(57)【要約】【課題】ダイクロイックミラーに反射防止コーティングを施さなくても、不要な反射を抑え、光利用効率の低下を抑制する投射型表示装置を提供する。【解決手段】偏光変換素子４はＹ光反射ダイクロイックミラー６、Ｇ光反射ダイクロイックミラー７、Ｂ光反射ダイクロイックミラー２０を透過及び反射する光が各ダイクロイックミラーに対してＰ偏光光になるように光源１から出射された白色光の偏光方向をＰ偏光に揃える。このＰ偏光の白色光は各ダイクロイックミラーで３原色の色光に分解され、分解された各色光は反射型液晶デバイス２９，３０，３１で変調され、各色変調光はクロスダイクロイックプリズム１８で色合成される。【選択図】図１
2007127851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３原色の色光成分を有する光を出射する光源と、
この光源から出射された光の偏光方向を揃える偏光変換手段と、
前記偏光方向が揃えられた光を３原色の色光に分解する複数のダイクロイックミラーと、
前記分解された色光に対応して設けられた３個の偏光分離手段と、
前記偏光分離手段を透過した各色光を各色光ごとに光学的に変調する３個の反射型空間光変調素子と、
これら３個の反射型空間光変調素子で変調された各色光を合成して映像光を生成する合成手段と、
この合成手段で生成された前記映像光を投射する投射手段とを備え、
前記偏光変換手段は、前記複数のダイクロイックミラーに入射する光がＰ偏光になるように偏光方向を揃えることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】
３原色の色光成分を有する光を出射する光源と、
この光源から出射された光の偏光方向を揃える偏光変換手段と、
前記偏光方向が揃えられた光を３原色の色光に分解する複数のダイクロイックミラーと、
前記分解された色光に対応して設けられた３個の１／２波長板と、
前記１／２波長板を透過した各色光を各色光ごとに光学的に変調する３個の透過型空間光変調素子と、
これら３個の透過型空間光変調素子で変調された各色光を合成して映像光を生成する合成手段と、
この合成手段で生成された前記映像光を投射する投射手段とを備え、
前記偏光変換手段は、前記複数のダイクロイックミラーに入射する光がＰ偏光になるように偏光方向を揃えることを特徴とする投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイクロイックミラーを用いた投射型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の投射型表示装置について、図６を参照して説明する。図６は従来の投射型表示装置の概略構成図である。
【０００３】
図６に示す投射型表示装置において、光源１は３原色の色光（赤色光（Ｒ光）、緑色光（Ｇ光）、青色光（Ｂ光））の成分を含んだ白色の平行光を出射する。光源１から出射された白色光は、カットフィルタ２を通過することによって紫外線及び赤外線がカットされる。
【０００４】
その後、白色光は、インテグレータ３ａ，３ｂで複数光束に分割され、偏光変換素子４で所定偏光方向に揃えられ、レンズ５を通過して、光軸に対し略４５度の入射になるように配置されたＹ光反射ダイクロイックミラー６に入射する。
【０００５】
そして、白色光に含まれるＲ，Ｇ，Ｂ光成分のうち、Ｒ，Ｇ光はＹ光反射ダイクロイックミラー６で反射され、Ｂ光はＹ光反射ダイクロイックミラー６を透過する。
【０００６】
Ｙ光反射ダイクロイックミラー６で反射されたＲ，Ｇ光は、Ｙ光反射ダイクロイックミラー６と略平行に配置されたＧ光反射ダイクロイックミラー７に入射し、Ｇ光は反射され、Ｒ光は透過する。Ｇ光反射ダイクロイックミラー７を透過したＲ光は、Ｇ光反射ダイクロイックミラー７と略平行に配置されたミラー１０で反射される。
【０００７】
このようにしてＹ光反射ダイクロイックミラー６、Ｇ光反射ダイクロイックミラー７により色分解されたＢ，Ｇ，Ｒ光は、それぞれレンズ８，９，１２を通過し、さらにＢ，Ｒ光はそれぞれミラー１１，１３で反射されて、クロスダイクロイックプリズム１８の３つの側面にそれぞれ近接して配置された透過型液晶デバイス１４，１５，１６に略垂直にそれぞれ入射する。
【０００８】
各透過型液晶デバイス１４，１５，１６は、各色用の画像信号によって入射光を変調して透過させ、透過率の変化として光学像を形成して透過させる。透過型液晶デバイスは、代表的には、液晶パネルの両面を２枚の偏光板にて挟んだ構造をなしている。
【０００９】
Ｇ光用の透過型液晶デバイス１５にて変調され、これを透過したＧ光は、１／２波長板１７を通過してクロスダイクロイックプリズム１８に入射し、クロスダイクロイックプリズム１８の内部にＸ型に配置されたＢ光反射ダイクロイック膜１８ａ及びＲ光反射ダイクロイック膜１８ｂを透過する。
【００１０】
また、Ｂ光用の透過型液晶デバイス１４にて変調されこれを透過したＢ光は、クロスダイクロイックプリズム１８に入射し、Ｂ光反射ダイクロイック膜１８ａにて反射される。さらに、Ｒ光用の透過型液晶デバイス１６にて変調されこれを透過したＲ光は、クロスダイクロイックプリズム１８に入射し、Ｒ光反射ダイクロイック膜１８ｂにて反射される。
【００１１】
以上によって各色変調光がクロスダイクロイックプリズム１８によって色合成され、クロスダイクロイックプリズム１８から出射する。そして、この色合成されクロスダイクロイックプリズム１８から出射した光は、投射レンズ１９によって図示しないスクリーン上に投射される。
【００１２】
ところで、クロスダイクロイックプリズム１８は一般的に使用される色合成用ダイクロイックプリズムであるが、ガラスプリズムであることからその膜特性には板物以上に制限が加わり、Ｓ偏光光では高い反射率を得ることができるが、Ｐ偏光光では高い反射率を得ることが難しい。また、Ｇ光を反射帯域とする設計も困難である。そのため、クロスダイクロイックプリズム１８に入射されるＲ，Ｂ光はＳ偏光光として反射に用いられ、Ｇ光は透過に用いられている。
【００１３】
そこで、各透過型液晶デバイス１４，１５，１６の駆動方法がノーマリーホワイトであり、透過前後で偏光方向が変わらないので、クロスダイクロイックプリズム１８に入射する光の条件（Ｒ，Ｂ光はＳ偏光光で反射、透過に使うのはＧ光）を満たすために、偏光変換素子４において、光源１から出射された白色光を、Ｙ光反射ダイクロイックミラー６に対してＳ偏光になるように偏光方向を揃える。
【００１４】
このような投射型表示装置としては、例えば特許文献１に開示されたものがある。
【特許文献１】特開平９−２９７３５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ここで、一般的な光学ガラスの屈折率ｎｄ＝１．５で４５度入射時には、反射率はＳ偏光光では約１０％である。このため、Ｙ光反射ダイクロイックミラー６を透過するＢ光、Ｇ光反射ダイクロイックミラー７を透過するＲ光のうち、それぞれ約１０％が反射して損失となり、光利用効率が低下する。
【００１６】
従来の投射型表示装置では、この損失を軽減するために、Ｙ光反射ダイクロイックミラー６、Ｇ光反射ダイクロイックミラー７のダイクロ膜でない面（裏面）にＡＲコート（Anti Reflection Coating）すなわち反射防止コーティングを施さなければならないという問題があった。
【００１７】
本発明は上記に鑑みてなされたもので、ダイクロイックミラーに反射防止コーティングを施さなくても、不要な反射を抑え、光利用効率の低下を抑制す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】
【００１８】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、３原色の色光成分を有する光を出射する光源と、この光源から出射された光の偏光方向を揃える偏光変換手段と、前記偏光方向が揃えられた光を３原色の色光に分解する複数のダイクロイックミラーと、前記分解された色光に対応して設けられた３個の偏光分離手段と、前記偏光分離手段を透過した各色光を各色光ごとに光学的に変調する３個の反射型空間光変調素子と、これら３個の反射型空間光変調素子で変調された各色光を合成して映像光を生成する合成手段と、この合成手段で生成された前記映像光を投射する投射手段とを備え、前記偏光変換手段は、前記複数のダイクロイックミラーに入射する光がＰ偏光になるように偏光方向を揃えることを特徴とする。
【００１９】
請求項２記載の発明は、３原色の色光成分を有する光を出射する光源と、この光源から出射された光の偏光方向を揃える偏光変換手段と、前記偏光方向が揃えられた光を３原色の色光に分解する複数のダイクロイックミラーと、前記分解された色光に対応して設けられた３個の１／２波長板と、前記１／２波長板を透過した各色光を各色光ごとに光学的に変調する３個の透過型空間光変調素子と、これら３個の透過型空間光変調素子で変調された各色光を合成して映像光を生成する合成手段と、この合成手段で生成された前記映像光を投射する投射手段とを備え、前記偏光変換手段は、前記複数のダイクロイックミラーに入射する光がＰ偏光になるように偏光方向を揃えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の投射型表示装置によれば、ダイクロイックミラーを透過及び反射する光がそれぞれのダイクロイックミラーに対してＰ偏光光になるように光源から出射された光を偏光するので、ダイクロイックミラーに反射防止コーティングを施さなくても、不要な反射を抑え、光利用効率の低下を抑制す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】
【００２１】
以下、本発明の投射型表示装置を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
【００２２】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態の投射型表示装置の概略構成図である。図１において、光源１は３原色の色光（赤色光（Ｒ光）、緑色光（Ｇ光）、青色光（Ｂ光））の成分を含んだ白色の平行光を出射する。カットフィルタ２は、光源１から出射された白色光から紫外線及び赤外線をカットする。
【００２３】
インテグレータ３ａ，３ｂは、白色光を複数光束に分割する。偏光変換素子４は、白色光がＹ光反射ダイクロイックミラー６及びＢ光反射ダイクロイックミラー２０に対してＰ偏光になるように偏光方向を揃える。Ｐ偏光に偏光された白色光は、レンズ５を通過して、光軸に対し略４５度の入射になるように配置されたＹ光反射ダイクロイックミラー６と、Ｙ光反射ダイクロイックミラー６に対して略垂直に配置されたＢ光反射ダイクロイックミラー２０とに入射する。Ｙ光反射ダイクロイックミラー６は、白色光に含まれるＲ，Ｇ光を反射してその光軸を９０°折り曲げ、Ｂ光を透過する。Ｂ光反射ダイクロイックミラー２０は、Ｂ光を反射してその光軸を９０°折り曲げ、Ｒ，Ｇ光を透過する。
【００２４】
Ｂ光反射ダイクロイックミラー２０で反射されたＢ光は、Ｂ光反射ダイクロイックミラー２０と略平行に配置されたミラー２１で反射されて光軸を９０°折り曲げられ、レンズ２３を通過して、ミラー２１と略平行に配置された偏光分離手段としての反射型偏光板２６に入射する。
【００２５】
反射型偏光板２６は、Ｐ偏光光を透過し、これに垂直に振動するＳ偏光光を反射する特性をもつ。ミラー２１で反射されたＢ光はＰ偏光光であるため、反射型偏光板２６は、このＢ光を透過する。反射型偏光板２６を透過したＢ光はＢ光用の反射型液晶デバイス２９に略垂直に入射する。
【００２６】
Ｂ光用の反射型液晶デバイス２９は、反射型偏光板２６を透過して入射したＢ光を、Ｂ光に対応した画像信号によって変調し、変調されたＢ光を反射型偏光板２６に出射する。反射型液晶デバイス２９の駆動方法はノーマリーブラックであるため、出射されるＢ光はＳ偏光になる。
【００２７】
反射型偏光板２６は、反射型液晶デバイス２９から出射したＳ偏光のＢ光を反射してその光軸を９０°折り曲げる。反射されたＢ光は、偏光板３２を通過して合成手段としてのクロスダイクロイックプリズム１８に入射する。
【００２８】
Ｙ光反射ダイクロイックミラー６で反射されたＲ，Ｇ光は、Ｙ光反射ダイクロイックミラー６と略平行に配置されたミラー２２で反射されてその光軸を９０°折り曲げられ、ミラー２２に対して略垂直に配置されたＧ光反射ダイクロイックミラー７に入射する。Ｇ光反射ダイクロイックミラー７は、Ｇ光を反射してその光軸を９０°折り曲げ、Ｒ光を透過する。
【００２９】
Ｇ光反射ダイクロイックミラー７で反射されたＧ光は、レンズ２４を通過し、Ｇ光反射ダイクロイックミラー７と略垂直に設けられた反射型偏光板２７を通過して、Ｇ光用の反射型液晶デバイス３０に略垂直に入射する。反射型液晶デバイス３０は、反射型偏光板２７を透過して入射したＧ光を、Ｇ光に対応した画像信号によって変調し、変調されたＧ光を反射型偏光板２７に出射する。反射型偏光板２７は、反射型液晶デバイス３０から出射されたＳ偏光のＧ光を反射してその光軸を９０°折り曲げる。反射されたＧ光は、偏光板３３を通過してクロスダイクロイックプリズム１８に入射する。
【００３０】
Ｇ光反射ダイクロイックミラー７を透過したＲ光は、レンズ２５を通過し、Ｇ光反射ダイクロイックミラー７と略垂直に設けられた反射型偏光板２８を通過して、Ｒ光用の反射型液晶デバイス３１に略垂直に入射する。反射型液晶デバイス３１は、反射型偏光板２８を透過して入射したＲ光を、Ｒ光に対応した画像信号によって変調し、変調されたＲ光を反射型偏光板２８に出射する。反射型偏光板２８は、反射型液晶デバイス３１から出射されたＳ偏光のＲ光を反射してその光軸を９０°折り曲げる。反射されたＲ光は、偏光板３４を通過してクロスダイクロイックプリズム１８に入射する。
【００３１】
クロスダイクロイックプリズム１８は、その内部にＸ型に配置されたＢ光反射ダイクロイック膜１８ａ及びＲ光反射ダイクロイック膜１８ｂを有する。クロスダイクロイックプリズム１８は、入射したＢ，Ｒ光をＢ光反射ダイクロイック膜１８ａ、Ｒ光反射ダイクロイック膜１８ｂでそれぞれ反射し、Ｇ光を透過して各色変調光を色合成し、出射する。
【００３２】
投射レンズ１９は、クロスダイクロイックプリズム１８から出射した光を、図示しないスクリーン上に投射する。
【００３３】
次に、第１の実施の形態の投射型表示装置の作用を説明する。
【００３４】
偏光変換素子４は、光源１から出射された白色光を、Ｙ光反射ダイクロイックミラー６及びＢ光反射ダイクロイックミラー２０に対してＰ偏光になるように偏光方向を揃える。
【００３５】
そして、Ｙ光反射ダイクロイックミラー６は、偏光変換素子４によってＰ偏光に偏光された白色光に含まれるＲ，Ｇ光を反射してその光軸を９０°折り曲げ、Ｂ光を透過する。一方、Ｂ光反射ダイクロイックミラー２０は、白色光に含まれるＢ光を反射してその光軸を９０°折り曲げ、Ｒ，Ｇ光を透過する。
【００３６】
Ｂ光反射ダイクロイックミラー２０で反射されたＰ偏光のＢ光は、ミラー２１で反射され、レンズ２３を通過して、反射型偏光板２６に入射する。そして、Ｂ光は反射型偏光板２６を透過してＢ光用の反射型液晶デバイス２９に略垂直に入射する。
【００３７】
その後、反射型液晶デバイス２９は、入射したＰ偏光のＢ光を、Ｂ光に対応した画像信号によって変調し、変調されたＢ光を反射型偏光板２６に出射する。反射型液晶デバイス２９の駆動方法はノーマリーブラックであるため、出射されるＢ光はＳ偏光光になる。
【００３８】
そして、反射型偏光板２６は、反射型液晶デバイス２９から出射されたＳ偏光のＢ光を反射してその光軸を９０°折り曲げる。この反射されたＢ光は、偏光板３２を通過してクロスダイクロイックプリズム１８に入射する。
【００３９】
一方、Ｙ光反射ダイクロイックミラー６で反射されたＲ，Ｇ光は、ミラー２２で反射されてその光軸を９０°折り曲げられ、Ｇ光反射ダイクロイックミラー７に入射する。Ｇ光反射ダイクロイックミラー７は、Ｇ光を反射してその光軸を９０°折り曲げ、Ｒ光を透過する。
【００４０】
そして、Ｇ光反射ダイクロイックミラー７で反射されたＧ光は、レンズ２４、反射型偏光板２７を通過して、Ｇ光用の反射型液晶デバイス３０に略垂直に入射する。反射型液晶デバイス３０は、入射したＧ光を、Ｇ光に対応した画像信号によって変調し、変調されたＧ光を反射型偏光板２７に出射する。反射型液晶デバイス３０から出射されるＧ光は、反射型液晶デバイス２９から出射されるＢ光と同様にＳ偏光光になる。
【００４１】
そして、反射型偏光板２７は、反射型液晶デバイス３０から出射されたＳ偏光のＧ光を反射してその光軸を９０°折り曲げる。この反射されたＧ光は、偏光板３３を通過してクロスダイクロイックプリズム１８に入射する。
【００４２】
また、Ｇ光反射ダイクロイックミラー７を透過したＲ光は、レンズ２５、反射型偏光板２８を通過して、Ｒ光用の反射型液晶デバイス３１に略垂直に入射する。反射型液晶デバイス３１は、入射したＲ光を、Ｒ光に対応した画像信号によって変調し、変調されたＲ光を反射型偏光板２８に出射する。反射型液晶デバイス３１から出射されるＲ光も、反射型液晶デバイス２９から出射されるＢ光と同様にＳ偏光光になる。
【００４３】
そして、反射型偏光板２８は、反射型液晶デバイス３１から出射されたＳ偏光のＲ光を反射してその光軸を９０°折り曲げる。この反射されたＲ光は、偏光板３４を通過してクロスダイクロイックプリズム１８に入射する。
【００４４】
その後、クロスダイクロイックプリズム１８は、入射したＢ，Ｒ光をＢ光反射ダイクロイック膜１８ａ、Ｒ光反射ダイクロイック膜１８ｂでそれぞれ反射し、Ｇ光を透過して各色変調光を色合成し、出射する。そして、投射レンズ１９は、クロスダイクロイックプリズム１８から出射した光を、図示しないスクリーン上に投射する。
【００４５】
ここで、通常ダイクロイックミラーのダイクロ膜面でない面（裏面）には、ＡＲコーティングを施す。これは、不要な反射を抑え、透過率＝効率を上げるためである。
【００４６】
しかし、表面反射には角度特性がある。図２は一般的な光学ガラスの反射特性を示す図である。図２に示すように、一般的な光学ガラスの屈折率ｎｄ＝１．５で４５度入射時には、反射率はＳ偏光光ではおよそ１０％なのに対し、Ｐ偏光光では１％に満たない。したがって、ダイクロイックミラーに入射する光がＰ偏光光であれば、ＡＲコーティングを施さなくても、不要な反射を抑えることができる。
【００４７】
そこで、第１の実施の形態においては、Ｙ光反射ダイクロイックミラー６、Ｇ光反射ダイクロイックミラー７、Ｂ光反射ダイクロイックミラー２０それぞれに入射する光がいずれもＰ偏光光になるように、偏光変換素子４において白色光の偏光方向を揃えている。
【００４８】
また、クロスダイクロイックプリズム１８は一般的に使用される色合成用ダイクロイックプリズムであるが、ガラスプリズムであることからその膜特性には板物以上に制限が加わり、Ｓ偏光光では高い反射率を得ることができるが、Ｐ偏光光では高い反射率を得ることが難しい。また、Ｇ光を反射帯域とする設計も困難である。
【００４９】
図３はクロスダイクロイックプリズムの特性を示す図である。図３に示すように、Ｂ光においては、Ｓ偏光では約４７０ｎｍ以下の波長域において反射率がほぼ１００％で良好であり、この波長域の利用率が高いが、Ｐ偏光ではＳ偏光に比べて反射率が良好な波長域がない。また、Ｒ光においても、約６００ｎｍ以上の波長域において反射率がほぼ１００％で良好であるが、Ｐ偏光ではＳ偏光に比べて反射率が良好な波長域がない。このため、クロスダイクロイックプリズムに入射されるＲ，Ｂ光はＳ偏光光として反射に用いられ、Ｇ光が透過に用いられる。
【００５０】
第１の実施の形態においては、偏光変換素子４において、光源１から出射された白色光を、Ｙ光反射ダイクロイックミラー６及びＢ光反射ダイクロイックミラー２０に対してＰ偏光光になるように偏光するので、駆動方法がノーマリーブラックである反射型液晶デバイス２９，３０，３１を用い、クロスダイクロイックプリズム１８に入射する光の条件（Ｒ，Ｂ光はＳ偏光光で反射、透過に使うのはＧ光）を満たすようにしている。
【００５１】
このように第１の実施の形態の投射型表示装置によれば、Ｙ光反射ダイクロイックミラー６、Ｇ光反射ダイクロイックミラー７、Ｂ光反射ダイクロイックミラー２０それぞれに入射する光がいずれもＰ偏光光になるように光源１から出射された光を偏光変換素子４で偏光し、反射型液晶デバイス２９，３０，３１で各色光を変調してクロスダイクロイックプリズム１８に入射する光がＳ偏光光になるようにするので、各ダイクロイックミラーにＡＲコーティングを施さなくても、不要な反射を抑え、光利用効率の低下を抑制することができる。
【００５２】
なお、図３に示すように、Ｇ光においては、Ｐ偏光では約４７０〜５９０ｎｍの波長域で透過率がほぼ１００％で良好である。それに対してＳ偏光で透過率がほぼ１００％なのは約５３０〜５６０ｎｍの波長域であり、Ｐ偏光の方が透過特性がよい。図１に示す第１の実施の形態の投射型表示装置では、クロスダイクロイックプリズム１８に入射するＧ光はＳ偏光であるが、より透過特性をよくするために、偏光板３３とクロスダイクロイックプリズム１８との間に１／２波長板を設けて、クロスダイクロイックプリズム１８に入射するＧ光がＰ偏光光になるようにしてもよい。
【００５３】
また、第１の実施の形態においては、光源１から出射された白色光を、まずＹ光反射ダイクロイックミラー６及びＢ光反射ダイクロイックミラー２０により黄色光（Ｙ光）とＢ光とに分解し、その後、Ｇ光反射ダイクロイックミラー７によりＹ光をＲ光とＧ光とに分解したが、色分解の順序はこれに限らない。
【００５４】
ここで、第１の実施の形態の変形例を図４に示す。図４に示す投射型表示装置は、図１に示す第１の実施の形態の投射型表示装置に対し、反射型偏光板２６，２７，２８をそれぞれ偏光ビームスプリッタプリズム３５，３６，３７に置き換えた構成である。偏光ビームスプリッタプリズム３５，３６，３７は、反射型偏光板２６，２７，２８と同様に、Ｐ偏光光を透過し、これに垂直に振動するＳ偏光光を反射する。
【００５５】
このようにしても、図１に示す第１の実施の形態の投射型表示装置と同様の作用効果を得ることができる。
【００５６】
（第２の実施の形態）
図５は本発明の第２の実施の形態の投射型表示装置の概略構成図である。図５において、光源１、カットフィルタ２、インテグレータ３ａ，３ｂ、偏光変換素子４、レンズ５は第１の実施の形態と同様の構成である。
【００５７】
偏光変換素子４によってＰ偏光に揃えられた白色光は、レンズ５を通過して、光軸に対し略４５度の入射になるように配置されたＹ光反射ダイクロイックミラー６に入射する。Ｙ光反射ダイクロイックミラー６は、白色光に含まれるＲ，Ｇ光を反射してその光軸を９０°折り曲げ、Ｂ光を透過する。
【００５８】
Ｙ光反射ダイクロイックミラー６で反射されたＲ，Ｇ光は、Ｙ光反射ダイクロイックミラー６と略平行に配置されたＧ光反射ダイクロイックミラー７に入射する。Ｇ光反射ダイクロイックミラー７はＧ光を反射してその光軸を９０°折り曲げ、Ｒ光を透過する。Ｇ光反射ダイクロイックミラー７を透過したＲ光は、Ｇ光反射ダイクロイックミラー７と略平行に配置されたミラー１０で反射されてその光軸を９０°折り曲げられる。
【００５９】
１／２波長板４０は、Ｙ光反射ダイクロイックミラー６からレンズ８を通過して入射したＢ光をＰ偏光からＳ偏光に変換する。Ｓ偏光に変換されたＢ光は、Ｙ光反射ダイクロイックミラー６と略平行に配置されたミラー１１で反射されてその光軸を９０°折り曲げられ、Ｂ光用の透過型液晶デバイス１４に略垂直に入射する。
【００６０】
１／２波長板４１は、Ｇ光反射ダイクロイックミラー７からレンズ９を通過して入射したＧ光をＰ偏光からＳ偏光に変換する。Ｓ偏光に変換されたＧ光はＧ光用の透過型液晶デバイス１５に略垂直に入射する。
【００６１】
１／２波長板４２は、Ｇ光反射ダイクロイックミラー７を出射してミラー１０で反射され、レンズ１２を通過して入射したＲ光をＰ偏光からＳ偏光に変換する。Ｓ偏光に変換されたＲ光はミラー１０と略垂直に配置されたミラー１３で反射されてその光軸を９０°折り曲げられ、Ｒ光用の透過型液晶デバイス１６に略垂直に入射する。
【００６２】
透過型液晶デバイス１４，１５，１６はクロスダイクロイックプリズム１８の３つの側面にそれぞれ近接して配置され、各色用の画像信号によって入射光を変調して透過させ、透過率の変化として光学像を形成して透過させる。透過型液晶デバイスは、代表的には、液晶パネルの両面を２枚の偏光板にて挟んだ構造をなしている。透過型液晶デバイス１４，１５，１６の駆動方法はノーマリーホワイトであり、透過前後で光の偏光方向は変わらない。
【００６３】
Ｇ光用の透過型液晶デバイス１５とクロスダイクロイックプリズム１８との間には１／２波長板１７が配置され、１／２波長板１７はＧ光の偏光方向をＳ偏光からＰ偏光に変換する。
【００６４】
クロスダイクロイックプリズム１８は、その内部にＸ型に配置されたＢ光反射ダイクロイック膜１８ａ及びＲ光反射ダイクロイック膜１８ｂを有する。クロスダイクロイックプリズム１８は、入射したＢ，Ｒ光をＢ光反射ダイクロイック膜１８ａ、Ｒ光反射ダイクロイック膜１８ｂでそれぞれ反射し、Ｇ光を透過して各色変調光を色合成し、出射する。
【００６５】
投射レンズ１９は、クロスダイクロイックプリズム１８から出射した光を、図示しないスクリーン上に投射する。
【００６６】
次に、第２の実施の形態の投射型表示装置の作用を説明する。偏光変換素子４は、光源１から出射された白色光を、Ｙ光反射ダイクロイックミラー６に対してＰ偏光になるように偏光方向を揃える。
【００６７】
そして、白色光に含まれるＲ，Ｇ，Ｂ光成分のうち、Ｒ，Ｇ光はＹ光反射ダイクロイックミラー６で反射されてその光軸を９０°折り曲げられ、Ｂ光はＹ光反射ダイクロイックミラー６を透過する。
【００６８】
Ｙ光反射ダイクロイックミラー６で反射されたＲ，Ｇ光は、Ｇ光反射ダイクロイックミラー７に入射し、Ｇ光は反射されてその光軸を９０°折り曲げられ、Ｒ光は透過する。Ｇ光反射ダイクロイックミラー７を透過したＲ光は、ミラー１０で反射されてその光軸を９０°折り曲げられる。
【００６９】
このようにしてＹ光反射ダイクロイックミラー６、Ｇ光反射ダイクロイックミラー７により色分解されたＢ，Ｇ，Ｒ光は、それぞれレンズ８，９，１２を通過し、１／２波長板４０，４１，４２に入射する。
【００７０】
そして、Ｂ，Ｇ，Ｒ光は、１／２波長板４０，４１，４２を通過することによってそれぞれＰ偏光からＳ偏光に変換され、Ｂ，Ｒ光はそれぞれミラー１１，１３で反射されてその光軸を９０°折り曲げられ、透過型液晶デバイス１４，１５，１６に略垂直にそれぞれ入射する。その後、各透過型液晶デバイス１４，１５，１６は、各色用の画像信号によって入射光を変調して透過させ、透過率の変化として光学像を形成して透過させる。
【００７１】
Ｇ光用の透過型液晶デバイス１５にて変調され、これを透過したＧ光は、１／２波長板１７を通過してＰ偏光でクロスダイクロイックプリズム１８に入射し、Ｂ光反射ダイクロイック膜１８ａ及びＲ光反射ダイクロイック膜１８ｂを透過する。なお、１／２波長板１７を除去して、Ｇ光をＳ偏光でクロスダイクロイックプリズム１８に入射させるようにしてもよい。
【００７２】
また、Ｂ光用の透過型液晶デバイス１４にて変調され、これを透過したＢ光は、クロスダイクロイックプリズム１８に入射し、Ｂ光反射ダイクロイック膜１８ａにて反射される。さらに、Ｒ光用の透過型液晶デバイス１６にて変調され、これを透過したＲ光は、クロスダイクロイックプリズム１８に入射し、Ｒ光反射ダイクロイック膜１８ｂにて反射される。
【００７３】
以上によって各色変調光がクロスダイクロイックプリズム１８によって色合成され、クロスダイクロイックプリズム１８から出射する。そして、この色合成されクロスダイクロイックプリズム１８から出射した光は、投射レンズ１９によって図示しないスクリーン上に投射される。
【００７４】
第２の実施の形態においては、偏光変換素子４において、光源１から出射された白色光を、Ｙ光反射ダイクロイックミラー６及びＧ光反射ダイクロイックミラー７に対してＰ偏光光になるように偏光するが、１／２波長板４０，４１，４２により透過型液晶デバイス１４，１５，１６に入射する光の偏光方向を変換して、クロスダイクロイックプリズム１８に入射する光の条件（Ｒ，Ｂ光はＳ偏光光で反射、透過に使うのはＧ光）を満たすようにしている。
【００７５】
このように第２の実施の形態の投射型表示装置によれば、透過型液晶デバイスを用いても、第１の実施の形態の投射型表示装置と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１の実施の形態の投射型表示装置の概略構成図である。
【図２】一般的な光学ガラスの反射特性を示す図である。
【図３】クロスダイクロイックプリズムの特性を示す図である。
【図４】第１の実施の形態の変形例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の投射型表示装置の概略構成図である。
【図６】従来の投射型表示装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００７７】
１    光源
２    カットフィルタ
３ａ，３ｂ    インテグレータ
４    偏光変換素子
５，８，９，１２，２３，２４，２５    レンズ
６    Ｙ光反射ダイクロイックミラー
７    Ｇ光反射ダイクロイックミラー
１０，１１，１３，２１，２２    ミラー
１４，１５，１６    透過型液晶デバイス
１７，４０，４１，４２    １／２波長板
１８    クロスダイクロイックプリズム
１８ａ    Ｂ光反射ダイクロイック膜
１８ｂ    Ｒ光反射ダイクロイック膜
１９    投射レンズ
２０    Ｂ光反射ダイクロイックミラー
２６，２７，２８    反射型偏光板
２９，３０，３１    反射型液晶デバイス
３２，３３，３４    偏光板
３５，３６，３７    偏光ビームスプリッタプリズム
【図１】
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【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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