(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を少なくとも複数の異なる色に分離した状態で分光する色分離手段と、
前記色分離手段にて分光された各々の各分光の強度変調を行う各液晶パネルと、
各々の前記液晶パネルにて各々強度変調された各分光を合成する色合成手段と、
前記色合成手段にて合成された合成光を被投射面上に拡大投射する投射手段と、
少なくとも前記色合成手段の前記合成光の出射側に位置され、前記合成光の少なくとも２つの交差する偏光のうち、一方の偏光を透過し、他方の偏光を反射して少なくとも２つの偏光を分離する偏光分離手段と、
を含み、
前記偏光分離手段は、入射面を前記合成光の光路軸に対して所定の角度で傾斜した状態で配置されると共に、断面略くの字状に配置された前記合成光が入射する複数の各入射面を含み、
各前記入射面は、各前記入射面にて各々反射された各前記他方の偏光が前記液晶パネルに入射しないように各々湾曲する各湾曲部をそれぞれ有し、
各前記湾曲部にて各々反射される各前記他方の偏光による熱を各々吸収する各熱吸収部材をさらに有することを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の角度は略１５度、前記第２の角度は略３５度であることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記偏光分離手段は、前記各入射面にて反射された前記他方の偏光が前記液晶パネルに入射しない第１の角度と、前記偏光分離手段のコントラスト―傾斜角特性において前記色合成手段の合成光出射面と各入射面とが略平行となる傾斜角時の第１のコントラスト値以上となる第２のコントラスト値に対応する第２の角度と、の間の範囲の傾斜角度にて配置されることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、
前記液晶パネルは、横長に形成され、
前記偏光分離手段は、前記液晶パネルの短手辺と対応する方向に向かうに従い前記色合成手段の合成光出射面と離間する方向に傾斜されることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項５】
光源からの光を少なくとも複数の異なる色に分離した状態で分光する色分離手段と、
前記色分離手段にて分光された各々の各分光の強度変調を行う各液晶パネルと、
各々の前記液晶パネルにて各々強度変調された各分光を合成する色合成手段と、
前記色合成手段にて合成された合成光を被投射面上に拡大投射する投射手段と、
少なくとも前記色合成手段の前記合成光の出射側に位置され、前記合成光の少なくとも２つの交差する偏光のうち、一方の偏光を透過し、他方の偏光を反射して少なくとも２つの偏光を分離する偏光分離手段と、
を含み、
前記偏光分離手段は、入射面を前記合成光の光路軸に対して所定の角度で傾斜した状態で配置され、
前記偏光分離手段にて反射された前記他方の偏光が前記色合成手段内を通じて前記色合成手段の外方に透過するように促す透過部材を、前記他方の偏光が前記色合成手段内より外方へ出射する出射面に配置することを特徴とする投射型表示装置。
【請求項６】
光源からの光を少なくとも複数の異なる色に分離した状態で分光する色分離手段と、
前記色分離手段にて分光された各々の各分光の強度変調を行う各液晶パネルと、
各々の前記液晶パネルにて各々強度変調された各分光を合成する色合成手段と、
前記色合成手段にて合成された合成光を被投射面上に拡大投射する投射手段と、
少なくとも前記色合成手段の前記合成光の出射側に位置され、前記合成光の少なくとも２つの交差する偏光のうち、一方の偏光を透過し、他方の偏光を反射して少なくとも２つの偏光を分離する偏光分離手段と、
を含み、
前記偏光分離手段は、入射面を前記合成光の光路軸に対して所定の角度で傾斜した状態で配置され、
前記色合成手段の合成光出射面に隣接配置され、前記色合成手段と同一の材料にて形成されたガラス部材をさらに有し、
前記ガラス部材中に前記偏光分離手段が内蔵されることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかにおいて、
前記偏光分離手段は、前記色合成手段に対面して配置される反射型の第１の偏光部材と、前記投射手段に対面して配置される吸収型の第２の偏光板と、が積層一体化されてなることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項８】
光源からの光を少なくとも複数の異なる色に分離した状態で分光する色分離手段と、
前記色分離手段にて分光された各々の各分光の強度変調を行う各液晶パネルと、
各々の前記液晶パネルにて各々強度変調された各分光を合成する色合成手段と、
前記色合成手段にて合成された合成光を被投射面上に拡大投射する投射手段と、
少なくとも前記色合成手段の前記合成光の出射側に位置され、前記合成光の少なくとも２つの交差する偏光のうち、一方の偏光を透過し、他方の偏光を反射して少なくとも２つの偏光を分離する偏光分離手段と、
を含み、
前記偏光分離手段は、入射面を前記合成光の光路軸に対して所定の角度で傾斜した状態で配置され、
前記色合成手段は、少なくとも前記他方の偏光が前記色合成手段内より外方へ出射できる出射面と、前記出射面と対向する面と、を有し、
前記偏光分離手段は、少なくとも前記各面が対向する方向での前記色合成手段の側端部領域を除く長さに形成されることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記偏光分離手段は、前記側端部領域より内側を基点として傾斜され、該偏光分離手段にて反射された前記他方の偏光が前記液晶パネルに入射しない第４の角度と、前記偏光分離手段のコントラスト―傾斜角特性において前記色合成手段の合成光出射面と前記偏光分離手段の入射面とが略平行となる傾斜角時の第１のコントラスト値以上となる第２のコントラスト値に対応する第２の角度と、の間の範囲の傾斜角度にて配置されることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項１０】
光源からの光を少なくとも複数の異なる色に分離した状態で分光する色分離手段と、
前記色分離手段にて分光された各々の各分光の強度変調を行う各液晶パネルと、
各々の前記液晶パネルにて各々強度変調された各分光を合成する色合成手段と、
前記色合成手段にて合成された合成光を被投射面上に拡大投射する投射手段と、
少なくとも前記色合成手段の前記合成光の出射側に位置され、前記合成光の少なくとも２つの交差する偏光のうち、一方の偏光を透過し、他方の偏光を反射して少なくとも２つの偏光を分離する偏光分離手段と、
を含み、
前記偏光分離手段は、該偏光分離手段にて反射された前記他方の偏光が前記液晶パネルに入射しないように湾曲する湾曲部を有し、
前記湾曲部にて反射される前記他方の偏光による熱を吸収する熱吸収部材をさらに有することを特徴とする投射型表示装置。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記偏光分離手段にて反射された前記他方の偏光が前記色合成手段内を通じて前記色合成手段の外方に透過するように促す透過部材を、前記他方の偏光が前記色合成手段内より外方へ出射する出射面に配置することを特徴とする投射型表示装置。
【請求項１２】
請求項１０又は請求項１１において、
前記色合成手段の合成光出射面に隣接配置され、前記色合成手段と同一の材料にて形成されたガラス部材をさらに有し、
前記ガラス部材中に前記偏光分離手段が内蔵されることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項１３】
請求項１０〜請求項１２のいずれかにおいて、
前記偏光分離手段は、前記色合成手段に対面して配置される反射型の第１の偏光部材と、前記投射手段に対面して配置される吸収型の第２の偏光板と、が積層一体化されてなることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項１４】
光源からの光を強度変調して透過させる液晶パネルと、
前記液晶パネルにて強度変調された光の少なくとも２つの交差する偏光のうち、一方の偏光を透過し、他方の偏光を反射して少なくとも２つの偏光を分離する偏光分離手段と、
前記偏光分離手段にて分離された前記一方の偏光を被投射面上に拡大投射する投射手段と、
を含み、
前記偏光分離手段は、入射面を光路軸に対して傾斜し、該偏光分離手段にて反射された前記他方の偏光が前記液晶パネルに入射しない第１の角度と、前記偏光分離手段のコントラスト―傾斜角特性において前記液晶パネルとの出射面と前記偏光分離手段の入射面とが略平行となる傾斜角時の第１のコントラスト値以上となる第２のコントラスト値に対応する第２の角度と、の間の範囲の傾斜角度にて配置され、
前記偏光分離手段は、前記偏光分離手段は、断面略くの字状に配置された前記合成光が入射する複数の各入射面を含み、
各前記入射面は、各前記入射面にて各々反射された各前記他方の偏光が前記液晶パネルに入射しないように各々湾曲する各湾曲部をそれぞれ有し、
各前記湾曲部にて各々反射される各前記他方の偏光による熱を各々吸収する各熱吸収部材をさらに有することを特徴とする投射型表示装置。
【請求項１５】
請求項１４において、
前記偏光分離手段は、前記光路軸と直交する２つの直交方向のうちいずれか一方の方向を軸とする傾斜であることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項１６】
請求項１５において、
前記偏光分離手段は、前記直交方向のうちの双方の方向を軸として各々傾斜することを特徴とする投射型表示装置。
【請求項１７】
請求項１４〜請求項１６のいずれかにおいて、
前記偏光分離手段は、前記液晶表示パネル側に配置される反射型の第１の偏光部材と、前記投射手段に対面して配置される吸収型の第２の偏光板と、が積層一体化されてなることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項１８】
光源からの光を強度変調して透過させる液晶パネルと、
前記液晶パネルにて強度変調された光の少なくとも２つの交差する偏光のうち、一方の偏光を透過し、他方の偏光を反射して少なくとも２つの偏光を分離する偏光分離手段と、
前記偏光分離手段にて分離された前記一方の偏光を被投射面上に拡大投射する投射手段と、
を含み、
前記偏光分離手段は、該偏光分離手段にて反射された前記他方の偏光が前記液晶パネルに入射しないように湾曲する湾曲部を有し、
前記湾曲部にて反射される前記他方の偏光による熱を吸収する熱吸収部材をさらに有することを特徴とする投射型表示装置。
【請求項１９】
請求項１８において、
前記偏光分離手段は、前記液晶表示パネル側に配置される反射型の第１の偏光部材と、前記投射手段に対面して配置される吸収型の第２の偏光板と、が積層一体化されてなることを特徴とする投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネルを用いた投射型表示装置に関し、特に、液晶パネルの出射側に偏光分離手段を設けた液晶プロジェクターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の投射型表示装置の一例である液晶プロジェクターでは、図１５に示すように、白色光を出射する光源３０２と、この光源３０２からの白色光を略平行にするリフレクター３０１と、リフレクター３０１からの反射光のうち例えばＳ波を透過させる入射側偏光板３０３と、入射側偏光板３０３を透過したＳ波を画像信号に応じて変調する透過型の液晶パネル３０４と、液晶パネル３０４の出射側に配設され、該液晶パネル３０４の透過光から任意の偏光成分（例えばＳ波）のみ透過させる出射側偏光板３０５と、出射側偏光板３０５の透過光をスクリーン上に拡大投射する投射レンズ３０６と、入射側偏光板３０３・液晶パネル３０４・出射側偏光板３０５を冷却するための冷却ファン３０７と、を有している。
【０００３】
上記のような構成の液晶プロジェクター３００において、入射側偏光板３０３よりＳ波が透過するものとすると、液晶パネル３０４にて例えば黒の領域ではＳ波をＰ波に変換し、白の領域ではＳ波が透過する変調を行う。一方の変換されたＰ波は、出射側偏光板３０５にて遮断されて黒を出力し、他方のＳ波は、透過して白を出力する。
【０００４】
一方、Ｒ・Ｇ・Ｂの各分光をプリズム等を用いて合成する、いわゆる３板式の液晶プロジェクターにあっては、液晶パネルの出射側にプリズム等を設ける必要があり、投射レンズと液晶パネルとの距離を確保する必要がある。ここで、一般に、投射レンズと液晶パネルとの距離が広がるほど、液晶プロジェクターの投射像は暗くなり、逆に投射レンズと液晶パネルとの距離が小さくなるほど、明るい液晶プロジェクターを構成できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような構成の液晶プロジェクター３００にあっては、出射側偏光板３０５が吸収型の偏光板であるため、黒を出力する場合に透過する偏光成分（例えばＳ波）に直交する偏光成分（例えばＰ波）を吸収してしまうと、熱を発生してしまう。特に、液晶プロジェクターの高輝度化に伴い、光量が増大するので、全ての領域を黒にて出力するような状態では、吸収型の偏光板が焼損する恐れがあった。
【０００６】
さらには、このような偏光板の加熱は、コントラストの低下、色むらの発生、及び偏光板自身の短寿命化を引き起こす原因となっていた。
【０００７】
また、出射側偏光板３０５の前段に、Ｓ波を透過してＰ波を反射する機能を有する部材を用いて、出射側偏光板３０５を燃やすＰ波を外方に反射して、出射側偏光板３０５が焼損するのを防ぐことが考えられる。
【０００８】
しかしながら、３板式の液晶プロジェクターにおいては、プリズムの占有空間に加えて上記部材の占有空間までも確保しなければならず、投射レンズと液晶パネルとの間の距離が長くなり、液晶プロジェクターによる投射像が暗くなるという問題点があった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、偏光板の熱吸収を低減しながらも、高輝度化にも対応でき、しかも投射像が暗くなるのを防止することのできる投射型表示装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、光源からの光を少なくとも複数の異なる色に分離した状態で分光する色分離手段と、前記色分離手段にて分光された各々の各分光の強度変調を行う各液晶パネルと、各々の前記液晶パネルにて各々強度変調された各分光を合成する色合成手段と、前記色合成手段にて合成された合成光を被投射面上に拡大投射する投射手段と、少なくとも前記色合成手段の前記合成光の出射側に位置され、前記合成光の少なくとも２つの交差する偏光のうち、一方の偏光を透過し、他方の偏光を反射して少なくとも２つの偏光を分離する偏光分離手段と、を含み、前記偏光分離手段は、入射面を前記合成光の光路軸に対して所定の角度で傾斜した状態で配置されると共に、断面略くの字状に配置された前記合成光が入射する複数の各入射面を含み、各前記入射面は、各前記入射面にて各々反射された各前記他方の偏光が前記液晶パネルに入射しないように各々湾曲する各湾曲部をそれぞれ有し、各前記湾曲部にて各々反射される各前記他方の偏光による熱を各々吸収する各熱吸収部材をさらに有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、前記偏光分離手段は、該偏光分離手段にて反射された前記他方の偏光が前記液晶パネルに入射しない第１の角度と、前記偏光分離手段のコントラスト―傾斜角特性において前記色合成手段の合成光出射面と前記偏光分離手段の入射面とが略平行となる傾斜角時の第１のコントラスト値以上となる第２のコントラスト値に対応する第２の角度と、の間の範囲の傾斜角度にて配置されることが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、前記第１の角度は略１５度、前記第２の角度は略３５度であることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明は、前記偏光分離手段は、断面略くの字状に配置された前記合成光が入射する複数の各入射面を含むことを特徴としている。
【００１４】
また、本発明は、前記偏光分離手段は、前記各入射面にて反射された前記他方の偏光が前記液晶パネルに入射しない第１の角度と、前記偏光分離手段のコントラスト―傾斜角特性において前記色合成手段の合成光出射面と各入射面とが略平行となる傾斜角時の第１のコントラスト値以上となる第２のコントラスト値に対応する第２の角度と、の間の範囲の傾斜角度にて配置されることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明は、前記偏光分離手段の各前記入射面は、各前記入射面にて各々反射された各前記他方の偏光が前記液晶パネルに入射しないように各々湾曲する各湾曲部をそれぞれ有し、各前記湾曲部にて各々反射される各前記他方の偏光による熱を各々吸収する各熱吸収部材をさらに有することを特徴としている。
【００１６】
また、本発明は、前記液晶パネルは、横長に形成され、前記偏光分離手段は、前記液晶パネルの短手辺と対応する方向に向かうに従い前記色合成手段の合成光出射面と離間する方向に傾斜されることを特徴としている。
【００１７】
また、本発明は、光源からの光を少なくとも複数の異なる色に分離した状態で分光する色分離手段と、前記色分離手段にて分光された各々の各分光の強度変調を行う各液晶パネルと、各々の前記液晶パネルにて各々強度変調された各分光を合成する色合成手段と、前記色合成手段にて合成された合成光を被投射面上に拡大投射する投射手段と、少なくとも前記色合成手段の前記合成光の出射側に位置され、前記合成光の少なくとも２つの交差する偏光のうち、一方の偏光を透過し、他方の偏光を反射して少なくとも２つの偏光を分離する偏光分離手段と、を含み、前記偏光分離手段は、入射面を前記合成光の光路軸に対して所定の角度で傾斜した状態で配置され、前記偏光分離手段にて反射された前記他方の偏光が前記色合成手段内を通じて前記色合成手段の外方に透過するように促す透過部材を、前記他方の偏光が前記色合成手段内より外方へ出射する出射面に配置することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、光源からの光を少なくとも複数の異なる色に分離した状態で分光する色分離手段と、前記色分離手段にて分光された各々の各分光の強度変調を行う各液晶パネルと、各々の前記液晶パネルにて各々強度変調された各分光を合成する色合成手段と、前記色合成手段にて合成された合成光を被投射面上に拡大投射する投射手段と、少なくとも前記色合成手段の前記合成光の出射側に位置され、前記合成光の少なくとも２つの交差する偏光のうち、一方の偏光を透過し、他方の偏光を反射して少なくとも２つの偏光を分離する偏光分離手段と、を含み、前記偏光分離手段は、入射面を前記合成光の光路軸に対して所定の角度で傾斜した状態で配置され、前記色合成手段の合成光出射面に隣接配置され、前記色合成手段と同一の材料にて形成されたガラス部材をさらに有し、前記ガラス部材中に前記偏光分離手段が内蔵されることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、前記偏光分離手段は、前記色合成手段に対面して配置される反射型の第１の偏光部材と、前記投射手段に対面して配置される吸収型の第２の偏光板と、が積層一体化されてなることを特徴としている。
【００２０】
また、本発明は、光源からの光を少なくとも複数の異なる色に分離した状態で分光する色分離手段と、前記色分離手段にて分光された各々の各分光の強度変調を行う各液晶パネルと、各々の前記液晶パネルにて各々強度変調された各分光を合成する色合成手段と、前記色合成手段にて合成された合成光を被投射面上に拡大投射する投射手段と、少なくとも前記色合成手段の前記合成光の出射側に位置され、前記合成光の少なくとも２つの交差する偏光のうち、一方の偏光を透過し、他方の偏光を反射して少なくとも２つの偏光を分離する偏光分離手段と、を含み、前記偏光分離手段は、入射面を前記合成光の光路軸に対して所定の角度で傾斜した状態で配置され、前記色合成手段は、少なくとも前記他方の偏光が前記色合成手段内より外方へ出射できる出射面と、前記出射面と対向する面と、を有し、前記偏光分離手段は、少なくとも前記各面が対向する方向での前記色合成手段の側端部領域を除く長さに形成されることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明は、前記偏光分離手段は、前記側端部領域より内側を基点として傾斜され、該偏光分離手段にて反射された前記他方の偏光が前記液晶パネルに入射しない第４の角度と、前記偏光分離手段のコントラスト―傾斜角特性において前記色合成手段の合成光出射面と前記偏光分離手段の入射面とが略平行となる傾斜角時の第１のコントラスト値以上となる第２のコントラスト値に対応する第２の角度と、の間の範囲の傾斜角度にて配置されることを特徴としている。
【００２２】
また、本発明は、光源からの光を少なくとも複数の異なる色に分離した状態で分光する色分離手段と、前記色分離手段にて分光された各々の各分光の強度変調を行う各液晶パネルと、各々の前記液晶パネルにて各々強度変調された各分光を合成する色合成手段と、前記色合成手段にて合成された合成光を被投射面上に拡大投射する投射手段と、少なくとも前記色合成手段の前記合成光の出射側に位置され、前記合成光の少なくとも２つの交差する偏光のうち、一方の偏光を透過し、他方の偏光を反射して少なくとも２つの偏光を分離する偏光分離手段と、を含み、前記偏光分離手段は、該偏光分離手段にて反射された前記他方の偏光が前記液晶パネルに入射しないように湾曲する湾曲部を有し、前記湾曲部にて反射される前記他方の偏光による熱を吸収する熱吸収部材をさらに有することを特徴としている。
【００２３】
また、本発明は、前記偏光分離手段にて反射された前記他方の偏光が前記色合成手段内を通じて前記色合成手段の外方に透過するように促す透過部材を、前記他方の偏光が前記色合成手段内より外方へ出射する出射面に配置したことを特徴としている。
【００２４】
また、本発明は、前記色合成手段の合成光出射面に隣接配置され、前記色合成手段と同一の材料にて形成されたガラス部材をさらに有し、前記ガラス部材中に前記偏光分離手段が内蔵されることを特徴としている。
【００２５】
また、本発明は、前記偏光分離手段は、前記色合成手段に対面して配置される反射型の第１の偏光部材と、前記投射手段に対面して配置される吸収型の第２の偏光板と、が積層一体化されてなることを特徴としている。
【００２６】
また、本発明は、光源からの光を強度変調して透過させる液晶パネルと、前記液晶パネルにて強度変調された光の少なくとも２つの交差する偏光のうち、一方の偏光を透過し、他方の偏光を反射して少なくとも２つの偏光を分離する偏光分離手段と、前記偏光分離手段にて分離された前記一方の偏光を被投射面上に拡大投射する投射手段と、を含み、前記偏光分離手段は、入射面を光路軸に対して傾斜し、該偏光分離手段にて反射された前記他方の偏光が前記液晶パネルに入射しない第１の角度と、前記偏光分離手段のコントラスト―傾斜角特性において前記液晶パネルとの出射面と前記偏光分離手段の入射面とが略平行となる傾斜角時の第１のコントラスト値以上となる第２のコントラスト値に対応する第２の角度と、の間の範囲の傾斜角度にて配置され、前記偏光分離手段は、前記偏光分離手段は、断面略くの字状に配置された前記合成光が入射する複数の各入射面を含み、各前記入射面は、各前記入射面にて各々反射された各前記他方の偏光が前記液晶パネルに入射しないように各々湾曲する各湾曲部をそれぞれ有し、各前記湾曲部にて各々反射される各前記他方の偏光による熱を各々吸収する各熱吸収部材をさらに有することを特徴とする。
【００２７】
また、本発明は、前記偏光分離手段は、前記光路軸と直交する２つの直交方向のうちいずれか一方の方向を軸とする傾斜であることを特徴としている。
【００２８】
また、本発明は、前記偏光分離手段は、前記直交方向のうちの双方の方向を軸として各々傾斜することを特徴としている。
【００２９】
また、本発明は、前記偏光分離手段は、前記偏光分離手段は、断面略くの字状に配置された前記合成光が入射する複数の各入射面を含むことを特徴としている。
【００３０】
また、本発明は、前記偏光分離手段の各前記入射面は、各前記入射面にて各々反射された各前記他方の偏光が前記液晶パネルに入射しないように各々湾曲する各湾曲部をそれぞれ有し、各前記湾曲部にて各々反射される各前記他方の偏光による熱を各々吸収する各熱吸収部材をさらに有することを特徴としている。
【００３１】
また、本発明は、前記偏光分離手段は、前記液晶表示パネル側に配置される反射型の第１の偏光部材と、前記投射手段に対面して配置される吸収型の第２の偏光板と、が積層一体化されてなることを特徴としている。
【００３２】
また、本発明は、光源からの光を強度変調して透過させる液晶パネルと、前記液晶パネルにて強度変調された光の少なくとも２つの交差する偏光のうち、一方の偏光を透過し、他方の偏光を反射して少なくとも２つの偏光を分離する偏光分離手段と、前記偏光分離手段にて分離された前記一方の偏光を被投射面上に拡大投射する投射手段と、を含み、前記偏光分離手段は、該偏光分離手段にて反射された前記他方の偏光が前記液晶パネルに入射しないように湾曲する湾曲部を有し、前記湾曲部にて反射される前記他方の偏光による熱を吸収する熱吸収部材をさらに有することを特徴としている。
【００３３】
また、本発明は、前記偏光分離手段は、前記液晶表示パネル側に配置される反射型の第１の偏光部材と、前記投射手段に対面して配置される吸収型の第２の偏光板と、が積層一体化されてなることを特徴としている。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態の一例について、図面を参照して具体的に説明する。
【００３５】
［第１の実施の形態］
（全体構成）
先ず、本発明の投射型表示装置の一例である液晶プロジェクターの全体の概略構成について、図１を参照して説明する。図１は、本例の液晶プロジェクターを示す説明図である。
【００３６】
本例の液晶プロジェクター１は、図１に示すように、光源ランプ１０と、光源ランプ１０からの光を複数の異なる色（Ｒ・Ｇ・Ｂ）に分離した状態に分光する色分離手段（色分離光学系）であるダイクロイックミラー２２・２４と、光源ランプ１０とダイクロイックミラー２２との間に配設され、照度分布を均一化するインテグレータ１２と、不定偏光を１種類の偏光に変換するための偏光変換手段である偏光変換システム１４と、偏光変換システム１４からの光束を縮小反射させる光学系であるミラー２０と、ダイクロイックミラー２２・２４によって分光された各々の各分光（Ｒ・Ｇ・Ｂ）の強度変調を行う各液晶パネル４２（４２Ｒ・４２Ｇ・４２Ｂ）と、ダイクロイックミラー２２と液晶パネル４２Ｒとの間に配設される反射用のミラー２６と、各液晶パネル４２（４２Ｒ・４２Ｇ・４２Ｂ）の入射側に配設されたコンデンサーレンズ４１（４１Ｒ・４１Ｇ・４１Ｂ）と、各液晶パネル４２（４２Ｒ・４２Ｇ・４２Ｂ）で強度変調された各分光（Ｒ・Ｇ・Ｂ）を合成する色合成手段であるクロスダイクロイックプリズム（以下、プリズムと言う）５０と、このプリズム５０にて合成された合成光を拡大投射する投射手段である投射レンズ（プロジェクションレンズ）７０と、ダイクロイックミラー２４と液晶パネル４２Ｂとの間に配設され、他の２色光との間で異なる光路長を補償するリレー光学系３０と、投射レンズ７０とプリズム５０との間に配設され、各液晶パネル４２（４２Ｒ・４２Ｇ・４２Ｂ）を透過する光のうち２つの直交偏光Ｐ波、Ｓ波のいずれか一方の直線偏光例えばＳ波を透過し、他方の直線偏光例えばＰ波を反射することで２つの直交偏光Ｐ波、Ｓ波を分離する偏光分離手段に含まれる反射型偏光板６０と、を含んで構成される。
【００３７】
インテグレータ１２は、光源ランプ１０の中心側からくる光を分散して周辺を明るくするものであり、２枚のレンズアレイ１２ａ・１２ｂから構成される。第１レンズアレイ１２ａを構成する矩形レンズは、光源ランプ１０からの光束を分割して集光し、第２レンズアレイ１２ｂの対応するリレーレンズに導き入れて二次光源像を形成する。第２レンズアレイ１２ｂを構成するリレーレンズは、第１レンズアレイ１２ａの対応する矩形レンズの像を液晶パネル４２（４２Ｒ・４２Ｇ・４２Ｂ）上に結像させる。
【００３８】
偏光変換システム（ポラロゼイションコンバーションシステム）１４は、Ｐ波・Ｓ波の双方を含む光を、Ｐ波又はＳ波の偏光に併せていずれか一方のみの偏光を出力するためのシステムである。例えば一方の偏光Ｐ波を反射するとＰ波がＳ波に変わり、例えばＳ波のみだけ出力するという形に変換する。
【００３９】
この偏光変換システム１４は、コンデンサレンズ１６と、第２レンズアレイ１２ｂとコンデンサレンズ１６との間に配設される板状の偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）アレイ１５と、を含んで構成される。
【００４０】
ＰＢＳアレイ１５は、偏光分離面と反射面とを平行な状態で互い違いに配置したもので、一つの偏光分離面と一つの反射面とによって構成される対の数は、第１レンズアレイ１２ａの列あるいは行の数に対応している。
【００４１】
偏光分離によってＰＢＳアレイ１５に形成された二次光源像は、Ｐ偏光による二次光源像とＳ偏光による二次光源像とが空間的に分離され、対になった状態で形成される。
【００４２】
コンデンサレンズ１６は、リレーレンズを通過する主光線を液晶パネル４２（４２Ｒ・４２Ｇ・４２Ｂ）の中心方向に向け、第１レンズアレイ１２ａ上に形成された複数の矩形レンズの像を、液晶パネル４２上に重ね合わせている。
【００４３】
リレー光学系３０は、２枚の反射ミラー３２・３４と、この反射ミラー３２・３４間に配設されたレンズ３３と、を含んで構成される。
【００４４】
プリズム５０は、４つの直角状のプリズムをＸ字状に貼り合わせて略直方体状に構成されたもので、図１に示すように３つの面を各液晶パネル４２Ｒ・４２Ｇ・４２Ｂの出射光を入射する面として用い、他の一つの面を合成光を出射する合成光出射面として用い、残りの２つの面のうちいずれか一方の面を後述する反射型偏光板６０にて反射される偏光例えばＰ波をプリズム５０内より外方へ逃す出射面として利用される。
【００４５】
反射型偏光板６０は、プリズム５０より出射された合成光が入射する入射面を、合成光の光路軸に対して所定の角度で傾斜した状態で配置される。本例では、後述するようにこの傾斜角度が略１５度〜略３３度程度の範囲で設置されるため、反射型偏光板６０を、投射レンズ７０とプリズム５０との間の幅狭の間隙内に配置できることとなる。なお、本例では、３つの各液晶パネル４２からの出射光を反射するのに、１個の偏光板６０で共通する構成としている。
【００４６】
上述のような光学系の構成を有する液晶プロジェクター１において、光源ランプ１０から放射された白色光は、ミラー２０にて縮小反射され、２枚のダイクロイックミラー２２・２４によって、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色に分光され、対応する各液晶パネル４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂを照明する。
【００４７】
液晶パネル４２（４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂ）で各々強度変調された３原色光（Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光）は、Ｇ光はプリズム５０を直進透過し、Ｂ光はプリズム５０内の連結面５０Ｍ２で反射し、Ｒ光はプリズム５０内の連結面５０Ｍ２で反射することによってプリズム５０にて合成され、投射レンズ７０によってスクリーン（被投射面）上に拡大投射される。
【００４８】
（偏光板の配置について）
ここで、本発明の特徴である反射型偏光板の配設構造について図２を用いて説明する。図２は、図１の３板式の液晶プロジェクターのうち少なくとも１つの色に対する光学系を抽出して模式的に示した概略説明図である。
【００４９】
同図において、液晶プロジェクター１は、コンデンサーレンズ４１と液晶パネル４２との間に配設された入射側の反射型偏光板４３、吸収型偏光板４４と、プリズム５０の合成光の出射側にて光路軸に対して所定の角度で傾斜した状態で配置された出射側の反射型偏光板６０・吸収型偏光板６２と、を有している。なお、入射側の反射型偏光板４３は、入射側の吸収型偏光板４４と同一の透過軸を有し、出射側の反射型偏光板６０は、出射側の吸収型偏光板６２と同一の透過軸を有している。
【００５０】
なお、本例では、反射型偏光板６０及び吸収型偏光板６２とを積層した構造の偏光板（以下、積層品という場合がある）とし、この積層品を所定の傾斜角度にて傾斜して配置する構成としたが、反射型偏光板６０のみ傾斜して配置し、吸収型偏光板６２は傾斜させずに立設する（光路軸に対して直交する）構成としてもよい。立てた方が偏光度が高いからである。
さらに、本例では、図２に示すように、上方に向かうに従い広がる方向に傾斜する構成としたが、傾斜方向はこれに限定されず、下方に向かうに従い広がる方向に傾斜する構成であってもよい。
【００５１】
反射型偏光板４３、６０は、例えば誘電体多層膜を積層した偏光性フィルム例えば（ＤＢＥＦ；３Ｍ社商品名）、（ＰＣＦ；日東電工社商品名）（いずれも商品名）、等にて形成される。この反射型偏光板４３、６０は、入射される入射光のうち偏光面が直交する関係にある光を各々Ｐ波、Ｓ波とすると、ある偏光面をもつＰ波（例えば水平方向に振動する偏光光）は反射型偏光板４３、６０にて全反射し、Ｓ波（垂直方向に振動する偏光光）は偏光板４３、６０を透過する。
【００５２】
なお、本例では、反射型偏光板６０の傾斜角度が後述するように４５度よりも小さいので、反射光がプリズム５０内を通過して戻ることとなる。
【００５３】
そこで、プリズム５０の中やプリズム５０の面にて屈折反射する光が液晶パネル４２に戻るのを防止するために、図２に示すように、プリズム５０の合成光出射面以外の各面には、反射型偏光板６０にて反射された他方の直線偏光Ｐ波を透過させる透過部材（コート材）であるＡＲ（アンチリフレクション）コート５２を、前記他方の直線偏光の透過面に装着している。ＡＲコート５２は、プリズム５０の表面を研磨した後に、装着することによって形成される。これによって、プリズム５０の面での反射を無くすことができる。
【００５４】
ＡＲコート（アンチレフレクションコート）５２の材質は、例えば誘電体の多層膜にて形成される。ここで、ＡＲコート５２は、液晶パネル４２から入射する光が返らないように、液晶パネル４２に面するプリズムの面及び上下のいずれか一方の面の計４面に少なくとも装着する。なお、光の通過しない他方の面については、装着しなくてもよい。
【００５５】
反射型偏光板６０にて反射した光は、プリズム５０の合成光出射面より中に入り、プリズム５０のＡＲコート５２の面から透過することとなる。
【００５６】
（透過率―傾斜角特性）
ここで、本発明者等は、反射型偏光板６０と吸収型偏光板６２とを張り合わせて積層した偏光板（積層品）に対して角度を変化させ、この時の偏光度、透過率、及びコントラストを各々測定した。
【００５７】
ここで、透過率とは、光の透過できる割合を示し、また、偏光度とは、Ｐ波とＳ波の分離できる割合を示す。
【００５８】
本発明者等は、透過軸回りに傾斜させる場合と、透過軸と直交する吸収軸（反射軸）の回りに傾斜する場合を各々検討した。この結果、例えば図３に示すように、透過率―傾斜角特性においては、（吸収型）偏光板を透過軸まわりで傾斜させた場合、（反射型偏光板である）ＤＢＥＦを透過軸まわりで傾斜させた場合、（以下、図３〜図５の説明において「偏光板」は吸収型の偏光板、「ＤＢＥＦ」は反射型の偏光板を各々示す）、積層品を透過軸まわりで傾斜させた場合には、Ｂ１、Ｃ１、Ａ１に示されるように、傾斜角が大きくなるに従い透過率は低下し、一方、偏光板を吸収軸まわりで傾斜させた場合、ＤＢＥＦを反射軸まわりで傾斜させた場合、積層品を吸収軸まわりで傾斜させた場合には、Ｂ２、Ｃ２、Ａ２に示されるように、傾斜角が大きくなるに従い透過率は上昇する。
【００５９】
なお、傾斜角度に拘わらず全体として透過率は、ＤＢＥＦ、偏光板、積層品の順に低くなる。
【００６０】
以上のことから、偏光板、ＤＢＥＦ、及び積層品は、透過軸まわりに傾斜させると傾斜角が大きくなるに従い透過率が低下するが、吸収軸（反射軸）まわりに傾斜させると、測定器の誤差が出るものの透過率は上昇する。
【００６１】
（偏光度―傾斜角特性）
次に、これらの６つのタイプについて、偏光度―傾斜角特性を検証すると、図４に示すような結果が得られた。すなわち、積層品の透過軸まわりＡ１、積層品の吸収軸まわりＡ２、偏光板透過軸まわりＢ１、偏光板吸収軸まわりＢ２、については、略３０度前後までは偏光度は９９．９％以上でほぼ一定、略３０度を越えるとやや偏光度が落ちる。
【００６２】
一方、ＤＢＥＦについては、透過軸回り、吸収軸（反射軸）回りの双方ともＣ１、Ｃ２に示すように、略１５度までは偏光度が上昇し、略１５度〜略３０度までは偏光度はやや下がり、略３０度以上では偏光度が上昇する。
【００６３】
（コントラスト―傾斜角特性）
さらに、上述の６つのタイプのうちＤＢＥＦを除く４つのタイプ別に、コントラスト―傾斜角特性を検証してみると、図５に示すような結果が得られた。すなわち、偏光板を透過軸まわりに傾斜する場合Ｂ１、偏光板を吸収軸まわりに傾斜する場合Ｂ２、積層品を透過軸まわりに傾斜する場合Ａ１には、各々傾斜角が大きくなるに従いコントラストが４００より除々に低下するが、積層品を吸収軸まわりに傾斜する場合Ａ２のみ、傾斜角が３０度以降の領域までは、コントラストが４００よりやや大きく、前記領域以降はなだらかにコントラストが低下していく特性となっている。
【００６４】
なお、ＤＢＥＦ、ＰＣＦ等の反射型偏光板はコントラスト性能が低いため、ＤＢＥＦの単独で用いた場合にはコントラストはかなり低く、また、反射型偏光板を単独で用いた場合も９７〜９８パーセント以下に低下するので、これら単独では使用できない。
【００６５】
ここで、コントラストは、ある一定の漏れ光があると仮定して、垂直にした場合を基点にして計算し、図５では、この基点の値（本発明の第１のコントラスト値）が例えばコントラストが４００の値の場所となっている。
【００６６】
そして、積層品を吸収軸まわりに傾斜すると、Ａ２に示すように、約５度から３２〜３５度くらいの間で基点よりも上がるコントラスト（本発明の第２のコントラスト）となる。
【００６７】
従って、例えば約４５度で吸収型偏光板を使う場合に比して、特性的に良いコントラストの液晶プロジェクターを提供できる。
【００６８】
ただし、０度で垂直に立てた場合には、黒表示の場合には、反射光が液晶パネル４２に戻り、液晶に蓄えてある電荷が、トランジスタがオンになることで、漏れ電流が発生するので好ましくない。従って、傾斜角度は、反射光が液晶パネル４２に戻らない角度であることが好ましい。
【００６９】
本例では、１５度から３０度の傾斜であって、倒す方向はＤＢＥＦの吸収軸、偏光板の吸収軸を中心として倒すのが好ましい。液晶パネル４２は、横長に形成されている。このため、左右に傾斜させるよりも上下に傾斜させた方が、傾斜角度が浅くて済む。
【００７０】
以上のことから、上限値（本発明の第２の角度）については、コントラスト―傾斜角特性において、好くなともコントラスト値が所定の値以下となる角度より大きいことが好ましい。具体的には、図５に示す特性図において、曲線Ａ２のコントラスト値が４００以下となる３３〜３５度前後の傾斜角度とするのが好ましい。さらには、図５における曲線Ａ２の下降し始める角度、図４の偏光度が高い角度、等の観点から好ましくは略３０度以下、さらには略１５度〜略３０度の傾斜角度とするのがより好ましい。なお、使用する偏光板の種類としては、図３のＡ２に示すように、傾斜角の拡大によって透過率が上昇する積層品を吸収軸回りに傾斜するものがよい。
【００７１】
（傾斜角度の下限値について）
次に、下限値（本発明の第１の角度）について、図６及び図７を用いて説明する。この下限値は、原則的には反射型偏光板６０にて反射される反射光が前記プリズム５０を介して液晶パネル４２（４２Ｇ）に戻らない角度であることが好ましい。
【００７２】
例えば、図７に示すような、プリズム５０と同一の部材で形成された部材８０内に偏光分離手段に含まれる反射型偏光板６０（及び吸収型偏光板６２）を配設した場合には、反射型偏光板６０にて反射された反射光がプリズム５０の頂点Ｏにくるような傾斜角θとなる。
【００７３】
すなわち、プリズム５０において反射光の屈折がなく屈折角が０度であるとすると、反射型偏光板６０の法線方向に対して入射角度及び反射角度が等しく、理論上の下限値は、２２．５度となる。
【００７４】
しかし、ここにおいて、本発明者等は、以下の条件にて、より好ましい傾斜角θを実験的に算出した。例えば、プリズム５０の大きさを４０×４０×４０ｍｍとし、液晶パネル４２の大きさを１．３インチの２８×２１ｍｍ（アスペクト比４：３）とし、周辺の最低クリアランスを５．０ｍｍとした場合、傾斜角θ＝１６．１度となることが判明した。
【００７５】
従って、図７に示すもののような構成の場合には、反射型偏光板６０の傾斜角は少なくとも約１６．１度より小さくならない角度であることが好ましい。
【００７６】
ただし、上述の条件において、周辺の最低クリアランスが少ない場合には、傾斜角θはさらに小さくなり傾斜角θ＝１５度前後としても構わない。
【００７７】
なお、図７に示すようなガラス部材を形成していない場合である図６のような通常の例のような場合には、反射光がプリズム５０に入射される時に例えばＰ点にて屈折するので、上記角度θに、屈折角度分余分に角度を増やすこととすればよい。例えば、一番屈折する波長の短い紫外光の屈折角度より大きい角度を、前記傾斜角度の下限値に増加分として加算すればよい。この増加分角度を仮にα度とすると、下限値は、１５度前後＋αの場合、１６．１度＋αの場合、２２．５度＋α度の場合等として導き出せる。
【００７８】
してみると、下限値としては、ガラス部材がある場合においては、最低クリアランスが少ない場合である１５度前後の場合、最低クリアランスが上記条件下である場合である１６．１度の場合、理論上算出される２２．５度の場合が挙げられる。
【００７９】
一方、ガラス部材がない場合においては、上述の屈折角に鑑み、周辺の最低クリアランスが少ない場合である１５度前後＋αの場合、最低クリアランスが上記条件下である場合である１６．１度＋αの場合、理論上算出される２２．５度の場合が挙げられる。
【００８０】
以上のように、反射型偏光板６０をプリズム５０と同じ材質（光学ガラス）のガラス部材８０内に配設する、もしくは２つのガラス部材で挟む構成とすることにより、図６に示すように、単に反射側偏光板６０を傾斜角をもって配設する場合に比して、空気中からプリズム５０に入射するときに屈折することがないため、傾斜角θの下限値を小さい値に設定できる。これによって、投射レンズ７０とプリズム５０間の距離をさらに近づけることができ、より明るい液晶プロジェクターを構成することができる。
【００８１】
以上のことから、反射型偏光板６０の傾斜角度としては、ガラス部材８０を配設する場合には、好ましい順に、２２．５度〜３０度前後、１６．１度〜３０度前後、１５度前後〜３０度前後、２２．５度〜３３度前後、１６．１度〜３３度前後、１５度前後〜３３度前後、２２．５度〜３５度前後、１６．１度〜３５度前後、１５度前後〜３５度前後となる。
【００８２】
また、ガラス部材８０を配設しない場合には、好ましい順に２２．５度＋α〜３０度前後、１６．１度＋α〜３０度前後、１５度前後＋α〜３０度前後、２２．５度＋α〜３３度前後、１６．１度＋α〜３３度前後、１５度前後＋α〜３３度前後、２２．５度＋α〜３５度前後、１６．１度＋α〜３５度前後、１５度前後＋α〜３５度前後となる。
【００８３】
（作用について）
次に、上述のような構成の液晶プロジェクターの作用を図２に示す少なくとも１つ液晶パネルについて説明する。
【００８４】
上記のように構成してなる液晶プロジェクター１において、コンデンサーレンズ４１を透過したＰ波は、例えば入射側の反射型偏光板４３にて反射される。これによって、吸収型偏光板４４では上記反射される分の偏光を吸収せずに済み、吸収型偏光板４４の加熱を防止できる。
【００８５】
一方、コンデンサーレンズ４１を透過したＳ波は、反射型偏光板４３、吸収型偏光板４４を透過し、液晶パネル４２にて画像信号に応じて変調される。ここで、液晶パネル４２が黒の領域では、Ｓ波が液晶パネル４２を通過する間にネマティック液晶の複屈折効果を生じて、その偏光面は９０度回転され、Ｓ波の偏光面が９０度回転（直交変換）されたＰ波が液晶パネル４２より出射される。一方、液晶パネル４２が白の領域では、Ｓ波の偏光面は直進し、Ｓ波が液晶パネル４２より出射される。
【００８６】
上記のようにして液晶パネル４２から出射されるＳ波は、プリズム５０内を透過し、反射型偏光板６０及び吸収型偏光板６２を透過した後、投射レンズ７０によりスクリーン上に投影される。
【００８７】
一方、液晶パネル４２から出射されるＰ波は、プリズム５０内を透過し、反射型偏光板６０によって光路外に反射される。
【００８８】
従って、反射型偏光板６０によって一方の偏光光が光路外に反射されるので、出射側の吸収型偏光板６２で吸収される光は、殆どなくなり、出射側の吸収型偏光板の加熱を防止できる。
【００８９】
ここで、本例では、上述したように少なくとも反射型偏光板６０を略１５度〜略３５度前後の傾斜角度にて配設される。
【００９０】
このような範囲の傾斜角度にすることにより、先ず、上記図５のコントラスト―傾斜角特性の特性図に示すように、高いコントラストを有する液晶プロジェクターを提供できる。しかも、図４の偏光度―傾斜角特性図に示すように、高い偏光度を維持でき、さらに加えて、図３に示す透過率―傾斜角特性図に示すように、高い透過率を維持できる。
【００９１】
また、上限値に近い傾斜角度であったとしても、それによる反射型偏光板６０の占有幅は比較的短い距離であることから、液晶パネル４２と投射レンズ７０との間の距離を短くすることができる。例えば、略１５度前後から略３５度前後の間でプリズム５０の上下方向で傾斜させればよいので最大でも約０．５パスでよい。ここで、パスとは、投射レンズ７０と液晶パネル４２との距離を１単位としたときの距離をいう。また、一般に、投射レンズ７０と液晶パネル４２との距離が広がるほど、液晶プロジェクター１の投射像は暗くなり、逆に投射レンズ７０と液晶パネル４２との距離が小さくなるほど、明るい液晶プロジェクターを構成できるが、本例では、上記距離を小さく形成できることから、投射像の明るい液晶プロジェクターを構成できる。特に、図１に示すような３板式の液晶プロジェクター１では、プリズム５０と投射レンズ７０との間に形成される従来からある間隙を利用して配置できることから、反射型偏光板６０専用の占有領域を新たに設けることを要せず、偏光板装着時の装置面積の小型化を図ることができる。
【００９２】
さらにまた、下限値に近い略１５度前後の傾斜角度にて反射型偏光板６０を傾斜させた場合には、反射型偏光板６０にて反射された反射光（戻り光）は、一旦プリズム５０内を透過し、プリズム５０の上面（反射光出射面）より外に出射される。ここで、上面（反射光出射面）には、ＡＲコート５２が配設されているので、プリズム５０内を透過する反射光（戻り光）が前記上面にて反射することを防止し、外に透過できるので、反射型偏光板６０での反射光のみならず、上面（反射光出射面）での反射光が戻り光となって液晶パネル４２に戻るのを防止し、液晶パネル４２の誤動作の発生を防止することができる。
【００９３】
なお、上述したように、反射型偏光板６０（及び吸収型偏光板６２）を、図７に示すように、プリズム５０とほぼ同じ材料のガラス部材８０内に装着した場合には、上記下限値は、１５度前後となるが、ガラス部材８０を形成していない図６のような場合には、反射光がプリズム５０に入射される入射面にて屈折するので、屈折角度分余分に角度α分を加算する必要があるが、この角度αは、例えば、一番屈折する波長の短い紫外光の屈折角度より大きければよい。
【００９４】
以上のように本実施の形態によれば、従来は、全黒を表示すると出射側に配置される吸収型偏光板が熱になって燃えるが、本例では、吸収型偏光板に吸収されるべき光を出射側の反射型偏光板を用いて反射されるので、燃損の防止を図ることができる。これにより、クーリングが楽になるとともに、冷却ファンの出力を下げて、小型化、低音化を図ることができる。さらに、出射側の吸収型偏光板の熱負担を軽減して、長寿命化することが可能となる。
【００９５】
さらに、偏光板の傾斜角度の好ましい傾斜範囲を、上述のような比較的狭い角度の範囲に設定できることから、投射レンズと液晶パネルとの距離も短く形成でき、明るい液晶プロジェクターを構成できる。加えて、上述の角度及びＡＲコートにより、偏光板やプリズムにて反射される戻り光が液晶パネルに入射するのを防ぐことができる。
【００９６】
さらに、上記角度による積層品自体の高コントラスト性能に加えて、液晶パネルの入射側及び出射側に偏光板を用いているので、偏光板を使用しない場合に比して、コントラストを向上させることができる。
【００９７】
［第２の実施の形態］
次に、本発明にかかる第２の実施の形態について、図８づいて説明する。なお、以下には、前記第１の実施の形態の実質的に同様の構成に関しては説明を省略し、異なる部分についてのみ述べる。図８は、本例の液晶プロジェクターを示す概略説明図である。
【００９８】
上述の第１の実施の形態では、反射型偏光板の上下方向での占有長さをプリズムの上下方向の長さと同じ構成としたが、本例の液晶プロジェクターの反射型偏光板では、プリズムの上下方向の長さに対して短い占有長さの反射型偏光板を用いている。
【００９９】
図８に示すように、本例の液晶プロジェクター１００は、上記第１の実施の実施の形態と共通する構成に加えて、プリズム５０の幅（高さ）Ｚ１より短い占有高さＺ２にて形成され、傾斜角度θ２にて傾斜する偏光分離手段に含まれる反射型偏光板１１０と、この反射型偏光板１１０と同一の透過軸を有する吸収型偏光板１１２と、を含んで構成されている。
【０１００】
ここで、プリズム５０の側端部領域ＺＰ、ＺＰは、製造時に起因する光学的不均一性が比較的現れやすい。そこで、本例では、この側端部領域ＺＰ、ＺＰの使用を避けることによって、光学的均一性を維持することができる。
【０１０１】
すななち、反射型偏光板１１０及び吸収型偏光板１１２の設置領域を、プリズム５０の側端部領域ＺＰ、ＺＰを除く、図８に示すような占有高さＺ２にて形成配置することとした。
【０１０２】
この場合には、傾斜角度θ２は、上記第１の実施の形態同様、上限値には変更はないが、下限値については若干の補正を行う必要がある。
【０１０３】
すなわち、占有高さがＺ２に短くなった分、上記第１の実施の形態の下限値に補正角度δを減算する必要がある。従って、本例の場合の傾斜角度の下限値（本発明の第４の角度）は、クリアランスが小さい場合の１５度前後−δ、通常のクリアランスの場合の１６．１度−δとなる。ただし、これは、図９に示すようなプリズム５０とほぼ同じ材質にて形成されたガラス部材１２０内に反射型偏光板１１０（及び吸収型偏光板１１２）が配設されて、空気中とプリズム５０との境界での屈折がない場合の条件であり、空気中に反射型偏光板１１０（及び吸収型偏光板１１２）を配設する場合には、上記第１の実施の形態同様、屈折角度分余分に角度α度を増やすこととすればよい。この場合には、下限値は、１５度前後＋α−δの場合、１６．１度＋α−δ等となる。
【０１０４】
以上のことから、反射型偏光板１１０の傾斜角度としては、ガラス部材１２０を配設する場合には、好ましい順に、１６．１度−δ〜３０度前後、１５度前後−δ〜３０度前後、１６．１度−δ〜３３度前後、１５度前後−δ〜３３度前後、１６．１度−δ〜３５度前後、１５度前後−δ〜３５度前後となる。
【０１０５】
また、ガラス部材１２０を配設しない場合には、好ましい順に、１６．１度＋α−δ〜３０度前後、１５度前後＋α−δ〜３０度前後、１６．１度＋α−δ〜３３度前後、１５度前後＋α−δ〜３３度前後、１６．１度＋α−δ〜３５度前後、１５度前後＋α−δ〜３５度前後となる。
【０１０６】
以上のように本実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏しながらも、プリズム製造時に起因する光学的不均一性が比較的現れやすいプリズムの側端部領域を使用しないことによって、光学的均一性を維持できる液晶プロジェクターを構成できる。
【０１０７】
また、偏光板の占有高さを短くできることから、第１の実施の形態に比してさらに傾斜角度を小さく、かつ、占有幅をも短くできることから、より明るい液晶プロジェクターを提供できることとなる。
【０１０８】
［第３の実施の形態］
次に、本発明にかかる第３の実施の形態について、図１０に基づいて説明する。図１０は、本例の液晶プロジェクターの一部を示す概略説明図である。
【０１０９】
本例の液晶プロジェクター１３０では、上記第１の実施の形態と共通の構成に加えて、図１０に示すように、上記第１の実施の形態に示すような１平面状の反射型偏光板に代えて、それぞれ光路軸に対して傾斜角度θ３で傾斜した２つの入射面（反射面）１４０ａ・１４０ｂを有する断面略くの字形状の反射型偏光板１４２と、平面状の吸収型偏光板１４２と、を含んで構成されている。なお、吸収型偏光板１４２も同様にくの字形状にしても構わない。
【０１１０】
この場合には、傾斜角度の下限値（本発明の第３の角度）は、本発明者等が上記第１の実施の形態と同じ条件下で検討を行った結果、傾斜角度θ３＝９．３５度となることが判明した。
【０１１１】
従って、この場合には、傾斜角度の下限値は、寸法誤差及び取付誤差等を含めて略９．３５度前後となる。
【０１１２】
ただし、これは、図１２に示すようなプリズム５０とほぼ同じ材質にて形成されたガラス部材１５０内に反射型偏光板１４０が配設されて、空気中とプリズム５０との境界での屈折がない場合の条件であり、図１１に示すように、空気中に反射型偏光板１４０を配設する場合には、上記第１の実施の形態同様、屈折角度分余分に角度α度を増やすこととすればよい。この場合には、下限値は、９．３５度＋αとなる。なお、上限値については、上記第１の実施の形態同様、変更はない。
【０１１３】
以上のことから、反射型偏光板１５０の傾斜角度としては、ガラス部材を配設する場合には、好ましい順に、９．３５度〜３０度前後、９．３５度〜３３度前後、９．３５度〜３５度前後となる。
【０１１４】
また、ガラス部材を配設しない場合には、好ましい順に、９．３５度＋α〜３０度前後、９．３５度＋α〜３３度前後、９．３５度＋α〜３５度前後となる。
【０１１５】
以上のように本実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏しながらも、第１、第２の実施の形態に比してさらに投射レンズと液晶パネルとの距離を短くできることから、より明るく、より小さい液晶プロジェクターを提供できることとなる。
【０１１６】
なお、このようなくの字形状の偏光板において、第２の実施の形態のようなプリズムの側端部領域まで形成しない短い偏光板としてもよい。さらに、くの字状の上部と下部の各入射面を互いに異なる傾斜角度で形成してもよい。
【０１１７】
［第４の実施の形態］
次に、本発明にかかる第４の実施の形態について、図１３に基づいて説明する。図１３は、本例の液晶プロジェクターの一部を示す概略説明図である。
【０１１８】
本例の液晶プロジェクター１６０は、上記第１の実施の形態と共通の構成に加えて、図１３に示すように、プリズム５０の一辺よりやや長く形成した反射型偏光板１７０及び吸収型偏光板１７１を湾曲形成するとともに、この湾曲部からの反射光を集光して光、熱を吸収するための熱吸収部材であるライトアブソーバ１７２を配設している。
【０１１９】
なお、ライトアブソーバ１７２の材料としては、例えば、硫化ビスマス等を用いることが好ましい。これにより、より効率的に熱の吸収を行うことができる。
【０１２０】
このように形成することにより、偏光板を湾曲させると、斜めに配置したものより狭くなるので、プリズム５０と投射レンズ７０との幅狭の間隙内において、上述の第１の実施の形態のような傾斜角度が実施できなかったとしても、湾曲することで反射光を逃すことができ、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏しながらも、さらにプリズムと液晶パネルとの距離を短く形成でき、さらに明るく、小型化の可能な液晶プロジェクターを提供できる。
【０１２１】
さらに、ライトアブソーバーとして硫化ビスマスを用いることにより、熱吸収を効率的に行うことができる。
【０１２２】
なお、本例では、反射型偏光板１７０及び吸収型偏光板１７１の双方を湾曲する構成としたが、反射型偏光板１７０のみを湾曲する構成としてもよい。
【０１２３】
［第５の実施の形態］
次に、本発明にかかる第５の実施の形態について、図１４に基づいて説明する。図１４は、本例の液晶プロジェクターの一部を示す概略説明図である。
【０１２４】
本例の液晶プロジェクター１８０は、上記第１の実施の形態と共通する構成に加えて、図１４に示すように、上記第１の実施の形態に示すような１平面状の反射型偏光板に代えて、それぞれ光路軸に対して湾曲する湾曲部である２つの入射面（反射面）１９０ａ・１９０ｂを有するくの字形状の反射型偏光板１９０と、平面状の吸収型偏光板１９１と、プリズム５０の上下位置の外側方に各々配設され、この入射面（反射面）１９０ａ・１９０ｂからの反射光を各々集光して光、熱を吸収するための一対の熱吸収部材であるライトアブソーバ１９２ａ・１９２ｂと、を含んで構成されている。なお、吸収型偏光板１９１も同様にくの字形状で湾曲する構成にしても構わない。
【０１２５】
この例によれば、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏しながらも、第４の実施の形態に比してさらに投射レンズと液晶パネルとの距離を短くできることから、より明るく、より小さい液晶プロジェクターを提供できることとなる。
【０１２６】
なお、このようなくの字形状の偏光板において、第２の実施の形態のようなプリズムの側端部領域まで形成しない短い偏光板としてもよい。
【０１２７】
なお、本発明にかかる装置と方法は、そのいくつかの特定の実施の形態に従って説明してきたが、当業者は本発明の主旨および範囲から逸脱することなく本発明の本文に記述した実施の形態に対して種々の変形が可能である。例えば、上述の各実施の形態では、液晶プロジェクターとして３板式のものを挙げたが、単板式の液晶プロジェクターであっても上述の各実施の形態について適用可能である。この場合には、傾斜及び湾曲方向は上下方向（ＸＺ平面にてＸ軸を中心とした傾斜）のみだけでなく、左右方向（ＸＺ平面にてＺ軸を中心とした傾斜）にも傾斜及び湾曲可能である。なお、液晶パネルが横長の形成であることから、Ｘ軸を中心とした傾斜の方がより好ましい。また、図１０に示すような例では、上下方向の２つの反射面だけでなく、上下方向左右方向各々にも傾斜する４つの反射面を形成する構成であってもよい。さらには、この４つを各々図１４に示すように湾曲させる構成であってもよい。
【０１２８】
さらにまた、図１３や図１４に示すものにおいて、光が戻ることがなければ、湾曲部分を多段に形成してもよい。
【０１２９】
また、上述の例では、プリズムとガラス部材を別部材として形成したが、一体的に形成されたプリズムの側部に偏光分離手段を配設する構成であってもよい。
【０１３０】
さらに、上述の各実施の形態同士及びそれらと各変形例との組み合わせによる例も含むことは言うまでもない。
【０１３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、従来は、全黒を表示すると出射側に配置される偏光板で遮断された光が熱となって燃えるが、本例では、吸収型偏光板に吸収されるべき光を出射側の偏光分離手段を用いて反射されるので、燃損の防止を図ることができる。これにより、クーリングが楽になるとともに、冷却ファンの出力を下げて、小型化、低音化を図ることができる。さらに、出射側の吸収型偏光板の熱負担を軽減して、長寿命化することが可能となる。
【０１３２】
さらに、偏光分離手段の傾斜角度の好ましい傾斜範囲を、比較的狭い角度の範囲に設定できることから、投射手段と液晶パネルとの距離も短く形成でき、明るい液晶プロジェクターを構成できる。加えて、上述の角度及び透過部材により、偏光分離手段や色合成手段にて反射される戻り光が液晶パネルに入射するのを防ぐことができる。
【０１３３】
さらに、上記角度による偏光分離手段自体の高コントラスト性能によってコントラストを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の投射型表示装置の一実施形態の構成の一例を示す説明図である。
【図２】図１の投射型表示装置の一部を示す側面図である。
【図３】図１の投射型表示装置の反射型偏光板の透過率―傾斜角特性を示す特性図である。
【図４】図１の投射型表示装置の反射型偏光板の偏光度―傾斜角特性を示す特性図である。
【図５】  図１の投射型表示装置の反射型偏光板のコントラスト―傾斜角特性を示す特性図である。
【図６】反射型偏光板の傾斜角の下限を説明するための説明図である。
【図７】反射型偏光板の傾斜角の下限を説明するための説明図である。
【図８】本発明の投射型表示装置の他の実施の形態の構成の一例を示す概略側面図である。
【図９】反射型偏光板の傾斜角の下限を説明するための説明図である。
【図１０】本発明の投射型表示装置の他の実施の形態の構成の一例を示す概略側面図である。
【図１１】反射型偏光板の下限を説明するための説明図である。
【図１２】反射型偏光板の下限を説明するための説明図である。
【図１３】本発明の投射型表示装置の他の実施の形態の構成の一例を示す概略側面図である。
【図１４】本発明の投射型表示装置の他の実施の形態の構成の一例を示す概略側面図である。
【図１５】従来の投射型表示装置の構成の一例の示す概略説明図である。
【符号の説明】
１  液晶プロジェクター
１０  光源ランプ
２２、２４  ダイクロイックミラー
４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂ  液晶パネル
５０  プリズム
６０  反射型偏光板
６２  吸収型偏光板
７０  投射レンズ
【図１】
0003838028.tif 000002
【図２】
0003838028.tif 000003
【図３】
0003838028.tif 000004
【図４】
0003838028.tif 000005
【図５】
0003838028.tif 000006
【図６】
0003838028.tif 000007
【図７】
0003838028.tif 000008
【図８】
0003838028.tif 000009
【図９】
0003838028.tif 000010
【図１０】
0003838028.tif 000011
【図１１】
0003838028.tif 000012
【図１２】
0003838028.tif 000013
【図１３】
0003838028.tif 000014
【図１４】
0003838028.tif 000015
【図１５】
0003838028.tif 000016