と、１枚の複屈折素子３１１を用いて作製されており、第２シフト部２００は、２つの液晶セル３０９、３１０と、１枚の複屈折素子３１２を用いて作製されている。液晶セル３０７〜３１０の各々は、液晶層と、液晶層の光入射面および光出射面を挟み込む一対の透明電極（不図示）と、これらを挟み込む一対の透明基板とを備えている。液晶セル３０７、３０８および複屈折素子３１１は、接着剤などによって一体化され、第１シフト部１００がひとつの部品として機能するように構成されていても良い。第２シフト部２００についても同様である。
【０１３２】
本実施形態における液晶セル３０７〜３１０はＴＮモードの液晶セルから形成されており、印加電圧のＨｉｇｈ／Ｌｏｗに応じて、入射光の偏光面を約９０°回転させる状態（第１の状態）と、入射光の偏光面を実質的に回転させずにそのまま出射する状態（第２の状態）との間でスイッチングする。
【０１３３】
液晶セル３０７〜３１０に用いることのできる液晶セルの種類は、ＴＮモードの液晶セルに限定されず、一対の液晶層がともにＯＮ状態からＯＦＦ状態へ遷移する間において、一方の液晶セルによって発生する不要な偏光成分を他方の液晶セルでキャンセルできるものであれば如何なるタイプの液晶セルであっても良い。例えば、ＥＣＢモードの液晶セルを用いることができる。
【０１３４】
複屈折素子３１１、３１２は、複屈折素子３１１、３１２の光入射面から傾斜した光学軸を有している。複屈折素子３１１、３１２は、入射光の進行方向および光学軸を含む平面（以下、「主断面」と称する。）内において、入射光線を常光と異常光に分離することができる。従って、複屈折素子へ入射する光の偏光方向が「主断面」に対して垂直であれば、入射光は複屈折素子３１１、３１２にとって常光となるため、主断面内をまっすぐに伝搬する。一方、複屈折素子３１１、３１２へ入射する光の偏光方向が主断面に対して平行であれば、入射光は複屈折素子１１１、１１２にとって異常光となるため、主断面内を屈折する。
【０１３５】
複屈折素子３１１、３１２は、一軸結晶材料（例えば水晶）から作製される。複屈折素子３１１、３１２に用いられる材料も、水晶に限定されず、一軸結晶であれば、如何なるものであってもよい。例えば、ニオブ酸リチウム、方解石、雲母、ルチル（ＴｉＯ２）、チリ硝石（ＮａＮＯ３）などの材料を用いることができる。ただし、ＨＭＤのように、表示装置の総重量を小さくする必要がある場合、屈折率異方性（Δｎ）が相対的に大きなニオブ酸リチウムやルチルを用いることが好ましい。Δｎが大きい材料であれば、必要な画像シフト量を得るために必要な複屈折素子３１１の厚さを薄くできるため、小型化および軽量化に適している。
【０１３６】
液晶セル３０７、３０８の各々に印加する電圧レベルを変えることにより、入射光の偏光方向を複屈折素子３１１、３１２の主断面に対して垂直または水平な方向にスイッチングすれば、複屈折素子３１１、３１２の主断面内において、入射光線をシフトさせることができる。そして、その結果、液晶パネル２０７に表示された画像を入射光軸に垂直な方向へシフトさせることができる。
【０１３７】
第２シフト部２００も第１シフト部１００と同様の構成を有しており、異なる点は、第２シフト部２００が第１シフト部１００に対して光軸回りに９０°回転した関係にある点だけである。このため、第２シフト部２００による画素シフトの方向は、第１シフト部１００による画像シフトの方向に直交している。このような配置の第１シフト部１００および第２シフト部２００を組み合わせて用いることにより、同一面（仮想平面）内における４つの異なる位置に画像を移動させることができる。
【０１３８】
次に、図２３および表５を参照しながら、本実施形態の画像シフト素子の動作を説明する。
【０１３９】
【表５】
2004054216.tif 000007
【０１４０】
まず、図２３（ａ）に示すように、液晶セル３０７、３０８、３０９をＯＦＦ状態とし、液晶セル３１０をＯＮ状態とする。このとき、表示パネル上における画像を構成するある任意の画素は、仮想平面上においてＡの場所に位置しているとする。
【０１４１】
次に、図２３（ｂ）に示すように、液晶セル３０８、３０９、３１０をＯＮ状態にし、上記の画素をＢの位置にシフトさせる。この画像シフトは、液晶セルをＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化させることにより行うため、画像のサブフィールドの切り替えタイミングに同期させて比較的早く実行することができる。
【０１４２】
この後、同じサブフィールドにおいて、液晶セル３０９、３１０をＯＮ状態からＯＦＦ状態へ変化させる。ＯＮ状態からＯＦＦ状態への切り替えに際して、液晶の応答は遅いが、右旋光の液晶セルと左旋光の液晶セルとを組み合わせているため、複屈折素子３１１に入射する偏光方向は変化せず、画素の位置はＢのままである。
【０１４３】
次に、図２３（ｃ）に示すように、液晶セル３０８、３１０をＯＮ状態にし、画素をＣの位置にシフトさせる。この画像シフトも、液晶をＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化させることにより行えるため、画素の移動を迅速に行うことができる。
【０１４４】
次に、図２３（ｄ）に示すように、液晶セル３０７、３０８、３０９、３１０を全てＯＮ状態にし、画素をＤの位置にシフトさせる。その後、同じサブフィールドにおいて、液晶セル３０７、３０８、３０９、３１０を全てＯＮ状態からＯＦＦ状態へ変化させる。ＯＮ状態からからＯＦＦ状態への変化によって、複屈折素子３１１に入射する偏光方向は変化せず、画素の位置はＤのままである。
【０１４５】
ＤからＡの位置への画像シフトは、液晶セル３０８、３１０をＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化させることにより行うため、上記Ｂ、Ｃ、Ｄへの画像シフトと同様に、迅速に行うことが可能である。
【０１４６】
以上の動作を行うために液晶セル３０７〜３１０へ印加する電圧の波形を図２４に示す。図２４のサブフィールドＡ〜Ｄは、それぞれ、図２３の位置Ａ〜Ｄに対応している。すなわち、サブフィールドＡの期間においては、前述の画素が図２３の位置Ａにあり、サブフィールドＢの期間においては、前述の画素が図２３の位置Ｂにある。
【０１４７】
以上、説明したように、画像シフト素子を用いることにより、液晶表示素子２の画素数が実効的に４倍に増加していることがわかる。
【０１４８】
本実施例３では、光学補償板のリタデーションを変化させて４種類の投影型画像表示装置を作製した。具体的には、実施例２で作製したタイプ５から８の投影型画像表示装置に、上述した画像シフト素子を組み合わせて４種類の投影型画像表示装置を作製した。また、比較のために、上記の画像シフト素子を有するが、液晶パネルに光学補償板が設けられてない従来の投影型画像表示装置を作製した。
【０１４９】
本実施例３の４種類の投影型画像表示装置および従来の投影型画像表示装置を用いて、スクリーン上で黒地に白十字を表示させた。図２５（ａ）は本実施例３の４種類の投影型画像表示装置による観察結果を示す図であり、図２５（ｂ）は従来例の投影型画像表示装置による観察結果を示す図である。
【０１５０】
図２５（ｂ）に示すように、従来の投影型画像表示装置では、白表示領域と黒表示領域との境界で白色光が黒表示領域に滲み出す現象が発生し、表示品位が著しく低い。これに対して、本実施例３の４種類の投影型画像表示装置では図２５（ａ）に示すように、白表示領域と黒表示領域との境界が鮮明で、白色光が黒表示領域に滲み出す現象は観察されず、良好な画質を得ることができた。
【０１５１】
【発明の効果】
本発明の投影型画像表示装置によると、従来よりもコントラスト比を高くすることができた。
【０１５２】
また、本発明の投影型画像表示装置は、画像シフト素子を用いた投影型画像表示装置に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の投影型画像表示装置の模式図である。
【図２】光学補償板の屈折率楕円体を示す図である。
【図３】光学補償板と、光学補償板の屈折率楕円体との位置関係を模式的に示す図である。
【図４】実施例１の三板式の投影型画像表示装置の模式図である。
【図５】液晶パネル１０７の構成を模式的に示す斜視図である。
【図６】図５に示した光学補償板および偏光板などの配置関係を模式的に示す図である。
【図７】液晶パネルと、液晶パネルに入射する光の方向との関係を示す模式図である。
【図８】図７の液晶パネルをＹ軸方向から見た断面図である。
【図９】従来の投影型画像表示装置のコントラスト比の入射角度依存性を示すグラフである。
【図１０】実施例１および２の投影型画像表示装置のコントラスト比の入射角度依存性を示すグラフである。
【図１１】実施例１および２の投影型画像表示装置のコントラスト比の入射角度依存性を示すグラフである。
【図１２】実施例１および２の投影型画像表示装置のコントラスト比の入射角度依存性を示すグラフである。
【図１３】液晶パネルの配置の改変例を示す図である。
【図１４】実施例１および２の投影型画像表示装置のコントラスト比の入射角度依存性を示すグラフである。
【図１５】実施例２の単板式の投影型画像表示装置の模式図である。
【図１６】図１５の投影型画像表示装置が備えるダイクロックミラーを示す図である。
【図１７】図１５の投影型画像表示装置が備える液晶パネルの断面図である。
【図１８】画像のシフトを模式的に示す図である。
【図１９】本発明の他の実施形態の投影型画像表示装置の模式図である。
【図２０】画像シフト素子を説明するための図である。
【図２１】実施例３の単板式の投影型画像表示装置の模式図である。
【図２２】実施例３の単板式の投影型画像表示装置に用いられる画像シフト素子の模式図である。
【図２３】図２１の画像シフト素子の動作を説明するための図である。
【図２４】図２１の画像シフト素子に含まれる液晶セルへ印加する電圧の波形を示す図である。
【図２５】（ａ）は実施例３の４種類の投影型画像表示装置による観察結果を示す図であり、（ｂ）は従来例の投影型画像表示装置による観察結果を示す図である。
【符号の説明】
２　投影型画像表示装置
４　光源
６　液晶パネル
８　投影光学系
８Ａ　投影レンズ
１０　液晶層
１０Ａ　入射面
１０Ｂ　出射面
１２　偏光板
１４　偏光板
１５　第２の二軸性光学補償板
１６　第１の一軸性光学補償板
１７　第１の二軸性光学補償板
１９　第２の一軸性光学補償板
２２　駆動回路
２４　駆動回路
６０　駆動回路
７０　第１の液晶セル
７５ａ　液晶層
７５ｂ　液晶層
８０　第２の液晶セル
８５　複屈折素子
１００　第１シフト部
１０１　光源
１０２　リフレクタ
１０３　レンズアレイ
１０４　重畳レンズ
１０５　フィールドレンズ
１０６ａ、１０６ｃ　ダイクロイックミラー
１０６ｂ　反射ミラー
１０７Ｇ、１０７Ｒ、１０７Ｂ　液晶パネル
１０８　投影レンズ
１０９　ダイクロイックプリズム
２００　第２シフト部
２０１　光源、
２０２　リフレクタ
２０３　レンズ
２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃ　ダイクロイックミラー
２０７　液晶パネル
２０８　フィールドレンズ
２０９　投影レンズ
２５０　画像シフト素子
３０７　液晶セル
３０８　液晶セル
３０９　液晶セル
３１０　液晶セル
３１１　複屈折素子
１０００　照明光学系
１１００　色分離光学系
１２００　リレー光学系
２０００　照明光学系
２１００　色分離光学系
【図１】
2004054216.tif 000008
【図２】
2004054216.tif 000009
【図３】
2004054216.tif 000010
【図４】
2004054216.tif 000011
【図５】
2004054216.tif 000012
【図６】
2004054216.tif 000013
【図７】
2004054216.tif 000014
【図８】
2004054216.tif 000015
【図９】
2004054216.tif 000016
【図１０】
2004054216.tif 000017
【図１１】
2004054216.tif 000018
【図１２】
2004054216.tif 000019
【図１３】
2004054216.tif 000020
【図１４】
2004054216.tif 000021
【図１５】
2004054216.tif 000022
【図１６】
2004054216.tif 000023
【図１７】
2004054216.tif 000024
【図１８】
2004054216.tif 000025
【図１９】
2004054216.tif 000026
【図２０】
2004054216.tif 000027
【図２１】
2004054216.tif 000028
【図２２】
2004054216.tif 000029
【図２３】
2004054216.tif 000030
【図２４】
2004054216.tif 000031
【図２５】
2004054216.tif 000032