投射型液晶表示装置

【課題】反射型液晶表示素子とＷＧ−ＰＢＳを用いる光学系においてコントラストを向上させることができる投射型液晶表示装置を提供する。
【解決手段】投射型液晶表示装置は、光源１ａと、光源からの光を透過して偏光させるワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタ９と、ワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタから射出された偏光を反射しつつ変調してワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタに戻す反射型液晶表示素子１２と、変調を受けた偏光がワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタで反射されて進行する光路に配置され、変調を受けた偏光の波長をλとしたときに０．５λ〜０．６λの位相差板を有する補償板１３と、前記補償板の光の出口側に設けられる検光子１４と、検光子を射出した光を投射する投射レンズ１６とを備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投射型液晶表示装置に係り、特に、表示画像のコントラストを高くすることができる投射型液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、投射型表示装置はコントラスト性能向上の要請が高まっている。コントラスト性能向上のため表示素子、光学系双方に対して各種の提案がなされている。反射型液晶表示素子を用いた投射型表示装置において、２個のガラスプリズムの間に偏光ビームスプリッタ作用をする誘電体多層薄膜を設けたタイプの偏光ビームスプリッタに替えて、ワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタを使用することは偏光分離特性が良く複屈折特性が少ないため、コントラスト向上のためには有利である。
【０００３】
特許文献１には、ワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタ（以下、ＷＧ−ＰＢＳと称する）を使用した反射型の投射型表示装置に関して、ＷＧ−ＰＢＳと反射型液晶素子の間に、Cプレート、またはAプレート、または二軸性フィルムを含む補償器を設けることが提案されている。これは、反射型液晶表示素子にて変調される光の偏光を補償器により制御することで、高コントラストを実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２６２８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、更なるコントラスト性能向上のためには、ＷＧ−ＰＢＳと反射型液晶表示素子の間の偏光制御のみでは限界があり、ＷＧ−ＰＢＳと反射型液晶表示素子の間を補償したとしても、ＷＧ−ＰＢＳを反射した光は、その後に配置された検光子との間で偏光の不整合が生じるため、コントラスト性能を劣化させる要因になっていた。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、反射型液晶表示素子とＷＧ−ＰＢＳを用いる光学系においてコントラストを向上させることができる投射型液晶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】
【０００７】
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、光源（１ａ）と、前記光源からの光を透過して偏光させるワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタ（９）と、前記ワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタから射出された前記偏光を反射しつつ変調して前記ワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタに戻す反射型液晶表示素子（１２）と、前記変調を受けた偏光が前記ワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタで反射されて進行する光路に配置され、前記変調を受けた偏光の波長をλとしたときに０．５λ〜０．６λの位相差板を有する補償板（１３）と、前記補償板の光の出口側に設けられる検光子（１４）と、前記検光子を射出した光を投射する投射レンズ（１６）と、を備えることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【０００８】
上記構成において、前記ワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタから検光子に至る前記光路における光軸と直交する面内において、前記ワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタ（９）のワイヤーグリッドの方向と直行する方向であって前記ワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタの面を延長したときに前記光軸と直交する面と交わる方向をｙ軸とし、ｙ軸と直交する方向をｘ軸とした場合において、前記補償板（１３）は、遅相軸がｘ軸と垂直方向に配置されていることが好ましい。
【０００９】
また、前記補償板（１３）は、前記ｘ軸を回転軸とし、０度〜＋１２度の角度傾けられて配置され、前記傾けられる方向は、前記ワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタ（９）の面と前記補償板の面とがなす鋭角である角度が増加する方向を正の方向であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば反射型液晶表示素子とＷＧ−ＰＢＳを用いる光学系におい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】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る投射型液晶表示装置の構成図である。
【図２】反射型液晶表示素子１２を示す図である。
【図３】ＷＧ−ＰＢＳ９を透過した光が、補償器１１を透過し、反射型液晶表示素子１２にて反射し、さらにＷＧ−ＰＢＳ９を反射して検光子１４に至る光路を示す説明図である。
【図４】補償器１３として１／２波長板を挿入した場合の漏れ光と補償器の角度との関係を示す。
【図５】補償器１３として０．６λの位相差板を挿入した場合の漏れ光と補償器の角度との関係を示す。
【図６】反射型液晶表示素子１２から検光子１４に至る光路において円錐状光の角度を定義について説明するための図である。
【図７】反射型液晶表示素子１２から黒画面に相当する偏光の光を射出する場合を示す説明図である。
【図８】検光子１４の手前に補償板がない従来の場合における検光子の位置での漏れ光分布をシミュレーションした結果を示す図である。
【図９】ＷＧ−ＰＢＳ９と検光子１４との間に補償器１３として１／２波長板が設置された図である。
【図１０】複屈折材料２０の屈折率を説明するための図である。
【図１１】屈折率の方向を補償器の面内あるいは厚み方向に対し所定の角度傾けた場合の複屈折材料２１を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る投射型液晶表示装置の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１３】
＜第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施形態に係る投射型液晶表示装置の構成図である。光源１ａは超高圧水銀ランプであり、白色光を発する。リフレクタ１ｂは光源から射出した光を反射する。光源からの直接光およびリフレクタで反射された反射光は、第１のインテグレータ２ａ及び第２のインテグレータ２ｂにより光の輝度分布を均一化されたあと、偏光変換素子３により、光の偏光方向が一方向に揃えられる。揃えられた偏光をＰ偏光とする。
【００１４】
偏光変換素子３を射出したＰ偏光は、重ね合わせレンズ４を透過してＹダイクロイックミラー５ａ、Ｂダイクロイックミラー５ｂにより、赤色光と緑色光の混合光と青色光に分離される。赤色光と緑色光の混合光，青色光はミラー６ａ、６ｂによりその光路が曲げられる。赤色光と緑色光の混合光はＧダイクロイックミラー7により、赤色光と緑色光に分離され、緑色光は光路が曲げられる。それぞれ別々の光路を進む赤色光，緑色光，青色光は，それぞれ、フィールドレンズ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、偏光子８ａ、８ｂ、８ｃ、ＷＧ−ＰＢＳ９ａ、９ｂ、９ｃ、補償器１１a、１１ｂ、１１ｃを透過した後、赤色光は反射型液晶表示素子１２ａに、緑色光は反射型液晶表示素子１２ｂに、青色光は反射型液晶表示素子１２ｃに入射する。
【００１５】
各色用の反射型液晶表示素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃは各色の入射光を反射・変調する。反射・変調された赤色光、緑色光は、再度補償器１１ａ、１１ｂ、１１ｃを透過した後、変調されたＳ偏光成分がＷＧ−ＰＢＳ９ａ、９ｂ、９ｃで反射される。反射した赤色光，緑色光，青色光のＳ偏光成分は補償器１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、検光子１４ａ、１４ｂ、１４ｃを透過した後、クロスダイクロイックプリズム１５にて合成され、投射レンズ１６にて投射される。
【００１６】
図２は反射型液晶表示素子１２を示す図である。反射型液晶表示素子１２は、表面に透明電極を形成した透明基板と、画素毎の反射電極と駆動回路をマトリクス状に配置したアクティブマトリクス基板とを、透明電極と反射電極とが向き合うように互いに対向して配置させて、その隙間に誘電異方性が負であるネマティック液晶を挟持させたものである。反射型液晶素子１２のセルギャップは、１．３μｍ、アスペクトは１６：９である。透明基板とアクティブマトリクス基板における液晶層側の各表面には蒸着表面処理方法によりＳｉＯｘ化合物の配向膜が施されている。ＳｉＯｘ化合物の配向膜による画素側（アクティブマトリクス基板側）液晶の配向方向とＳｉＯｘ化合物の配向膜による入射側液晶配向方向（透明基板側液晶の配向方向）は１２０度異なっている。１２０度の角度はツイスト角度と呼ばれる。画素側液晶の配向方向と入射側液晶配向方向の間の方向の方向であって、画素側液晶の配向方向と入射側液晶配向方向から等しい角度にある角度の方向を基準軸と称する。基準軸は入射光の偏光方向と４５度に設定される。
【００１７】
図３はＷＧ−ＰＢＳ９を透過した光が、補償器１１を透過し、反射型液晶表示素子１２にて反射し、さらにＷＧ−ＰＢＳ９を反射して補償器１３、検光子１４に至る光路を示す説明図である。補償器１１、反射型液晶表示素子１２、検光子１４は各々の境界面が光軸に対して直角に配置されている。ＷＧ−ＰＢＳ９はガラス基板上に金属をグリッド形状に形成されたワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタであり、光軸に対して４５度傾斜させて設けられている。すなわち、ＷＧ−ＰＢＳ９の法線ベクトルと光軸のなす角度は４５度である。ワイヤーグリッドの方向と直交する方向が偏光を透過させる透過軸方向である。ＷＧ−ＰＢＳ９は入射光から偏光を透過させる偏光子としての役割と反射型液晶表示素子１２にて変調された変調光を検光する役割を果たす。ＷＧ−ＰＢＳ９に入射する光は偏光変換素子３および偏光子（８ａ、８ｂ、８ｃ）にて既にある程度の偏光とされているが、ＷＧ−ＰＢＳ９が特定の偏光を透過させる偏光子としての役割を担うことには変わりがない。
【００１８】
第１の実施の形態では、ＷＧ−ＰＢＳ９と検光子１４との間に、補償器１３として１／２波長板が設置されている。ここで、ＷＧ−ＰＢＳ９から補償器１３、検光子１４に至る光路におけるｘｙ座標軸を図３のように定義する。ｘｙ面はＷＧ−ＰＢＳ９から補償器１３、検光子１４に至る光路の光軸と直交している。ｘ軸はＷＧ−ＰＢＳ９のワイヤーグリッドの方向とする。ｙ軸はｘ軸と直交する方向、すなわち、前記ワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタのワイヤーグリッドの方向と直行する方向であって前記ワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタの面を延長したときに前記光軸と直交する面と交わる方向をｙ軸の正の方向とする。１／２波長板は一軸性材料であり，屈折率がｎｅ＞ｎｏとなっている。このとき屈折率が高いｎｅの軸方向を遅層軸，屈折率が低いｎｏを進相軸と呼ぶ。このとき１／２波長板は遅相軸をｙ軸方向に設定されている。そして１／２波長板は、光学系の光軸と直交する面に対してｘ軸の方向（ワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタのワイヤーグリッドの方向）を回転軸とし、前記ワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタの面と前記補償板の面とがなす鋭角である角度が増加する方向を正の方向としたとき、ｙ軸に対して傾き角θで傾斜されて配置されている。
【００１９】
図４は、補償器１３として１／２波長板を挿入した場合の漏れ光と補償器１３の傾き角（θ）との関係を示す。漏れ光比を、補償器の入射総光量に対する検光子１４の射出光の総量の比率と定義する。そして補償器１３を入れない場合を１００％として示している。補償器１３を傾けない場合（θ＝０）には漏れ光比は２％減少する。補償器１３を傾けることで漏れ光比は変化し、傾き角＋５度のとき漏れ光比が９%程度低下し，コントラストが最も向上する。補償器１３の傾き角が＋１０度の場合には漏れ光比は３％減少する。一方、補償器１３を負の方向に傾けた場合は漏れ光比は逆に増加する。以上のように、ＷＧ−ＰＢＳ９と検光子１４との間に、補償器１３として１／２波長板を設置しかつ所定の角度傾けることで、コントラスト改善効果が得られる。なお、１／２波長板のことは０．５λの位相差板とも称する。
【００２０】
次に、補償器１３として、０．６λの位相差板を、ＷＧ−ＰＢＳ９と検光子１４との間に設けた場合を説明する。０．６λの位相差板の遅相軸がｙ軸方向に設定されている。図５は、補償器１３として０．６λの位相差板を挿入した場合の漏れ光比と補償器１３の傾き角（θ）との関係を示す。０．６λの位相差板を傾けない場合には漏れ光比は２％減少する。０．６λの位相差板を傾けることで漏れ光比は変化し、傾き角＋６度のとき漏れ光比が１２%程度低下し，コントラストが最も向上する。補償器１３の傾き角が＋１３度の場合には漏れ光比は２％減少する。一方、補償器１３を負の方向の角度に設定した場合は漏れ光比は逆に増加する。以上のように、ＷＧ−ＰＢＳ９と検光子１４との間に補償器１３として０．６λの位相差板を設置しかつ所定の角度傾けることで、コントラスト改善効果が得られる。なお、１／２波長板や０．６λの位相差板の遅相軸はｙ軸に厳密に揃えることが最も好ましいが、ある程度の誤差は当然、許容されうる。
【００２１】
以上のように、補償器１３として０．５λないし０．６λの位相差板をＷＧ−ＰＢＳ９と検光子１４との間に所定の傾き角にて設けた場合に漏れ光比が減少してコントラストが向上する。そして、その結果は、繰り返して実験しても再現される。補償器１３として０．５λないし０．６λの位相差板をＷＧ−ＰＢＳ９と検光子１４との間に所定の傾き角にて設けた場合に漏れ光比が減少してコントラストが向上する理由は必ずしも明らかではないが、その理由を以下、考察する。
【００２２】
図１に戻り、図１に示す光学系において、フィールドレンズ１０からクロスダイクロイックプリズム１５の間の光路はテレセントリックな領域に設計されている。すなわち、フィールドレンズ１０以降の光学系の領域では、光学系の光軸と主光線が平行に設計されている。また、投射型表示装置の光源１ａが有限な大きさの発光部を有していることに起因して、光学系のある場所に入射する光線は、有限の角度分布を持つ。照明光学では通常、有限の角度分布を持つ光線は、主光線を中心とした多数の円錐状光束からなると表現される。
【００２３】
図６は、反射型液晶素子１２から検光子１４に至る光路において円錐状光の角度の定義について説明するための図である。反射型液晶素子１２から検光子１４に至る光路は上述の通りテレセントリックな領域である。図６において、ＷＧ−ＰＢＳ９へ入射する光について、主光線のまわりの円錐状光束のポーラ角、アジマス角を定義する。ポーラ角は光の広がり具合を示すもので、主光線からポーラ角に張られた円錐状の光が存在することを示している。ポーラ角はコーンアングル(円錐角)とも称される。
【００２４】
図１に戻り、偏光子８は偏光板であり、偏光変換素子３でほぼ直線偏光（Ｐ偏光）に揃えられた光の偏光度を高めるとともに、入射光の偏光方向をＷＧ−ＰＢＳ９の透過軸方向に合わせる役割も有する。偏光子８を透過してＷＧ−ＰＢＳ９に入射する「ポーラ角、アジマス角で定義される角度の光」がどのような方向の偏光方向を有しているかは偏光子８を透過することにより決定されている。入射光の偏光の方向とワイヤーグリットに垂直である透過軸方向の位置関係により、ＷＧ−ＰＢＳ９の効率が決定される。ＷＧ−ＰＢＳ９を透過した光は補償器１１、反射型液晶素子１２に入射する。
【００２５】
図７は反射型液晶素子１２から黒画面に相当する偏光の光を射出する場合を示す説明図である。図７には、説明の都合上、反射型液晶素子１２から射出する光のうち、光軸上の光線１とアジマス角０度方向の光線２、アジマス角４５度の光線３が記載されている。黒画面の状態の場合、ＷＧ−ＰＢＳ９を透過して補償器１１、反射型液晶素子１２に入射した光は、反射型液晶素子１２にて変調されずに反射し、再度補償器１１を透過する。そしてＷＧ−ＰＢＳ９に入射する。
【００２６】
ＷＧ−ＰＢＳ９に入射する光の偏光方向がＷＧ−ＰＢＳ９の透過軸方向に一致していればＷＧ−ＰＢＳ９の偏光分離特性にしたがって入射光の大部分はＷＧ−ＰＢＳ９を透過する。ＷＧ−ＰＢＳ９で反射された光は検光子１４に入射する。ここで検光子の透過軸方向はＷＧ−ＰＢＳ９のワイヤーグリッドの方向と直交している。したがって、光線１では、検光子１４への入射光の偏光方向と検光子１４の透過軸方向とのなす角θ１が９０度となり検光子で遮断される。一方、光線２、光線３は検光子１４の透過軸に対する角度θ２、θ３が９０度からずれている。したがって、光線２、光線３は検光子１４で遮断されず、結果的にスクリーンに投影され、コントラストの低下をもたらす。
【００２７】
図８は検光子１４の手前に補償板がない従来の場合における検光子の位置での漏れ光分布をシミュレーションした結果を示す図である。すなわち、反射型液晶素子１２から黒画面に相当する偏光の光が射出され、検光子の位置での光の分布を示した図である。黒画面の図８のｘｙ軸は、図３においてＷＧ−ＰＢＳ９へ入射する光について、主光線のまわりの円錐状光束のポーラ角、アジマス角を定義した際のｘｙ軸に相当する。光軸上の光線１は、図８においてｘｙ座標の原点に相当する。最大ポーラ角度の光線は図８の円周上の点に対応する。「アジマス角０度方向の光線２」はｘ軸（正）と円の交点に対応する。「アジマス角４５度の光線３」は、第１象限におけるｙ＝ｘと円の交点に対応する。また、図８における数値は漏れ光量（任意目盛）を、実線は漏れ光量の等高線を示す。
【００２８】
図７を用いた説明の通り、図８よりｙ軸上の漏れ光の偏光方向はｙ軸に平行である。一方、光線２、光線３のようにｙ軸からずれた位置から射出した光の偏光方向ｙ軸と平行にならない。ここで、ＷＧ−ＰＢＳ９と検光子１４との間に偏光を制御する補償板を設置して、すべての漏れ光の偏光方向をｙ軸と平行に揃え、すべての漏れ光の偏光方向と検光子１４の透過軸とが９０度の関係になれば、検光子１４を透過していく光線が抑制され、投影画面のコントラストを向上させることが出来る。またθ２とθ３とは角度が異なることから、検光子１４上の各場所で必要とされる補正角度は異なる。すなわち、y軸上の偏光方向は変えず、y軸上以外の光についてはy軸からの距離に対応して偏光方向を変える必要がある。
【００２９】
図９は、ＷＧ−ＰＢＳ９と検光子１４との間に補償器１３として１／２波長板が設置された図である。まず１／２波長板を照明・結像系の光軸に対して垂直に配置し、１／２波長板の遅相軸をｙ軸方向に設定する。入射する偏光の偏光ベクトルと１/２波長板の遅相軸との角度がθであるとき、出射光は２θだけ回転する。したがって、図９においてｘ軸からθ傾いた偏光は１／２波長板を透過すると−θ傾く。したがって上記シミュレーションによれば、１／２波長板を照明・結像系の光軸に対して垂直に配置した際の改善効果はほとんどないという結果になる。
【００３０】
以上の考察は照明光の角度分布を考慮して反射型液晶素子から検光子までの光路についてＷＧ−ＰＢＳ９の特性を考慮せずにシミュレーションして得られた知見であり、１／２波長板を傾き角０度に設定したときの実測値（＋２％の改善）と近い。しかし、補償器１３の傾き角を変化させると漏れ光比が変化する理由の詳細までは明らかではない。おそらく、光軸に対して４５度傾斜して配置されているＷＧ−ＰＢＳ９の何らかの特性と関連して補償器１３をx軸を中心に傾けると漏れ光が減少すると考えられる。
【００３１】
また、以上の実験結果は、反射型液晶表示素子９の各種特性を変化させても妥当する。反射型液晶表示素子の特性を補償しているのは補償器１１であって、補償器１３が補償しているのは角度を持った光線がＷＧ−ＰＢＳ９で反射して検光子１４に向かう間の何らかの特性を補償していると考えられる。したがって、反射型液晶素子の種類によらずほぼ同じ特性を有すると考察される。
【００３２】
次に補償器について一般的な説明を行う。図１０は光学材料２０の屈折率を説明するための図である。光学材料は、三つまでの主屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚを有し得る。ガラスのような等方性の媒体は、単一の屈折率を有する。二つの主屈折率が等しい材料は、一軸性材料と呼ばれる。一軸性材料の二つの等しい屈折率は、正常な屈折率（ｎｏ）と呼ばれる。ｎｘ＝ｎｚ＝ｎｏとなる。一軸性材料のうち異なる屈折率は、異常な屈折率（ｎｅ）と呼ばれる。ｎｙ＝ｎｅである。光学材料において、屈折率ｎｏ、ｎｅの値が異なるとき、屈折率が高い軸は遅相軸と、屈折率が低い軸は進相軸と呼ばれる。屈折率が高いと光の進む速度が遅くなり、屈折率が低いと光の進む速度が速くなるために、屈折率が高い方向の軸が遅相軸と呼ばれる。補償器１３の材料としては高分子材料、水晶などの結晶材料、液晶ポリマなどがあげられる。
【００３３】
１／２波長板は、高分子材料、水晶などの結晶材料、液晶ポリマなどを用い、遅相軸と進相軸との位相差を１／２波長に設定したものである。すなわち、位相差（δ）（単位：ラジアン）、材料の厚みをｄ、光の波長をλとしたとき、
δ＝２π（ｎｅ−ｎｏ）ｄ／λ
で与えられる位相差（δ）が１波長（２π）の１／２であるπ（ラジアン）となるものが１／２波長板である。また、０．６λの位相差板とは、位相差（δ）が１波長（２π）の０．６倍である１．２π（ラジアン）となるものをいう。
【００３４】
通常、図１０に示すように、屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚの方向は補償器の面内方向、厚み方向に平行である。その場合には、既述のとおり、補償器を傾斜させて設置する。図１１に示すような主屈折率（ｎ１、ｎ２、ｎ３）が面内で任意の方向に存在するものを使用すれば、補償器自体を光軸と直交する方向から傾けることなく、同様な効果が得られる。
【００３５】
また、第１、第２の実施形態では、照明光学系としてインテグレータ照明光学系を用いたがこれと異なる照明光学系、たとえばロッドインテグレータを用いた照明光学系であってもよい。さらに、反射型液晶素子を３枚使用する３板式光学系で説明したが、反射型液晶素子を１枚使用する単板光学系においても同様に適用できる。
【符号の説明】
【００３６】
１ａ光源ランプ、１ｂリフレクタ
２ａ第１インテグレータ、２ｂ第２インテグレータ、
３偏光変換素子
４重ね合わせレンズ
５ａＹダイクロイックミラー、５ｂＢダイクロイックミラー
６ａ、６ｂミラー
７Ｇダイクロイックミラー
８ａ赤色用偏光子、８ｂ緑色用偏光子、８ｃ青色用偏光子、
９ａ赤色用ＷＧ−ＰＢＳ、９ｂ緑色用ＷＧ−ＰＢＳ、
９ｃ青色用ＷＧ−ＰＢＳ、
１０ａ赤色用フィールドレンズ、１０ｂ緑色用フィールドレンズ、
１０ｃ青色用フィールドレンズ、
１１ａ赤色用補償器、１１ｂ緑色用補償器、
１１ｃ青色用補償器、
１２ａ赤色用反射型液晶素子、１２ｂ緑色用反射型液晶素子、
１２ｃ青色用反射型液晶素子、
１２反射型液晶素子、
１３ａ赤色用補償器、１３ｂ緑色用補償器、１３ｃ青色用補償器
１３補償器
１４検光子、１４ａ赤色用検光子、１４ｂ緑色用検光子、
１４ｃ青色用検光子、
１５クロスダイクロイックプリズム、
１６投射レンズ
２０複屈折材料

【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源からの光を透過して偏光させるワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタと、
前記ワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタから射出された前記偏光を反射しつつ変調して前記ワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタに戻す反射型液晶表示素子と、
前記変調を受けた偏光が前記ワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタで反射されて進行する光路に配置され、前記変調を受けた偏光の波長をλとしたときに０．５λ〜０．６λの位相差板を有する補償板と、
前記補償板の光の出口側に設けられる検光子と、
前記検光子を射出した光を投射する投射レンズと、
を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記ワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタから検光子に至る前記光路における光軸と直交する面内において、前記ワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタのワイヤーグリッドの方向と直行する方向であって前記ワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタの面を延長したときに前記光軸と直交する面と交わる方向をｙ軸とし、ｙ軸と直交する方向をｘ軸とした場合において、
前記補償板は、遅相軸がｘ軸と垂直方向に配置されていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記補償板は、前記ｘ軸を回転軸とし、０度〜＋１２度の角度傾けられて配置され、前記傾けられる方向は、前記ワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタの面と前記補償板の面とがなす鋭角である角度が増加する方向を正の方向であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。

【図１】