(57)【要約】【課題】位相差補償板の位相差変化を抑制することで、投影中においてもコントラストの低下を防止することが可能な投射型表示装置を提供する。【解決手段】本発明のプロジェクターは、３色の色光を射出する照明装置と、３組の画像形成光学系と、３色の色光を合成する色合成素子と、合成された光をスクリーン等の被投射面に投射する投射光学系とを備え、照明装置は、光源と、インテグレーター光学系と、色分離光学系とを備え、画像形成光学系３Ｇは、入射側偏光板９と、ＰＢＳ１０と、反射型の液晶ライトバルブ１１Ｇと、位相差補償板１２と、射出側偏光板１３とを備え、緑色光用液晶ライトバルブ１１Ｇ、位相差補償板１２および射出側偏光板１３は、略三角柱の形状を有する筐体５０に固定され、筐体５０の密閉された空間には、乾燥気体５１が満たされている。【選択図】図３
2012159782.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光源と、
前記複数の色光の各々を変調する垂直配向モードの反射型の複数の液晶ライトバルブと、
複数の前記液晶ライトバルブそれぞれに設けられた位相差補償板と、
前記液晶ライトバルブに設けられた前記位相差補償板を内側に配置した状態で、前記液晶ライトバルブ及び前記位相差補償板を一側面にて保持するとともに、内部空間を光路とする複数の筐体と、
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、
前記筐体内を乾燥気体にて満たしてなることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】
異なる色の複数の色光を射出する光源と、
前記複数の色光の各々を変調する垂直配向モードの反射型の複数の液晶ライトバルブと、
複数の前記液晶ライトバルブそれぞれに設けられた位相差補償板と、
前記液晶ライトバルブに設けられた前記位相差補償板を内側に配置した状態で、前記液晶ライトバルブ及び前記位相差補償板を一側面にて保持するとともに、内部空間を光路とする複数の筐体と、
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、
前記筐体内を屈折率異方性の無い物質にて満たしてなることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項３】
前記位相差補償板は、Ｃプレート及びＯプレートを一体化したものであることを特徴とする請求項１または２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ものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、正面から観察したときのコントラストに優れているとして、垂直配向（Vertical Alignment、以下、ＶＡと略記することもある）モードの液晶ライトバルブを備えたプロジェクターが提案されている。ＶＡモードの液晶ライトバルブは、一対の基板間に負の誘電率異方性を有する液晶層を挟持し、電圧無印加状態において液晶分子を略垂直に配向させたものである。しかしながら、このようなＶＡモードの液晶ライトバルブを用いても、斜め方向から観察する場合にはコントラストが低下し、表示品位が低下する。
【０００３】
そこで、従来では、厚み方向に沿う光学軸を有する位相差補償素子、いわゆるＣプレート（厚み方向に最も小さな屈折率を有する負の一軸性の補償素子）を用いて、液晶層を斜めに通過する光の位相差を補償することが行われている。その際、液晶分子のプレチルト方向に対してＣプレートの光学軸が平行となるようにＣプレートを傾けて配置することにより、液晶の正面位相差をＣプレートで補償するようにしている。
【０００４】
ところが、この傾斜治具の位置ズレ（傾斜角度のズレ）や、液晶配向の方位角のズレが生じた場合には、Ｃプレートを傾けただけでは十分な位相差補償を行うことができない。また、液晶パネルのセル厚にばらつきが生じたとき、セル厚変化に対する液晶パネルの正面位相差をＣプレートの傾き角で調整する必要がある。ところが、この場合、Ｃプレートの実効的なリタデーションが最適条件からずれることになり、十分な位相差補償ができない。さらに、液晶分子のプレチルト角が大きくなるに従ってＣプレートの傾斜角も大きくなるが、このとき、入射偏光に対してＰ偏光とＳ偏光との反射率の違いが生じ、入射偏光の軸がずれることでコントラストが低下する。
【０００５】
そこで、このようなＣプレートと、二軸性の屈折率異方性を有する位相差補償素子、いわゆるＯプレートとを一体化したＣ＋Ｏ補償板を用いたプロジェクターが提案されている（例えば特許文献１参照）。
このプロジェクターでは、一側面に液晶ライトバルブ及び位相差補償板を、この位相差補償板を内側に配置した状態で取り付け、その内部空間を光路とする三角柱を、各色光毎に配置しており、この三角柱の天面側の温度が底面側の温度より低くなるように、冷却部にて冷却することにより、位相差補償を行い、コントラストを高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−７５３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来のプロジェクターでは、Ｃ＋Ｏ補償板を用いることにより、補償板を傾ける必要が無く、省スペース化が可能になるものの、Ｃ＋Ｏ補償板を用いたことによる新たな問題点があった。
それは、Ｃ＋Ｏ補償板は、それが有するＯプレートの構造に由来して、湿度が変化することにより、位相差が変化してしまう、という問題点である。
この位相差変化は、Ｃ＋Ｏ補償板の置かれた環境の湿度の変化に対して遅い追随をするために、このＣ＋Ｏ補償板の位相差値が変化すると、位相差補償にズレが生じ、結果としてコントラストに影響を及ぼすことになる。
【０００８】
ここで、プロジェクターを用いて投影を行った場合、Ｃ＋Ｏ補償板の温度は１００℃近くにまで上昇し、このときのＣ＋Ｏ補償板の周辺の環境は、温度が１００℃近く、湿度が０％程度にまでなっている。例えば、プロジェクターを湿度が４０％の環境下に放置しておいた場合、このプロジェクターを用いて投影を行うと、Ｃ＋Ｏ補償板の位相差値が１０％程度も変化するが、このＣ＋Ｏ補償板の位相差値の変化が湿度の変化に対して遅い追随をすることから、プロジェクターの投影中に徐々にコントラストが低下する虞がある、という問題点がある。
また、Ｃ＋Ｏ補償板を湿度０％のときにコントラストが最大になるようにセットした場合、プロジェクターを投影した直後はコントラストが低下してしまう、という問題点がある。
【０００９】
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、位相差補償板の位相差変化を抑制することで、投影中においてもコントラストの低下を防止することが可能な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】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の投射型表示装置を採用した。
すなわち、本発明の第１の投射型表示装置は、異なる色の複数の色光を射出する光源と、前記複数の色光の各々を変調する垂直配向モードの反射型の複数の液晶ライトバルブと、複数の前記液晶ライトバルブそれぞれに設けられた位相差補償板と、前記液晶ライトバルブに設けられた前記位相差補償板を内側に配置した状態で、前記液晶ライトバルブ及び前記位相差補償板を一側面にて保持するとともに、内部空間を光路とする複数の筐体と、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、前記筐体内を乾燥気体にて満たしてなることを特徴とする。
【００１１】
この投射型表示装置では、位相差補償板を内側に配置した状態で一側面に保持するとともに内部空間を光路とする筐体内を、乾燥気体にて満たしたことにより、この筐体内における湿度が極めて低くなり、しかも、この低湿度を長期間に亘って保持することが可能になる。よって、筐体内が外気の影響を受け難くなり、この筐体に配置された位相差補償板の位相差変化が無くなり、その結果、コントラストの低下を防止することができる。
【００１２】
本発明の第２の投射型表示装置は、異なる色の複数の色光を射出する光源と、前記複数の色光の各々を変調する垂直配向モードの反射型の複数の液晶ライトバルブと、複数の前記液晶ライトバルブそれぞれに設けられた位相差補償板と、前記液晶ライトバルブに設けられた前記位相差補償板を内側に配置した状態で、前記液晶ライトバルブ及び前記位相差補償板を一側面にて保持するとともに、内部空間を光路とする複数の筐体と、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、前記筐体内を屈折率異方性の無い物質にて満たしてなることを特徴とする。
【００１３】
この投射型表示装置では、位相差補償板を内側に配置した状態で一側面に保持するとともに内部空間を光路とする筐体内を、屈折率異方性の無い物質にて満たしたことにより、この筐体内における湿度の影響を除去することができ、しかも、この湿度の影響が除去された状態を長期間に亘って保持することが可能になる。よって、筐体内が外気の影響を受け難くなり、この筐体に配置された位相差補償板の位相差変化が無くなり、その結果、コントラストの低下を防止することができる。
【００１４】
これらの投射型表示装置において、前記位相差補償板は、Ｃプレート及びＯプレートを一体化したものであることを特徴とする。
これらの投射型表示装置では、位相差補償板を、Ｃプレート及びＯプレートを一体化したものとしたことにより、小型化、省スペース化が可能になり、配置も容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の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】本発明の第１の実施形態のプロジェクターの液晶ライトバルブ周辺の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態のプロジェクターの液晶ライトバルブを保持する三角柱ユニットの断面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は位相差補償板のＣプレート及びＯプレートの光学異方性を説明するための模式図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の三角柱ユニットの筐体内の２５℃における湿度と位相差値との関係を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態のプロジェクターの液晶ライトバルブを保持する三角柱ユニットの断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の三角柱ユニットの筐体内の２５℃における湿度と位相差値との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［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４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、プロジェクターの液晶ライトバルブ周辺の構成を示す斜視図である。図３は、液晶ライトバルブを保持する三角柱ユニットの断面図である。図４は、位相差補償板のＣプレート及びＯプレートの光学異方性を説明するための模式図である。
なお、以下の全ての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。
【００１７】
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組の画像形成光学系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。画像形成光学系３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは、入射側偏光板９と、ＰＢＳ１０と、反射型の液晶ライトバルブ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂと、位相差補償板１２と、射出側偏光板１３と、を備えている。
【００１８】
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６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画像形成光学系３Ｒ，３Ｇ，３Ｂに入射する。各画像形成光学系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組の画像形成光学系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。
【００１９】
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。
【００２０】
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、液晶ライトバルブ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、液晶ライトバルブ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。
【００２１】
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光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光のうち、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。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。
【００２２】
位相差補償板１２は、石英ガラス製の基板の一方の面にＣプレート（負の一軸性のＣプレート）が形成され、他方の面にＯプレートが形成されたものであり、表面に対して光学軸が垂直となるＣプレートと、二軸性の屈折率異方性を有するＯプレートとを一体化したＣ＋Ｏ補償板とすることにより、従来のように補償板を傾ける必要が無くなり、省スペース化が可能となり、しかも、配置が容易である。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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によって液晶ライトバルブ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。
【００２６】
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。
【００２７】
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画像形成光学系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、赤色光用画像形成光学系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、緑色光用画像形成光学系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、青色光用画像形成光学系３Ｂに入射する。各画像形成光学系で変調された光は色合成素子に入射する。
【００２８】
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。
【００２９】
本実施形態の場合、図２に示すように、赤色光用画像形成光学系３Ｒ、緑色光用画像形成光学系３Ｇ、青色光用画像形成光学系３Ｂはいずれもユニット化されており、同様の構成になっている。ユニット化された３つの画像形成光学系は、色合成素子の３つの面に接合されている。
【００３０】
ここで、画像形成光学系を代表して、緑色光用画像形成光学系３Ｇの構成について説明する。
緑色光用画像形成光学系３Ｇは、図３に示すように、入射側偏光板９と、ＰＢＳ１０と、緑色光用液晶ライトバルブ１１Ｇと、位相差補償板１２と、射出側偏光板１３と、を備えている。なお、入射側偏光板９、射出側偏光板１３は、耐熱性等を考慮してワイヤーグリッド型偏光板で構成されていることが望ましい。
この緑色光用液晶ライトバルブ１１Ｇは反射型の液晶ライトバルブであり、液晶モードは垂直配向（Vertical Alien）モードである。緑色光用液晶ライトバルブ１１Ｇは、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いる。
【００３１】
これらＰＢＳ１０と緑色光用液晶セル１１Ｇとの間の光路上に位相差補償板１２が配置されている。
この位相差補償板１２は、表面に対して光学軸が垂直となるＣプレートと、二軸性の屈折率異方性を有するＯプレートとを一体化したＣ＋Ｏ補償板により構成されているので、従来のように補償板を傾ける必要が無くなり、省スペース化が可能となり、しかも、配置が容易である。
【００３２】
ここで、位相差補償板１２の光学異方性について説明する。
位相差補償板１２のＣプレート５３は、図４（ａ）に屈折率楕円体で示すように、Ｃプレートの各方向の屈折率の関係は、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚであり、Ｃプレートの光学軸に平行に入射する光に対しては等方的であることから、位相差を補償することができない。すなわち、液晶パネルからＣプレート５３に垂直に入射した光に対しては、位相差を補償することができない。一方、液晶パネルから出射した光のうち、斜め成分の光、つまりＶＡモードの液晶の斜め成分については、その位相差を光学補償する。なお、このＣプレート６２については、ｎｘ＝ｎｙを完全に満たす必要はなく、僅かに位相差を有していても良く、具体的には正面位相差値が０ｎｍから３ｎｍ程度であってもよい。
【００３３】
この種のＣプレート５３としては、厚み方向の位相差Ｒｔｈが１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下であるのが好ましく、１８０ｎｍであるのがより好ましい。ここで、厚み方向の位相差Ｒｔｈは、以下の式によって定義される。
Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ    
ただし、ｎｘ、ｎｙは、図４（ａ）に示したＣプレートにおいて、面方向の主屈折率を示し、ｎｚは、同じく厚さ方向の主屈折率を示している。また、ｄはＣプレートの厚さを示している。
【００３４】
一方、Ｏプレート５４は、図４（ｂ）に屈折率楕円体で示すように、各方向の屈折率の関係がｎｘ＜ｎｙ＜ｎｚとなる（あるいは、図示はしないがｎｚ＜ｎｙ＜ｎｘとなる）二軸の位相差補償板である。Ｏプレート５４は、上述のカラムを形成した無機膜により遅相軸５４ｃを有している。Ｏプレート５４の遅相軸５４ｃは、図４（ｂ）に示した屈折率楕円体を、基板６１の法線方向から見て基板６１上（基板面）に投影した楕円形の長軸に一致する。
【００３５】
この緑色光用画像形成光学系３Ｇでは、これら構成要素のうち、入射側偏光板９を除いて、ＰＢＳ１０、緑色光用液晶ライトバルブ１１Ｇ、位相差補償板１２、および射出側偏光板１３は、略三角柱の形状を有する筐体５０に固定されている。筐体５０は、例えばアルミニウム等の熱伝導性の高い材料で構成されている。
【００３６】
筐体５０の３つの側面には、光を通過させる開口部がそれぞれ設けられている。筐体５０の３つの側面のうち、互いに直角に接する２つの面を第１側面、第２側面とし、第１側面および第２側面に対して４５°の角度で接する面を第３側面とする。第１側面の外面側には開口部を塞ぐように液晶ライトバルブ１１Ｒが固定され、第１側面の内面側には開口部を塞ぐように位相差補償板１２が固定されている。つまり、開口部の縁（周縁部）を液晶ライトバルブ１１Ｒの外縁部（外周部）と位相差補償板１２の外縁部（外周部）とで挟んだ状態で開口部が塞がれている。第２側面の外面側には開口部を塞ぐように射出側偏光板１３が固定されている。第３側面の外面側には開口部を塞ぐようにＰＢＳ１０が固定されている。このような構成により、筐体５０の内部は密閉された空間となっている。
【００３７】
そして、この筐体５０の密閉された空間には、乾燥気体５１が満たされている。
この乾燥気体としては、低湿度、例えば、２５℃にて２５％以下の湿度の乾燥空気、ドライ窒素ガス等が挙げられる。この乾燥空気は、この筐体５０の密閉された空間内にシリカゲル等の乾燥剤あるいは除湿剤を空気と共に封入することにより得ることができる。この乾燥空気の替わりにドライ窒素ガス等を注入することとしてもよい。
【００３８】
この緑色光用画像形成光学系３Ｇでは、光源光から分離された緑色光ＬＧは入射側偏光板９に入射する。入射側偏光板９は所定の方向に振動する直線偏光を透過するものであり、ＰＢＳ１０の偏光分離面に対するＰ偏光を透過するように透過軸が設定されている。そして、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偏光に揃えられているため、緑色光ＬＧの略全てが入射側偏光板９を透過してＰＢＳ１０に入射する。
このＰＢＳ１０では、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、この偏光分離面は、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ので、偏光分離面に入射した緑色光ＬＧのうち、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。
【００３９】
ＰＢＳ１０を透過した緑色光ＬＧは、位相差補償板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、位相差補償板１２を再度透過する。
【００４０】
図５は、三角柱ユニットの筐体５０内の２５℃における湿度と位相差値との関係を示す図であり、湿度が２５％以下に保たれていれば、位相差値の変動幅が５％以下に抑えることができることが分かる。
このように、筐体５０内の湿度を２５％以下に保つことにより、筐体５０内が外気の影響を受け難くなり、この筐体５０に配置された位相差補償板１２の位相差変化を押さえることができ、コントラストの低下を防止することができる。
さらに、プロジェクター１を用いて投影を行った場合に、位相差補償板１２の温度が１００℃近くにまで上昇した場合においても、図５に示すように、位相差値の変動幅を５％以下に抑えることができ、プロジェクターの投影中にコントラストが低下する虞もない。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態のプロジェクター１によれば、三角柱ユニットの筐体５０の密閉された空間に乾燥気体５１を満たしたので、この筐体５０内における湿度を２５％以下に保つことができ、しかも、この低湿度を長期間に亘って保持することができる。したがって、筐体５０内が外気の影響を受け難くなることから、この筐体５０に配置された位相差補償板１２の位相差変化を無くすことができ、その結果、コントラストの低下を防止することができる。
【００４２】
［第２実施形態］
図６は、本発明の第２実施形態のプロジェクターの液晶ライトバルブを保持する三角柱ユニットの断面図であり、本実施形態の三角柱ユニットが第１実施形態の三角柱ユニットと異なる点は、第１実施形態の三角柱ユニットでは、筐体５０の密閉された空間に乾燥気体５１を満たしたのに対し、本実施形態の三角柱ユニットでは、筐体５０の密閉された空間に屈折率異方性の無い物質７１を満たした点であり、この他の点については、第１実施形態のプロジェクターと全く同様である。
【００４３】
この屈折率異方性の無い物質としては、ホウケイ酸ガラス、ホウケイ酸カリウムガラス等のガラスが好適に用いられる。
この屈折率異方性の無い物質は、筐体５０に位相差補償板１２等を配置した後、筐体５０の密閉された空間内に満たすことにより、充填することができる。
【００４４】
この三角柱ユニットでは、筐体５０の密閉された空間に屈折率異方性の無い物質７１を満たしたので、位相差補償板１２の周辺に水分が存在しないこととなり、この位相差補償板１２は、周囲の湿度の影響を受けない。
【００４５】
図７は、三角柱ユニットの筐体５０内の２５℃における湿度と位相差値との関係を示す図であり、筐体５０の密閉された空間に屈折率異方性の無い物質７１を満たしたので、この空間は湿度が０％となり、位相差値の変動幅を０％とすることができることが分かる。
このように、筐体５０の密閉された空間に屈折率異方性の無い物質７１を満たしたことにより、筐体５０内が外気の影響を受けること無く、この筐体５０に配置された位相差補償板１２の位相差変化を無くすことができ、コントラストの低下を防止することができる。
さらに、このプロジェクターを用いて投影を行った場合に、位相差補償板１２の温度が１００℃近くにまで上昇した場合においても、位相差補償板１２の位相差変化が無く、プロジェクターの投影中にコントラストが低下する虞もない。
【００４６】
本実施形態のプロジェクターにおいても、第１実施形態のプロジェクターと同様の作用・効果を奏することができる。
しかも、筐体５０の密閉された空間に屈折率異方性の無い物質７１を満たしたので、筐体５０内が外気の影響を受けることが全く無く、この筐体５０に配置された位相差補償板１２の位相差変化を無くすことができ、コントラストの低下を防止することができる。
【００４７】
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、位相差補償板として、石英ガラス製の基板の一方の面にＣプレート（負の一軸のＣプレート）を形成し、他方の面にＯプレートを形成したものを用いたが、石英ガラス基板の一方の面にＣプレート（負の一軸のＣプレート）を形成し、他方の面にＣプレート（負の一軸のＣプレート）とＯプレートとをこの順に積層して形成したものを用いても良い。
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】
【００４８】
１…プロジェクター、１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ…反射型の液晶ライトバルブ、１２…位相差補償板、５０…筐体、５１…乾燥気体、５３…Ｃプレート、５４…Ｏプレート、７１…屈折率異方性の無い物質
【図１】
2012159782.tif 000003
【図２】
2012159782.tif 000004
【図３】
2012159782.tif 000005
【図４】
2012159782.tif 000006
【図５】
2012159782.tif 000007
【図６】
2012159782.tif 000008
【図７】
2012159782.tif 000009