(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線偏光状態の白色照明光を、第１の波長選択性リターダに入射させ、この第１の波長選択性リターダを通過した光のうち、偏光方向が変化した波長帯域光：Ａと偏光方向が変化しない波長帯域光：ＮＡを、偏光ビームスプリッタにより２光路に分離し、
分離された一方の波長帯域光：Ａを第１のライトバルブへの照明光とし、他方の波長帯域光：ＮＡを色分離素子によってさらに２色の光：ＢおよびＣに分離し、分離された光：Ｂを第２のライトバルブへの照明光とし、光：Ｃを第３のライトバルブへの照明光とし、
上記第１ないし第３のライトバルブに画像を表示し、上記各照明光：Ａ、Ｂ、Ｃを上記画像に従って変調された映像光：ＬＡ、ＬＢ、ＬＣとし、これら各映像光を合成した合成光：ＬＴを、第２の波長選択性リターダを介して結像光学系に入射させ、上記結像光学系によりスクリーン上に投射してカラー画像を表示する投影装置であって、
第１の波長選択性リターダと第２の波長選択性リターダが、上記偏光ビームスプリッタの特性に応じて、偏光方向の変化領域である中間帯域の近傍で分光分布特性の異なる素子であり、第２の波長選択性リターダと結像光学系の間に、偏光子を有し、
上記偏光ビームスプリッタにおけるＰ偏光及びＳ偏光の透過率：Ｔｐ及びＴｓが、
条件：Ｔｓ＜１−Ｔｐを満足し、
上記第１および第２の波長選択性リターダが、緑色帯域のみ偏光方向を変換する素子であって、偏光方向を９０度旋回させる中間帯域で、第１の波長選択性リターダにおける短波長側の透過率クロスポイント：λ1(-)、長波長側の透過率クロスポイント：λ1(+)、第２の波長選択性リターダにおける短波長側の透過率クロスポイント：λ2(-)、長波長側の透過率クロスポイント：λ2(+)が、
条件：λ1(-)＜λ2(-)、且つ、λ2(+)＜λ1(+)
を満足し、
第１の波長選択性リターダへ、偏光ビームスプリッタに対してＰ偏光の白色照明光が入射されることを特徴とする投影装置。
【請求項２】
直線偏光状態の白色照明光を、第１の波長選択性リターダに入射させ、この第１の波長選択性リターダを通過した光のうち、偏光方向が変化した波長帯域光：Ａと偏光方向が変化しない波長帯域光：ＮＡを、偏光ビームスプリッタにより２光路に分離し、
分離された一方の波長帯域光：Ａを第１のライトバルブへの照明光とし、他方の波長帯域光：ＮＡを色分離素子によってさらに２色の光：ＢおよびＣに分離し、分離された光：Ｂを第２のライトバルブへの照明光とし、光：Ｃを第３のライトバルブへの照明光とし、
上記第１ないし第３のライトバルブに画像を表示し、上記各照明光：Ａ、Ｂ、Ｃを上記画像に従って変調された映像光：ＬＡ、ＬＢ、ＬＣとし、これら各映像光を合成した合成光：ＬＴを、第２の波長選択性リターダを介して結像光学系に入射させ、上記結像光学系によりスクリーン上に投射してカラー画像を表示する投影装置であって、
第１の波長選択性リターダと第２の波長選択性リターダが、上記偏光ビームスプリッタの特性に応じて、偏光方向の変化領域である中間帯域の近傍で分光分布特性の異なる素子であり、第２の波長選択性リターダと結像光学系の間に、偏光子を有し、
上記偏光ビームスプリッタにおけるＰ偏光及びＳ偏光の透過率：Ｔｐ及びＴｓが、
条件：Ｔｓ＜１−Ｔｐを満足し、
上記第１および第２の波長選択性リターダが、緑色帯域のみ偏光方向を変換する素子であって、偏光方向を９０度旋回させる中間帯域で、第１の波長選択性リターダにおける短波長側の透過率クロスポイント：λ1(-)、長波長側の透過率クロスポイント：λ1(+)、第２の波長選択性リターダにおける短波長側の透過率クロスポイント：λ2(-)、長波長側の透過率クロスポイント：λ2(+)が、
条件：λ1(-)＞λ2(-)、且つ、λ2(+)＞λ1(+)
を満足し、
第１の波長選択性リターダへ、偏光ビームスプリッタに対してＳ偏光の白色照明光が入射されることを特徴とする投影装置。
【請求項３】
直線偏光状態の白色照明光を、第１の波長選択性リターダに入射させ、この第１の波長選択性リターダを通過した光のうち、偏光方向が変化した波長帯域光：Ａと偏光方向が変化しない波長帯域光：ＮＡを、偏光ビームスプリッタにより２光路に分離し、
分離された一方の波長帯域光：Ａを第１のライトバルブへの照明光とし、他方の波長帯域光：ＮＡを色分離素子によってさらに２色の光：ＢおよびＣに分離し、分離された光：Ｂを第２のライトバルブへの照明光とし、光：Ｃを第３のライトバルブへの照明光とし、
上記第１ないし第３のライトバルブに画像を表示し、上記各照明光：Ａ、Ｂ、Ｃを上記画像に従って変調された映像光：ＬＡ、ＬＢ、ＬＣとし、これら各映像光を合成した合成光：ＬＴを、第２の波長選択性リターダを介して結像光学系に入射させ、上記結像光学系によりスクリーン上に投射してカラー画像を表示する投影装置であって、
第１の波長選択性リターダと第２の波長選択性リターダが、上記偏光ビームスプリッタの特性に応じて、偏光方向の変化領域である中間帯域の近傍で分光分布特性の異なる素子であり、第２の波長選択性リターダと結像光学系の間に、偏光子を有し、
上記偏光ビームスプリッタにおけるＰ偏光及びＳ偏光の透過率：Ｔｐ及びＴｓが、
条件：Ｔｓ＞１−Ｔｐを満足し、
上記第１および第２の波長選択性リターダが、緑色帯域のみ偏光方向を変換する素子であって、偏光方向を９０度旋回させる中間帯域で、第１の波長選択性リターダにおける短波長側の透過率クロスポイント：λ1(-)、長波長側の透過率クロスポイント：λ1(+)、第２の波長選択性リターダにおける短波長側の透過率クロスポイント：λ2(-)、長波長側の透過率クロスポイント：λ2(+)が、
条件：λ1(-)＞λ2(-)、且つ、λ2(+)＞λ1(+)
を満足し、
第１の波長選択性リターダへ、偏光ビームスプリッタに対してＰ偏光の白色照明光が入射されることを特徴とする投影装置。
【請求項４】
直線偏光状態の白色照明光を、第１の波長選択性リターダに入射させ、この第１の波長選択性リターダを通過した光のうち、偏光方向が変化した波長帯域光：Ａと偏光方向が変化しない波長帯域光：ＮＡを、偏光ビームスプリッタにより２光路に分離し、
分離された一方の波長帯域光：Ａを第１のライトバルブへの照明光とし、他方の波長帯域光：ＮＡを色分離素子によってさらに２色の光：ＢおよびＣに分離し、分離された光：Ｂを第２のライトバルブへの照明光とし、光：Ｃを第３のライトバルブへの照明光とし、
上記第１ないし第３のライトバルブに画像を表示し、上記各照明光：Ａ、Ｂ、Ｃを上記画像に従って変調された映像光：ＬＡ、ＬＢ、ＬＣとし、これら各映像光を合成した合成光：ＬＴを、第２の波長選択性リターダを介して結像光学系に入射させ、上記結像光学系によりスクリーン上に投射してカラー画像を表示する投影装置であって、
第１の波長選択性リターダと第２の波長選択性リターダが、上記偏光ビームスプリッタの特性に応じて、偏光方向の変化領域である中間帯域の近傍で分光分布特性の異なる素子であり、第２の波長選択性リターダと結像光学系の間に、偏光子を有し、
上記偏光ビームスプリッタにおけるＰ偏光及びＳ偏光の透過率：Ｔｐ及びＴｓが、
条件：Ｔｓ＞１−Ｔｐ
を満足し、
上記第１および第２の波長選択性リターダが、緑色帯域のみ偏光方向を変換する素子であって、偏光方向を９０度旋回させる中間帯域で、第１の波長選択性リターダにおける短波長側の透過率クロスポイント：λ1(-)、長波長側の透過率クロスポイント：λ1(+)、第２の波長選択性リターダにおける短波長側の透過率クロスポイント：λ2(-)、長波長側の透過率クロスポイント：λ2(+)が、
条件：λ1(-)＜λ2(-)、且つ、λ2(+)＜λ1(+)を満足し、
第１の波長選択性リターダへ、偏光ビームスプリッタに対してＳ偏光の白色照明光が入射されることを特徴とする投影装置。
【請求項５】
直線偏光状態の白色照明光を、第１の波長選択性リターダに入射させ、この第１の波長選択性リターダを通過した光のうち、偏光方向が変化した波長帯域光：Ａと偏光方向が変化しない波長帯域光：ＮＡを、偏光ビームスプリッタにより２光路に分離し、
分離された一方の波長帯域光：Ａを第１のライトバルブへの照明光とし、他方の波長帯域光：ＮＡを色分離素子によってさらに２色の光：ＢおよびＣに分離し、分離された光：Ｂを第２のライトバルブへの照明光とし、光：Ｃを第３のライトバルブへの照明光とし、
上記第１ないし第３のライトバルブに画像を表示し、上記各照明光：Ａ、Ｂ、Ｃを上記画像に従って変調された映像光：ＬＡ、ＬＢ、ＬＣとし、これら各映像光を合成した合成光：ＬＴを、第２の波長選択性リターダを介して結像光学系に入射させ、上記結像光学系によりスクリーン上に投射してカラー画像を表示する投影装置であって、
第１の波長選択性リターダと第２の波長選択性リターダが、上記偏光ビームスプリッタの特性に応じて、偏光方向の変化領域である中間帯域の近傍で分光分布特性の異なる素子であり、第２の波長選択性リターダと結像光学系の間に、偏光子を有し、
上記偏光ビームスプリッタにおけるＰ偏光及びＳ偏光の透過率：Ｔｐ及びＴｓが、
条件：Ｔｓ＜１−Ｔｐ
を満足し、
上記第１および第２の波長選択性リターダが、赤色帯域のみ偏光方向を変換する素子であって、偏光方向を９０度旋回させる中間帯域で、第１の波長選択性リターダにおける緑・赤間の透過率クロスポイント：λ3(+)、第２の波長選択性リターダにおける緑・赤間の透過率クロスポイント：λ4(+)が、
条件：λ3(+)＜λ4(+)
を満足し、
第１の波長選択性リターダへ、偏光ビームスプリッタに対してＰ偏光の白色照明光が入射されることを特徴とする投影装置。
【請求項６】
直線偏光状態の白色照明光を、第１の波長選択性リターダに入射させ、この第１の波長選択性リターダを通過した光のうち、偏光方向が変化した波長帯域光：Ａと偏光方向が変化しない波長帯域光：ＮＡを、偏光ビームスプリッタにより２光路に分離し、
分離された一方の波長帯域光：Ａを第１のライトバルブへの照明光とし、他方の波長帯域光：ＮＡを色分離素子によってさらに２色の光：ＢおよびＣに分離し、分離された光：Ｂを第２のライトバルブへの照明光とし、光：Ｃを第３のライトバルブへの照明光とし、
上記第１ないし第３のライトバルブに画像を表示し、上記各照明光：Ａ、Ｂ、Ｃを上記画像に従って変調された映像光：ＬＡ、ＬＢ、ＬＣとし、これら各映像光を合成した合成光：ＬＴを、第２の波長選択性リターダを介して結像光学系に入射させ、上記結像光学系によりスクリーン上に投射してカラー画像を表示する投影装置であって、
第１の波長選択性リターダと第２の波長選択性リターダが、上記偏光ビームスプリッタの特性に応じて、偏光方向の変化領域である中間帯域の近傍で分光分布特性の異なる素子であり、第２の波長選択性リターダと結像光学系の間に、偏光子を有し、
上記偏光ビームスプリッタにおけるＰ偏光及びＳ偏光の透過率：Ｔｐ及びＴｓが、
条件：Ｔｓ＜１−Ｔｐを満足し、
上記第１および第２の波長選択性リターダが、赤色帯域のみ偏光方向を変換する素子であって、偏光方向を９０度旋回させる中間帯域で、第１の波長選択性リターダにおける緑・赤間の透過率クロスポイント：λ3(+)、第２の波長選択性リターダにおける緑・赤間の透過率クロスポイント：λ4(+)が、
条件：λ3(+)＞λ4(+)
を満足し、
第１の波長選択性リターダへ、偏光ビームスプリッタに対してＳ偏光の白色照明光が入射されることを特徴とする投影装置。
【請求項７】
直線偏光状態の白色照明光を、第１の波長選択性リターダに入射させ、この第１の波長選択性リターダを通過した光のうち、偏光方向が変化した波長帯域光：Ａと偏光方向が変化しない波長帯域光：ＮＡを、偏光ビームスプリッタにより２光路に分離し、
分離された一方の波長帯域光：Ａを第１のライトバルブへの照明光とし、他方の波長帯域光：ＮＡを色分離素子によってさらに２色の光：ＢおよびＣに分離し、分離された光：Ｂを第２のライトバルブへの照明光とし、光：Ｃを第３のライトバルブへの照明光とし、
上記第１ないし第３のライトバルブに画像を表示し、上記各照明光：Ａ、Ｂ、Ｃを上記画像に従って変調された映像光：ＬＡ、ＬＢ、ＬＣとし、これら各映像光を合成した合成光：ＬＴを、第２の波長選択性リターダを介して結像光学系に入射させ、上記結像光学系によりスクリーン上に投射してカラー画像を表示する投影装置であって、
第１の波長選択性リターダと第２の波長選択性リターダが、上記偏光ビームスプリッタの特性に応じて、偏光方向の変化領域である中間帯域の近傍で分光分布特性の異なる素子であり、第２の波長選択性リターダと結像光学系の間に、偏光子を有し、
上記偏光ビームスプリッタにおけるＰ偏光透過率：Ｔｐ、Ｓ偏光透過率：Ｔｓが、
条件：Ｔｓ＞１−Ｔｐを満足し、
上記第１および第２の波長選択性リターダが、赤色帯域のみ偏光方向を変換する素子であって、偏光方向を９０度旋回させる中間帯域で、第１の波長選択性リターダにおける緑・赤間の透過率クロスポイント：λ3(+)、第２の波長選択性リターダにおける緑・赤間の透過率クロスポイント：λ4(+)が、
条件：λ3(+)＞λ4(+)を満足し、
第１の波長選択性リターダへ、偏光ビームスプリッタに対してＰ偏光の白色照明光が入射されることを特徴とする投影装置。
【請求項８】
直線偏光状態の白色照明光を、第１の波長選択性リターダに入射させ、この第１の波長選択性リターダを通過した光のうち、偏光方向が変化した波長帯域光：Ａと偏光方向が変化しない波長帯域光：ＮＡを、偏光ビームスプリッタにより２光路に分離し、
分離された一方の波長帯域光：Ａを第１のライトバルブへの照明光とし、他方の波長帯域光：ＮＡを色分離素子によってさらに２色の光：ＢおよびＣに分離し、分離された光：Ｂを第２のライトバルブへの照明光とし、光：Ｃを第３のライトバルブへの照明光とし、
上記第１ないし第３のライトバルブに画像を表示し、上記各照明光：Ａ、Ｂ、Ｃを上記画像に従って変調された映像光：ＬＡ、ＬＢ、ＬＣとし、これら各映像光を合成した合成光：ＬＴを、第２の波長選択性リターダを介して結像光学系に入射させ、上記結像光学系によりスクリーン上に投射してカラー画像を表示する投影装置であって、
第１の波長選択性リターダと第２の波長選択性リターダが、上記偏光ビームスプリッタの特性に応じて、偏光方向の変化領域である中間帯域の近傍で分光分布特性の異なる素子であり、第２の波長選択性リターダと結像光学系の間に、偏光子を有し、
上記偏光ビームスプリッタにおけるＰ偏光及びＳ偏光の透過率：Ｔｐ及びＴｓが、
条件：Ｔｓ＞１−Ｔｐを満足し、
上記第１および第２の波長選択性リターダが、赤色帯域のみ偏光方向を変換する素子であって、偏光方向を９０度旋回させる中間帯域で、第１の波長選択性リターダにおける緑・赤間の透過率クロスポイント：λ3(+)、第２の波長選択性リターダにおける緑・赤間の透過率クロスポイント：λ4(+)が、
条件：λ3(+)＜λ4(+)
を満足し、
第１の波長選択性リターダへ、偏光ビームスプリッタに対してＳ偏光の白色照明光が入射されることを特徴とする投影装置。
【請求項９】
直線偏光状態の白色照明光を、第１の波長選択性リターダに入射させ、この第１の波長選択性リターダを通過した光のうち、偏光方向が変化した波長帯域光：Ａと偏光方向が変化しない波長帯域光：ＮＡを、偏光ビームスプリッタにより２光路に分離し、
分離された一方の波長帯域光：Ａを第１のライトバルブへの照明光とし、他方の波長帯域光：ＮＡを色分離素子によってさらに２色の光：ＢおよびＣに分離し、分離された光：Ｂを第２のライトバルブへの照明光とし、光：Ｃを第３のライトバルブへの照明光とし、
上記第１ないし第３のライトバルブに画像を表示し、上記各照明光：Ａ、Ｂ、Ｃを上記画像に従って変調された映像光：ＬＡ、ＬＢ、ＬＣとし、これら各映像光を合成した合成光：ＬＴを、第２の波長選択性リターダを介して結像光学系に入射させ、上記結像光学系によりスクリーン上に投射してカラー画像を表示する投影装置であって、
第１の波長選択性リターダと第２の波長選択性リターダが、上記偏光ビームスプリッタの特性に応じて、偏光方向の変化領域である中間帯域の近傍で分光分布特性の異なる素子であり、第２の波長選択性リターダと結像光学系の間に、偏光子を有し、
上記偏光ビームスプリッタにおけるＰ偏光及びＳ偏光の透過率：Ｔｐ及びＴｓが、
条件：Ｔｓ＜１−Ｔｐ
を満足し、
上記第１および第２の波長選択性リターダが、青色帯域のみ偏光方向を変換する素子であって、偏光方向を９０度旋回させる中間帯域で、第１の波長選択性リターダにおける青・緑間の透過率クロスポイント：λ5(+)、第２の波長選択性リターダにおける青・緑間の透過率クロスポイント：λ6(+)が、
条件：λ5(+)＞λ6(+)
を満足し、
第１の波長選択性リターダへ、偏光ビームスプリッタに対してＰ偏光の白色照明光が入射されることを特徴とする投影装置。
【請求項１０】
直線偏光状態の白色照明光を、第１の波長選択性リターダに入射させ、この第１の波長選択性リターダを通過した光のうち、偏光方向が変化した波長帯域光：Ａと偏光方向が変化しない波長帯域光：ＮＡを、偏光ビームスプリッタにより２光路に分離し、
分離された一方の波長帯域光：Ａを第１のライトバルブへの照明光とし、他方の波長帯域光：ＮＡを色分離素子によってさらに２色の光：ＢおよびＣに分離し、分離された光：Ｂを第２のライトバルブへの照明光とし、光：Ｃを第３のライトバルブへの照明光とし、
上記第１ないし第３のライトバルブに画像を表示し、上記各照明光：Ａ、Ｂ、Ｃを上記画像に従って変調された映像光：ＬＡ、ＬＢ、ＬＣとし、これら各映像光を合成した合成光：ＬＴを、第２の波長選択性リターダを介して結像光学系に入射させ、上記結像光学系によりスクリーン上に投射してカラー画像を表示する投影装置であって、
第１の波長選択性リターダと第２の波長選択性リターダが、上記偏光ビームスプリッタの特性に応じて、偏光方向の変化領域である中間帯域の近傍で分光分布特性の異なる素子であり、第２の波長選択性リターダと結像光学系の間に、偏光子を有し、
上記偏光ビームスプリッタにおけるＰ偏光及びＳ偏光の透過率：Ｔｐ及びＴｓが、
条件：Ｔｓ＞１−Ｔｐ
を満足し、
上記第１および第２の波長選択性リターダが、青色帯域のみ偏光方向を変換する素子であって、偏光方向を９０度旋回させる中間帯域で、第１の波長選択性リターダにおける青・緑間の透過率クロスポイント：λ5(+)、第２の波長選択性リターダにおける青・緑間の透過率クロスポイント：λ6(+)が、
条件：λ5(+)＞λ6(+)
を満足し、
第１の波長選択性リターダへ、偏光ビームスプリッタに対してＳ偏光の白色照明光が入射されることを特徴とする投影装置。
【請求項１１】
直線偏光状態の白色照明光を、第１の波長選択性リターダに入射させ、この第１の波長選択性リターダを通過した光のうち、偏光方向が変化した波長帯域光：Ａと偏光方向が変化しない波長帯域光：ＮＡを、偏光ビームスプリッタにより２光路に分離し、
分離された一方の波長帯域光：Ａを第１のライトバルブへの照明光とし、他方の波長帯域光：ＮＡを色分離素子によってさらに２色の光：ＢおよびＣに分離し、分離された光：Ｂを第２のライトバルブへの照明光とし、光：Ｃを第３のライトバルブへの照明光とし、
上記第１ないし第３のライトバルブに画像を表示し、上記各照明光：Ａ、Ｂ、Ｃを上記画像に従って変調された映像光：ＬＡ、ＬＢ、ＬＣとし、これら各映像光を合成した合成光：ＬＴを、第２の波長選択性リターダを介して結像光学系に入射させ、上記結像光学系によりスクリーン上に投射してカラー画像を表示する投影装置であって、
第１の波長選択性リターダと第２の波長選択性リターダが、上記偏光ビームスプリッタの特性に応じて、偏光方向の変化領域である中間帯域の近傍で分光分布特性の異なる素子であり、第２の波長選択性リターダと結像光学系の間に、偏光子を有し、
上記偏光ビームスプリッタにおけるＰ偏光及びＳ偏光の透過率：Ｔｐ及びＴｓが、
条件：Ｔｓ＞１−Ｔｐ
を満足し、
上記第１および第２の波長選択性リターダが、青色帯域のみ偏光方向を変換する素子であって、偏光方向を９０度旋回させる中間帯域で、第１の波長選択性リターダにおける青・緑間の透過率クロスポイント：λ5(+)、第２の波長選択性リターダにおける青・緑間の透過率クロスポイント：λ6(+)が、
条件：λ5(+)＜λ6(+)を満足し、
第１の波長選択性リターダへ、偏光ビームスプリッタに対してＰ偏光の白色照明光が入射されることを特徴とする投影装置。
【請求項１２】
直線偏光状態の白色照明光を、第１の波長選択性リターダに入射させ、この第１の波長選択性リターダを通過した光のうち、偏光方向が変化した波長帯域光：Ａと偏光方向が変化しない波長帯域光：ＮＡを、偏光ビームスプリッタにより２光路に分離し、
分離された一方の波長帯域光：Ａを第１のライトバルブへの照明光とし、他方の波長帯域光：ＮＡを色分離素子によってさらに２色の光：ＢおよびＣに分離し、分離された光：Ｂを第２のライトバルブへの照明光とし、光：Ｃを第３のライトバルブへの照明光とし、
上記第１ないし第３のライトバルブに画像を表示し、上記各照明光：Ａ、Ｂ、Ｃを上記画像に従って変調された映像光：ＬＡ、ＬＢ、ＬＣとし、これら各映像光を合成した合成光：ＬＴを、第２の波長選択性リターダを介して結像光学系に入射させ、上記結像光学系によりスクリーン上に投射してカラー画像を表示する投影装置であって、
第１の波長選択性リターダと第２の波長選択性リターダが、上記偏光ビームスプリッタの特性に応じて、偏光方向の変化領域である中間帯域の近傍で分光分布特性の異なる素子であり、第２の波長選択性リターダと結像光学系の間に、偏光子を有し、
上記偏光ビームスプリッタにおけるＰ偏光及びＳ偏光の透過率：Ｔｐ及びＴｓが、
条件：Ｔｓ＜１−Ｔｐ
を満足し、
上記第１および第２の波長選択性リターダが、青色帯域のみ偏光方向を変換する素子であって、偏光方向を９０度旋回させる中間帯域で、第１の波長選択性リターダにおける青・緑間の透過率クロスポイント：λ5(+)、第２の波長選択性リターダにおける青・緑間の透過率クロスポイント：λ6(+)が、
条件：λ5(+)＜λ6(+)を満足し、
第１の波長選択性リターダへ、偏光ビームスプリッタに対してＳ偏光の白色照明光が入射されることを特徴とする投影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、投影装置、より詳細にはライトバルブを用いるカラー画像投影用の投影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶パネル等に表示された映像を、スクリーン等の表示媒体上に拡大投射する投影装置として「液晶プロジェクタ」が、ビデオ再生映像やコンピュータデータ等の表示用として近来広く普及している。なかでも、カラー映像のプレゼンテーションなどに使用される「３板液晶プロジェクタ」は映像が高精細であることから普及率が高い。
【０００３】
液晶パネルは一般には「ライトバルブ」とよばれ、直線偏光した入力光に対する出力光の偏光状態を、画素単位で変化させることができる。
【０００４】
一方、所望の波長帯域の直線偏光における常光線・異常光線間に「半波長分のリターデーション」を与えることのできる「波長選択性リターダ」が知られている。半波長分のリターデーションは、「設計条件として任意に設定可能な波長帯域の光」に対して与えることができる。
【０００５】
波長選択性リターダを用いる３枚液晶プロジェクタが提案されている（例えば、ＵＳＰ６１８３０９１号特許明細書）。
このような３枚液晶プロジェクタは「直線偏光状態の白色照明光を、第１の波長選択性リターダに入射させ、第１の波長選択性リターダを通過した光のうち、偏光方向が変化した波長帯域光：Ａと偏光方向が変化しない波長帯域光：ＮＡを偏光ビームスプリッタにより２光路に分離し、分離された一方の波長帯域光：Ａを第１のライトバルブへの照明光とし、他方の波長帯域光：ＮＡを色分離素子によってさらに２色の光：ＢおよびＣに分離し、分離された光：Ｂを第２のライトバルブへの照明光とし、光：Ｃを第３のライトバルブへの照明光とし、第１ないし第３のライトバルブに画像を表示し、各照明光：Ａ、Ｂ、Ｃを上記画像に従って変調された映像光：ＬＡ、ＬＢ、ＬＣとし、これら各映像光を合成した合成光：ＬＴを、第２の波長選択性リターダを介して結像光学系に入射させ、結像光学系によりスクリーン上に投射してカラー画像を表示する投影装置」である。
【０００６】
このような投影装置において用いられている偏光ビームスプリッタは「Ｐ偏光を透過させ、Ｓ偏光を反射させる」が、これは理想的な場合であり、可視領域のような広い波長帯域に対して、理想的な光学特性を発揮できるとは限らない。理想的な光学特性を持った偏光ビームスプリッタを実現することは不可能ではないまでも、これを実際に実現しようとすれば膨大なコストがかかるから実際的でない。そして、現実の偏光ビームスプリッタを用いると、その特性が理想的でないことに起因して「表示される拡大カラー画像における明暗のコントラスト」の低下が生じる。
【０００７】
そうすると、上記の如き投影装置の実際においては、上記コントラストをどのように向上させるかが問題となる。
発明者らは、上記コントラストの向上を目して研究を重ねた結果、第１、第２の波長選択性リターダの「分光特性相互の関係」が、偏光ビームスプリッタの特性と関連してコントラストに影響することを見出した。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、第１、第２の波長選択性リターダと偏光ビームスプリッタとを用いる３枚液晶プロジェクタにおける、表示カラー画像の明暗のコントラストを有効に向上させることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明の投影装置は「直線偏光状態の白色照明光を、第１の波長選択性リターダに入射させ、この第１の波長選択性リターダを通過した光のうち、偏光方向が変化した波長帯域光：Ａと偏光方向が変化しない波長帯域光：ＮＡを、偏光ビームスプリッタにより２光路に分離し、分離された一方の波長帯域光：Ａを第１のライトバルブへの照明光とし、他方の波長帯域光：ＮＡを色分離素子によってさらに２色の光：ＢおよびＣに分離し、分離された光：Ｂを第２のライトバルブへの照明光とし、光：Ｃを第３のライトバルブへの照明光とし、第１ないし第３のライトバルブに画像を表示し、各照明光：Ａ、Ｂ、Ｃを上記画像に従って変調された映像光：ＬＡ、ＬＢ、ＬＣとし、これら各映像光を合成した合成光：ＬＴを、第２の波長選択性リターダを介して結像光学系に入射させ、この結像光学系によりスクリーン上に投射してカラー画像を表示する投影装置」である。
【００１０】
「直線偏光状態の白色照明光」は、実質的に直線偏光状態にある白色光で、ライトバルブの照明に供される。この場合の「白色光」は、カラー画像を表示できる成分光を有するものである。
【００１１】
「ライトバルブ」は、透過型のものを用いることもできるが、反射型のものを好適に使用可能である。反射型のライトバルブは、液晶の片側に反射面を配したもので、液晶の持つ偏光面旋回機能を利用して偏光方向を制御する。光を入射させると、光は液晶を透過し、反射面で反射され、液晶を透過して射出する。
【００１２】
液晶の各画素に印加する電圧を制御すると、液晶を往復する間における偏光面の旋回角が制御されるので、画素に印加された電圧に応じて射出光における偏光方向の分布を制御することができ、これにより画像を表示することができる。
【００１３】
「反射型のライトバルブ」は透過型のものと異なり、ブラックマトリックスが不要であるから、ブラックマトリックスによる画素面積の狭小化の問題が無く、明るい画像を表示できる。また、反射型のライトバルブを用いると、偏光ビームスプリッタを「光の分離と合成に共用」できる。
【００１４】
この発明の投影装置は以下の如き特徴を有する。即ち、第１の波長選択性リターダと第２の波長選択性リターダが、偏光ビームスプリッタの特性に応じて、分光分布特性の異なる素子であり、第２の波長選択性リターダと結像光学系の間に偏光子が配置される。
【００１５】
請求項１記載の投影装置は、以下の如き特徴を有する。
即ち、偏光ビームスプリッタにおけるＰ偏光の透過率：Ｔｐ、Ｓ偏光の透過率：Ｔｓが、
条件：Ｔｓ＜１−Ｔｐ
を満足する。
【００１６】
第１および第２の波長選択性リターダは、緑色帯域のみ偏光方向を変換する素子であって、偏光方向を９０度旋回させる中間帯域で、第１の波長選択性リターダにおける短波長側の透過率クロスポイント：λ1(-)、長波長側の透過率クロスポイント：λ1(+)、第２の波長選択性リターダにおける短波長側の透過率クロスポイント：λ2(-)、長波長側の透過率クロスポイント：λ2(+)が、
条件：λ1(-)＜λ2(-)、且つ、λ2(+)＜λ1(+)
を満足する。
【００１７】
そして、第１の波長選択性リターダへ、偏光ビームスプリッタに対してＰ偏光の白色照明光が入射される。「中間帯域」や「透過率クロスポイント」については後述する。
【００１８】
請求項２記載の投影装置は、以下の如き特徴を有する。
即ち、偏光ビームスプリッタにおけるＰ偏光の透過率：Ｔｐ、Ｓ偏光の透過率：Ｔｓが、
条件：Ｔｓ＜１−Ｔｐ
を満足する。
【００１９】
第１および第２の波長選択性リターダは、緑色帯域のみ偏光方向を変換する素子であって、偏光方向を９０度旋回させる中間帯域で、第１の波長選択性リターダにおける短波長側の透過率クロスポイント：λ1(-)、長波長側の透過率クロスポイント：λ1(+)、第２の波長選択性リターダにおける短波長側の透過率クロスポイント：λ2(-)、長波長側の透過率クロスポイント：λ2(+)が、
条件：λ1(-)＞λ2(-)、且つ、λ2(+)＞λ1(+)
を満足する。
【００２０】
そして、第１の波長選択性リターダへ、偏光ビームスプリッタに対してＳ偏光の白色照明光が入射される。
【００２１】
請求項３記載の投影装置は、以下の如き特徴を有する。
即ち、偏光ビームスプリッタにおけるＰ偏光の透過率：Ｔｐ、Ｓ偏光の透過率：Ｔｓが、
条件：Ｔｓ＞１−Ｔｐ
を満足する。
【００２２】
第１および第２の波長選択性リターダは、緑色帯域のみ偏光方向を変換する素子であって、偏光方向を９０度旋回させる中間帯域で、第１の波長選択性リターダにおける短波長側の透過率クロスポイント：λ1(-)、長波長側の透過率クロスポイント：λ1(+)、第２の波長選択性リターダにおける短波長側の透過率クロスポイント：λ2(-)、長波長側の透過率クロスポイント：λ2(+)が、
条件：λ1(-)＞λ2(-)、且つ、λ2(+)＞λ1(+)
を満足する。
【００２３】
そして、第１の波長選択性リターダへ、偏光ビームスプリッタに対してＰ偏光の白色照明光が入射される。
【００２４】
請求項４記載の投影装置は、以下の如き特徴を有する。
即ち、偏光ビームスプリッタにおけるＰ偏光の透過率：Ｔｐ、Ｓ偏光の透過率：Ｔｓが、
条件：Ｔｓ＞１−Ｔｐ
を満足する。
【００２５】
第１および第２の波長選択性リターダは、緑色帯域のみ偏光方向を変換する素子であって、偏光方向を９０度旋回させる中間帯域で、第１の波長選択性リターダにおける短波長側の透過率クロスポイント：λ1(-)、長波長側の透過率クロスポイント：λ1(+)、第２の波長選択性リターダにおける短波長側の透過率クロスポイント：λ2(-)、長波長側の透過率クロスポイント：λ2(+)が、
条件：λ1(-)＜λ2(-)、且つ、λ2(+)＜λ1(+)
を満足する。
【００２６】
そして、第１の波長選択性リターダへ、偏光ビームスプリッタに対してＳ偏光の白色照明光が入射される。
【００２７】
請求項５記載の投影装置は、以下の如き特徴を有する。
即ち、偏光ビームスプリッタにおけるＰ偏光の透過率：Ｔｐ、Ｓ偏光の透過率：Ｔｓが、
条件：Ｔｓ＜１−Ｔｐ
を満足する。
【００２８】
第１および第２の波長選択性リターダは、赤色帯域のみ偏光方向を変換する素子であって、偏光方向を９０度旋回させる中間帯域で、第１の波長選択性リターダにおける緑・赤間の透過率クロスポイント：λ3(+)、第２の波長選択性リターダにおける緑・赤間の透過率クロスポイント：λ4(+)が、
条件：λ3(+)＜λ4(+)
を満足する。
【００２９】
そして、第１の波長選択性リターダへ、偏光ビームスプリッタに対してＰ偏光の白色照明光が入射される。
【００３０】
請求項６記載の投影装置は、以下の如き特徴を有する。
即ち、偏光ビームスプリッタにおけるＰ偏光の透過率：Ｔｐ、Ｓ偏光の透過率：Ｔｓが、
条件：Ｔｓ＜１−Ｔｐ
を満足する。
【００３１】
第１および第２の波長選択性リターダは、赤色帯域のみ偏光方向を変換する素子であって、偏光方向を９０度旋回させる中間帯域で、第１の波長選択性リターダにおける緑・赤間の透過率クロスポイント：λ3(+)、第２の波長選択性リターダにおける緑・赤間の透過率クロスポイント：λ4(+)が、
条件：λ3(+)＞λ4(+)
を満足する。
【００３２】
そして、第１の波長選択性リターダへ、偏光ビームスプリッタに対してＳ偏光の白色照明光が入射される。
【００３３】
請求項７記載の投影装置は、以下の如き特徴を有する。
即ち、偏光ビームスプリッタにおけるＰ偏光の透過率：Ｔｐ、Ｓ偏光の透過率：Ｔｓが、
条件：Ｔｓ＞１−Ｔｐ
を満足する。
【００３４】
第１および第２の波長選択性リターダは、赤色帯域のみ偏光方向を変換する素子であって、偏光方向を９０度旋回させる中間帯域で、第１の波長選択性リターダにおける緑・赤間の透過率クロスポイント：λ3(+)、第２の波長選択性リターダにおける緑・赤間の透過率クロスポイント：λ4(+)が、
条件：λ3(+)＞λ4(+)
を満足する。
【００３５】
そして、第１の波長選択性リターダへ、偏光ビームスプリッタに対してＰ偏光の白色照明光が入射される。
【００３６】
請求項８記載の投影装置は、以下の如き特徴を有する。
即ち、偏光ビームスプリッタにおけるＰ偏光の透過率：Ｔｐ、Ｓ偏光の透過率：Ｔｓが、
条件：Ｔｓ＞１−Ｔｐ
を満足する。
【００３７】
第１および第２の波長選択性リターダは、赤色帯域のみ偏光方向を変換する素子であって、偏光方向を９０度旋回させる中間帯域で、第１の波長選択性リターダにおける緑・赤間の透過率クロスポイント：λ3(+)、第２の波長選択性リターダにおける緑・赤間の透過率クロスポイント：λ4(+)が、
条件：λ3(+)＜λ4(+)
を満足する。
【００３８】
そして、第１の波長選択性リターダへ、偏光ビームスプリッタに対してＳ偏光の白色照明光が入射される。
【００３９】
請求項９記載の投影装置は、以下の如き特徴を有する。
即ち、偏光ビームスプリッタにおけるＰ偏光の透過率：Ｔｐ、Ｓ偏光の透過率：Ｔｓが、
条件：Ｔｓ＜１−Ｔｐ
を満足する。
【００４０】
第１および第２の波長選択性リターダは、青色帯域のみ偏光方向を変換する素子であって、偏光方向を９０度旋回させる中間帯域で、第１の波長選択性リターダにおける青・緑間の透過率クロスポイント：λ5(+)、第２の波長選択性リターダにおける青・緑間の透過率クロスポイント：λ6(+)が、
条件：λ5(+)＞λ6(+)
を満足する。
【００４１】
そして、第１の波長選択性リターダへ、偏光ビームスプリッタに対してＰ偏光の白色照明光が入射される。
【００４２】
請求項１０記載の投影装置は、以下の如き特徴を有する。
即ち、偏光ビームスプリッタにおけるＰ偏光の透過率：Ｔｐ、Ｓ偏光の透過率：Ｔｓが、
条件：Ｔｓ＞１−Ｔｐ
を満足する。
【００４３】
第１および第２の波長選択性リターダは、青色帯域のみ偏光方向を変換する素子であって、偏光方向を９０度旋回させる中間帯域で、第１の波長選択性リターダにおける青・緑間の透過率クロスポイント：λ5(+)、第２の波長選択性リターダにおける青・緑間の透過率クロスポイント：λ6(+)が、条件：
λ5(+)＞λ6(+)
を満足する。
【００４４】
そして、第１の波長選択性リターダへ、偏光ビームスプリッタに対してＳ偏光の白色照明光が入射される。
【００４５】
請求項１１記載の投影装置は、以下の如き特徴を有する。
即ち、偏光ビームスプリッタにおけるＰ偏光の透過率：Ｔｐ、Ｓ偏光の透過率：Ｔｓが、
条件：Ｔｓ＞１−Ｔｐ
を満足する。
【００４６】
第１および第２の波長選択性リターダは、青色帯域のみ偏光方向を変換する素子であって、偏光方向を９０度旋回させる中間帯域で、第１の波長選択性リターダにおける青・緑間の透過率クロスポイント：λ5(+)、第２の波長選択性リターダにおける青・緑間の透過率クロスポイント：λ6(+)が、
条件：λ5(+)＜λ6(+)
を満足する。
【００４７】
そして、第１の波長選択性リターダへ、偏光ビームスプリッタに対してＰ偏光の白色照明光が入射される。
【００４８】
請求項１２記載の投影装置は、以下の如き特徴を有する。
即ち、偏光ビームスプリッタにおけるＰ偏光の透過率：Ｔｐ、Ｓ偏光の透過率：Ｔｓが、
条件：Ｔｓ＜１−Ｔｐ
を満足する。
【００４９】
第１および第２の波長選択性リターダは、青色帯域のみ偏光方向を変換する素子であって、偏光方向を９０度旋回させる中間帯域で、第１の波長選択性リターダにおける青・緑間の透過率クロスポイント：λ5(+)、第２の波長選択性リターダにおける青・緑間の透過率クロスポイント：λ6(+)が、
条件：λ5(+)＜λ6(+)
を満足する。
【００５０】
そして、第１の波長選択性リターダへ、偏光ビームスプリッタに対してＳ偏光の白色照明光が入射される。
【００５１】
上記の如く、波長選択性リターダにより偏光方向を変換することを以下「偏光変換」と呼び、偏光変換が生じる波長帯域を「偏光変換帯域」と呼ぶ。
【００５２】
以上の請求項１ないし１２における、条件（Ｔｓと１−Ｔｐの大小関係）、偏光変換帯域、波長（透過率クロスポイント）の大小関係、照明光（白色照明光）の偏光状態を一覧に纏めると以下の如くになる。
請求項      条件    偏光変換帯域    波長の大小                照明光
１    Ｔｓ＜１−Ｔｐ    緑    λ1(-)＜λ2(-)、λ2(+)＜λ1(+)    Ｐ
２    Ｔｓ＜１−Ｔｐ    緑    λ1(-)＞λ2(-)、λ2(+)＞λ1(+)    Ｓ
３    Ｔｓ＞１−Ｔｐ    緑    λ1(-)＞λ2(-)、λ2(+)＞λ1(+)    Ｐ
４    Ｔｓ＞１−Ｔｐ    緑    λ1(-)＜λ2(-)、λ2(+)＜λ1(+)    Ｓ
５    Ｔｓ＜１−Ｔｐ    赤    λ3(+)＜λ4(+)                    Ｐ
６    Ｔｓ＜１−Ｔｐ    赤    λ3(+)＞λ4(+)                    Ｓ
７    Ｔｓ＞１−Ｔｐ    赤    λ3(+)＞λ4(+)                    Ｐ
８    Ｔｓ＞１−Ｔｐ    赤    λ3(+)＜λ4(+)                    Ｓ
９    Ｔｓ＜１−Ｔｐ    青    λ5(+)＞λ6(+)                    Ｐ
１０  Ｔｓ＞１−Ｔｐ    青    λ5(+)＞λ6(+)                    Ｓ
１１  Ｔｓ＞１−Ｔｐ    青    λ5(+)＜λ6(+)                    Ｐ
１２  Ｔｓ＜１−Ｔｐ    青    λ5(+)＜λ6(+)                    Ｓ      。
【００５３】
若干付言すると、透過型のライトバルブを用いるときは一般に、照明光を分離する偏光ビームスプリッタと、光を合成する偏光ビームスプリッタが別体に成るが、このような場合には、別体の偏光ビームスプリッタとして、特性が互いに同じもの、即ち「透過率：Ｔｓおよび透過率：Ｔｐ」が互いに同じであるものが用いられる。
【００５４】
このような場合、上の説明における「第１の波長選択性リターダへ入射される白色照明光の偏光状態」は、光の分離を行う偏光ビームスプリッタに対する偏光状態を意味する。
【００５５】
反射型のライトバルブを用いるときは、光の分離と合成を同一の偏光ビームスプリッタで行うことができるので、この場合の、透過率：Ｔｓ、Ｔｐや、照明白色光の偏光状態は、この偏光ビームスプリッタについて一義的に定まる。
【００５６】
【発明の実施の形態】
図１（ａ）は、この発明の投影装置の「実施の１形態における要部」を説明図的に略示している。図中、符号１０は第１の波長選択性リターダ、符号１２は偏光ビームスプリッタを示す。また、符号１４はダイクロイックプリズム、符号１６、１８、２０は反射型のライトバルブ、符号２２は第２の波長選択性リターダ、符号２４は偏光子をそれぞれ示している。
【００５７】
直線偏光状態の白色照明光Ｌ１（説明の具体性のため、偏光ビームスプリッタ１２に対してＰ偏光状態とする）を、第１の波長選択性リターダ１０に入射させると、波長選択性リターダ１０を通過した光は、波長選択性リターダ１０の特性により、波長帯域光：Ａでは偏光変換により「偏光方向が９０度旋回」して偏光ビームスプリッタ１２に対してＳ偏光となり、他の波長帯域光：ＮＡは偏光変換されず、当初のＰ偏光状態のまま偏光ビームスプリッタ１２に入射する。
【００５８】
波長帯域光：ＡはＳ偏光に偏光変換されているので、偏光ビームスプリッタ１２の偏光分離膜１２Ａにより反射され、第１のライトバルブ１６への照明光となる。波長帯域光：ＮＡはＰ偏光状態を保っているので、偏光ビームスプリッタ１２の偏光透過膜１２Ａを透過してダイクロイックプリズム１４に入射する。
【００５９】
ダイクロイックプリズム１４は「色分離素子」であって、ダイクロイック膜１４Ａにより波長帯域光：ＮＡを２色の光：ＢおよびＣに分離する。分離された光：Ｂは第２のライトバルブ１８への照明光となり、光：Ｃは第３のライトバルブ２０への照明光となる。
【００６０】
第１ないし第３のライトバルブ１６、１８、２０に「各液晶画素の電圧印加を画像信号に従って制御」して画像を表示すると、電圧の印加された画素では照明光の偏光方向が変化する。即ち、各照明光：Ａ、Ｂ、Ｃは「上記画像に従って（偏光方向の変化として）変調され」て反射され、入射光路を逆進する。
【００６１】
ライトバルブ１６から偏光ビームスプリッタ１２に戻った光は、ライトバルブ１６により「偏光ビームスプリッタ１２に対してＰ偏光状態に変換」された光成分が偏光ビームスプリッタ１２を透過して映像光：ＬＡとなる。ライトバルブ１８による反射光（映像光：ＬＢ）はダイクロイックプリズム１４で反射され、ダイクロイックプリズム１４を透過する（ライトバルブ２０からの）反射光（映像光：ＬＣ）と合成され、偏光ビームスプリッタ１２に入射する。
【００６２】
偏光ビームスプリッタ１２は、ダイクロイックプリズム１４側から入射してくる光のうち、ライトバルブによりＳ偏光状態に変換された光成分を反射する。反射された光は映像光：ＬＢ、ＬＣであり、ライトバルブ１６による映像光：ＬＡと合成されて合成光：ＬＴとなる。
【００６３】
合成光：ＬＴは第２の波長選択性リターダ２２を透過するが、このとき、映像光：ＬＡの偏光状態がＰ偏光状態からＳ偏光状態へ偏光変換され、他の映像光：ＬＢ、ＬＣの偏光状態と揃うことに成る。偏光状態の揃った合成光ＬＴは、偏光子２４を透過し、このとき、ノイズ光として混入しているＰ偏光成分が除去される。
【００６４】
偏光子２４を透過した光Ｌ２は、「結像光学系」である投射レンズ２６に入射し、同レンズ２６の作用により、図示されないスクリーン上に「拡大カラー画像」を投影結像する。
【００６５】
即ち、図１（ａ）に要部を示す投影装置は「直線偏光状態の白色照明光Ｌ１を第１の波長選択性リターダ１０に入射させ、第１の波長選択性リターダ１０を通過した光のうち、偏光方向が変化した波長帯域光：Ａと偏光方向が変化しない波長帯域光：ＮＡを、偏光ビームスプリッタ１２により２光路に分離し、分離された一方の波長帯域光：Ａを第１のライトバルブ１６への照明光とし、他方の波長帯域光：ＮＡを色分離素子１４によってさらに２色の光：ＢおよびＣに分離し、分離された光：Ｂを第２のライトバルブ１８への照明光とし、光：Ｃを第３のライトバルブ２０への照明光とし、第１ないし第３のライトバルブ１６〜２０に画像を表示し、各照明光：Ａ、Ｂ、Ｃを画像に従って変調された映像光：ＬＡ、ＬＢ、ＬＣとし、これら各映像光を合成した合成光：ＬＴを、第２の波長選択性リターダ２２を介して結像光学系２６に入射させ、結像光学系２６よりスクリーン上に投射してカラー画像を表示する投影装置であって、第２の波長選択性リターダ２２と結像光学系２６の間に偏光子２４が配置されている。
【００６６】
そして、以下に述べるように、第１の波長選択性リターダ１０と第２の波長選択性リターダ２２とは、偏光ビームスプリッタ１２の特性に応じて「偏光方向の変化領域である中間帯域の近傍で、分光分布特性の異なる素子」である。
【００６７】
ここで「波長選択性リターダ」について説明する。説明の具体性のため、上の説明における光Ａ、Ｂ、Ｃを、それぞれ緑、赤、青とする。
【００６８】
図１（ｂ）は、このような場合における波長選択性リターダ１０の「偏光変換特性」を模式的に示している。横軸は波長、縦軸は偏光変換の変換効率である。「変換効率」は、直線偏光状態（Ｐ偏光状態とする）の光が波長選択性リターダを透過したときの「偏光状態の変化した光の透過率」の分光特性である。
【００６９】
図１（ｂ）の例では、Ｐ偏光状態の白色光が波長選択性リターダを透過すると「透過光における青色・赤色の光」は、入射当初のＰ偏光状態を保っている（図の符号１１Ｐ）が、緑色帯域の光は、偏光状態がＰ偏光状態からＳ偏光状態に変換される（図の符号１１Ｓ）。
【００７０】
図１（ｂ）において、符号「η」で示す波長帯域では「波長が大きくなるに連れて変換効率が単調に増大」する。即ち、この波長帯域：ηでは「当初のＰ偏光状態の光と、偏光変換されたＳ偏光状態の光とが混在」している。
【００７１】
同様に、符号「ξ」で示す波長帯域では「波長が大きくなるに連れて変換効率が単調に減少」する。即ち、この波長帯域：ξでは「当初のＰ偏光状態の光と、偏光変換されたＳ偏光状態の光とが混在」している。
【００７２】
このように、波長帯域：η、ξでは、偏光方向が波長と共に変化して０〜９０度旋回する領域であり、従って波長帯域：ηやξのような領域を、この明細書においては「偏光方向を９０度旋回させる中間帯域」と呼ぶ。
【００７３】
図１（ｂ）において符号Ｐ１で示す部分は、上記中間帯域：ηにおいて「Ｐ偏光状態の透過率の減少を表す線（破線）と、Ｓ偏光状態の透過率の増大を表す線（実線）とのクロスポイントであり、同じく符号Ｐ２で示す部分は、中間帯域：ξにおいて、Ｐ偏光状態の透過率の増大を表す線（破線）と、Ｓ偏光状態の透過率の減少を表す線（実線）とのクロスポイントである。これらクロスポイントは、Ｐ偏光状態・Ｓ偏光状態の光に対する透過率：５０％を与える。
【００７４】
クロスポイントＰ１、Ｐ２を与える波長を「透過率クロスポイント」と呼ぶ。図１（ｂ）のように、可視領域に２つのクロスポイントがある場合、クロスポイントＰ１に対する透過率クロスポイントを「短波長側の透過率クロスポイント」、クロスポイントＰ２に対する透過率クロスポイントを「長波長側の透過率クロスポイント」と呼ぶ。
【００７５】
現実の波長選択性リターダでは、偏光変換した透過光の分光特性に「Ｐ偏光、Ｓ偏光が混在する中間帯域」が必ず存在する。従って、図１（ａ）の場合において、波長選択性リターダ１０に「Ｐ偏光状態の白色照明光」を入射させた場合、緑色帯域の短波長側と長波長側に中間帯域が存在する。
【００７６】
例えば「短波長側の中間帯域：η」を考えると、この中間帯域内の光の一部は「緑色帯域光」となり、一部は「青色帯域光」となる。このように、中間帯域の存在は、偏光変換による「波長に従った色分割」を曖昧にするので、この中間帯域の存在がコントラストを低下させる原因となる。
【００７７】
上に説明したように、Ｐ偏光状態の白色照明光Ｌ１を波長選択性リターダ１０に入射させると、緑色帯域光のみがＳ偏光に偏光変換され、偏光ビームスプリッタ１２で反射される。残りの「マゼンタ光（青色帯域光と赤色帯域光）」はＰ偏光のままであり、偏光ビームスプリッタ１２を透過する。偏光ビームスプリッタ１２を通過したマゼンタ光は、ダイクロイックプリズム１４で赤色光（赤色帯域光）と青色光（青色帯域光）とに分離される。
【００７８】
偏光ビームスプリッタ１２におけるＳ偏光の透過率をＴｓ、Ｐ偏光の透過率をＴｐとする。「種々の入射角の光線に対し、Ｓ偏光の透過率が０％、Ｐ偏光の透過率が１００％であるような偏光ビームスプリッタ」の実現は、設計的にも製造面においても困難であり、偏光ビームスプリッタは一般に、照明光の入射角：０〜十数度の範囲で用いられるので、Ｔｐ、Ｔｓの何れかを優先して特性が良好になるように設計が行われており、例えばＴｓを優先すると、０〜十数度の入射角範囲で、Ｔｐを数十％以上、Ｔｓを数％以下に設定するのが一般である。
【００７９】
以下の説明において、偏光ビームスプリッタ１２は、その透過率：Ｔｓ、Ｔｐが「Ｔｓ＜１−Ｔｐ」となるような特性を有しているものとし、説明の具体性のため、全波長帯域で「Ｔｓが１％程度、Ｔｐが８０％程度」とする。
【００８０】
コントラスト性能の評価を、暗出力時、即ち、表示画像が「真暗」と成るべき場合における「スクリーンに投射される光強度（フレア光の強度）」を考える。このようなフレア光の存在は、本来の「真暗」を薄明るくし、コントラストを低下させる。説明の簡単のために、偏光ビームスプリッタ１２での反射光（緑色光）と透過光（マゼンタ光）の２色を別個に考察する。
【００８１】
第１の波長選択性リターダ１０の透過光における、Ｐ偏光状態の光（マゼンタ光）の透過率をＴＰ１、Ｓ偏光状態の光（緑色光）の透過率をＴＮ１とし、入射光の分光分布をＷとすると、第１の波長選択性リターダ１０を通過した、Ｓ偏光状態の光、Ｐ偏光状態の光の分光分布：Ａｓ、Ａｐはそれぞれ、以下のように与えられる。
Ａｓ＝Ｗ・ＴＮ１
Ａｐ＝Ｗ・ＴＰ１                                            。
【００８２】
次ぎに、偏光ビームスプリッタ１２により反射された緑色光の強度を、Ｓ偏光状態の光につきＢｓ、Ｐ偏光状態の光につきＢｐとすると、以下の如くなる。
Ｂｓ＝Ａｓ(１−Ｔｓ)＝Ｗ・ＴＮ１(１−Ｔｓ)
Ｂｐ＝Ａｐ(１−Ｔｐ)＝Ｗ・ＴＰ１(１−Ｔｐ)                    。
【００８３】
第１のライトバルブ１６（緑画像表示用）は「暗時には駆動されない」ので、ライトバルブ１６に照射された照明光は、暗時には変調されることなく「そのままの偏光方向」を保って反射され（説明の簡単のため、反射率を１００％とする）、上記強度：Ｂｓ、Ｂｐで偏光ビームスプリッタ１２に再入射する。
【００８４】
暗出力時にフレア光となってコントラストを低下させる緑色光としては、偏光ビームスプリッタ１２を（図１（ａ）で上向き）に通過する分だけを考えればよく、Ｓ偏光については透過率：Ｔｓを、Ｐ偏光については透過率：Ｔｓを乗じた
Ｃｓ＝Ｂｓ・Ｔｓ＝Ｗ・ＴＮ１(１−Ｔｓ)Ｔｓ
Ｃｐ＝Ｂｐ・Ｔｐ＝Ｗ・ＴＰ１(１−Ｔｐ)Ｔｐ
で与えられるＣｓ、Ｃｐが、第２の波長選択性リターダ２２に入射する緑色光の強度となる。
【００８５】
第２の波長選択性リターダ２２における、Ｐ偏光状態の光の透過率をＴＰ２、Ｓ偏光状態の光の透過率をＴＮ２とし、第２の波長選択性リターダ２２を透過した（第１のライトバルブ１６からの）光の強度を、Ｓ偏光に対してＤｓ、Ｐ偏光に対してＤｐとすると、これらは以下のように与えられる。
【００８６】
0004050037.tif 000002
【００８７】
この光は偏光子２４を透過するが、偏光子２４は「明表示光を透過させる」ようにするため、説明中の例では「Ｓ偏光状態の光のみを透過させる素子」であるから、上記「Ｄｐ分」は偏光子２４によりカットされ、「Ｄｓ分」のみが投射レンズ２６へ向かう。
【００８８】
次に、偏光ビームスプリッタ１２を透過した光（マゼンタ光）については、上記と同様の考察により、Ｓ偏光状態の光の強度：Ｂｓ’、Ｐ偏光状態の光の強度：Ｂｐ’は、
Ｂｓ’＝Ａｓ・Ｔｓ＝Ｗ・ＴＮ１・Ｔｓ
Ｂｐ’＝Ａｐ・Ｔｐ＝Ｗ・ＴＰ１・Ｔｐ
となり、ダイクロイックプリズム１４で２色（赤・青）に分離され、第２、第３のライトバルブ１８、２０を照明する。
【００８９】
そして、それぞれのライトバルブで「偏光方向を保ったまま反射」され、ダイクロイックプリズム１４を介して偏光ビームスプリッタ１２に戻る。この場合は「偏光ビームスプリッタ１２で反射される成分」を考慮すればよく、偏光ビームスプリッタ１２での反射されたマゼンタ光のＳ偏光状態の光の強度：Ｃｓ’、Ｐ偏光状態の光の強度：Ｃｐ’は以下のように与えられる。
Ｃｓ’＝Ｂｓ’(１−Ｔｓ)＝Ｗ・ＴＮ１・Ｔｓ(１−Ｔｓ)
Ｃｐ’＝Ｂｐ’(１−Ｔｐ)＝Ｗ・ＴＰ１・Ｔｐ(１−Ｔｐ)            。
【００９０】
このような強度の光が、第２の波長選択性リターダ２２を透過すると、透過光におけるＳ偏光状態の光の強度：Ｄｓ’、Ｐ偏光状態の光の強度：Ｄｐ’は、以下のようになる。
【００９１】
0004050037.tif 000003
【００９２】
偏光子２４では「Ｓ偏光状態」の光のみが透過するので、投射レンズ２６へ向うのは、強度：Ｄｓ’をもった光である。
【００９３】
したがって、全照明光による合計のフレアの強度：Ｄは以下のようになる。
0004050037.tif 000004
（１）式における、積：ＴＮ１・ＴＰ２、ＴＰ１・ＴＮ２は、それぞれの波長選択性リターダにおける透過率の「Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の積」である。
【００９４】
上述したように、偏光ビームスプリッタ１２の特性として、Ｓ偏光状態の光の反射率を高く、即ち、Ｓ偏光状態の光の透過率を低くし、Ｐ偏光状態の光の透過率を数十％として、透過光の消光比を確保する特性（Ｔｓ＜１−Ｔｐ）で、Ｔｓ＝０．０１、Ｔｐ＝０．８の特性を考えたから、
Ｔｓ(１−Ｔｓ)＝０．００９９、Ｔｐ(１−Ｔｐ)＝０．１６
であり、（１）式の右辺は、
２Ｗ｛０．００９９・ＴＮ１・ＴＰ２＋０．１６＋ＴＰ１・ＴＮ２)｝
となる。括弧内の第１項は係数が０．００９９と小さく、第２項は係数が0．１６と大きい。
【００９５】
従って、括弧内第１項では、ＴＮ１・ＴＰ２が「少々大きく」ても、Ｔｓ(１−Ｔｓ)の値が０．００９９と小さいので、フレア光への寄与が少ない。一方、第２項はＴｐ(１−Ｔｐ)の値が０．１６と大きく、フレア光への寄与に対して支配的であるので、括弧内第２項の積：ＴＰ１・ＴＮ２の値を低減することにより、フレア光を軽減できる。
【００９６】
図１に戻って、仮に、第１の波長選択性リターダ１０と第２の波長選択性フィルタ２２が共に、図１（ｂ）に示す如き特性であったとすると、上記の積：ＴＮ１・ＴＰ２、ＴＰ１・ＴＮ２は同じものとなり、図１（ｂ）に符号ｂ−１、ｂ−２で示す如きものとなる。この部分の「破線のハッチを施した面積」に対応する光強度がフレア光を増大させるのである。
【００９７】
これに対し、図１（ｃ）に示すように、第１の波長選択性リターダの透過率：ＴＰ１がグラフ線部分Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４で表され、透過率：ＴＮ１がグラフ線部分Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３で表され、第２の波長選択性リターダの透過率：ＴＰ２がグラフ線部分Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４で表され、透過率：ＴＮ２がグラフ線部分Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３で表される場合であると、波長選択性リターダの分光特性が互いにずれているために、上記の積：ＴＮ１・ＴＰ２は（ＴＮ１の傾斜部分（グラフ線Ｓ１１、Ｓ１３の部分）において、ＴＰ２（グラフ線Ｐ２１、Ｐ２４の部分）が大きな値を持っているため）相当に大きくなるが、ＴＰ１・ＴＮ２は０となりフレア光への影響をなくすことができる。
【００９８】
すなわち、第１の波長選択性リターダ１０と第２の波長選択性リターダ２２とを、偏光ビームスプリッタ１２の特性（上記Ｔｓ、Ｔｐを決定する）に応じて、偏光方向の変化領域である中間帯域の近傍で分光分布特性の異なる素子とすることにより、中間帯域の存在によるコントラストの低下（暗出力時のフレア光によるもの）を有効に軽減できる。
【００９９】
上記説明から明らかなように、フレア光の強度を低減するには、上記（１）式右辺括弧内の、Ｔｓ(１−Ｔｓ)とＴｐ(１−Ｔｐ)の大きい方に乗ぜられる透過率の積を小さくすれば良い。
【０１００】
図２（ａ）、（ｂ）に、２種の波長選択性リターダの特性（前記の透過率：ＴＰ１、ＴＰ２、ＴＮ１、ＴＮ２）を示す。実線が透過率：ＴＳ１もしくはＴＳ２を表し、破線が透過率：ＴＰ１もしくはＴＰ２を表す。
【０１０１】
このような「緑色波長域」の光に対して偏光変換を行う２種の波長選択性リターダは、どちらを光源側としても良いが、最初の例として、図１（ａ）における波長選択性リターダ１０の特性が図２（ａ）の如くであり、波長選択性リターダ２２の特性が図２（ｂ）の如き場合を説明する。
【０１０２】
また、偏光ビームスプリッタ１２におけるＰ偏光透過率：Ｔｐ、Ｓ偏光透過率：Ｔｓは、
条件：Ｔｓ＜１−Ｔｐ
を満足するものとする。
【０１０３】
第１、第２の波長選択性リターダ１０、２２は共に、緑色帯域光のみの偏光方向を変換（偏光変換）する素子であるが、偏光方向を９０度旋回させる中間帯域で、第１の波長選択性リターダ１０における短波長側の透過率クロスポイント：λ1(-)、長波長側の透過率クロスポイント：λ1(+)（図２（ａ））、第２の波長選択性リターダ２２における短波長側の透過率クロスポイント：λ2(-)、長波長側の透過率クロスポイント：λ2(+)（図２（ｂ））は、図から明らかなように、λ1(-)＜λ2(-)、且つ、λ2(+)＜λ1(+)である。このような投影装置において、第１の波長選択性リターダ１０へ、偏光ビームスプリッタに対してＰ偏光の白色照明光を入射させる（請求項１）。
【０１０４】
この場合、上記（１）式右辺括弧内の
ＴＮ１・ＴＰ２・Ｔｓ(１−Ｔｓ)＋ＴＰ１・ＴＮ２・Ｔｐ(１−Ｔｐ)
における因子：Ｔｓ(１−Ｔｓ)は小さく、因子：Ｔｐ(１−Ｔｐ)は大きい。
【０１０５】
一方、大きい因子：Ｔｐ(１−Ｔｐ)にかかる積：ＴＰ１・ＴＮ２は、図２（ｃ）に示すように実質的に０である。従って、全体として、式（１）右辺括弧内は小さくなり、フレア光の強度を有効に低減して表示カラー画像のコントラストを高めることができる。なお、図２（ｃ）における積：ＴＰ１・ＴＮ１は、波長選択性リターダ１０、２２に、図２（ａ）に示す特性を持った同一特性を持ったものを用いた場合の積であり、図１（ｃ）に符号ｂ−１、ｂ−２で示したものに相当する。
【０１０６】
次ぎの例は請求項２記載の場合であり、偏光ビームスプリッタ１２の特性を、上記と同じく、Ｔｓ＜１−Ｔｐとし、照明光の偏光方向をＳ偏光とした場合である。
【０１０７】
このとき、上記と同様の計算過程を行うと、暗出力時のフレア光の強度：Ｄは次ぎの（２）式のようになる。
【０１０８】
0004050037.tif 000005
この式は、前記（１）式右辺において、積：Ｔｓ(１−Ｔｓ)とＴｐ(１−Ｔｐ)を入れ替えたものとなっている。
【０１０９】
Ｔｓ＜１−Ｔｐの条件のもとでは、（２）式の因子：Ｔｐ(１−Ｔｐ)は大きく、因子：Ｔｓ(１−Ｔｓ)は小さい。従って、この場合にフレア光の強度を有効に軽減するには、大きい因子：Ｔｐ(１−Ｔｐ)にかかる積：ＴＮ１・ＴＰ２を小さくすれば良い。
【０１１０】
これを実現するには、波長選択性リターダとして図２（ｂ）に示す特性を持つ物を用い、波長選択性リターダ２２として図２（ａ）に示す特性を持つものを用いれば良い。
【０１１１】
この場合、中間帯域における透過率クロスポイントλ1(-)、λ2(-)、λ2(+)、λ1(+)（図２（ａ）、（ｂ）とサフィックス１、２が逆になる）の大小関係は、
λ1(-)＞λ2(-)、且つ、λ2(+)＞λ1(+)
を満足することになる。
【０１１２】
次ぎに挙げる例は、請求項３記載の場合であって、第１の波長選択性リターダ１０にはＰ偏光の白色照明光を入射させる。
【０１１３】
Ｐ偏光照明であるので、考慮するフレア光の強度：Ｄは、前記（１）式と同じになる。偏光ビームスプリッタ１２の透過率：Ｔｓ、Ｔｐが、
Ｔｓ＞１−Ｔｐ
を満たす場合として、Ｔｓ＝０．２、Ｔｐ＝０．９９の場合を考えると、
Ｔｓ(１−Ｔｓ)＝０．１６、Ｔｐ(１−Ｔｐ)＝０．００９９
となる。
【０１１４】
従って、全体としてフレア光の強度を低減させるには、大きい因子：Ｔｓ(１−Ｔｓ)にかかる積：ＴＮ１・ＴＰ２を小さくするように、波長選択性リターダ１０と２２の特性を組み合わせればよく、照明光側の波長選択性リターダ１０で偏光変換される緑色帯域が、投射レンズ側の波長選択性リターダ２２で偏光変換される緑色帯域より狭い特性の組み合わせで実現できる。
【０１１５】
即ち、透過率クロスポイント：λ1(-)、λ2(-)、λ1(+)、λ2(+)の大小関係が
λ1(-)＞λ2(-)、且つ、λ2(+)＞λ1(+)
の関係を満たすようにすればよく、波長選択性リターダ１０として、図２（ｂ）の特性を持つもの、波長選択性リターダ２２として、図２（ａ）の特性を持つもの（（図２（ａ）、（ｂ）とサフィックス１、２が逆になる）を用いれば良い。
【０１１６】
次ぎに挙げる例は、請求項４記載の場合であり、波長選択性リターダ１０に入射させる白色照明光をＳ偏光状態とする。また、偏光ビームスプリッタは、その透過率：Ｔｓ、Ｔｐが、Ｔｓ＞１−Ｔｐを満たすものを用いる。例えば、Ｔｓ＝０．２、Ｔｐ＝０．９９とすると、Ｔｓ(１−Ｔｓ)＝０．１６、Ｔｐ(１−Ｔｐ)＝０．００９９となる。
【０１１７】
この場合のフレア光の強度：Ｄは前記（２）式と同じになるので、大きい因子：Ｔｓ(１−Ｔｓ)にかかる積：ＴＰ１・ＴＮ２を小さくすればよく、このようにするには、透過率クロスポイント：λ1(-)，λ2(-)、λ1(+)，λ2(+)が、
λ1(-)＜λ2(-)、且つ、λ2(+)＜λ1(+)
の大小関係を満たすようにすれば良い。即ち、波長選択性リターダ１０として、図２（ａ）の特性を持つものを用い、波長選択性リターダとして図２（ｂ）の特性を持つものを用いれば良い。
【０１１８】
上には、波長選択性リターダ１０、２２として「緑色波長域の光を偏光変換するもの」を用いたが、勿論、波長選択性リターダとしては、これ以外の特性を持つものを用いることもできる。
【０１１９】
以下に挙げる４例は、図１（ａ）における波長選択性リターダ１０、２２として「赤色波長域の光」のみを偏光変換するものを用いる場合での例である。図３（ａ）、（ｂ）に「赤色波長域の光」のみを偏光変換する波長選択性リターダの具体的な特性の２例を示す。
【０１２０】
このような波長選択性リターダを用いる投影装置の最初の例は、請求項５記載の場合であり、波長選択性リターダ１０に入射させる白色照明光はＰ偏光状態である。
【０１２１】
波長選択性リターダ１０を透過した光は、赤色波長域の光が偏光ビームスプリッタ１２により反射されて第１のライトバルブ１６を照明し、偏光ビームスプリッタ１２を透過したシアン光は、ダイクロイックプリズム１４で緑色光と青色光照明に分離されてそれぞれ、第２、第３のライトバルブ１８、２０を照明する。
【０１２２】
各ライトバルブによる反射光の合成から投射レンズ２６による投射までは、上の説明と同様である。
【０１２３】
フレア光の強度：Ｄの算出過程は、上に説明したのと同様であり、結果は前記（１）と同じになる。
偏光ビームスプリッタ１２の透過率：Ｔｓ、Ｔｐが、
Ｔｓ＜１−Ｔｐ
であるものを用い、具体例として、Ｔｓ＝０．０１、Ｔｐ＝０．８の場合を想定すると、
Ｔｓ(１−Ｔｓ)＝０．００９９、Ｔｐ(１−Ｔｐ)＝０．１６
となるので、Ｔｐ(１−Ｔｐ)に掛け合せられる積：ＴＰ１・ＴＮ２の値を低減するようにすればよい。
【０１２４】
そのためには、透過率クロスポイント：λ3(+)、λ4(+)が
λ3(+)＜λ4(+)
の大小関係を満たすようにすればよい。
【０１２５】
即ち、波長選択性リターダ１０として、図３（ａ）に示す特性のものを用い、波長選択性リターダ２２として、図３（ｂ）に示す特性のものを用いれば良い。
【０１２６】
図３（ｃ）は、図３（ａ）、（ｂ）に示す偏光変換特性による積：ＴＰ１・ＴＮ２と、図３（ａ）に示す特性を持つ２枚の波長選択性リターダを組合わせた場合の積：ＴＰ１・ＴＮ１を示している。
【０１２７】
積：ＴＰ１・ＴＮ２は実質的に０であり、同じ特性の波長選択性リターダを２枚用いる場合に比してフレア光の強度を低減できることが分かる。
【０１２８】
次ぎの例は、請求項６記載の場合であり、上と同じく、Ｔｓ＜１−Ｔｐを満足する偏光ビームスプリッタ１２を用い、波長選択性リターダ１０にはＳ偏光状態の白色照明光を入射させる。
【０１２９】
このとき、透過率クロスポイント：λ3(+)、λ4(+)が、
λ3(+)＞λ4(+)
なる大小関係を満足するようにすることにより、つまり、波長選択性リターダ１０として図３（ｂ）の特性を持つものを用い、波長選択性リターダ２２として図３（ａ）の特性を持つものを用いる（図３（ａ）、（ｂ）とはサフィックス１、２が逆になる）ことにより、フレア光を有効に軽減してカラー投影画像のコントラストを高めることができる。
【０１３０】
次ぎに挙げる例は、請求項７記載の場合であり、偏光ビームスプリッタ１２として、そのＰ偏光透過率：Ｔｐ、Ｓ偏光透過率：Ｔｓが、
Ｔｓ＞１−Ｔｐ
を満足するものを用い、波長選択性リターダ１０に入射させる白色照明光はＰ偏光状態とする。この場合に、フレア光を有効に低減させるには、透過率クロスポイント：λ3(+)、λ4(+)が、
λ3(+)＞λ4(+)
の大小関係を満足するようにすれば良い。即ち、波長選択性リターダ１０として、図３（ｂ）の特性を持つものを用い、波長選択性リターダ２２として図３（ａ）の特性を持つもの（図３（ａ）、（ｂ）とはサフィックス１、２が逆になる）を用いれば良い。
【０１３１】
次ぎに挙げる例は、請求項８記載の場合であって、偏光ビームスプリッタ１２として、透過率：Ｔｐ、Ｔｓが、Ｔｓ＞１−Ｔｐを満足するものを用い、波長選択性リターダ１０へ、偏光ビームスプリッタに対してＳ偏光の白色照明光を入射させる。
【０１３２】
この場合にフレア光を有効に軽減するには、透過率クロスポイント：λ3(+)、λ4(+)が、
λ3(+)＜λ4(+)
なる大小関係を満足するようにすればよい。即ち、波長選択性リターダ１０として、図３（ａ）の特性を持つものを用い、波長選択性リターダ２２として図３（ｂ）の特性を持つものを用いれば良い。
【０１３３】
以下に挙げる４例は、図１（ａ）の構成で、波長選択性リターダ１０、２２として「青色波長域の光」のみを偏光変換するものを用いた場合の例である。
【０１３４】
図４（ａ）、（ｂ）に、「青色波長域の光」のみを偏光変換する波長選択性リターダの具体的な特性の２例を示す。
【０１３５】
このような構成の投影装置で、白色照明光の偏光状態をＰ偏光状態とし、偏光子２４としてＳ偏光を透過させるものとした場合、Ｐ偏光状態で波長選択性リターダ１０に入射した白色照明光は、青色波長域の光のみＳ偏光に偏光変換され、偏光ビームスプリッタ１２で反射されて第１のライトバルブ１６を照明する。
【０１３６】
偏光ビームスプリッタ１２を透過したイエロー光は、ダイクロイックプリズム１４により緑色光と赤色光に分離され、それぞれ、ライトバルブ１８、２０に照射される。各ライトバルブで反射された光の合成と投射レンズ２６による投影とは、上に説明した場合と同様である。
【０１３７】
フレア成分の計算過程は上記の場合と同様である。例えば、入射白色照明光がＰ偏光状態の場合は前記（１）式同じであり、Ｓ偏光状態の場合は前記（２）式と同じになる。
【０１３８】
このような構成の投影装置の、最初の例は請求項９記載の場合である。
【０１３９】
偏光ビームスプリッタ１２として、透過率：Ｔｐ、Ｔｓが、
Ｔｓ＜１−Ｔｐ
を満足するものを用い、入射白色照明光をＰ偏光状態とするとき、フレア光の強度を有効に低減するには、透過率クロスポイント：λ5(+)、λ6(+)が、
λ5(+)＞λ6(+)
の大小関係を満足するようにすれば良い。
【０１４０】
即ち、即ち、波長選択性リターダ１０として、図４（ａ）の特性を持つものを用い、波長選択性リターダ２２として、図４（ｂ）の特性を持つものを用いれば良い。
【０１４１】
図４（ｃ）は、図４（ａ）、（ｂ）に示す偏光変換特性による積：ＴＰ１・ＴＮ２と、図４（ａ）に示す特性を持つ２枚の波長選択性リターダを組合わせた場合の積：ＴＰ１・ＴＮ１を示している。積：ＴＰ１・ＴＮ２は実質的に０であり、同じ特性の波長選択性リターダを２枚用いる場合に比してフレア光の強度を低減できることが分かる。
【０１４２】
次ぎに挙げる例は、請求項１０記載の場合である。
【０１４３】
偏光ビームスプリッタ１２として、透過率：Ｔｐ、Ｔｓが、
Ｔｓ＞１−Ｔｐ
を満足するものを用い、入射白色照明光の偏光状態をＳ偏光状態とするとき、フレア光を有効に低減するには、透過率クロスポイント：λ5(+)、λ6(+)が、
λ5(+)＞λ6(+)
の大小関係を満足するようにすれば良い。
【０１４４】
即ち、即ち、波長選択性リターダ１０として、図４（ａ）の特性を持つものを用い、波長選択性リターダ２２として、図４（ｂ）の特性を持つものを用いれば良い。
【０１４５】
次ぎに挙げる例は、請求項１１記載の場合である。
【０１４６】
偏光ビームスプリッタ１２として、透過率：Ｔｐ、Ｔｓが、
Ｔｓ＞１−Ｔｐ
を満足するものを用い、入射白色照明光の偏光状態をＰ偏光状態とするとき、フレア光を有効に低減するには、透過率クロスポイント：λ5(+)、λ6(+)が、
λ5(+)＜λ6(+)
の大小関係を満足するようにすれば良い。
【０１４７】
即ち、即ち、波長選択性リターダ１０として、図４（ｂ）の特性を持つものを用い、波長選択性リターダ２２として、図４（ａ）の特性を持つものを用いれば良い（図４（ａ）、（ｂ）とはサフィックス１、２が逆になる）。
【０１４８】
最後に挙げる例は、請求項１２記載の場合である。
【０１４９】
偏光ビームスプリッタ１２として、透過率：Ｔｐ、Ｔｓが、
Ｔｓ＜１−Ｔｐ
を満足するものを用い、入射白色照明光の偏光状態をＳ偏光状態とするとき、フレア光を有効に低減するには、透過率クロスポイント：λ5(+)、λ6(+)が、
λ5(+)＜λ6(+)
の大小関係を満足するようにすれば良い。
【０１５０】
即ち、即ち、波長選択性リターダ１０として、図４（ｂ）の特性を持つものを用い、波長選択性リターダ２２として、図４（ａ）の特性を持つものを用いれば良い（図４（ａ）、（ｂ）とはサフィックス１、２が逆になる）。
【０１５１】
偏光ビームスプリッタの偏光分離膜１２Ａの分光分布特性は単純化して説明したが、実際は、従来からある膜設計技術である蒸着技術やスパッタリング技術などの薄膜製造技術による制約で、分光分布特性には細かな「リップルやうねり」があるのが普通である。
【０１５２】
この発明において用いられる偏光ビームスプリッタの特性は、光源ランプの発光スペクトルや波長選択性リターダの特性に応じて、フレア光の強度を有効に低減できるように最適設計すればよい。光源ランプの発光スペクトルにあわせた主波長で上記各条件を満たせれば十分である。
【０１５３】
具体的には「光源の各波長に対する発光エネルギーと、偏光ビームスプリッタの偏光分離膜の特性を、各波長毎に掛け合わせた値」を波長について積分した値で比較すればよく、使用する光源の波長に応じ、最適な分光特性とすればよい。
【０１５４】
即ち、光源の発光強度分布をＥ(λ)としたとき、請求項２記載の場合の例であると、偏光ビームスプリッタに要求される「条件：Ｔｓ＜１−Ｔｐ」を満足する特性は、
∫Ｅ(λ)Ｔｓ(λ）ｄλ＜∫Ｅ(λ)（１−Ｔｐ(λ）)ｄλ            （３）
あるいは、さらに比視感度関数：ｖ(λ) を加えて
∫Ｅ(λ)Ｔｓ(λ)ｖ(λ)ｄλ＜∫Ｅ(λ)(１−Ｔｐ(λ))ｖ(λ)ｄλ  （４）
の関係に置き換えればよい。他の場合も同様である。
【０１５５】
この発明の投影装置に用いられる光源としては、ハロゲンランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ、超高圧水銀ランプなどが使用可能である。効率よい照度を得られるようにリフレクターで反射集光させてもよい。
【０１５６】
光源から放射される白色照明光の偏光状態を直線偏光状態にするには、従来からある「偏光ビームスプリッタアレイと波長板を組み合わ」せ、偏光方向を一方向に効率よく変換できる偏光状態変換器を用いることができる。必要に応じ、偏光ビームスプリッタアレイピッチにあわせたレンズアレイと組み合わせた構成なども採用可能である。
【０１５７】
白色照明光の偏光度を「より向上」させたい場合は、偏光状態変換器の後段に直線偏光子を挿入してもよく、偏光ビームスプリッタを用いて偏光度を向上させてもよい。直線偏光子を用いる場合、偏光子が光吸収で発熱し、性能低下を来す場合もあるが、偏光ビームスプリッタを用いると「不要な偏光成分を反射あるいは透過」で素子外へ放出するので光吸収による発熱を極力抑えることができる。
【０１５８】
偏光ビームスプリッタとしてはまた、ＵＳＰ６２３４６３４号特許明細書の記載により公知の「グリッド偏光子（Wire―Grid―Polarizer）」と呼ばれるプレートタイプの偏光ビームスプリッタを用いてもよい。このような偏光子は、照明光源側のみならず、結像光学系側に配置してもよい。
【０１５９】
また、グリッド偏光子は、従来の光学系でよく採用されている誘電体膜等で形成した偏光ビームスプリッタとして用いることもできる。平行平板状のグリッド偏光子を４５度の入射角で結像光学系に挿入すると非点収差等が発生するが、この発生を抑えるためにグリッド偏光子を形成している基板の材料と同一の屈折率媒体のプリズムで挟み込み従来の偏光ビームスプリッタの形状のキューブ構成とすればよい。
【０１６０】
「ライトバルブを効率よく照明する光学系」としての照明用集光素子として、フライアイレンズの組み合わせでなるインテグレータを用いて、ライトバルブへ照射される照明光の照度ムラを低減させたり、これらをコンデンサーレンズと組み合わせてライトバルブへ効率よく導く集光する素子とすることができる。
【０１６１】
図１に実施の形態を示した投影装置のダイクロイックプリズム１４は、ダイクロイック膜１４Ａが入射方向に対して４５度傾斜し、透過光と反射光とが互いに９０度の角をなすように分離するが、より高い色分離性能を実現できるように、３０度、１５度といった「より低い入射角度」のダイクロイック膜を設定することもできる。
【０１６２】
図５は、ダイクロイック膜への入射角を１５度に設定した場合の例である。  「色分離素子」は３つのプリズム部分１４−１、１４−２、１４−３で構成され、プリズム部分１４−２と１４−３との境界面にダイクロイック膜１４Ｂが形成されている。偏光ビームスプリッタ１２側から入射する光は、プリズム部分１４−１、１４−２を透過し、ダイクロイック膜１４Ｂで２色の光に分離される。
【０１６３】
ダイクロイック膜１４Ｂを透過した光はプリズム部分１４−３を透過して第３のライトバルブ２０を照明し、反射されて入射光路を逆進して偏光ビームスプリッタ１２に戻る。
【０１６４】
プリズム部分１４−１との間に空気間隙ＡＧを設けられたプリズム部分１４−２は、ダイクロイック膜１４Ｂで反射された光を、空気間隙ＡＧ側表面で全反射するように、硝材・空気間隙ＡＧの傾斜角度を設定設定されており、全反射した光でライトバルブ１８を照明する。もちろん、光路長に余裕があれば、図５に示すような空気間隙部を持たせない構成とすることができる。
【０１６５】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば新規な投影装置を実現できる。
この発明の投影装置は、上記の如く、照明光源側に用いられる第１の波長選択性リターダと結像光学系側に用いられる第２の波長選択性リターダとの、偏光変換の分光特性を、中間帯域において数十ｎｍ分だけシフトさせることにより、投影されるカラー画像におけるコントラストを有効に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】投影装置の実施の１形態を説明するための図である。
【図２】緑色波長域の光のみを偏光変換する波長選択性リターダを説明するための図である。
【図３】赤色波長域の光のみを偏光変換する波長選択性リターダを説明するための図である。
【図４】青色波長域の光のみを偏光変換する波長選択性リターダを説明するための図である。
【図５】投影装置の実施の別形態を説明するための図である。
【符号の説明】
Ｌ１      直線変更状態の白色照明光
１０      第１の波長選択性リターダ
１２      偏光ビームスプリッタ
１４      色分離素子（ダイクロイックプリズム）
１６      第１のライトバルブ
１８      第２のライトバルブ
２０      第３のライトバルブ
２２      第２の波長選択性リターダ
２４      偏光子
【図１】
0004050037.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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