(57)【要約】【課題】人間の視覚に対して良好な色再現性のあ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、青、エメラルド、緑、赤の四色に色分解する、色分解した各色光を、ライトバルブに入射し、各色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、色合成光学系で四色の色光が色合成された後、投射レンズによって投射される。四色に色分解し、各色光の色信号で変調するので、色再現性の優れた投射像を投射することができる。【選択図】  図１
2005241904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を第１色光、第２色光、第３色光、第４色光の４色光に色分解する色分解光学系と、
前記色分解された光を前記各色光の色信号で変調するライトバルブと、
前記ライトバルブを射出した前記各色光の変調光を検光する検光光学系と、
前記検光光学系で検光された各色光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させる偏光光学系と、
前記偏光光学系を射出する光を第１色光、第２色光、第３色光、第４色光の４色光に色分解する色分解光学系と、
前記色分解された光を前記各色光の色信号で変調する反射型ライトバルブと、
前記色分解された各色光を偏光分離して前記反射型ライトバルブに入射させ、前記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、
前記偏光ビームスプリッタで検光された各色光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】
前記色分解光学系は、前記第１色光を反射し、前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光とを透過する特性の第１ダイクロイックミラーと、前記第１色光を透過し、前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光とを反射する特性の第２ダイクロイックミラーとを直交して配置したクロスダイクロイックミラーと、
前記クロスダイクロイックミラーで反射された前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光のうち前記第２色光を透過し、前記第３色光と前記第４色光と反射する特性の第３ダイクロイックミラーと、
前記第３ダイクロイックミラーで反射された第３色光の偏光方向を９０度回転させるカラー偏光子とを有し、
前記偏光ビームスプリッタは、前記第１色光用に配置された第１偏光ビームスプリッタと、前記第２色光用に配置された第２偏光ビームスプリッタと、前記第３色光と前記第４色光用に配置された第３の偏光ビームスプリッタとを有し、
前記反射型ライトバルブは、前記第１色光、前記第２色光、前記第３色光、前記第４色光用に配置された第１反射型ライトバルブ、第２反射型ライトバルブ、第３反射型ライトバルブ、第４反射型ライトバルブとを有すること
を特徴とする請求項２に記載の投射型表示装置。
【請求項４】
前記色分解光学系は、前記第１色光を反射し、前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光とを透過する特性の第１ダイクロイックミラーと、前記第１色光を透過し、前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光とを反射する特性の第２ダイクロイックミラーとを直交して配置したクロスダイクロイックミラーと、
前記クロスダイクロイックミラーで反射された前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光のうち前記第２色光を反射し、前記第３色光と前記第４色光と透過する特性の第３ダイクロイックミラーと、
前記第３ダイクロイックミラーを透過した第３色光の偏光方向を９０度回転させるカラー偏光子とを有し、
前記偏光ビームスプリッタは、前記第１色光用に配置された第１偏光ビームスプリッタと、前記第２色光用に配置された第２偏光ビームスプリッタと、前記第３色光と前記第４色光用に配置された第３の偏光ビームスプリッタとを有し、
前記反射型ライトバルブは、前記第１色光、前記第２色光、前記第３色光、前記第４色光用に配置された第１反射型ライトバルブ、第２反射型ライトバルブ、第３反射型ライトバルブ、第４反射型ライトバルブとを有すること
を特徴とする請求項２に記載の投射型表示装置。
【請求項５】
前記色分解光学系は、前記偏光光学系を射出した光を前記第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混合光とに色分解する第１の色分解光学系と
前記第１混合光のうち前記第１色光の偏光方向を９０度回転させる第２カラー偏光子と、
前記第２混合光のうち前記第３色光の偏光方向を９０度回転させる第３カラー偏光子とを有し、
前記偏光ビームスプリッタは、前記第１混合光を前記第１色光と前記第２色光に偏光分離し前記第１色光と前記第２色光用にそれぞれ配置された反射型ライトバルブに入射し、前記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混合光を前記第３色光と前記第４色光に偏光分離し前記第３色光と前記第４色光用にそれぞれ配置された反射型ライトバルブに入射し、前記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を有し、
前記色合成光学系は、前記色合成光学系に入射する前記第１色光の偏光方向を９０度回転させる第４カラー偏光子と、前記色合成光学系に入射する前記第３色光の偏光方向を９０度回転させる第５カラー偏光子とをさらに有すること
を特徴とする請求項２に記載の投射型表示装置。
【請求項６】
前記第１色分解光学系は、前記第１色光と前記第２色光の偏光方向を９０度回転させる第１カラー偏光子と、前記カラー偏光子を射出した光を前記第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混合光とに偏光分離する第１偏光ビームスプリッタとを有すること
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色分解光学系は、前記第１色光と前記第２色光とを反射し、前記第３色光と前記第４色光とを透過するダイクロイックミラーを有すること
を特徴とする請求項５に記載の投射型表示装置。
【請求項８】
前記色分解光学系は、前記偏光光学系を射出した光を時系列に前記第１色光と前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光とに色分解する時系列色分解光学系を有すること
を特徴とする請求項２に記載の投射型表示装置。
【請求項９】
前記色分解光学系は、前記第１色光を反射し、前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光とを透過する特性の第１ダイクロイックミラーと、前記第１色光を透過し、前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光とを反射する特性の第２ダイクロイックミラーとを直交して配置したクロスダイクロイックミラーと、
前記クロスダイクロイックミラーで反射された前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光との混合光を時系列的に前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光とに色分解する時系列色分解光学系と、
前記時系列色分解光学系で色分解された前記第２色光を透過し、前記第３色光と前記第４色光と反射する特性の第３ダイクロイックミラーと、
前記偏光ビームスプリッタは、前記第１色光用に配置された第１偏光ビームスプリッタと、前記第２色光用に配置された第２偏光ビームスプリッタと、前記第３色光と前記第４色光用に配置された第３の偏光ビームスプリッタとを有し、
前記反射型ライトバルブは、前記第１色光用に配置された第１反射型ライトバルブと、前記第２色光用に配置された第２反射型ライトバルブ、前記第３色光と前記第４色光用に配置された第３反射型ライトバルブとを有すること
を特徴とする請求項２に記載の投射型表示装置。
【請求項１０】
前記色分解光学系は、前記第１色光を反射し、前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光とを透過する特性の第１ダイクロイックミラーと、前記第１色光を透過し、前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光とを反射する特性の第２ダイクロイックミラーとを直交して配置したクロスダイクロイックミラーと、
前記クロスダイクロイックミラーで反射された前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光のうち前記第２色光を透過し、前記第３色光と前記第４色光と反射する特性の第３ダイクロイックミラーと、
前記クロスダイクロイックミラーで反射された前記第３色光と前記第４色光との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時系列色分解光学系と、
前記偏光ビームスプリッタは、前記第１色光用に配置された第１偏光ビームスプリッタと、前記第２色光用に配置された第２偏光ビームスプリッタと、前記第３色光と前記第４色光用に配置された第３の偏光ビームスプリッタとを有し、
前記反射型ライトバルブは、前記第１色光用に配置された第１反射型ライトバルブと、前記第２色光用に配置された第２反射型ライトバルブ、前記第３色光と前記第４色光用に配置された第３反射型ライトバルブとを有すること
を特徴とする請求項２に記載の投射型表示装置。
【請求項１１】
前記第１色光、前記第２色光、前記第３色光、前記第４色光は、それぞれ赤色光、緑色光、エメラルド色光、青色光のうちいずれか１色光であること
を特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか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する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源からの光を色分解光学系で赤色光、緑色光、青色光に分解し、ライトバルブで変調し、色合成光学系で色合成した光を投射レンズでスクリーン上に投射する投射型表示装置が知られている。３色に色分解することにより、フルカラーの投射像がスクリーン上に投射される。
【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】
【０００３】
しかしながら、３色に色分解する投射型表示装置では、人間の視覚に対する色再現性が良好ではないという問題点がある。
本発明は人間の視覚に対して良好な色再現性のある投射型表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に記載の発明は、光源からの光を第１色光、第２色光、第３色光、第４色光の４色光に色分解する色分解光学系と、前記色分解された光を前記各色光の色信号で変調するライトバルブと、前記ライトバルブを射出した前記各色光の変調光を検光する検光光学系と、前記検光光学系で検光された各色光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２に記載の発明は、光源からの光を偏光させる偏光光学系と、前記偏光光学系を射出する光を第１色光、第２色光、第３色光、第４色光の４色光に色分解する色分解光学系と、  前記色分解された光を前記各色光の色信号で変調する反射型ライトバルブと、前記色分解された各色光を偏光分離して前記反射型ライトバルブに入射させ、前記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、前記偏光ビームスプリッタで検光された各色光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。
【０００５】
請求項３に記載の発明は、前記色分解光学系は、前記第１色光を反射し、前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光とを透過する特性の第１ダイクロイックミラーと、前記第１色光を透過し、前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光とを反射する特性の第２ダイクロイックミラーとを直交して配置したクロスダイクロイックミラーと、前記クロスダイクロイックミラーで反射された前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光のうち前記第２色光を透過し、前記第３色光と前記第４色光と反射する特性の第３ダイクロイックミラーと、前記第３ダイクロイックミラーで反射された第３色光の偏光方向を９０度回転させるカラー偏光子とを有し、前記偏光ビームスプリッタは、前記第１色光用に配置された第１偏光ビームスプリッタと、前記第２色光用に配置された第２偏光ビームスプリッタと、前記第３色光と前記第４色光用に配置された第３の偏光ビームスプリッタとを有し、前記反射型ライトバルブは、前記第１色光、前記第２色光、前記第３色光、前記第４色光用に配置された第１反射型ライトバルブ、第２反射型ライトバルブ、第３反射型ライトバルブ、第４反射型ライトバルブとを有することを特徴とする請求項２に記載の投射型表示装置を提供する。
請求項４に記載の発明は、前記色分解光学系は、前記第１色光を反射し、前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光とを透過する特性の第１ダイクロイックミラーと、前記第１色光を透過し、前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光とを反射する特性の第２ダイクロイックミラーとを直交して配置したクロスダイクロイックミラーと、前記クロスダイクロイックミラーで反射された前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光のうち前記第２色光を反射し、前記第３色光と前記第４色光と透過する特性の第３ダイクロイックミラーと、前記第３ダイクロイックミラーを透過した第３色光の偏光方向を９０度回転させるカラー偏光子とを有し、前記偏光ビームスプリッタは、前記第１色光用に配置された第１偏光ビームスプリッタと、前記第２色光用に配置された第２偏光ビームスプリッタと、前記第３色光と前記第４色光用に配置された第３の偏光ビームスプリッタとを有し、前記反射型ライトバルブは、前記第１色光、前記第２色光、前記第３色光、前記第４色光用に配置された第１反射型ライトバルブ、第２反射型ライトバルブ、第３反射型ライトバルブ、第４反射型ライトバルブとを有することを特徴とする請求項２に記載の投射型表示装置を提供する。
【０００６】
請求項５に記載の発明は、前記色分解光学系は、前記偏光光学系を射出した光を前記第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混合光とに色分解する第１の色分解光学系と前記第１混合光のうち前記第１色光の偏光方向を９０度回転させる第２カラー偏光子と、前記第２混合光のうち前記第３色光の偏光方向を９０度回転させる第３カラー偏光子とを有し、前記偏光ビームスプリッタは、前記第１混合光を前記第１色光と前記第２色光に偏光分離し前記第１色光と前記第２色光用にそれぞれ配置された反射型ライトバルブに入射し、前記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混合光を前記第３色光と前記第４色光に偏光分離し前記第３色光と前記第４色光用にそれぞれ配置された反射型ライトバルブに入射し、前記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を有し、前記色合成光学系は、前記色合成光学系に入射する前記第１色光の偏光方向を９０度回転させる第４カラー偏光子と、前記色合成光学系に入射する前記第３色光の偏光方向を９０度回転させる第５カラー偏光子とをさらに有することを特徴とする請求項２に記載の投射型表示装置を提供する。
【０００７】
請求項６に記載の発明は、前記第１色分解光学系は、前記第１色光と前記第２色光の偏光方向を９０度回転させる第１カラー偏光子と、前記カラー偏光子を射出した光を前記第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混合光とに偏光分離する第１偏光ビームスプリッタとを有することを特徴とする請求項５に記載の投射型表示装置を提供する。
請求項７に記載の発明は、前記第１色分解光学系は、前記第１色光と前記第２色光とを反射し、前記第３色光と前記第４色光とを透過するダイクロイックミラーを有すること
を特徴とする請求項５に記載の投射型表示装置を提供する。
請求項８に記載の発明は、前記色分解光学系は、前記偏光光学系を射出した光を時系列に前記第１色光と前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光とに色分解する時系列色分解光学系を有することを特徴とする請求項２に記載の投射型表示装置を提供する。
【０００８】
請求項９に記載の発明は、  前記色分解光学系は、前記第１色光を反射し、前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光とを透過する特性の第１ダイクロイックミラーと、前記第１色光を透過し、前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光とを反射する特性の第２ダイクロイックミラーとを直交して配置したクロスダイクロイックミラーと、前記クロスダイクロイックミラーで反射された前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光との混合光を時系列的に前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光とに色分解する時系列色分解光学系と、前記時系列色分解光学系で色分解された前記第２色光を透過し、前記第３色光と前記第４色光と反射する特性の第３ダイクロイックミラーと、前記偏光ビームスプリッタは、前記第１色光用に配置された第１偏光ビームスプリッタと、前記第２色光用に配置された第２偏光ビームスプリッタと、前記第３色光と前記第４色光用に配置された第３の偏光ビームスプリッタとを有し、前記反射型ライトバルブは、前記第１色光用に配置された第１反射型ライトバルブと、前記第２色光用に配置された第２反射型ライトバルブ、前記第３色光と前記第４色光用に配置された第３反射型ライトバルブとを有することを特徴とする請求項２に記載の投射型表示装置を提供する。
請求項１０に記載の発明は、前記色分解光学系は、前記第１色光を反射し、前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光とを透過する特性の第１ダイクロイックミラーと、前記第１色光を透過し、前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光とを反射する特性の第２ダイクロイックミラーとを直交して配置したクロスダイクロイックミラーと、前記クロスダイクロイックミラーで反射された前記第２色光と前記第３色光と前記第４色光のうち前記第２色光を透過し、前記第３色光と前記第４色光と反射する特性の第３ダイクロイックミラーと、前記クロスダイクロイックミラーで反射された前記第３色光と前記第４色光との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時系列色分解光学系と、
前記偏光ビームスプリッタは、前記第１色光用に配置された第１偏光ビームスプリッタと、前記第２色光用に配置された第２偏光ビームスプリッタと、前記第３色光と前記第４色光用に配置された第３の偏光ビームスプリッタとを有し、前記反射型ライトバルブは、前記第１色光用に配置された第１反射型ライトバルブと、前記第２色光用に配置された第２反射型ライトバルブ、前記第３色光と前記第４色光用に配置された第３反射型ライトバルブとを有することを特徴とする請求項２に記載の投射型表示装置。
請求項１１に記載の発明は、前記第１色光、前記第２色光、前記第３色光、前記第４色光は、それぞれ赤色光、緑色光、エメラルド色光、青色光のうちいずれか１色光であることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の投射型表示装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光源からの光を４色に色分解して投射するので、人間の視覚に対して良好な色再現性のあ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】
【００１０】
（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から射出される光は、偏光変換照明装置１２によって紙面に垂直な方向に振動方向を有する偏光に変換される。なお本実施形態におけ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、偏光分離膜と反射膜とを複数組アレイ状に積層した複合プリズム、複合プリズムの特定の射出面に配置された１／２波長位相板、重畳照明用のコンデンサレンズとから構成されている。
【００１１】
偏光変換照明装置１２から射出された光は、クロスダイクロイックミラー１３に入射する。クロスダイクロイックミラー１３は、Ｂ（青）光を反射し、Ｒ（赤）光とＧ（緑）光とＥ（エメラルド）光を透過する特性のダイクロイックミラー１３Ｂと、Ｒ光とＧ光とＥ光を反射し、Ｂ光を透過する特性のダイクロイックミラー１３ＲＧＥを互いに直交して配置しており、クロスダイクロイックミラー１３に入射する光を、互いに反対方向に進行するＢ光と、Ｒ光とＧ光とＥ光との混合光とに色分解する。本実施形態の場合、Ｂ光は４５０±３０ｎｍで、Ｅ光は５１５±１５ｎｍ、Ｇ光は５５０±１５ｎｍ、Ｒ光は６３０±３０ｎｍである。ただしそれぞれの色光の中心波長及び波長幅はこれに限られず、中心波長及び波長幅を変えても構わない。色分解されたＢ色光は偏向ミラー１５で反射され、Ｂ光用に配置の偏光ビームスプリッタ１８Ｂに入射する。入射したＢ光は、偏光分離部で反射されＢ光用に配置された反射型ライトバルブ１９Ｂに入射する。
【００１２】
一方Ｒ光とＧ光とＥ光との混合光は偏向ミラー１４で反射され、Ｅ光とＧ光を反射し、Ｒ光を透過する特性を有するダイクロイックミラー１６に入射する。ダイクロイックミラー１６に入射した光は、反射されるＥ光とＧ光との混合光と、透過するＲ光とに色分解される。色分解されたＲ光は偏光ビームスプリッタ１８Ｒに入射し、偏光分離部で反射されてＲ光用に配置された反射型ライトバルブ１９Ｒに入射する。
【００１３】
ダイクイロイックミラー１６で反射されたＥ光とＧ光との混合光は、カラー偏光子１７に入射する。カラー偏光子１７は、Ｇ光の偏光方向は変化させないが、Ｅ光の偏光方向を９０度回転させる。カラー偏光子１７に入射する光の偏光方向と同じ方向に偏光したＧ光と、偏光方向が９０度回転したＥ光との混合光は、偏光ビームスプリッタ１８ＧＥに入射する。入射したＥ光とＧ光は偏光方向が直交しているので、Ｅ光は偏光分離部を透過して反射型ライトバルブ１９Ｅに入射し、Ｇ光は偏光分離部で反射されて反射型ライトバルブ１９Ｇに入射する。
【００１４】
各色光用に配置された反射型ライトバルブ１９Ｂ、１９Ｒ、１９Ｅ、１９Ｇは、各色光用の信号によってそれぞれ変調作用を行い、偏光方向が変化した変調光と偏光方向が変わらない非変調光の混合光としてそれぞれ射出される。射出された各色光は、偏光ビームスプリッタ１８Ｂ、１８Ｒ、１８ＧＥにそれぞれ再度入射し、Ｂ光、、Ｒ光、Ｇ光は偏光分離部を透過する変調光を検光光としてして取りだし、Ｅ光は偏光分離部を反射する変調光を検光光として取りだす。Ｅ光とＧ光の検光光は、偏光ビームスプリッタ１８ＧＥの偏光分離部で色合成され、偏光ビームスプリッタ１８ＧＥから射出される。
検光されたＢ光、Ｒ光、Ｅ光とＧ光の混合光は、クロスダイクロイックプリズム２０にそれぞれ異なる入射面から入射する。クロスダイクロイックプリズム２０は４つのプリズムからなる複合プリズムで、その内部にはＲ光を反射し、Ｅ光と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２０Ｒと、Ｂ光を反射、Ｅ光とＧ光とＲ光とを透過する特性を有するダイクロイック膜２０Ｒとが直交して配置されている。Ｒ光の検光光は、ダイクロイック膜２０Ｒで反射、Ｂ光の検光光はダイクロイック膜２０Ｂで反射され、Ｅ光とＧ光の検光光はダイクロイック膜２０Ｒ、２０Ｂを透過することによって、Ｒ光、Ｇ光、Ｅ光、Ｇ光が色合成される。色合成された光は、投射レンズ２１に入射して、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。
【００１５】
光源からの光はＲ光、Ｇ光、Ｅ光、Ｂ光に色分解された後に、各色光毎に配置された反射型ライトバルブに入射し、変調されて射出した光が検光され、色合成光学系で色合成されて投射される。したがって従来の投射型表示装置よりも、優れた色再現性を有する投射型表示装置を提供することができる。
（第２実施形態）
図２に第２実施形態の投射型表示装置の構成を示す。
光源３１と偏光変換照明装置３２の構造は第１実施形態と同じであるが、本実施形態で偏光照明装置３２から射出される光は、紙面に平行な方向に偏光している。偏光照明装置３２から射出される光は、カラー偏光子３３に入射する。カラー偏光子３３は、Ｒ（赤）光とＢ（青）光の偏光の振動方向は変化させないが、Ｅ（エメラルド）光とＧ（緑）光の振動方向を９０度回転させて、紙面と垂直な方向に振動する光に変換する。
【００１６】
カラー偏光子３３から射出される光は、偏光ビームスプリッタ３８に入射し偏光分離部を透過するＲ光とＢ光との混合光と、偏光分離部で反射されるＥ光とＧ光との混合光とに色分解される。
【００１７】
偏光ビームスプリッタ３８を透過したＲ光とＢ光との混合光は、カラー偏光子３４に入射し、Ｂ光の偏光方向だけが９０度回転され紙面に垂直な方向に振動する偏光に変換される。カラー偏光子３４を射出した光は、偏光ビームスプリッタ４０に入射し、Ｂ光は偏光分離部で反射されて、Ｂ光用に配置された反射型ライトバルブ４２Ｂに入射し、Ｒ光は偏光分離部を透過してＲ光用に配置された反射型ライトバルブ４２Ｒに入射する。
【００１８】
偏光ビームスプリッタ３８の偏光分離部で反射されたＥ光とＧ光との混合光は、カラー偏光子３５に入射し、Ｅ光の偏光方向だけが９０度回転され紙面に垂直な方向に振動する偏光に変換される。カラー偏光子３５を射出した光は、偏光ビームスプリッタ３９に入射し、Ｇ光は偏光分離部で反射されて、Ｇ光用に配置された反射型ライトバルブ４２Ｇに入射し、Ｅ光は偏光分離部を透過してＥ光用に配置された反射型ライトバルブ４２Ｅに入射する。
【００１９】
反射型ライトバルブ４２Ｒ、４２Ｂ、４２Ｅ、４２Ｇに入射した各色光は、各色の色信号によって変調作用を受けて反射射出される。Ｒ光とＢ光は再度偏光ビームスプリッタ４０に入射し、Ｒ光は偏光分離部で反射される光を検光光とし、Ｂ光は偏光分離部を透過する光を検光光とし、Ｒ光の検光光とＢ光の検光光は偏光分離部で色合成される。Ｅ光とＧ光は再度偏光ビームスプリッタ３９に入射し、Ｅ光は偏光分離部で反射される光を検光とし、Ｇ光は偏光分離部を透過する光を検光光とし、Ｅ光の検光光とＧ光の検光光は偏光分離部で色合成される。なお色合成されたＲ光とＢ光の検光光のうち、Ｒ光の偏光方向は紙面に垂直で、Ｂ光の偏光方向は紙面に平行である。一方色合成されたＥ光とＧ光の検光光のうち、Ｅ光の振動方向は紙面に平行で、Ｇ光の偏光方向は紙面に垂直である。
偏光ビームスプリッタ４０で検光され、色合成されたＲ光とＢ光は、カラー偏光子３６に入射し、Ｂ光の振動方向が９０度回転し紙面に垂直な方向に変換される。カラー偏光子３６を透過したＢ光とＲ光は、ともに紙面に垂直な方向に振動する偏光した光として色合成用の偏光ビームスプリッタ４１に入射する。
偏光ビームスプリッタ３９で検光され、色合成されたＥ光とＧ光は、カラー偏光子３７に入射し、Ｇ光の振動方向が９０度回転し紙面に平行な方向に変換される。カラー偏光子３７を透過したＥ光とＧ光は、ともに紙面に平行な方向に振動する偏光した光として色合成用の偏光ビームスプリッタ４１に入射する。
【００２０】
偏光ビームスプリッタ４１に入射したＲ光とＢ光は、偏光分離部で反射され、偏光ビームスプリッタ４１に入射したＥ光とＧ光のは偏光分離部を透過することにより、Ｒ光、Ｇ光、Ｅ光、Ｂ光が色合成され、偏光ビームスプリッタのＥ光とＧ光が入射した面と反対の面から射出される。色合成されたＲ光、Ｇ光、Ｅ光、Ｂ光は、投射レンズ４３に入射し、不図示のクリーン上にフルカラー像として投射される。
【００２１】
本実施形態においても光源からの光はＲ光、Ｇ光、Ｅ光、Ｂ光に色分解された後に、各色光毎に配置された反射型ライトバルブに入射し、変調されて射出した光を検光した後に色合成して投射する。したがって第１実施形態と同様に優れた色再現性を有する投射型表示装置を提供することができる。
（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５１と偏光変換照明装置５２は第１実施形態と同じ構成である。偏光変換照明装置５２から射出される紙面に垂直な方向に偏光した光は、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、円板状のガラス基板を円板の中心で回転させるもので、円板を円周方向に４等分して、それぞれの部分に、Ｒ（赤）光、Ｇ（緑）光、Ｅ（エメラルド）光、Ｂ（青）光のうち１色を透過し、他の３色を反射する４種類のダイクロイック膜を形成してある。従って、偏光変換照明装置５２から射出した光を回転する円板に入射させると、例えば順にＲ光、Ｇ光、Ｅ光、Ｂ光がダイクロイック膜を透過して時系列的に射出される。
時系列色分解光学系５３から順に射出される各色光は、偏光ビームスプリッタ５４に入射し、偏光分離部で反射され反射型ライトバルブ５５に入射する。反射型ライトバルブ５５は時系列色分解光学系５３に同期されており、反射型ライトバルブ５５に入射する光の色に従って、入射した光は各色光の色信号によって変調作用を受けて射出する。射出された光は再度偏光ビームスプリッタ５４に入射し、変調光を透過光として検光し、射出する。射出された光は投射レンズ５６に入射し、不図示のスクリーン上に投射される。
Ｒ光、Ｇ光、Ｅ光、Ｂ光が高速で切り替えられてスクリーン上に投射されるため、スクリーンを見ている人の視覚には４色のフルカラーの投射像が投射されているのと同様の効果を与え、色再現性の優れた投射型表示装置を提供することができる。
（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。
光源６１と偏光変換照明装置６２は第１実施形態と同じ構成であり、偏光変換照明装置６２から射出される光は、紙面に垂直な方向に偏光している。偏光変換照明装置６２から射出した光は、Ｒ（赤）光を反射し、Ｂ（青）光とＥ（エメラルド）光とＧ（緑）光とを透過する特性を有するダイクロイックミラー６３Ｒと、Ｂ光とＥ光とＧ光とを反射し、Ｒ光を透過する特性を有するダイクロイックミラー６３ＢＧＥを直交して配置したクロスダイクロイックミラー６３に入射し、入射する光の光軸に直交して互いに反対方向に進むＲ光と、Ｂ光とＥ光とＧ光との混合光とに色分解される。
【００２２】
色分解されたＲ光は、偏向ミラー６５で９０度偏向され、Ｒ光用に配置された偏光ビームスプリッタ６８Ｒに入射する。入射したＲ光は、偏光分離部で反射されＲ光用に配置された反射型ライトバルブ６９Ｒに入射する。入射したＲ光は、Ｒ光の色信号によって変調された射出し、再度偏光ビームスプリッタ６８Ｒに入射して、偏光分離部を透過する光を変調光として検光する。
【００２３】
一方色分解されたＢ光とＥ光とＧ光との混合光は、時系列色分解光学系６６に入射する。時系列色分解光学系６６は、円板状のガラス基板を円板の中心で回転させるもので、円板を円周方向に３等分して、それぞれの部分にＧ（緑）光、Ｅ（エメラルド）光、Ｂ（青）光のうち１色を透過し、他の２色を反射する３種類のダイクロイック膜を形成してある。従って、Ｂ光とＥ光とＧ光との混合光を回転する円板に入射させると、例えば順にＧ光、Ｅ光、Ｂ光がダイクロイック膜を透過して時系列的に射出される。
時系列的に射出されるＧ光、Ｅ光、Ｂ光は、Ｅ光とＧ光を反射し、Ｂ光を透過する特性を有するダイクロイックミラー６７に入射し、透過するＢ光と、時系列的に反射されるＥ光とＧ光とに色分解される。色分解されたＢ光は、偏光ビームスプリッタ６８Ｂに入射し、偏光分離部で反射されてＢ光用に配置された反射型ライトバルブ６９Ｂに入射する。入射したＢ光は、Ｂ光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６８Ｂに入射し、偏光分離部を透過する変調光を検光する。
【００２４】
ダイクロイックミラー６７で反射されたＥ光とＧ光は、偏光ビームスプリッタ６８ＧＥに交互に入射し、偏光分離部で反射されてＥ光とＧ光用に配置された反射型ライトバルブ６９ＧＥに入射する。入射したＥ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６８ＧＥに入射し、偏光分離部を透過する変調光が検光され、検光されたＥ光とＧ光が時系列的に射出される。
検光されたＲ光、Ｇ光、Ｅ光、Ｂ光は色合成光学系７０に入射する。色合成光学系７０はＢ光を反射し、Ｅ光とＧ光とＲ光を透過する特性を有するダイクロイック膜７０Ｂと、Ｒ光を反射し、Ｂ光とＧ光とＲ光を透過する特性を有するダイクロイック膜７０Ｒを内部に直交して配置したクロスダイクロイックプリズムである。色合成光学系７０に入射したＲ光の検光光は、ダイクロイック膜７０Ｒで反射される。Ｒ光の検光光が入射した面と対向する面に入射したＢ光の検光光は、ダイクロイック膜７０Ｂで反射される。色合成光学系７０に、偏光ビームスプリッタ６８ＧＥと相対する面から時系列的に入射する、Ｅ光の検光光とＧ光の検光光は、ダイクロイック膜７０Ｒとダイクロイック膜７０Ｂとを透過する。Ｒ光、Ｇ光、Ｅ光、Ｂ光の検光光は、色合成光学系７０で色合成され、投射レンズ７１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。
【００２５】
本実施形態の投射型表示装置は、光源からの光をＲ光と時系列にＧ光、Ｅ光、Ｂ光に色分解して、反射型ライトバルブで変調して、変調光を色合成して投射しているので、色再現性の優れた投射型表示装置を提供することができる。
（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、Ｇ光、Ｅ光、Ｂ光を色分解する構成が第４実施形態と異なっており、その他の部分は第４実施形態と同じ構成である。従ってＧ光、Ｅ光、Ｂ光を色分解する構成についてのみ説明する。
【００２６】
クロスダイクロイックプリズム６３で色分解されたＢ光とＥ光とＧ光との混合光は、偏向ミラー６４で偏向され、Ｂ光を透過し、Ｅ光とＧ光を反射する特性を有するダイクロイックミラー６７に入射し、透過するＢ光と、反射するＧ光とＥ光との混合光とに色分解される。色分解されたＢ光は、第４実施携帯と同様に偏光ビームスプリッタ６８Ｂに入射する。一方色分解されたＧ光とＥ光との混合光は、時系列色分解光学系７２で時系列的にＥ光とＧ光に色分解され、偏光ビームスプリッタ６８ＧＥに入射し、偏光分離部で反射され反射型ライトバルブ６９ＧＥに入射する。
【００２７】
本実施形態の投射型表示装置においても、光源からの光をＲ光とＧ光と時系列にＥ光、Ｂ光に色分解して、反射型ライトバルブで変調して、変調光を色合成して投射しているので、色再現性の優れた投射型表示装置を提供することができる。
【００２８】
なお第１実施形態から第５実施形態までは、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。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【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】
【００３０】
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、２３、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
２４、２９、５４  カラー偏光子
１８、２７、４０、５７  投射レンズ
【図１】
2005241904.tif 000003
【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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