(57)【要約】【課題】表示パターン周辺の色付きによる不快感を抑制可能なプロジェクターを提供する。【解決手段】本発明のプロジェクター１は、異なる色の複数の色光を射出する照明装置２と、複数の色光の各々を変調する複数の液晶ライトバルブ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂと、複数の液晶ライトバルブにより変調された色光を合成する色合成素子４と、色合成素子により合成された光を被投射面上に投射する投射光学系５と、を備え、複数の液晶ライトバルブ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂのうち、一つの色光を変調する一つの液晶ライトバルブのセル厚が他の色光を変調する他の液晶ライトバルブのセル厚よりも薄く、最大階調電圧印加時の液晶の配向状態が一つの液晶ライトバルブと他の液晶ライトバルブとで概ね一致している。【選択図】図１
2012145854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる色の複数の色光を射出する照明装置と、
前記複数の色光の各々を変調する複数の液晶ライトバルブと、
前記複数の液晶ライトバルブにより変調された色光を合成する色合成光学系と、
前記色合成光学系により合成された光を被投射面上に投射する投射光学系と、を備え、
前記複数の液晶ライトバルブのうち、一つの色光を変調する一つの液晶ライトバルブのセル厚が他の色光を変調する他の液晶ライトバルブのセル厚よりも薄く、最大階調電圧印加時の液晶の配向状態が前記一つの液晶ライトバルブと前記他の液晶ライトバルブとで概ね一致していることを特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
異なる色の複数の色光を射出する照明装置と、
前記複数の色光の各々を変調する複数の液晶ライトバルブと、
前記複数の液晶ライトバルブにより変調された色光を合成する色合成光学系と、
前記色合成光学系により合成された光を被投射面上に投射する投射光学系と、を備え、
前記複数の液晶ライトバルブのうち、一つの色光を変調する一つの液晶ライトバルブの液晶の屈折率異方性が他の色光を変調する他の液晶ライトバルブの液晶の屈折率異方性よりも小さく、最大階調電圧印加時の液晶の配向状態が前記一つの液晶ライトバルブと前記他の液晶ライトバルブとで概ね一致していることを特徴とするプロジェクター。
【請求項３】
異なる色の複数の色光を射出する照明装置と、
前記複数の色光の各々を変調する複数の液晶ライトバルブと、
前記複数の液晶ライトバルブにより変調された色光を合成する色合成光学系と、
前記色合成光学系により合成された光を被投射面上に投射する投射光学系と、を備え、
前記複数の液晶ライトバルブのうち、一つの色光を変調する一つの液晶ライトバルブの液晶のプレチルト角が他の色光を変調する他の液晶ライトバルブの液晶のプレチルト角よりも小さく、最大階調電圧印加時の液晶の配向状態が前記一つの液晶ライトバルブと前記他の液晶ライトバルブとで概ね一致していることを特徴とするプロジェクター。
【請求項４】
前記液晶ライトバルブが、液晶層と、前記液晶層を挟持する一対の基板と、前記一対の基板の各々に設けられた電極と、前記一対の基板のうちの少なくとも一方の基板における前記電極の前記液晶層側に設けられた絶縁膜と、を備え、
前記複数の液晶ライトバルブのうち、一つの色光を変調する一つの液晶ライトバルブの前記絶縁膜の膜厚が他の色光を変調する他の液晶ライトバルブの前記絶縁膜の膜厚よりも薄いことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項５】
異なる色の複数の色光を射出する照明装置と、
前記複数の色光の各々を変調する複数の液晶ライトバルブと、
前記複数の液晶ライトバルブにより変調された色光を合成する色合成光学系と、
前記色合成光学系により合成された光を被投射面上に投射する投射光学系と、を備え、
前記液晶ライトバルブが、液晶層と、前記液晶層を挟持する一対の基板と、前記一対の基板の各々に設けられた電極と、前記一対の基板のうちの少なくとも一方の基板における前記電極の前記液晶層側に設けられた絶縁膜と、を備え、
前記複数の液晶ライトバルブのうち、一つの色光を変調する一つの液晶ライトバルブの前記絶縁膜の膜厚が他の色光を変調する他の液晶ライトバルブの前記絶縁膜の膜厚よりも薄く、最大階調電圧印加時の液晶の配向状態が前記一つの液晶ライトバルブと前記他の液晶ライトバルブとで概ね一致していることを特徴とするプロジェクター。
【請求項６】
前記複数の液晶ライトバルブが、赤色光変調用液晶ライトバルブ、緑色光変調用液晶ライトバルブ、および青色光変調用液晶ライトバルブであり、
前記一つの液晶ライトバルブが前記青色光変調用液晶ライトバルブであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項７】
前記液晶ライトバルブが反射型液晶ライトバルブであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクターは、光源からの光を液晶ライトバルブ等の光変調素子により変調し、変調された光を投射光学系によりスクリーン等の被投射面上に投射し、表示を行う光学機器である。近年、プロジェクターの表示品位の向上が求められており、そのための様々な手法が提案されている。
【０００３】
例えば、下記の特許文献１には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各画像を形成する透過型の液晶パネルを用いた投影型液晶表示装置において、３枚の液晶パネルでセル厚を異ならせることで、最終的に投影される各色の画像の輝度やコントラストを揃えることが開示されている。また、下記の特許文献２には、垂直配向モードの反射型液晶表示装置を用いたプロジェクターシステムにおいて、隣接する画素間に液晶分子のプレチルト角が画素内と異なる領域を設けることで、ディスクリネーションと呼ばれる液晶分子の配向乱れに伴う表示不良を抑制することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１６００３０号公報
【特許文献２】特開２００８−４６３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、ある画素で白表示、その画素の隣の画素で黒表示を行っている場合、これら２つの画素間には液晶パネルの基板面に略平行な方向の電界、いわゆる横電界が発生する。このように、隣接する画素間に横電界が生じるようなパターンを表示させた際、パターン周辺の画素内の一部の領域が色付く現象が生じることがある。さらに上記のパターンを移動させると、色付いた部分も移動して視認され、観察者に不快感が生じるという問題があった。上記の特許文献１，２において、ディスクリネーションを完全に防止できなかった場合には、上記の不快感を解消できるものではない。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、表示パターン周辺の色付きによる不快感を抑制することができるプロジェクターの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明のプロジェクターは、異なる色の複数の色光を射出する照明装置と、前記色光を変調する複数の液晶ライトバルブと、前記複数の液晶ライトバルブによって変調された色光を合成する色合成光学系と、前記色合成光学系によって合成された光を被投射面上に投射する投射光学系と、を備え、前記複数の液晶ライトバルブのうち、一つの色光を変調する一つの液晶ライトバルブのセル厚が他の色光を変調する他の液晶ライトバルブのセル厚よりも薄く、最大階調電圧印加時の液晶の配向状態が前記一つの液晶ライトバルブと前記他の液晶ライトバルブとで概ね一致していることを特徴とする。
【０００８】
なお、本発明において、「最大階調電圧印加時の液晶の配向状態が前記一つの液晶ライトバルブと前記他の液晶ライトバルブとで概ね一致している」とは、最大階調電圧印加時の前記一つの液晶ライトバルブと前記他の液晶ライトバルブとにおける各液晶層の厚さ方向の中心に存在する液晶分子のチルト角（液晶パネルの法線と液晶分子の長軸とのなす角）を比較したとき、最大のチルト角と最小のチルト角との差が５度以下であることを意味する。
また、「最大階調電圧」とは、液晶の反射率もしくは透過率が略最大値を取るときの電圧を意味する。
また、「液晶層の厚さ方向の中心に存在する液晶分子のチルト角」のことを、以下の説明では「平均チルト角」と称する。
【０００９】
本発明者は、鋭意検討した結果、表示パターン周辺の色付きの原因を以下のように推察した。
一般に、液晶の屈折率異方性は波長分散を有しているため、液晶の電圧−反射率特性（Ｖ−Ｒ特性）もしくは電圧−透過率特性（Ｖ−Ｔ特性）は光の波長によって異なる。よって、反射率もしくは透過率が最大値を取るときの電圧、すなわち最大階調電圧は光の波長によって異なる。これに伴い、異なる色の色光毎に対応した複数の液晶ライトバルブを備えたプロジェクターにおいては、最大階調電圧印加時の平均チルト角が波長（液晶ライトバルブ）によって異なり、ディスクリネーションの発生の度合いが波長（液晶ライトバルブ）によって異なる。よって、複数の液晶ライトバルブで形成される各色の画像が重畳されたとき、ディスクリネーションは完全には重なり合わないので、ディスクリネーションの発生領域が色付きとして視認される。
【００１０】
これに対し、本発明のプロジェクターにおいては、一つの液晶ライトバルブのセル厚を他の液晶ライトバルブのセル厚よりも薄く設定し、最大階調電圧印加時の液晶の配向状態、すなわち平均チルト角を一つの液晶ライトバルブと他の液晶ライトバルブとで概ね一致させている。そのため、ディスクリネーションの発生の度合いが波長に係わらず全ての液晶ライトバルブで略同一となる。これにより、ディスクリネーションは発生するものの、ディスクリネーションが発生し難い色光だけが視認されるようなことがなく、表示パターン周辺の色付きによる不快感を抑制することができる。
【００１１】
本発明のプロジェクターは、異なる色の複数の色光を射出する照明装置と、前記色光を変調する複数の液晶ライトバルブと、前記複数の液晶ライトバルブによって変調された色光を合成する色合成光学系と、前記色合成光学系によって合成された光を被投射面上に投射する投射光学系と、を備え、前記複数の液晶ライトバルブのうち、一つの色光を変調する一つの液晶ライトバルブの液晶の屈折率異方性が他の色光を変調する他の液晶ライトバルブの液晶の屈折率異方性よりも小さく、最大階調電圧印加時の液晶の配向状態が前記一つの液晶ライトバルブと前記他の液晶ライトバルブとで概ね一致していることを特徴とする。
【００１２】
本発明のプロジェクターにおいては、一つの液晶ライトバルブの液晶の屈折率異方性を他の液晶ライトバルブの液晶の屈折率異方性よりも小さく設定し、最大階調電圧印加時の液晶の配向状態、すなわち平均チルト角を一つの液晶ライトバルブと他の液晶ライトバルブとで概ね一致させている。そのため、ディスクリネーションの発生の度合いが波長に係わらず全ての液晶ライトバルブで略同一となる。これにより、ディスクリネーションは発生するものの、ディスクリネーションが発生し難い色光だけが視認されるようなことがなく、表示パターン周辺の色付きによる不快感を抑制することができる。
【００１３】
本発明のプロジェクターは、異なる色の複数の色光を射出する照明装置と、前記色光を変調する複数の液晶ライトバルブと、前記複数の液晶ライトバルブによって変調された色光を合成する色合成光学系と、前記色合成光学系によって合成された光を被投射面上に投射する投射光学系と、を備え、前記複数の液晶ライトバルブのうち、一つの色光を変調する一つの液晶ライトバルブの液晶のプレチルト角が他の色光を変調する他の液晶ライトバルブの液晶のプレチルト角よりも小さく、最大階調電圧印加時の液晶の配向状態が前記一つの液晶ライトバルブと前記他の液晶ライトバルブとで概ね一致していることを特徴とする。
【００１４】
本発明のプロジェクターにおいては、一つの液晶ライトバルブの液晶のプレチルト角を他の液晶ライトバルブの液晶のプレチルト角よりも小さく設定し、最大階調電圧印加時の液晶の配向状態、すなわち平均チルト角を一つの液晶ライトバルブと他の液晶ライトバルブとで概ね一致させている。そのため、ディスクリネーションの発生の度合いが波長に係わらず全ての液晶ライトバルブで略同一となる。これにより、ディスクリネーションは発生するものの、ディスクリネーションが発生し難い色光だけが視認されるようなことがなく、表示パターン周辺の色付きによる不快感を抑制することができる。
【００１５】
本発明のプロジェクターにおいては、前記液晶ライトバルブが、液晶層と、前記液晶層を挟持する一対の基板と、前記一対の基板の各々に設けられた電極と、前記一対の基板のうちの少なくとも一方の基板における前記電極の前記液晶層側に設けられた絶縁膜と、を備え、前記複数の液晶ライトバルブのうち、一つの色光を変調する一つの液晶ライトバルブの前記絶縁膜の膜厚が他の色光を変調する他の液晶ライトバルブの前記絶縁膜の膜厚より薄い構成としても良い。
【００１６】
この構成によれば、一つの液晶ライトバルブの絶縁膜の膜厚が他の液晶ライトバルブの絶縁膜の膜厚より薄いため、一つの液晶ライトバルブにおいては他の液晶ライトバルブよりも横電界の影響が大きくなる。これにより、一つの液晶ライトバルブにおけるディスクリネーションを発生させやすくすることで、他の液晶ライトバルブにおけるディスクリネーションの発生の度合いに合わせることができる。
【００１７】
本発明のプロジェクターは、異なる色の複数の色光を射出する照明装置と、前記色光を変調する複数の液晶ライトバルブと、前記複数の液晶ライトバルブによって変調された色光を合成する色合成光学系と、前記色合成光学系によって合成された光を被投射面上に投射する投射光学系と、を備え、前記液晶ライトバルブが、液晶層と、前記液晶層を挟持する一対の基板と、前記一対の基板の各々に設けられた電極と、前記一対の基板のうちの少なくとも一方の基板における前記電極の前記液晶層側に設けられた絶縁膜と、を備え、前記複数の液晶ライトバルブのうち、一つの色光を変調する一つの液晶ライトバルブの前記絶縁膜の膜厚が他の色光を変調する他の液晶ライトバルブの前記絶縁膜の膜厚よりも小さく、最大階調電圧印加時の液晶の配向状態が前記一つの液晶ライトバルブと前記他の液晶ライトバルブとで概ね一致していることを特徴とする。
【００１８】
本発明のプロジェクターにおいては、一つの液晶ライトバルブの絶縁膜の膜厚を他の液晶ライトバルブの絶縁膜の膜厚よりも小さく設定し、最大階調電圧印加時の液晶の配向状態、すなわち平均チルト角を一つの液晶ライトバルブと他の液晶ライトバルブとで概ね一致させている。そのため、ディスクリネーションの発生の度合いが波長に係わらず全ての液晶ライトバルブで略同一となる。これにより、ディスクリネーションは発生するものの、ディスクリネーションが発生し難い色光だけが視認されるようなことがなく、表示パターン周辺の色付きによる不快感を抑制することができる。
【００１９】
本発明のプロジェクターにおいては、前記複数の液晶ライトバルブが、赤色光変調用液晶ライトバルブ、緑色光変調用液晶ライトバルブ、および青色光変調用液晶ライトバルブであり、前記一つの液晶ライトバルブが前記青色光変調用液晶ライトバルブであることが望ましい。
【００２０】
一般に、青色光に対する最大階調電圧は他の色光に対する最大階調電圧に比べて低く、青色光に対する最大階調電圧印加時の平均チルト角は他の色光に対する最大階調電圧印加時の平均チルト角に比べて大きい。すなわち、基板水平方向と液晶の平均チルト方向とのなす角度が、他の色光の前記角度に比べて大きい。したがって、青色光変調用ライトバルブでは、赤色光変調用液晶ライトバルブや緑色光変調用液晶ライトバルブに比べてディスクリネーションが発生し難い。そこで、青色光変調用ライトバルブのセル厚、屈折率異方性、プレチルト角、絶縁膜厚等を調整し、青色光変調用ライトバルブにおける最大階調電圧印加時の平均チルト角を他の色光変調用ライトバルブにおける最大階調電圧印加時の平均チルト角に合わせることで、ディスクリネーション発生領域が青く色付く現象を抑えることができる。
【００２１】
本発明のプロジェクターにおいては、前記液晶ライトバルブが反射型液晶ライトバルブであることが望ましい。
反射型液晶ライトバルブを用いた場合、液晶層を光が２回通るため、液晶の屈折率異方性やセル厚が同じであったとしても、液晶層でのリタデーション（屈折率異方性（Δｎ）とセル厚（ｄ）との積（Δｎ・ｄ））が透過型液晶ライトバルブの２倍となる。したがって、反射型液晶ライトバルブと透過型液晶ライトバルブとで屈折率異方性やセル厚を同じ量だけ変化させたとしても、最大階調電圧印加時の平均チルト角の変化は反射型液晶ライトバルブの方が大きくなる。よって、本発明は透過型液晶ライトバルブにも適用可能であるが、反射型液晶ライトバルブに特に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態のプロジェクターを示す概略構成図である。
【図２】プロジェクターの液晶ライトバルブ周辺の構成を示す断面図である。
【図３】本プロジェクターにおいて、赤色光、緑色光、青色光に対するＶ−Ｒ特性および最大階調電圧印加時の平均チルト角を示すグラフである。
【図４】第２実施形態のプロジェクターにおける液晶ライトバルブ周辺の構成を示す断面図である。
【図５】本プロジェクターにおいて、赤色光、緑色光、青色光に対するＶ−Ｒ特性および最大階調電圧印加時の平均チルト角を示すグラフである。
【図６】第３実施形態のプロジェクターにおける液晶ライトバルブ周辺の構成を示す断面図である。
【図７】第４実施形態のプロジェクターにおける液晶ライトバルブ周辺の構成を示す断面図である。
【図８】表示パターン周辺での色付き現象の発生原因を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図３を用いて説明する。
本実施形態では、３枚の反射型液晶ライトバルブを備えたプロジェクター、いわゆる３板式の液晶プロジェクターを例に挙げて説明する。
図１は、本実施形態のプロジェクターを示す概略構成図である。図２は、液晶ライトバルブ周辺の構成を示す断面図である。図３は、本実施形態のプロジェクターにおいて、赤色光用液晶ライトバルブ、緑色光用液晶ライトバルブ、青色光用液晶ライトバルブの各々に対するＶ−Ｒ特性および最大階調電圧印加時の平均チルト角を示すグラフである。
なお、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
【００２４】
本実施形態のプロジェクター１は、図１に示すように、赤色光（Ｒ光）、緑色光（Ｇ光）、青色光（Ｂ光）からなる３色の色光を射出する照明装置２と、各色光による画像を形成する３組の液晶ライトバルブ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂと、３色の色光を合成する色合成素子４（色合成光学系）と、合成された光をスクリーン等の被投射面（図示せず）に投射する投射光学系５と、を備えている。照明装置２は、光源６と、インテグレーター光学系７と、色分離光学系８と、を備えている。液晶ライトバルブ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは、入射側偏光板９と、偏光ビームスプリッター１０（Polarized Beam Splitter, 以下、ＰＢＳと略記する）と、反射型の液晶セル１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂと、光学補償板１２と、射出側偏光板１３と、を備えている。
【００２５】
プロジェクター１は、概略すると以下のように動作する。
光源２から射出された白色光は、インテグレーター光学系７に入射する。インテグレーター光学系７に入射した白色光は、照度が均一化されるとともに偏光状態が所定の直線偏光に揃えられて射出される。インテグレーター光学系７から射出された白色光は、色分離光学系８によりＲ，Ｇ，Ｂの各色光に分離され、色光毎に異なる組の液晶ライトバルブ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂに入射する。各液晶ライトバルブ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂに入射した色光は、表示すべき画像の画像信号に基づいて変調された変調光となる。３組の液晶ライトバルブ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂから射出された３色の変調光は、色合成素子４により合成されて多色光となり、投射光学系５に入射する。投射光学系５に入射した多色光は、スクリーン等の被投射面に投射される。このようにして、被投射面にフルカラーの画像が表示される。
【００２６】
以下、プロジェクター１の各構成要素について詳しく説明する。
光源６は、光源ランプ１５と放物面リフレクター１６とを有している。光源ランプ１５から放射された光は、放物面リフレクター１６によって一方向に反射されて略平行な光束となり、光源光としてインテグレーター光学系７に入射する。光源ランプ１５は、例えばメタルハライドランプ、キセノンランプ、高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ等により構成される。放物面リフレクター１６に代えて、楕円リフレクター、球面リフレクター等によりリフレクターを構成しても良い。リフレクターの形状に応じて、リフレクターから射出された光を平行化する平行化レンズを用いても良い。
【００２７】
インテグレーター光学系７は、第１レンズアレイ１７と、第２レンズアレイ１８と、偏光変換素子１９と、重畳レンズ２０と、を有している。第１レンズアレイ１７は、光源６の光軸Ｌ１に略直交する面に配列された複数のマイクロレンズ２１を有している。第２レンズアレイ１８は、第１レンズアレイ１７と同様、複数のマイクロレンズ２２を有している。各マイクロレンズ２１，２２はマトリクス状に配列されており、光軸Ｌ１に直交する平面における平面形状が、液晶セル１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの被照明領域と相似形状（略矩形）になっている。被照明領域とは、液晶セル１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂにおいて複数の画素がマトリクス状に配列されて表示に実質的に寄与する領域のことである。
【００２８】
偏光変換素子１９は、複数の偏光変換ユニット２３を有している。各偏光変換ユニット２３は、その詳細な構造を図示しないが、偏光分離膜（以下、ＰＢＳ膜という）、１／２位相板、および反射ミラーを有している。第１レンズアレイ１７の各マイクロレンズ２１は、第２レンズアレイ１８の各マイクロレンズ２２と１対１で対応している。第２レンズアレイ１８の各マイクロレンズ２２は、偏光変換素子１９の各偏光変換ユニット２３と１対１で対応している。
【００２９】
インテグレーター光学系７に入射した光源光は、第１レンズアレイ１７の複数のマイクロレンズ２１に空間的に分かれて入射し、マイクロレンズ２１に入射した光束毎に集光される。各マイクロレンズ２１により集光された光源光は、マイクロレンズ２１と対応する第２レンズアレイ１８のマイクロレンズ２２に結像する。すなわち、第２レンズアレイ１８の複数のマイクロレンズ２２の各々に二次光源像が形成される。マイクロレンズ２２に形成された二次光源像からの光は、このマイクロレンズ２２に対応する偏光変換ユニット２３に入射する。
【００３０】
偏光変換ユニット２３に入射した光は、ＰＢＳ膜に対するＰ偏光とＳ偏光とに分離される。分離された一方の偏光（例えばＳ偏光）は、反射ミラーで反射した後に１／２位相板を通ることで偏光状態が変換され、他方の偏光（例えばＰ偏光）に揃えられる。ここでは、偏光変換ユニット２３を通った光の偏光状態が、後述する入射側偏光板９を透過する偏光状態に揃えられるようになっている。複数の偏光変換ユニット２３から射出された光は、重畳レンズ２０によって液晶セル１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの被照明領域上に重畳される。第１レンズアレイ１７により空間的に分割された各光束が被照明領域の略全域を照明することにより照度分布が平均化され、被照明領域上の照度が均一化される。
【００３１】
色分離光学系８は、波長選択面を有する第１ダイクロイックミラー２５、第２ダイクロイックミラー２６、第３ダイクロイックミラー２７、および第１反射ミラー２８、第２反射ミラー２９を有している。第１ダイクロイックミラー２５は、赤色光ＬＲを反射させるとともに、緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢを透過させる分光特性を有している。第２ダイクロイックミラー２６は、赤色光ＬＲを透過させるとともに、緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢを反射させる分光特性を有している。第３ダイクロイックミラー２７は、緑色光ＬＧを反射させるとともに、青色光ＬＢを透過させる分光特性を有している。第１ダイクロイックミラー２５と第２ダイクロイックミラー２６とは、各々の波長選択面が互いに略直交するように、かつ各々の波長選択面がインテグレーター光学系７の光軸Ｌ２と略４５°の角度をなすように配置されている。
【００３２】
色分離光学系８に入射した光源光に含まれる赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢは、以下のようにして分離され、分離された色光毎に対応する液晶ライトバルブ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂに入射する。すなわち、赤色光ＬＲは、第２ダイクロイックミラー２６を透過するとともに第１ダイクロイックミラー２５で反射した後、第１反射ミラー２８で反射し、赤色光用液晶ライトバルブ３Ｒに入射する。緑色光ＬＧは、第１ダイクロイックミラー２５を透過するとともに第２ダイクロイックミラー２６で反射した後、第２反射ミラー２９で反射し、第３ダイクロイックミラー２７で反射して、緑色光用液晶ライトバルブ３Ｇに入射する。青色光ＬＢは、第１ダイクロイックミラー２５を透過するとともに第２ダイクロイックミラー２６で反射した後、第２反射ミラー２９で反射し、第３ダイクロイックミラー２７を透過して、青色光用液晶ライトバルブ３Ｂに入射する。
【００３３】
赤色光用液晶ライトバルブ３Ｒ、緑色光用液晶ライトバルブ３Ｇ、青色光用液晶ライトバルブ３Ｂはいずれも同様の構成になっている。ここでは、液晶ライトバルブを代表して、緑色光用液晶ライトバルブ３Ｇの構成について説明する。
緑色光用液晶ライトバルブ３Ｇは、入射側偏光板９、ＰＢＳ１０、緑色光用液晶セル１１Ｇ、光学補償板１２、射出側偏光板１３を有している。光源光の一部である緑色光ＬＧは入射側偏光板９に入射する。入射側偏光板９は直線偏光を通すものであり、次に説明するＰＢＳ１０の偏光分離面に対するＰ偏光を通すように透過軸が設定されている。以下、ＰＢＳ１０の偏光分離面に対するＰ偏光を単にＰ偏光と称し、ＰＢＳ１０の偏光分離面に対するＳ偏光を単にＳ偏光と称する。上述したように、インテグレーター光学系７を通った光源光は、偏光状態がＰ偏光に揃えられており、光ＬＧの略全てが入射側偏光板９を通り、ＰＢＳ１０に入射する。
【００３４】
本実施形態のＰＢＳ１０はワイヤーグリッド型ＰＢＳであり、例えばガラス基板とその上に形成された複数の金属線とにより構成されている（図示略）。複数の金属線は、全てが一方向（Ｚ方向）に延在しており、互いに略平行に離間してガラス基板上に形成されている。複数の金属線が形成されたガラス基板の主面が偏光分離面となり、複数の金属線の延在方向が反射軸方向であり、複数の金属線の配列方向が透過軸方向である。偏光分離面は、偏光分離面に入射する緑色光ＬＧの中心軸に対して略４５°の角度をなしている。偏光分離面に入射した緑色光ＬＧのうちで、偏光方向が反射軸方向と一致するＳ偏光は偏光分離面で反射し、偏光方向が透過軸方向と一致するＰ偏光は偏光分離面を透過する。インテグレーター光学系７の偏光変換素子１９によって緑色光ＬＧは概ねＰ偏光になっているため、緑色光ＬＧはＰＢＳ１０の偏光分離面を透過して緑色光用液晶セル１１Ｇに入射する。入射側偏光板９、射出側偏光板１３はワイヤーグリッド型偏光板で構成されている。
【００３５】
本実施形態の緑色光用液晶セル１１Ｇは反射型液晶セルであり、液晶モードは垂直配向（Vertical Alien）モードである。緑色光用液晶セル１１Ｇは、図２（Ｂ）に示すように、互いに対向配置されたＴＦＴアレイ基板３１および対向基板３２と、これら２枚の基板間に挟持された液晶層３３と、を有している。液晶層３３は誘電率異方性が負の液晶材料で構成されており、屈折率異方性Δｎが０．１２、誘電率異方性Δεが−５．５、である。
【００３６】
また、ＰＢＳ１０と緑色光用液晶セル１１Ｇとの間に光学補償板１２が設けられている。ＰＢＳ１０を透過した緑色光ＬＧは、光学補償板１２、対向基板３２を順次透過し、液晶層３３に入射した後にＴＦＴアレイ基板３１上で反射して折り返される。緑色光ＬＧは、液晶層３３を透過する間に変調されて変調光となり、対向基板３２、光学補償板１２を順次透過する。
【００３７】
ＴＦＴアレイ基板３１を構成する基板本体３５上には、互いに平行に配置された複数のゲート線と互いに平行に配置された複数のソース線とが直交するように配置され、ゲート線とソース線との交点近傍に設けられたＴＦＴを介して画素電極３６が設けられている。なお、図２（Ａ）、（Ｂ）においては、ゲート線、ソース線、ＴＦＴ等の画素電極３６よりも下層側の構成要素の図示は省略する。画素電極３６は例えばアルミニウム、銀、これらの合金等の光反射率の高い金属等から構成され、反射電極として機能する。一方、対向基板３２を構成する基板本体３８上には、インジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide, 以下、ＩＴＯと略記する）等の透明導電材料からなる共通電極３９が設けられている。
【００３８】
ＴＦＴアレイ基板３１の画素電極３６上には配向膜３７が形成されている。同様に、対向基板３２の共通電極３９上には配向膜４０が形成されている。これらの配向膜３７，４０は、シリコン酸化物（ＳｉＯ２）を真空蒸着することにより形成されている。真空蒸着時の真空度は５×１０３Ｐａ、基板温度は１００℃とする。また、配向膜３７，４０に異方性を付与するため、基板面から４５度傾いた方向から蒸着を行う。このようにすると、蒸着方位と等しい方位において基板面から７０度傾いた方向にシリコン酸化物のカラム（柱状構造体）が成長する。ＴＦＴアレイ基板３１上の配向膜３７と対向基板３２上の配向膜４０とは、各々の配向方向が反平行となるように配置されている。以上の配向膜３７，４０により、液晶層３３の液晶分子３３Ｂはその長軸方向がシリコン酸化物のカラムの向く方位において基板面から８６．５度の角度をなすように配向する。すなわち、液晶層３３のプレチルト角（各基板３１，３２の法線と液晶分子３３Ｂの長軸方向とのなす角度）は３．５度に設定されている。なお、画素電極３６の材料と共通電極３９の材料との仕事関数差がフリッカーや焼き付きの原因となる場合には、画素電極３６と配向膜３７との間に絶縁膜を設けても良い。
【００３９】
光学補償板１２は、負の屈折率異方性を有するとともに厚さ方向に沿う光軸を有するＣプレートにより構成されている。光学補償板１２の屈折率は、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚであり、厚さ方向のリタデーションの値が２２０ｎｍ（（ｎｘ＋ｎｘ）／２−ｎｚ）・ｄｃである。なお、ｄｃは光学補償板１２の厚さ、ｎｘおよびｎｙは、それぞれ光学補償板１２の面方向の主屈折率を示し、ｎｚは光軸方向の主屈折率を示している。光学補償板１２を緑色光用液晶セル１１Ｇに対して角度αだけ傾斜した姿勢で設置することで表示のコントラストを高めることができる。そのため、光学補償板１２を傾斜させて配置するための傾斜機構を備えることが望ましい。
【００４０】
上述したように、赤色光用液晶ライトバルブ３Ｒ、緑色光用液晶ライトバルブ３Ｇ、青色光用液晶ライトバルブ３Ｂは、基本構成は共通であるが、以下の部分で異なっている。
すなわち、本実施形態においては、一つの液晶ライトバルブにおける液晶セルのセル厚が他の液晶ライトバルブにおける液晶セルのセル厚と異なっている。具体的には、図２（Ａ）に示す青色光用液晶ライトバルブ３Ｂの液晶セル１１Ｂのセル厚ｄＢが、図２（Ｂ）に示す赤色光用液晶ライトバルブ３Ｒの液晶セル１１Ｒのセル厚ｄＲおよび緑色光用液晶ライトバルブ３Ｇの液晶セル１１Ｇのセル厚ｄＧよりも小さく設定されている。例えば青色光用液晶セル１１Ｂのセル厚ｄＢが１．７μｍ、赤色光用液晶セル１１Ｒのセル厚ｄＲが２．１μｍ、緑色光用液晶セル１１Ｇのセル厚ｄＧが２．１μｍに設定されている。各液晶ライトバルブ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂのセル厚をこのように規制するために、青色光用液晶セル１１Ｂには直径が１．７μｍの球状のギャップ材４１が用いられ、赤色光用液晶セル１１Ｒおよび緑色光用液晶セル１１Ｇには直径が２．１μｍの球状のギャップ材４２が用いられている。
【００４１】
図１に示すように、色合成素子４は、ダイクロイックプリズムにより構成されている。ダイクロイックプリズムは、４つの三角柱プリズムが互いに貼り合わされた構造になっている。三角柱プリズムにおいて貼り合わされる面は、ダイクロイックプリズムの内面になる。ダイクロイックプリズムの内面に、赤色光ＬＲが反射して緑色光ＬＧが透過するミラー面と、青色光ＬＢが反射して緑色光ＬＧが透過するミラー面とが互いに直交して形成されている。ダイクロイックプリズムに入射した緑色光ＬＧは、ミラー面をそのまま直進して射出される。ダイクロイックプリズムに入射した赤色光ＬＲ、青色光ＬＢは、ミラー面で選択的に反射あるいは透過して、緑色光ＬＧの射出方向と同じ方向に射出される。このようにして３つの色光（画像）が重ね合わされて合成され、合成された色光が投射光学系５によってスクリーン７に拡大投写される。投射光学系５は、第１レンズ群４４および第２レンズ群４５を有している。
【００４２】
プロジェクターの液晶ライトバルブにおいて、隣接する画素間に横電界が生じるようなパターン（白黒パターン）が表示される場合がある。例えば図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ノーマリーブラックモードの液晶ライトバルブにおいて、０Ｖを印加した黒表示の画素ＰＸ１と５Ｖを印加した白表示の画素ＰＸ２とが隣接する場合がそうである。このとき、黒表示の画素ＰＸ１と白表示の画素ＰＸ２との境界でディスクリネーションＤ（液晶の配向不良）が発生する。これは、隣接する画素ＰＸ１，ＰＸ２の電位が異なるために横電界が発生し、横電界の影響で液晶分子３３Ｂが意図しない方向に回転してしまい、液晶分子３３Ｂが偏光板の光軸に平行もしくは垂直な方向に配向することでその部分の表示が暗くなる現象である。ディスクリネーションは、隣接する画素間の横電界が大きいほど悪化する傾向にある。その他、垂直配向モードの液晶の場合、プレチルト角を小さくする（液晶分子の配向を基板面に垂直な方向に近付ける）ことでも横電界の影響を受けやすくなり、ディスクリネーションが悪化する傾向にある。
【００４３】
ここで、赤色光用液晶ライトバルブ、緑色光用液晶ライトバルブ、青色光用液晶ライトバルブで構成（セル厚、液晶材料等）が同じである場合、液晶が、長波長側の屈折率よりも短波長側の屈折率が大きくなるという屈折率の波長分散を持っていることから、短波長側の光は長波長側の光に比べて低い電圧でΔｎ・ｄ＝λ／２という光学条件を満たし、長波長側の光は短波長側の光に比べて高い電圧で飽和電圧を迎える。そのため、上記のような白黒パターンが表示されたときに発生する横電界の強度は短波長用（青色光用）液晶ライトバルブで小さく、長波長用（緑色光用、赤色光用）液晶ライトバルブで大きくなる。そのため、短波長用（青色光用）液晶ライトバルブでは、長波長用（緑色光用、赤色光用）液晶ライトバルブよりもディスクリネーションが発生しにくい。
【００４４】
上記の理由から、隣接する画素間に横電界が生じるようなパターンを移動させた場合（図８（Ａ）→図８（Ｂ））、隣接する画素で生じたディスクリネーションＤが青色光用液晶ライトバルブでは見えず、緑色光用液晶ライトバルブおよび赤色光用液晶ライトバルブでは見えやすくなる。そのため、緑色光用液晶ライトバルブおよび赤色光用液晶ライトバルブで生じたディスクリネーションの位置に対応した領域が青く色付き、その色付いた部分が移動するため、観察者にとって不快感を生じるという問題が発生していた。
【００４５】
図３は、液晶に対する電圧と反射率との関係（Ｖ−Ｒ特性）、および電圧と平均チルト角との関係（Ｖ−θ特性）を示すグラフであり、横軸が電圧［Ｖ］、左の縦軸が反射率［％］、右の縦軸が平均チルト角［度］を示している。符号Ａの特性曲線はセル厚ｄＢ＝１．７μｍの青色光用液晶ライトバルブのＶ−Ｒ特性、符号Ｂの特性曲線はセル厚ｄＢ＝２．１μｍの青色光用液晶ライトバルブのＶ−Ｒ特性、符号Ｃの特性曲線はセル厚ｄＧ＝２．１μｍの緑色光用液晶ライトバルブのＶ−Ｒ特性、符号Ｄの特性曲線はセル厚ｄＲ＝２．１μｍの赤色光用液晶ライトバルブのＶ−Ｒ特性、符号Ｅの特性曲線はセル厚ｄＢ＝１．７μｍの青色光用液晶ライトバルブのＶ−θ特性、符号Ｆの特性曲線はセル厚ｄＧ＝ｄＲ＝２．１μｍの緑色光用液晶ライトバルブおよび赤色光用液晶ライトバルブのＶ−θ特性、をそれぞれ示している。
【００４６】
全ての液晶ライトバルブのセル厚を一致させた場合、すなわち、セル厚ｄＲ、ｄＧ、ｄＢを２．１μｍとした場合のＶ−Ｒ特性（曲線Ｂ，Ｃ，Ｄ）を比較すると、緑色光用液晶ライトバルブおよび赤色光用液晶ライトバルブのＶ−Ｒ特性に比べて青色光用液晶ライトバルブのＶ−Ｒ特性が大きくかけ離れている。反射率が略最大値を取るときの最大階調電圧は、青色光用液晶ライトバルブの最大階調電圧ＶBmaxが３．８Ｖ、緑色光用液晶ライトバルブの最大階調電圧ＶGmaxおよび赤色光用液晶ライトバルブの最大階調電圧ＶRmaxが４．８Ｖ、である。なお、赤色光用液晶ライトバルブの反射率は実際には４．８Ｖよりも高い電圧で最大値を取るが、４．８Ｖ付近の領域では反射率が略飽和していると見られるため、緑色光用液晶ライトバルブの最大階調電圧ＶGmaxと一致させることにする。
【００４７】
ここで、青色光用液晶ライトバルブのセル厚ｄＢを２．１μｍから１．７μｍに変更すると、青色光用液晶ライトバルブのＶ−Ｒ特性（曲線Ａ）はセル厚ｄＢ＝２．１μｍの場合（曲線Ｂ）と比較して高電圧側にシフトする。その結果、セル厚ｄＢ＝１．７μｍの青色光用液晶ライトバルブのＶ−Ｒ特性（曲線Ａ）はセル厚ｄＧ＝２．１μｍの緑色光用液晶ライトバルブのＶ−Ｒ特性（曲線Ｃ）と略一致する。よって、青色光用液晶ライトバルブの最大階調電圧ＶBmaxを、３．８Ｖから他の液晶ライトバルブと同様の４．８Ｖに変更できる。
【００４８】
このとき、各液晶ライトバルブのＶ−θ特性に着目すると、セル厚ｄＢ＝１．７μｍの青色光用液晶ライトバルブのＶ−θ特性（曲線Ｅ）から、最大階調電圧（４．８Ｖ）印加時の平均チルト角は略２０度となる。一方、セル厚ｄＧ＝ｄＲ＝２．１μｍの緑色光用液晶ライトバルブおよび赤色光用液晶ライトバルブのＶ−θ特性（曲線Ｆ）から、最大階調電圧（４．８Ｖ）印加時の平均チルト角は略１７度となる。平均チルト角の大きさはディスクリネーションの発生のし易さと対応しており、平均チルト角が小さくなる程、液晶分子が横電界の影響を受け易くなり、ディスクリネーションが発生し易くなる。
【００４９】
このように、全ての液晶ライトバルブにおいて最大階調電圧印加時の液晶の平均チルト角、すなわち液晶の配向状態が略一致したことにより、ディスクリネーションの発生のし易さも略一致する。すなわち、本実施形態においては、青色光用液晶ライトバルブ３Ｂの液晶セル１１Ｂのセル厚ｄＢを、他の液晶ライトバルブ３Ｇ，３Ｒの液晶セル１１Ｇ，１１Ｒのセル厚ｄＧ、ｄＲよりも小さく設定したことにより、最大階調電圧印加時の平均チルト角、すなわち液晶の配向状態を全ての液晶ライトバルブにおいて略一致させることができる。これにより、ディスクリネーションの発生のし易さが全ての液晶ライトバルブ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂにおいて略一致するため、例えば白黒パターン等を表示した際にディスクリネーションが生じたとしても、青い色付きに起因する不快感を解消することができる。
【００５０】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について、図４〜図５を用いて説明する。
本実施形態のプロジェクターの基本構成は第１実施形態と同様であり、最大階調電圧印加時の液晶配向状態を全ての液晶ライトバルブにおいて一致させるための手段が第１実施形態と異なる。
図４は、液晶ライトバルブ周辺の構成を示す断面図である。図５は、本実施形態のプロジェクターにおいて、赤色光用液晶ライトバルブ、緑色光用液晶ライトバルブ、青色光用液晶ライトバルブの各々に対するＶ−Ｒ特性および最大階調電圧印加時の平均チルト角を示すグラフである。
図４において、第１実施形態で用いた図２と共通の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５１】
本実施形態においては、一つの画像形成光学系における液晶ライトバルブの液晶の屈折率異方性Δｎが他の画像形成光学系における液晶ライトバルブの液晶の屈折率異方性Δｎと異なっている。具体的には、図４（Ａ）に示す青色光用液晶ライトバルブ３Ｂの液晶セル１１Ｒの液晶層３３の屈折率異方性ΔｎＢが、図４（Ｂ）に示す赤色光用液晶ライトバルブ３Ｒの液晶セル１１Ｒの液晶層３３の屈折率異方性ΔｎＲおよび緑色光用液晶ライトバルブ３Ｇの液晶セル１１Ｇの液晶層３３の屈折率異方性ΔｎＧよりも小さく設定されている。例えば青色光用液晶セル１１Ｂの液晶層３３の屈折率異方性ΔｎＢが０．１０、赤色光用液晶セル１１Ｒの液晶層３３の屈折率異方性ΔｎＲが０．１２、緑色光用液晶セル１１Ｇの液晶層３３の屈折率異方性ΔｎＧが０．１２に設定されている。
【００５２】
各液晶セル１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの液晶層３３の屈折率異方性ΔｎＲ、ΔｎＧ、ΔｎＢをこのように規制するために、青色光用液晶セル１１Ｂと赤色光用液晶セル１１Ｒおよび緑色光用液晶セル１１Ｇとでは異なる液晶材料が用いられている。なお、全ての液晶ライトバルブにおいてセル厚は２．１μｍで同一とし、液晶の誘電率異方性Δεは−５．５で同一とする。また、各液晶セル１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ間のプレチルト角の差は５度以内に制御することが好ましい。
【００５３】
図５は、液晶に対する電圧と反射率との関係（Ｖ−Ｒ特性）、および電圧と平均チルト角との関係（Ｖ−θ特性）を示すグラフであり、横軸が電圧［Ｖ］、左の縦軸が反射率［％］、右の縦軸が平均チルト角［度］を示している。符号Ａの特性曲線は屈折率異方性ΔｎＢ＝０．１０の青色光用液晶ライトバルブのＶ−Ｒ特性、符号Ｂの特性曲線は屈折率異方性ΔｎＢ＝０．１２の青色光用液晶ライトバルブのＶ−Ｒ特性、符号Ｃの特性曲線は屈折率異方性ΔｎＧ＝０．１２の緑色光用液晶ライトバルブのＶ−Ｒ特性、符号Ｄの特性曲線は屈折率異方性ΔｎＲ＝０．１２の赤色光用液晶ライトバルブのＶ−Ｒ特性、符号Ｅの特性曲線は屈折率異方性ΔｎＢ＝ΔｎＧ＝ΔｎＲ＝０．１２の各液晶ライトバルブのＶ−θ特性、をそれぞれ示している。
【００５４】
全ての液晶ライトバルブの屈折率異方性Δｎを一致させた場合、すなわち、屈折率異方性Δｎを０．１２とした場合のＶ−Ｒ特性（曲線Ｂ，Ｃ，Ｄ）を比較すると、緑色光用液晶ライトバルブおよび赤色光用液晶ライトバルブのＶ−Ｒ特性に比べて青色光用液晶ライトバルブのＶ−Ｒ特性が大きくかけ離れている。反射率が略最大値を取るときの最大階調電圧は、青色光用液晶ライトバルブの最大階調電圧ＶBmaxが３．８Ｖ、緑色光用液晶ライトバルブの最大階調電圧ＶGmaxおよび赤色光用液晶ライトバルブの最大階調電圧ＶRmaxが４．８Ｖ、である。なお、赤色光用液晶ライトバルブの反射率は実際には４．８Ｖよりも高い電圧で最大値を取るが、４．８Ｖ付近の領域では反射率が略飽和していると見られるため、緑色光用液晶ライトバルブの最大階調電圧ＶGmaxと一致させることにする。
【００５５】
ここで、青色光用液晶ライトバルブの屈折率異方性ΔｎＢを０．１２から０．１０に変更すると、青色光用液晶ライトバルブのＶ−Ｒ特性（曲線Ａ）は屈折率異方性ΔｎＢ＝０．１２の場合（曲線Ｂ）と比較して高電圧側にシフトする。その結果、屈折率異方性ΔｎＢ＝０．１０の青色光用液晶ライトバルブのＶ−Ｒ特性（曲線Ａ）は屈折率異方性ΔｎＧ＝０．１２μｍの緑色光用液晶ライトバルブのＶ−Ｒ特性（曲線Ｃ）と略一致する。よって、青色光用液晶ライトバルブの最大階調電圧ＶBmaxを、３．８Ｖから他の液晶ライトバルブと同様の４．８Ｖに変更できる。
【００５６】
このとき、各液晶ライトバルブのＶ−θ特性に着目すると、曲線Ｅで示されるＶ−θ特性（曲線Ｅ）から、最大階調電圧が３．８Ｖであるときの青色光用液晶ライトバルブの平均チルト角が略３０度であるのに対し、最大階調電圧を４．８Ｖで一致させたときの各液晶ライトバルブの平均チルト角は略１７度で一致する。このように、全ての液晶ライトバルブにおいて液晶の平均チルト角が略一致したことにより、ディスクリネーションの発生のし易さも略一致する。すなわち、本実施形態においては、青色光用液晶ライトバルブの液晶セルの屈折率異方性ΔｎＢを、他の液晶ライトバルブの屈折率異方性ΔｎＧ、ΔｎＲよりも小さく設定したことにより、最大階調電圧印加時の平均チルト角、すなわち液晶の配向状態を全ての液晶ライトバルブにおいて略一致させることができる。これにより、ディスクリネーションの発生のし易さが全ての液晶ライトバルブにおいて略一致するため、例えば白黒パターン等を表示した際にディスクリネーションが生じたとしても、青い色付きに起因する不快感を解消することができる。
【００５７】
また、本実施形態の場合、青色光用液晶セル１１Ｂの液晶の屈折率異方性ΔｎＢを小さくしたことにより、青色光用液晶セル１１Ｂの耐光性を向上させることができる。
【００５８】
［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態について、図６を用いて説明する。
本実施形態のプロジェクターの基本構成は第１、第２実施形態と同様であり、最大階調電圧印加時の液晶配向状態を全ての液晶ライトバルブにおいて一致させるための手段が第１、第２実施形態と異なる。
図６は、液晶ライトバルブ周辺の構成を示す断面図である。
図６において、第１実施形態で用いた図２と共通の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５９】
本実施形態においては、一つの液晶ライトバルブにおける液晶セルの液晶のプレチルト角θｐが他の液晶ライトバルブにおける液晶セルの液晶のプレチルト角θｐと異なっている。具体的には、図６（Ａ）に示す青色光用液晶ライトバルブ３Ｂの液晶セル１１Ｂの液晶層３３のプレチルト角θｐＢが、図６（Ｂ）に示す赤色光用液晶ライトバルブ３Ｒの液晶セル１１Ｒの液晶層３３のプレチルト角θｐＲおよび緑色光用液晶ライトバルブ３Ｇの液晶セル１１Ｇの液晶層３３のプレチルト角θｐＧよりも小さく設定されている。例えば青色光用液晶セル１１Ｂのプレチルト角θｐＢが２度、赤色光用液晶セル１１Ｒのプレチルト角θｐＲが３．５度、緑色光用液晶セル１１Ｇのプレチルト角θｐＧが３．５度に設定されている。
【００６０】
各液晶ライトバルブ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの液晶層３３のプレチルト角をこのように規制するために、青色光用液晶セル１１Ｂと赤色光用液晶セル１１Ｒおよび緑色光用液晶セル１１Ｇとでは、配向膜３７，４０を形成する際の斜方蒸着条件が異なっている。なお、全ての液晶ライトバルブ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂにおいてセル厚は２．１μｍで同一とし、液晶の屈折率異方性Δｎは０．１２、誘電率異方性Δεは−５．５で同一とする。
【００６１】
本実施形態においては、青色光用液晶ライトバルブ３Ｂの液晶セル１１Ｂのプレチルト角θｐＢを、他の液晶ライトバルブ３Ｇ，３Ｒのプレチルト角θｐＧ、θｐＲよりも小さく設定したことにより、青色光用液晶ライトバルブ３Ｂでの液晶配向が横電界の影響を受けやすくなり、最大階調電圧印加時の平均チルト角、すなわち液晶の配向状態を全ての液晶ライトバルブ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂにおいて略一致させることができる。これにより、ディスクリネーションの発生のし易さが全ての液晶ライトバルブ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂにおいて略一致するため、例えば白黒パターン等を表示した際にディスクリネーションが生じたとしても、青い色付きに起因する不快感を解消することができる。
【００６２】
［第４実施形態］
以下、本発明の第４実施形態について、図７を用いて説明する。
本実施形態のプロジェクターの基本構成は第１、第２実施形態と同様であり、最大階調電圧印加時の液晶配向状態を全ての液晶ライトバルブにおいて一致させるための手段が第１、第２実施形態と異なる。
図７は、液晶ライトバルブ周辺の構成を示す断面図である。
図７において、第１実施形態で用いた図２と共通の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６３】
本実施形態においては、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板３１上の画素電極３６と配向膜３７との間に例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜等からなる絶縁膜４７が設けられている。そして、各液晶ライトバルブ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂにおける液晶セル１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの絶縁膜４７の膜厚がそれぞれ異なっている。具体的には、図７（Ａ）に示す青色光用液晶セル１１Ｂの絶縁膜４７の膜厚ｔＢが１００ｎｍ、図７（Ｂ）に示す緑色光用液晶セル１１Ｇの絶縁膜４７の膜厚ｔＧが３５０ｎｍ、図７（Ｃ）に示す赤色光用液晶セル１１Ｒの絶縁膜４７の膜厚ｔＲが３７５ｎｍに設定されている。
【００６４】
ここでは、緑色光用液晶セル１１Ｇと赤色光用液晶セル１１Ｒとの間でも最大階調電圧印加時の平均チルト角を合わせ込むために、緑色光用液晶セル１１Ｇの絶縁膜厚ｔＧと赤色光用液晶セル１１Ｒの絶縁膜厚ｔＲとを変えている。最大階調電圧印加時の平均チルト角がそれ程変わらないようであれば、緑色光用液晶セル１１Ｇの絶縁膜厚ｔＧと赤色光用液晶セル１１Ｒの絶縁膜厚ｔＲとは必ずしも変えなくても良い。
【００６５】
さらに、図７（Ａ）に示す青色光用液晶セル１１Ｂの液晶層３３のプレチルト角θｐＢが２．５度に設定され、図７（Ｂ）に示す緑色光用液晶セル１１Ｇの液晶層３３のプレチルト角θｐＧが３．５度、図７（Ｃ）に示す赤色光用液晶セル１１Ｒの液晶層３３のプレチルト角θｐＲが３．５度に設定されている。
なお、全ての液晶セル１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂにおいてセル厚は２．２μｍで同一とし、液晶の屈折率異方性Δｎは０．１２、誘電率異方性Δεは−５．４で同一とする。
【００６６】
また、対向基板３２上の共通電極３９と配向膜４０との間に例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜等からなる絶縁膜４８が設けられている。上記の例では、ＴＦＴアレイ基板３１上の絶縁膜４７の膜厚を各液晶セル１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂによって変えたが、その構成に代えて、もしくはその構成に加えて、対向基板３２上の絶縁膜４８の膜厚を各液晶セル１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂによって変えても良い。
【００６７】
本実施形態においては、青色光用液晶セル１１Ｂのプレチルト角θｐＢを他の液晶セル１１Ｇ，１１Ｒのプレチルト角θｐＧ、θｐＲよりも小さく設定し、かつ、青色光用液晶セル１１Ｂの絶縁膜４７の膜厚ｔＢを他の液晶セル１１Ｇ，１１Ｒの絶縁膜４７の膜厚ｔＧ、ｔＲよりも小さくしたことにより、青色光用液晶セル１１Ｂでの液晶の配向が横電界の影響を受けやすくなる。よって、最大階調電圧印加時の平均チルト角、すなわち液晶の配向状態を全ての液晶セル１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂにおいて略一致させることができる。これにより、ディスクリネーションの発生のし易さが全ての液晶ライトバルブ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂにおいて略一致するため、例えば白黒パターン等を表示した際にディスクリネーションが生じたとしても、青い色付きに起因する不快感を解消することができる。
【００６８】
本実施形態では、青色光用液晶ライトバルブ３Ｂのプレチルト角θｐＢを他の液晶ライトバルブ３Ｒ，３Ｇのプレチルト角θｐＧ、θｐＲよりも小さくすること、および、青色光用液晶ライトバルブ３Ｂの絶縁膜厚ｔＢを他の液晶ライトバルブ３Ｒ，３Ｇの絶縁膜厚よりも小さくすることの２つの手段を組み合わせることで、液晶の配向状態を全ての液晶ライトバルブ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂで略一致させるようにした。この構成に代えて、青色光用液晶ライトバルブ３Ｂの絶縁膜厚ｔｂを他の液晶ライトバルブ３Ｒ，３Ｇの絶縁膜厚ｔＲ，ｔＧよりも小さくするのみで、液晶の配向状態を全ての液晶ライトバルブ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂで略一致させるようにしても良い。ただし、絶縁膜厚をあまりに薄くし過ぎるとフリッカーや焼き付きの問題が生じるため、本実施形態のように、絶縁膜厚を変えることと他の手段とを組み合わせることが好ましい。
【００６９】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施形態では、液晶ライトバルブのセル厚、屈折率異方性、プレチルト角、絶縁膜厚のいずれかを変えることにより液晶の配向状態を全ての液晶ライトバルブにおいて略一致させることとしたが、これら４つのパラメータのうち、任意の２つ以上のパラメータを変化させても良い。複数個のパラメータを変化させた場合、個々のパラメータの変化量が小さくて済む。また、上記実施形態では、本発明を反射型液晶ライトバルブに適用した例を示したが、透過型液晶ライトバルブに適用しても良い。その他、プロジェクターの各種構成部材の材料、形状、数、配置等に関しては、上記実施形態に限らず、適宜変更が可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１…プロジェクター、２…照明装置、３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ…液晶ライトバルブ、４…色合成素子（色合成光学系）、５…投射光学系、１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ…液晶セル、３１…ＴＦＴアレイ基板、３２…対向基板、３３…液晶層、３６…画素電極、３９…共通電極、４７，４８…絶縁膜。
【図１】
2012145854.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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【図７】
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【図８】
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