(57)【要約】【課題】光源からの光を複数の色光に分離する投射型表示装置において光学系を小さくすることができる投射型表示装置を提供する。【解決手段】光源からの光を偏光光学系で偏光した後、色分解光学系で色分解する。色分解した光を２つのライトバルブに導き、それぞれの色光用の色信号で変調する。変調された各色光は、検光光学系で変調光のみが検光され、色合成光学系で各色光が色合成された後、投射レンズによって投射される。複数の色光に色分解し、２つのライトバルブで変調するので、それぞれの色光用にライトバルブを配置した場合に比べて、投射型表示装置の光学系を小さくすることができる。【選択図】  図１
2005241905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を偏光する偏光光学系と、
前記偏光光学系で偏光された光を第１色光と第２色光との混合光と第３色光とに色分解し、前記第１色光と第２色光との混合光を時系列的に前記第１色光と前記第２色光とに色分解する色分解光学系と、
前記第１色光と前記第２色光とが時系列的に入射する第１ライトバルブと、
前記第３色光が入射する第２ライトバルブと、
前記第１のライトバルブで変調された前記第１色光と前記第２色光を検光する第１検光子と、
前記第２のライトバルブで変調された前記第３色光を検光する第２検光子と、
前記第１検光子で検光された前記第１色光、前記第２色光と、前記第２検光子で検光された前記第３色光とを色合成する色合成光学系とを有すること
を特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】
光源からの光を偏光する偏光光学系と、
前記偏光光学系で偏光された光を第１色光と第２色光との混合光と第３色光とに色分解し、前記第１色光と第２色光との混合光を時系列的に前記第１色光と前記第２色光とに色分解する色分解光学系と、
前記第１色光と前記第２色光とが時系列的に入射する第１の反射型ライトバルブと、
前記第３色光が入射する第２の反射型ライトバルブと、
前記第１色光と前記第２色光とを時系列的に偏光分離して第１の反射型ライトバルブに入射させ、前記第１の反射型ライトバルブで変調され射出される光を検光する第１偏光ビームスプリッタと、
前記第３を時系列的に偏光分離して第２の反射型ライトバルブに入射させ、前記第２の反射型ライトバルブで変調され射出される光を検光する第２偏光ビームスプリッタと
前記第１偏光ビームスプリッタで検光された前記第１色光、前記第２色光と、前記第２偏光ビームスプリッタで検光された前記第３色光とを色合成する色合成光学系とを有すること
を特徴とする投射型表示装置。
【請求項３】
光源からの光を偏光する偏光光学系と、
前記偏光光学系で偏光された光を時系列的に第１色光と第２色光との混合光と第３色光とに色分解する色分解光学系と、
前記第１色光の偏光方向を９０度回転させるカラー偏光子と、
前記第１色光が入射する第１反射型ライトバルブと、
前記第２色光と前記第３色光とが時系列的に入射する第２反射型ライトバルブと、
時系列に入射する前記第１色光と前記第２色光との混合光と前記第３色光とを偏光分離して色分解し、前記第１色光を第１反射型ライトバルブに入射、前記第２色光と前記第３色光を時系列的に第２反射型ライトバルブに入射させ、前記第１反射型ライトバルブと前記第２反射型ライトバルブで変調され射出される光を検光する偏光ビームスプリッタとを有すること
を特徴とする投射型表示装置。
【請求項４】
光源からの光を偏光する偏光光学系と、
前記偏光光学系で偏光された光を第１色光と第２色光との第１混合光と、第３色光と第４色光との第２混合光とに色分解する色分解光学系と、
前記第１混合光を時系列的に前記第１色光と前記第２色光とに色分解する第１時系列色分解光学系と、
前記第２混合光を時系列的に前記第３色光と前記第４色光とに色分解する第２時系列色分解光学系と、
前記第１色光と前記第２色光とが時系列的に入射する第１反射型ライトバルブと、
前記第３色光と前記第４色光とが時系列的に入射する第２反射型ライトバルブと、
前記第１色光と前記第２色光とを時系列的に偏光分離して第１反射型ライトバルブに入射させ、前記第１反射型ライトバルブで変調され射出される光を検光する第１偏光ビームスプリッタと、
前記第３色光と前記第４色光とを時系列的に偏光分離して第２反射型ライトバルブに入射させ、前記第２反射型ライトバルブで変調され射出される光を検光する第２偏光ビームスプリッタと、
前記第１偏光ビームスプリッタで検光された前記第１色光、前記第２色光と、前記第２偏光ビームスプリッタで検光された前記第３色光、第４色光とを色合成する色合成光学系とを有すること
を特徴とする投射型表示装置。
【請求項５】
光源からの光を偏光する偏光光学系と、
前記偏光光学系で偏光された光を前記第１色光と前記第２色光との第１混合光と、前記第３色光と前記第４色光との第２混合光とにに色分解する時系列色分解光学系と、
前記第１混合光を前記第１色光と前記第２色光とに色分解し、前記第２混合光を前記第３色光と前記第４色光とに色分解する色分解光学系と、
前記第１色光と前記第３色光とが時系列的に入射する第１反射型ライトバルブと、
前記第２色光と前記第４色光とが時系列的に入射する第２反射型ライトバルブと、
前記第１色光と前記第３色光とを時系列的に偏光分離して第１反射型ライトバルブに入射させ、前記第１反射型ライトバルブで変調され射出される光を検光する第１偏光ビームスプリッタと、
前記第２色光と前記第４色光とを時系列的に偏光分離して第２反射型ライトバルブに入射させ、前記第２反射型ライトバルブで変調され射出される光を検光する第２偏光ビームスプリッタと、
前記第１偏光ビームスプリッタで検光された前記第１色光、前記第３色光と、前記第２偏光ビームスプリッタで検光された前記第２色光、第４色光とを色合成する色合成光学系とを有すること
を特徴とする投射型表示装置。
【請求項６】
光源からの光を偏光する偏光光学系と、
前記偏光光学系で偏光された光を時系列的に前記第１色光と前記第２色光との第１混合光と、第３色光と第４色光との第２混合光とに色分解する時系列色分解光学系と、
前記第１色光と前記第３色光の偏光方向を９０度回転させるカラー偏光子と、
前記第１色光と前記第３色光とが時系列的に入射する第１反射型ライトバルブと、
前記第２色光と前記第４色光とが時系列的に入射する第２反射型ライトバルブと、
時系列に入射する前記第１混合光と前記第２混合光とを偏光分離して、前記第１色光と前記第３色光を第１反射型ライトバルブに入射、前記第２色光と前記第４色光を第２反射型ライトバルブに入射させ、前記第１反射型ライトバルブと前記第２反射型ライトバルブで変調され射出される光を検光し、前記第１色光と前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光とを色合成する偏光ビームスプリッタと有すること
を特徴とする投射型表示装置。
【請求項７】
前記第１色光、第２色光、第３色光は、それぞれ赤色光、青色光、緑色光のいずれか一色光であること
を特徴とする請求項１または請求項２または請求項３に記載の投射型表示装置。
【請求項８】
前記第１色光、第２色光、第３色光、第４色光は、それぞれ赤色光、青色光、緑色光、エメラルド光のいずれか一色光であること
を特徴とする請求項４または請求項５または請求項６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する。
【背景技術】
【０００２】
図６に従来の反射型ライトバルブを使用した投射型表示装置の構成を示す。
光源１０１から射出した光は偏光変換照明装置１０２に入射し、紙面に垂直な方向に偏光した光に変換される。偏光変換照明装置１０２から射出した光は、Ｒ（赤）光とＧ（緑）光を反射し、Ｂ（青）光を透過する特性を有するダイクロイックミラー１０３ＲＧと、Ｂ（青）光を反射、Ｒ（赤）光とＧ（緑）光を透過する特性を有するダイクロイックミラー１０３Ｂを互いに直交して配置したクロスダイクロイックミラー１０３に入射し、互いに反対方向に進行するＲ光とＧ光の合成光と、Ｂ光とに色分解される。
【０００３】
色分解されたＢ光は偏向ミラー１０５に光束の中心の光線が４５度の入射角で入射し、反射されて偏光ビームスプリッタ１０７Ｂに入射する。偏光ビームスプリッタ１０７Ｂに入射した光は、偏光分離部に４５度の入射角で入射して反射し、偏光ビームスプリッタ１０７Ｂから射出し、Ｂ光用反射型ライトバルブ１０９Ｂに入射する。
【０００４】
一方色分解されたＲ光とＧ光の混合光は、偏向ミラー１０４に光束の中心の光線が４５度の入射角で入射し、反射されてＲ光透過、Ｇ光反射ダイクロイックミラー１０６に入射角が４５度で入射する。ダイクロイックミラー１０６を反射するＧ光と、透過して進行するＲ光とに色分解され、２個の三角柱プリズムを偏光分離部を挟んで形成した偏光ビームスプリッタ１０７Ｇ、１０７Ｒに入射する。偏光ビームスプリッタ１０７Ｇ、１０７Ｒに入射した光は、それぞれの偏光分離部に４５度の入射角で入射、反射し、偏光ビームスプリッタを射出し、各色光の偏光をＧ光用反射型ライトバルブ１０８Ｇ、Ｒ光用反射型ライトバルブ１０８Ｒにそれぞれ入射する。
【０００５】
各色光用のライトバルブに入射した各色光は、色信号によって変調された後、反射射出され、再度偏光ビームスプリッタ１０７Ｂ、１０７Ｇ、１０７Ｒにそれぞれ入射し、変調光を偏光分離部を透過する検光光として分離し、色合成をおこなうクロスダイクロイックプリズム１０９に入射する。クロスダイクロイックプリズム１０９はその内部に直交して配置されたＲ光反射ダイクロイック膜１０９ＲとＢ光反射ダイクロイック膜１０９Ｂから構成されている。クロスダイクロイックプリズム１０９のそれぞれ異なる入射面から入射した各色光は、色合成されて射出し、投射レンズ１１０に入射し、図示しないスクリーン上にフルカラー像が投射される。
【特許文献１】特開平１０−１３３３０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上述した投射型表示装置においては、光源からの光を３色に色分解しそれぞれに偏光ビームスプリッタと反射型ライトバルブとを配置し、さらに色合成光学系を配置するため、光学系が大きくなってしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、光源からの光を複数の色光に分離する投射型表示装置において光学系を小さくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、光源からの光を偏光する偏光光学系と、前記偏光光学系で偏光された光を第１色光と第２色光との混合光と第３色光とに色分解し、前記第１色光と第２色光との混合光を時系列的に前記第１色光と前記第２色光とに色分解する色分解光学系と、前記第１色光と前記第２色光とが時系列的に入射する第１ライトバルブと、前記第３色光が入射する第２ライトバルブと、前記第１のライトバルブで変調された前記第１色光と前記第２色光を検光する第１検光子と、前記第２のライトバルブで変調された前記第３色光を検光する第２検光子と、前記第１検光子で検光された前記第１色光、前記第２色光と、前記第２検光子で検光された前記第３色光とを色合成する色合成光学系とを有することを特徴とする投射型表示装置を提供する。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、光源からの光を偏光する偏光光学系と、前記偏光光学系で偏光された光を第１色光と第２色光との混合光と第３色光とに色分解し、前記第１色光と第２色光との混合光を時系列的に前記第１色光と前記第２色光とに色分解する色分解光学系と、前記第１色光と前記第２色光とが時系列的に入射する第１の反射型ライトバルブと、前記第３色光が入射する第２の反射型ライトバルブと、前記第１色光と前記第２色光とを時系列的に偏光分離して第１の反射型ライトバルブに入射させ、前記第１の反射型ライトバルブで変調され射出される光を検光する第１偏光ビームスプリッタと、前記第３を時系列的に偏光分離して第２の反射型ライトバルブに入射させ、前記第２の反射型ライトバルブで変調され射出される光を検光する第２偏光ビームスプリッタと前記第１偏光ビームスプリッタで検光された前記第１色光、前記第２色光と、前記第２偏光ビームスプリッタで検光された前記第３色光とを色合成する色合成光学系とを有することを特徴とする投射型表示装置を提供する。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、光源からの光を偏光する偏光光学系と、前記偏光光学系で偏光された光を時系列的に第１色光と第２色光との混合光と第３色光とに色分解する色分解光学系と、前記第１色光の偏光方向を９０度回転させるカラー偏光子と、前記第１色光が入射する第１反射型ライトバルブと、前記第２色光と前記第３色光とが時系列的に入射する第２反射型ライトバルブと、時系列に入射する前記第１色光と前記第２色光との混合光と前記第３色光とを偏光分離して色分解し、前記第１色光を第１反射型ライトバルブに入射、前記第２色光と前記第３色光を時系列的に第２反射型ライトバルブに入射させ、前記第１反射型ライトバルブと前記第２反射型ライトバルブで変調され射出される光を検光する偏光ビームスプリッタとを有することを特徴とする投射型表示装置を提供する。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、光源からの光を偏光する偏光光学系と、前記偏光光学系で偏光された光を第１色光と第２色光との第１混合光と、第３色光と第４色光との第２混合光とに色分解する色分解光学系と、前記第１混合光を時系列的に前記第１色光と前記第２色光とに色分解する第１時系列色分解光学系と、前記第２混合光を時系列的に前記第３色光と前記第４色光とに色分解する第２時系列色分解光学系と、前記第１色光と前記第２色光とが時系列的に入射する第１反射型ライトバルブと、前記第３色光と前記第４色光とが時系列的に入射する第２反射型ライトバルブと、前記第１色光と前記第２色光とを時系列的に偏光分離して第１反射型ライトバルブに入射させ、前記第１反射型ライトバルブで変調され射出される光を検光する第１偏光ビームスプリッタと、前記第３色光と前記第４色光とを時系列的に偏光分離して第２反射型ライトバルブに入射させ、前記第２反射型ライトバルブで変調され射出される光を検光する第２偏光ビームスプリッタと、前記第１偏光ビームスプリッタで検光された前記第１色光、前記第２色光と、前記第２偏光ビームスプリッタで検光された前記第３色光、第４色光とを色合成する色合成光学系とを有することを特徴とする投射型表示装置を提供する。
請求項５に記載の発明は、光源からの光を偏光する偏光光学系と、前記偏光光学系で偏光された光を前記第１色光と前記第２色光との第１混合光と、前記第３色光と前記第４色光との第２混合光とにに色分解する時系列色分解光学系と、前記第１混合光を前記第１色光と前記第２色光とに色分解し、前記第２混合光を前記第３色光と前記第４色光とに色分解する色分解光学系と、前記第１色光と前記第３色光とが時系列的に入射する第１反射型ライトバルブと、前記第２色光と前記第４色光とが時系列的に入射する第２反射型ライトバルブと、前記第１色光と前記第３色光とを時系列的に偏光分離して第１反射型ライトバルブに入射させ、前記第１反射型ライトバルブで変調され射出される光を検光する第１偏光ビームスプリッタと、前記第２色光と前記第４色光とを時系列的に偏光分離して第２反射型ライトバルブに入射させ、前記第２反射型ライトバルブで変調され射出される光を検光する第２偏光ビームスプリッタと、前記第１偏光ビームスプリッタで検光された前記第１色光、前記第３色光と、前記第２偏光ビームスプリッタで検光された前記第２色光、第４色光とを色合成する色合成光学系とを有することを特徴とする投射型表示装置を提供する。
請求項６に記載の発明は、光源からの光を偏光する偏光光学系と、前記偏光光学系で偏光された光を時系列的に前記第１色光と前記第２色光との第１混合光と、第３色光と第４色光との第２混合光とに色分解する時系列色分解光学系と、前記第１色光と前記第３色光の偏光方向を９０度回転させるカラー偏光子と、前記第１色光と前記第３色光とが時系列的に入射する第１反射型ライトバルブと、前記第２色光と前記第４色光とが時系列的に入射する第２反射型ライトバルブと、時系列に入射する前記第１混合光と前記第２混合光とを偏光分離して、前記第１色光と前記第３色光を第１反射型ライトバルブに入射、前記第２色光と前記第４色光を第２反射型ライトバルブに入射させ、前記第１反射型ライトバルブと前記第２反射型ライトバルブで変調され射出される光を検光し、前記第１色光と前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光とを色合成する偏光ビームスプリッタと有することを特徴とする投射型表示装置を提供する。
【００１２】
請求項７に記載の発明は  前記第１色光、第２色光、第３色光は、それぞれ赤色光、青色光、緑色光のいずれか一色光であることを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３に記載の投射型表示装置を提供する。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、前記第１色光、第２色光、第３色光、第４色光は、それぞれ赤色光、青色光、緑色光、エメラルド光のいずれか一色光であることを特徴とする請求項４または請求項５または請求項６に記載の投射型表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は光源からの光を複数の色光に分離する投射型表示装置において光学系を小さくすることができる投射型表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１実施形態）
図１に第１実施形態の投射型表示装置の構成図を示す。ランプと凹面鏡とから構成される光源１１から射出された光は、偏光変換照明装置１２に入射する。偏光変換照明装置１２は、不図示の第１レンズ板、第２レンズ板、偏光変換部と反射層の組合せを複数組アレイ状に配置し、所定の射出面に１／２波長位相板を配置した偏光変換複合プリズム装置及びコンデンサレンズから構成されている。光源からの光は偏光変換照明装置１２で紙面に垂直な方向に偏光している偏光した光に変換される。偏光変換照明装置１２を射出した光は、Ｒ（赤）光を反射し、Ｇ（緑）光とＢ（青）光とを透過させるダイクロイックミラー１３に入射し、ダイクロイックミラー１３で反射されるＲ光と、透過して進行するＧ光とＢ光との混合光に色分解される。
【００１６】
ダイクロイックミラー１３で色分解されたＲ光は、偏光ビームスプリッタ１５Ｒに入射し、偏光分離部で反射されて射出し、Ｒ光用に配置した反射型ライトバルブ１６Ｒに入射する。ダイクロイックミラー１３を透過したＧ光とＢ光との混合光は、時系列色分解光学系１４に入射する。時系列色分解光学系１４は、円盤状のガラス基板を中心を通る線で二分割し、一方にＧ光を透過し、Ｂ光を反射させるダイクロイック膜（不図示）を形成し、他方にＢ光を透過し、Ｇ光を反射させるダイクロイック膜（不図示）を形成したもので、中心軸Ｏ’を中心に回転することができる。時系列色分解光学系１４のガラス基盤のダイクロイック膜を形成した部分に、Ｇ光とＢ光との混合光を入射させ、時系列色分解光学系１４を回転させると、Ｇ光とＢ光が時系列的に交互に時系列色分解光学系４から射出される。色分解されたＧ光とＢ光は、偏光ビームスプリッタ１５ＧＢに入射し、偏光分離部で反射され、交互に反射型ライトバルブ１６ＧＢに時系列的に入射する。Ｇ光とＢ光はそれぞれの色信号によって反射型ライトバルブ１６ＧＢで変調された後、時系列的に反射される。なお反射型ライトバルブ１６ＧＢは時系列色分解光学系１４に同期して、各色光を変調する。
反射型ライトバルブ１６ＧＢから射出された光は、偏光ビームスプリッタ１６ＧＢに再度入射し、変調された光は偏光分離部を透過して検光され、Ｇ光とＢ光が時系列的に交互に色合成光学系１７に入射する。
【００１７】
一方Ｒ光は、反射型ライトバルブ１６Ｒに入射し変調された後に、反射され再度偏光ビームスプリッタ１６Ｒに入射して、変調光が偏光分離部を透過して検光され、色合成光学系１７にＧ光、Ｂ光の入射面とは異なる面から入射する。
【００１８】
色合成光学系１７は内部にＲ光を反射し、Ｇ光とＢ光とを透過する特性を有するダイクロイック膜１７Ｄを挟んで接合された２個のプリズムからなるダイクロイックプリズムである。色合成光学系１７に入射したＲ光は、ダイクロイック膜１７Ｄで反射され、時系列的に入射するＧ光とＢ光はダイクロイック膜１７Ｄを透過して色合成される。色合成された光は、投射レンズ１８に入射して図示しないスクリーン上にフルカラー像として投射される。
【００１９】
本実施形態の投射型表示装置では、３色の光に色分解して投射しているが、使用する反射型ライトバルブ、偏光ビームスプリッタはそれぞれ２個であり、光学系全体を従来例と比較して小型にすることができる。
（第２実施形態）
図２に本発明の第２実施形態の投射型表示装置の構成図を示す。光源２１と偏光変換照明装置２２は第１実施形態と同じものを使用するので、説明を省略する。
【００２０】
偏光変換照明装置２２から射出された光は、時系列色分解光学系２８によって時系列にＲ光と、Ｂ光とＧ光との混合光とに色分解する。時系列色分解光学系２８は、円盤状のガラス基板を中心を通る線で二分割し、一方にＲ光を透過し、Ｇ光とＢ光とを反射させるダイクロイック膜（不図示）を形成し、他方にＢ光とＧ光とを透過し、Ｒ光を反射させるダイクロイック膜（不図示）を形成したもので、中心軸Ｏ’を中心に回転することができる。時系列色分解光学系２８のガラス基盤のダイクロイック膜を形成した部分に、偏光変換照明装置２２から射出された光を入射させ、時系列色分解光学系２８を回転させると、Ｒ光と、Ｂ光とＧ光との混合光とが時系列的に交互に射出される。
時系列色分解光学系２８から交互に射出するＲ光と、Ｂ光とＧ光との混合光は、カラー偏光フィルタ２９に入射する。カラー偏光子２９は、Ｂ光の偏光方向を９０度回転させ、Ｒ光とＧ光の偏光方向は回転させない。
Ｂ光とＧ光との混合光が入射すると、Ｂ光の偏光方向が９０度回転して偏光ビームスプリッタ２５に入射する。入射したＢ光は、偏光ビームスプリッタ２５の偏光分離膜を透過して、反射型ライトバルブ２６Ｂに入射する。一方、カラー偏光子２９に入射したＧ光の偏光の振動方向は変化せずに、偏光ビームスプリッタ２５に入射する。入射したＧ光は、偏光分離膜で反射され、反射型ライトバルブ２６ＲＧに入射する。
反射型ライトバルブ２６Ｂ、２６ＲＧに入射したＢ光とＲ光は、それぞれ反射型ライトバルブ２６Ｂ，２６ＲＧで変調された後、反射されて再度偏光ビームスプリッタ２５に入射する。Ｂ光の変調光は偏光分離の反射光として、Ｒ光の変調光は透過光として検光され、Ｂ光とＲ光が色合成されて偏光ビームスプリッタ２５から射出される。色合成されたＢ光とＲ光とは、投射レンズ２７によって、不図示のスクリーン上に投射される。
次にカラー偏光子２９を射出したＲ光が偏光ビームスプリッタ２５に入射すると、入射したＲ光は、偏光ビームスプリッタ２５の偏光分離膜を反射して反射型ライトバルブ２６ＲＧに入射する。
反射型ライトバルブ２６ＲＧに入射したＲ光は、反射型ライトバルブ２６ＲＧで変調された後、反射されて再度偏光ビームスプリッタ２５に入射する。Ｒ光の変調光は透過光として検光され、偏光ビームスプリッタ２５から射出され、投射レンズ２７によって、不図示のスクリーン上に投射される。
Ｂ光とＧ光との混合光と、Ｒ光とが交互に投射されることによって、スクリーン上にフルカラーの投射像が投射される。なお時系列色分解光学系２８と反射型ライトバルブ２６Ｂ，２６ＲＧとは同期されており、反射型ライトバルブ２６ＲＧでは、Ｒ光、Ｇ光のそれぞれの色光の変調信号で、変調されている。
本実施形態の投射型表示装置では、３色の光に色分解して投射しているが、使用する反射型ライトバルブは２個、偏光ビームスプリッタは１個であり、光学系全体を従来例と比較して小型にすることができる。
また本実施形態の反射型ライトバルブ２６ＢはＢ光のみに使用されるので、Ｇ光とＲ光が入射する反射型ライトバルブ２６ＲＧの画素数よりも、少ない画素数の反射型ライトバルブを使用しても第１実施形態と同様の画質の投射像を投射することができる。例えば反射型ライトバルブ２６ＲＧの画素数を１０８０画素とした場合、反射型ライトバルブ２６Ｂの画素数を７２０画素にすることができる。これによって反射型ライトバルブ２６Ｂのコストを下げることができ、光学エンジンの小型化のみならずコストを下げることもできる。
なお本実施形態では、カラー偏光子２９としてＢ光の偏光方向を９０度回転させるものを使用したが、カラー偏光子２９としてＧ光とＲ光の偏光方向を９０度回転させるものを使用しても構わない。その場合は、偏光ビームスプリッタに入射するＲ光とＧ光は偏光分離部を透過して時系列的に反射型ライトバルブに入射し、Ｂ光は反射されて反射型ライトバルブに入射する。
（第３実施形態）
図３に第３実施形態の投射型表示装置の構成図を示す。光源３１と偏光変換照明装置３２は第１実施形態と同じ構成で、偏光変換照明装置３２から射出される光は紙面に垂直な方向に振動する偏光した光である。
【００２１】
偏光変換照明装置３２から射出された光は、ダイクロイックミラー３３に入射する。ダイクロイックミラー３３は、５２０ｎｍより短波長の光を反射し、５２０ｎｍより長波長の光を透過する特性を有しており、透過する第１色光と、反射される第２色光とに色分解する。
【００２２】
ダイクロイックミラー３３を透過した５２０ｎｍより長波長の第１色光は、偏向ミラー３５で９０度偏向され、時系列色分解光学系３７に入射する。時系列色分解光学系３７は、円盤状のガラス基板を中心を通る線で二分割し、一方にＲ（赤）光を透過し、Ｇ（緑）光を反射させるダイクロイック膜（不図示）を形成し、他方にＧ光を透過し、Ｒ光を反射させるダイクロイック膜（不図示）を形成したもので、中心軸Ｏ’を中心に回転することができる。時系列色分解光学系３７のガラス基板のダイクロイック膜を形成した部分に、第１色光を入射させ、時系列色分解光学系３７を回転させると、Ｒ光とＧ光が交互に時系列色分解光学系３７から射出される。
【００２３】
一方ダイクロイックミラー３３で反射された５２０ｎｍより短波長の第２色光は、偏向ミラー３４で９０度偏向され、時系列色分解光学系３６に入射する。時系列色分解光学系３６は、円盤状のガラス基板を中心を通る線で二分割し、一方にＢ（青）光を透過し、Ｅ（エメラルド）光を反射させるダイクロイック膜（不図示）を形成し、他方にＥ光を透過し、Ｂ光を反射させるダイクロイック膜（不図示）を形成したもので、中心軸Ｏ’を中心に回転することができる。時系列色分解光学系３６のガラス基板のダイクロイック膜を形成した部分に、第２色光を入射させ、時系列色分解光学系３６を回転させると、Ｂ光とＥ光が交互に時系列色分解光学系３６から射出される。
【００２４】
時系列色分解光学系３６から交互に射出される、Ｂ光とＥ光は、偏光ビームスプリッタ３７ＢＥに入射し、偏光分離部で反射され、反射型ライトバルブ３８ＢＥに入射する。反射型ライトバルブ３８ＢＥに時系列に入射したＢ光とＥ光は、それぞれ色信号によって変調作用を受けて射出され、再度偏光ビームスプリッタ３７ＢＥに入射し、変調光を偏光分離部の透過する光として検光する。検光されたＢ光とＥ光は交互に色合成光学系３９に入射する。
【００２５】
時系列色分解光学系３７から交互に射出される、Ｒ光とＧ光は、偏光ビームスプリッタ３７ＲＧに入射し、偏光分離部で反射され、反射型ライトバルブ３８ＲＧに入射する。反射型ライトバルブ３８ＲＧに時系列に入射したＲ光とＧ光は、それぞれ色信号によって変調作用を受けて射出され、再度偏光ビームスプリッタ３７ＲＧに入射し、変調光を偏光分離部の透過する光として検光する。検光されたＲ光とＧ光は交互に色合成光学系３９の、Ｂ光とＲ光が入射する面とは異なる面に入射する。
【００２６】
色合成光学系３９はＲ光とＧ光とを反射し、Ｂ光とＥ光とを透過する特性を有するダイクロイック膜３９Ｄを挟んで、２個の三角柱プリズムを接合した合成プリズムである。入射したＲ光とＧ光の検光光は、ダイクロイック膜３９Ｄで反射される。一方Ｂ光とＥ光はダイクロイック膜３９Ｄを透過し、Ｒ光とＧ光の検光光と色合成される。色合成された光は投射レンズ４０に入射し、不図示のスクリーン上にフルカラー像が投射される。
【００２７】
本実施形態は、第１、第２実施形態と異なり、光源光をＢ光、Ｅ光、Ｇ光、Ｒ光に色分解し、それぞれの光を反射型ライトバルブ３７ＢＥ、３７ＲＧで変調して、色合成した光を投射するので、投射像にはＲ光、Ｇ光、Ｂ光にＥ光を加えた４色の光を使用しているので、色再現性が向上する。
なお本実施形態で使用する反射型ライトバルブは２個、偏光ビームスプリッタは１個であり、光学系全体を従来例と比較して小型にすることができる。
（第４実施形態）
図４に第４実施形態の投射型表示装置の構成図を示す。
【００２８】
本実施形態は光源から光をＲ光、Ｇ光、Ｅ光、Ｂ光の４色光に色分解することは第３実施形態と同じであるが、色分解光学系の構成が異なっている。
光源３１と偏光変換照明光学系３２を射出した、紙面に垂直な方向に偏光した光は、時系列色分解光学系４１に入射する。時系列色分解光学系４１は、円盤状のガラス基板を中心を通る線で二分割し、一方にＲ光とＢ光を透過し、Ｇ光とＥ光を反射させるダイクロイック膜（不図示）を形成し、他方にＧ光とＥ光を透過し、Ｒ光とＢ光を反射させるダイクロイック膜（不図示）を形成したもので、中心軸Ｏ’を中心に回転することができる。時系列色分解光学系４１のガラス基板のダイクロイック膜を形成した部分に、偏光変換照明光学系３２からの光を入射させ、時系列色分解光学系４１を回転させると、Ｒ光とＢ光との混合光と、Ｇ光とＥ光との混合光が交互に時系列色分解光学系４１から射出される。
【００２９】
時系列色分解光学系４１から射出された光は、ダイクロイックミラー４２に入射する。ダイクロイックミラー４２は、Ｂ光とＥ光とを反射し、Ｇ光とＲ光とを透過させる特性を有しており、ダイクロイックミラー４２に入射したＲ光とＢ光の混合光は、Ｒ光は透過し、Ｂ光は反射されて、色分解される。次に入射するＧ光とＥ光との混合光では、Ｇ光は透過し、Ｅ光は反射されて色分解される。ダイクロイックミラー４２で反射されたＢ光とＥ光は、交互に偏光ビームスプリッタ３７ＢＥに入射し、偏光分離部で反射されて反射型ライトバルブ３８ＢＥに入射する。時系列に入射する。
一方ダイクロイックミラー４２を透過したＲ光とＧ光は、交互に偏光ビームスプリッタ３７ＲＧに入射し、偏光分離部で反射され、反射型ライトバルブ３８ＲＧに入射する。
【００３０】
反射型ライトバルブ３８ＢＥに入射したＢ光とＥ光はそれぞれの色信号によって変調されて射出され、再度偏光ビームスプリッタ３７ＢＥに入射して、透過する変調光を検光光として取りだす。検光されたＢ光とＥ光は、色合成光学系３９に入射する。反射型ライトバルブ３８ＲＧに入射したＲ光とＧ光は、それぞれの色信号によって変調されて射出され、再度偏光ビームスプリッタ３７ＲＧに入射して、透過する変調光を検光光として取りだす。検光されたＲ光とＧ光は、Ｂ光とＥ光の入射面とは別な面から色合成光学系３９に入射する。なお反射型ライトバルブ３８ＲＧ，３８ＢＥと時系列色分解光学系４１は同期しており、反射型ライトバルブ３８ＲＧ，３８ＢＥに時系列に入射する色光に同期した色信号で、それぞれの色光は変調される。
色合成光学系はＢ光とＥ光を透過し、Ｒ光とＧ光を反射する特性を有するダイクロイック膜３９Ｄを挟んで２個の三角柱プリズムを接合したもので、色合成光学系３９に入射したＢ光とＥ光は、ダイクロイック膜３９Ｄを透過し、Ｒ光とＧ光は反射されて色合成される。色合成された光は、投射レンズ４０に入射し、不図示のスクリーン上にフルカラー像が投射される。
【００３１】
本実施形態の投射型表示装置においても第３実施形態と同様の効果を奏することができる。
（第５実施形態）
図５に第５実施形態の投射型表示装置の構成図を示す。本実施形態は光源から光をＲ光、Ｇ光、Ｅ光、Ｂ光の４色光に色分解することは第３、第４実施形態と同じであるが、色分解光学系の構成が異なっている。
光源５１と偏光変換照明装置４２を射出した偏光した光は、時系列色分解光学系５３に入射する。時系列色分解光学系５３は、第４実施形態で示した時系列色分解光学系４１と同じものであり、Ｒ光とＢ光との混合光と、Ｇ光とＥ光との混合光を交互に射出する。射出された光は、カラー偏光子５４に入射する。カラー偏光子５４は、Ｇ光とＲ光の偏光の振動方向を９０度回転させるもので、カラー偏光子５４に交互に入射するＲ光とＢ光との混合光と、Ｇ光とＥ光との混合光のうち、Ｒ光とＧ光の振動方向を９０度回転して射出する。
射出された光は、偏光ビームスプリッタ５５に入射する。Ｒ光とＢ光との混合光が入射すると、偏光の振動方向が９０度回転し、紙面に平行な方向に偏光したＲ光は、偏光分離膜を透過し、反射型ライトバルブ５６ＧＲに入射する。一方偏光の方向が変化していないＢ光は偏光分離膜で反射され、反射型ライトバルブ５６ＢＥに入射する。次に偏光ビームスプリッタ５５に入射するＧ光とＥ光との混合光でも、同様にＧ光は偏光分離膜を透過して反射型ライトバルブ５６ＧＲに入射し、Ｅ光は偏光分離膜で反射されて編者方ライトバルブ５６ＢＥに入射する。
【００３２】
反射型ライトバルブ５６ＧＲに交互に入射するＲ光とＧ光は、それぞれの色信号によって変調されて射出し、再度偏光ビームスプリッタ５５に入射し、変調光は偏光ビームスプリッタで反射されることによって検光される。一方反射型ライトバルブ５６ＢＥに交互に入射したＢ光とＥ光は、それぞれの色信号によって変調されて射出し、再度偏光ビームスプリッタ５５に入射し、変調光は偏光分離膜を透過して検光される。偏光分離膜で検光する際には、Ｒ光とＢ光との色合成と、Ｇ光とＥ光の色合成も行われる。色合成されたＲ光とＢ光との混合光、Ｇ光とＥ光との混合光は交互に投射レンズ５７に入射し、不図示のスクリーン上にフルカラー像として投射される。
【００３３】
本実施形態の投射型表示装置においても第３、第４実施形態と同様の効果を奏することができる。
なお第１実施形態から第５実施形態では、反射型ライトバルブを用いた実施形態を説明したが、反射型ライトバルブの換わりに透過型ライトバルブを使用しても構わない。透過型ライトバルブを使用する場合には、偏光ビームスプリッタを使用する必要はないが、透過型ライトバルブから射出した光の光路中に検光子となる偏光子を配置して変調光を検光する。
またなお第１実施形態から第５実施形態では、光源からの光を偏光光学系で偏光した後に色分解しているが、色分解した後に偏光光学系で偏光しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１実施形態の投射型表示装置の構成図。
【図２】第２実施形態の投射型表示装置の構成図。
【図３】第３実施形態の投射型表示装置の構成図。
【図４】第４実施形態の投射型表示装置の構成図。
【図５】第５実施形態の投射型表示装置の構成図。
【図６】従来の投射型表示装置の構成図。
【符号の説明】
【００３５】
１１、２１、３１、５１  光源
１２、２２、３２、５２  偏光変換照明装置
１３、３３、４２  ダイクロイックミラー
１４、２８、３６、３７、４１、５３  時系列色分解光学系
１５Ｒ、１５ＧＢ、２５、３７ＲＧ、３７ＢＥ、５５  偏光ビームスプリッタ
１７、３９  色合成プリズム
３４、３５  偏向ミラー
２９、５４  カラー偏光子
１８、２７、４０、５７  投射レンズ
【図１】
2005241905.tif 000003
【図２】
2005241905.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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