投射型表示装置
【課題】Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化する。
【解決手段】Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光に対応した各色光用の反射型液晶パネル３３から出射した各色の画像光に対して良好な偏光分離特性を有するワイヤグリッド偏光子３２を各色光ごとに用いた時に、各色光用の三角柱３１にワイヤグリッド偏光子３２と、反射型液晶パネル３３と、透過型偏光板３６とを取り付けて、各色光用の三角柱３１内を密閉した上で各色光用の三角柱３１の内部圧力をダクト手段４５により均一化することで、色合成画像光の結像時に発生する画素ずれを起こすことがなく、且つ、各色光用のワイヤグリッド偏光子３２の各変形量も極力小さく抑えることができる投射型表示装置を提供する。
【解決手段】Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光に対応した各色光用の反射型液晶パネル３３から出射した各色の画像光に対して良好な偏光分離特性を有するワイヤグリッド偏光子３２を各色光ごとに用いた時に、各色光用の三角柱３１にワイヤグリッド偏光子３２と、反射型液晶パネル３３と、透過型偏光板３６とを取り付けて、各色光用の三角柱３１内を密閉した上で各色光用の三角柱３１の内部圧力をダクト手段４５により均一化することで、色合成画像光の結像時に発生する画素ずれを起こすことがなく、且つ、各色光用のワイヤグリッド偏光子３２の各変形量も極力小さく抑えることができる投射型表示装置を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光に対応してそれぞれ用意した各色光用の三角柱内に偏光分離手段となるワイヤグリッド偏光子と、画像形成手段となる反射型空間光変調素子（反射型液晶パネル）と、不要光分離手段となる偏光板又は透明なガラス板とを収納して、各色光用の三角柱内を均一な圧力で密閉した状態で、各色光用の三角柱を３色合成ダイクロイックプリズムの各入射面に対向させて構成した投射型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カラー画像を拡大投射するための投射型表示装置は、光学構成部材の配置関係により各種の構造形態があるものの、液晶パネルなどを用いた空間光変調素子（以下、液晶パネルと記す）に対して光を透過する透過型と、光を反射する反射型とがあり、いずれの型の場合でも光源から出射した白色光を色分解光学系によりＲ光（赤色光），Ｇ光（緑色光），Ｂ光（青色光）の３原色光に色分解して、この３原色光を対応したＲ，Ｇ，Ｂ光用の各液晶パネルにそれぞれ導き、更に、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各液晶パネルでＲ，Ｇ，Ｂ光の各画像信号に応じてそれぞれ光変調されたＲ光，Ｇ光，Ｂ光の各画像光を色合成光学系により色合成して、色合成光学系で得られた色合成画像光を投射レンズからスクリーン上に拡大投射させるものである。
【０００３】
この際、この種の投射型表示装置において、透過型の場合には投射した画像に対して高解像度化に難がある。そこで、高解像度化を達成するために反射型の液晶パネルを採用した場合に、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネルに光を入射させる光学素子から投射レンズまでの部分を含む空間を透明なカバーで密閉した投射型表示装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−２０２５３８号公報。
【０００４】
図１７は従来例の投射型表示装置を示した構成図である。
【０００５】
図１７に示した従来例の投射型表示装置１００は、上記した特許文献１（特開２００３−２０２５３８号公報）に開示されているものであり、ここでは特許文献１を参照して簡略に説明する。
【０００６】
図１７に示した如く、従来例の投射型表示装置１００では、筺体１０１内に設けた光源１０２から放射された光がリフレクタ１０３で反射されて平行光に変換され、集光レンズ１０４を経た後に、Ｂ光（青色光）を反射し且つＲ光（赤色光）及びＧ光（緑色光）を透過する第１ダイクロイックミラー１０５に入射する。
【０００７】
ここで、第１ダイクロイックミラー１０５で反射されたＢ光は、光路を９０°方向を変えて後述するカバーガラス１０８を透過してＢ光用の偏光ビームスプリッタ１１０Ｂに入力され、且つ、偏光ビームスプリッタ１１０Ｂの偏光分離面で反射されてＢ光用の反射型液晶パネル１１１Ｂに入力される。
【０００８】
また、第１ダイクロイックミラー１０５を透過したＲ光及びＧ光は、反射ミラー１０６で反射されて光路を９０°方向を変えてＧ光を反射し且つＲ光を透過する第２ダイクロイックミラー１０７に入射する。そして、Ｇ光は第２ダイクロイックミラー１０７で反射されて光路を９０°方向を変えてカバーガラス１０８を透過した後にＧ光用の偏光ビームスプリッタ１１０Ｇの偏光分離面をそのまま透過してＧ光用の反射型液晶パネル１１１Ｇに入力される一方、Ｒ光は第２ダイクロイックミラー１０７及びカバーガラス１０８を順に透過した後にＲ光用の偏光ビームスプリッタ１１０Ｒの偏光分離面で反射されてＲ光用の反射型液晶パネル１１１Ｒに入力される。
【０００９】
そして、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂでは、各ワイヤ１１２を介して入力したＲ，Ｇ，Ｂ光の各画像信号に応じてそれぞれ光変調されたＲ光，Ｇ光，Ｂ光の各画像光をＲ，Ｇ，Ｂ光用の各偏光ビームスプリッタ１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂを介して３色合成用のダイクロイックプリズム１１３に入射し、このダイクロイックプリズム１１３で各色の画像光を色合成した後に色合成画像光を投射レンズ１１４側に出射している。
【００１０】
この際、従来の投射型表示装置１００では、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各偏光ビームスプリッタ１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂと、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂと、ダイクロイックプリズム１１３と、投射レンズ１１４の一部とが筺体１０１に対して固定されたシャーシ１１５上に位置決めされて取り付けられていると共に、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各偏光ビームスプリッタ１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂと、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂと、ダイクロイックプリズム１１３と、投射レンズ１１４の一部とを含む空間内を透明なカバーガラス１０８により密閉することで、この空間内に塵や埃の侵入が防止されているので、投射レンズ１１４を介してスクリーン（図示せず）に投射される色合成画像光の色ずれによる画質の劣化を防止できる旨が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、上記した従来例の投射型表示装置１００によれば、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各偏光ビームスプリッタ１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂと、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂと、ダイクロイックプリズム１１３と、投射レンズ１１４の一部とを含む空間内を透明なカバーガラス１０８により塵や埃の侵入を防止するように密閉しているものの、この透明なカバーガラス１０８内の空間は大型化してしまい、これに伴って、従来例の投射型表示装置１００が大型化することは明らかである。
【００１２】
更に、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各偏光ビームスプリッタ１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂに入射したＲ光，Ｇ光，Ｂ光と、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂで光変調されたＲ光，Ｇ光，Ｂ光の各画像光とを立方形状の各偏光ビームスプリッタ１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂで偏光成分を分離しているために、偏光分離手段も大型化してしまうので問題である。
【００１３】
そこで、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光に対応した各色光用の反射型空間光変調素子から出射した各色の画像光に対して良好な偏光分離特性を有するワイヤグリッド偏光子を各色光ごとに用いた時に、各色光用の三角柱にワイヤグリッド偏光子と、反射型空間光変調素子と、偏光板又は透明なガラス板とを取り付けて、各色光用の三角柱内を密閉した上で各色光用の三角柱の内部圧力をダクト手段により均一化することで、色合成画像光の結像時に発生する画素ずれを起こすことがなく、且つ、各色光用のワイヤグリッド偏光子の各変形量も極力小さく抑えることができると共に、小型化が可能な投射型表示装置が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、請求項１記載の発明は、光源と、
前記光源から発する光をＲ光，Ｇ光，Ｂ光の各色光に色分解する色分解光学系と、
前記Ｒ光，前記Ｇ光，前記Ｂ光の一方向の偏光成分をそれぞれ透過させると共に、透過した前記Ｒ光，前記Ｇ光，前記Ｂ光を各色光用の反射型空間光変調素子で各色光の画像信号に応じて光変調して得られた前記一方向の偏光成分とは異なる他方向の偏光成分を各色の画像光として反射させる各色光用のワイヤグリッド偏光子と、
前記各色光用のワイヤグリッド偏光子で反射された前記各色光用の反射型空間光変調素子からの前記各色の画像光に対して不要な偏光成分を除去して出射させる各色光用の偏光板と、
前記各色光用の偏光板から出射した前記各色の画像光を色合成して色合成画像光として出射させる色合成光学系と、
前記色合成画像光を投射する投射レンズとを備えた投射型表示装置であって、
前記各色光用のワイヤグリッド偏光子を取り付けるために前記色分解光学系からの各色光の光路に対して４５°傾斜して形成した第１面と、前記各色光用の反射型空間光変調素子を取り付けるために前記色分解光学系からの各色光の光路に対して直交して形成した第２面と、前記各色光用の偏光板を取り付けるために前記色分解光学系からの各色光の光路に対して平行に形成した第３面と、下面及び上面とを有し、各面で三角柱状に囲まれた内部が密閉された各色光用の三角柱と、
前記各色光用の三角柱の内部圧力を均一化するダクト手段とを備えたことを特徴とする投射型表示装置である。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の投射型表示装置によると、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光に対応して３個の反射型空間光変調素子（反射型液晶パネル）を適用した投射型表示装置において、とくに、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光に対応した各色光用の反射型空間光変調素子から出射した各色の画像光に対して良好な偏光分離特性を有するワイヤグリッド偏光子を各色光ごとに用いた時に、各色光用の三角柱にワイヤグリッド偏光子と、反射型空間光変調素子と、透過型偏光板とを取り付けて、各色光用の三角柱内を密閉した上で各色光用の三角柱の内部圧力をダクト手段により均一化しているので、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱に接着したＲ，Ｇ，Ｂ光用の各ワヤグリッド偏光子の各変形量が同じになるので、色合成画像光の結像時に発生する画素ずれを起こすことがなくなると共に、各色光用のワイヤグリッド偏光子の各変形量も極力小さく抑えることができると共に、高輝度化、高コントラス化が達成できるので、投射型表示装置への品質及び信頼性向上に寄与できる。この際、各色光用の三角柱は小型に形成されているので投射型表示装置の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明に係る投射型表示装置の一実施例を図１乃至図１６を参照して、実施例１〜実施例４の順に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明に係る実施例１の投射型表示装置の全体構成を示した平面図、
図２は本発明に係る実施例１の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体及び３色合成クロスダイクロイックプリズム並びに投射レンズを上方から見た斜視図、
図３（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る実施例１の投射型表示装置において、反射型液晶パネル組立体内のワイヤグリッド偏光子を説明するための図である。
【００１８】
図１に示した如く、本発明に係る実施例１の投射型表示装置１０Ａは、後述するようにＲ光，Ｇ光，Ｂ光にそれぞれ対応した空間光変調素子として光を反射する反射型を用いて構成されている。
【００１９】
この実施例１の投射型表示装置１０Ａでは、無偏光の白色光を出射する光源１１と、光源１１からの白色光をＲ光（赤色光），Ｇ光（緑色光），Ｂ光（青色光）に色分解する色分解光学系１７〜１９と、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型空間光変調素子（以下、反射型液晶パネルと記す）３３と、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル３３でそれぞれ光変調された各色の画像光を色合成する３色合成クロスダイクロイックプリズム４０と、この３色合成クロスダイクロイックプリズム４０で得られた色合成画像光を投射する投射レンズ４２とが同一平面上に配置されている。
【００２０】
まず、光源１１はメタルハライドランプ，キセノンランプ，ハロゲンランプなどを用いてＲ光，Ｇ光，Ｂ光を含んだ無偏光の白色光を出射しており、この光源１１から出射した白色光が凹球面反射鏡１２で反射されることにより、略々平行光となって凹球面反射鏡１２の前面に取り付けた第１のフライアイレンズアレイ１３と、この第１のフライアイレンズアレイ１３の前方に設けた第２のフライアイレンズアレイ１４とに順に入射される。これら第１，第２のフライアイレンズアレイ１３，１４は、対をなして白色光の光束内の照度分布を均一化するためのインテグレータを構成している。尚，光源１１の前方に、紫外光及び赤外光をカットする図示しない可視外光除去フィルタを配置しても良い。
【００２１】
この後、第１，第２のフライアイレンズアレイ１３，１４により照度分布を均一化された無偏光の白色光は、偏光変換光学素子となる偏光変換プリズムアレイ１５に入射される。この偏光変換プリズムアレイ１５は、偏光分離プリズムアレイと、λ／２位相差板とを有して、全体として平板状に構成されている。即ち、この偏光変換プリズムアレイ１５に入射した光は、まず、偏光分離プリズムアレイが有する偏光ビームスプリッタ膜面により、この偏光ビームスプリッタ膜面に対するＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分離される。この際、偏光変換プリズムアレイ１５の偏光ビームスプリッタ膜面は、平行なストライプ状に複数設けられており、それぞれが偏光変換プリズムアレイ１５の主面に対して４５°の傾斜を有している。この偏光ビームスプリッタ膜面において、Ｐ偏光成分は透過して偏光変換プリズムアレイ１５の裏面側に出射され、Ｓ偏光成分は反射される。一つの偏光ビームスプリッタ膜面によって反射されたＳ偏光成分は、光路を９０°曲げられ、隣接する他の偏光ビームスプリッタ膜面によって再び反射されて光路を９０°曲げられて、偏光変換プリズムアレイ１５の裏面側に出射される。そして、このようなＳ偏光成分が出射される領域には、λ／２位相差板が設けられている。このλ／２位相差板を透過したＳ偏光成分は、偏光方向を９０°回転され、偏光ビームスプリッタ膜面を透過したＰ偏光成分（または、偏光ビームスプリッタ膜面に２回反射されたＳ偏光成分）と同一の偏光方向となされる。このようにして、光源１１からの無偏光の白色光が偏光変換プリズムアレイ１５を透過した後に、所定の一方向の偏光光となされている。
【００２２】
この実施例１の形態においては、偏光変換プリズムアレイ１５を透過した光は、図１中の符号で示すように、所定の一方向の偏光光として例えばＰ偏光光に変換されている。ただし、偏光変換プリズムアレイ１５における偏光変換効率は１００％ではなく、この偏光変換プリズムアレイ１５からの出射光には、数％乃至数十％のＳ偏光成分が混入している。
【００２３】
尚、以下では、偏光変換プリズムアレイ１５によって得られる所定の一方向の偏光光をＰ偏光光として説明するが、これに限られるわけではなく、光源１１からの白色光を光変換プリズムアレイ１５でＳ偏光光に偏光変換する方法も可能である。
【００２４】
この後、偏光変換プリズムアレイ１５を透過したＰ偏光光の白色光は、フィールドレンズ１６を経て、第１のダイクロイックミラー１７に入射する。この第１のダイクロイックミラー１７では、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光を含んだ白色光からＲ光及びＧ光の２色の成分を反射させて９０°方向を変え、残りのＢ光を透過させてそのまま直進させている。そして、第１のダイクロイックミラー１７で反射されたＲ光及びＧ光は、第１の金属膜反射ミラー１８に入射し、この第１の金属膜反射ミラー１８で反射されて９０°方向を変えた後に第２のダイクロイックミラー１９に入射する。この第２のダイクロイックミラー１９では、Ｒ光を透過させてそのまま直進させて、Ｒ光をＲ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｒに入射させる一方、Ｇ光を反射させて９０°方向を変えて、Ｇ光をＧ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｇに入射させている。
【００２５】
また、第１のダイクロイックミラー１７を透過したＢ光は、第２，第３の金属膜反射ミラー２０，２１で順に反射されてＢ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂに入射される。
【００２６】
上記から第１のダイクロイックミラー１７，第１の金属膜反射ミラー１８，第２のダイクロイックミラー１９が光源１１からの白色光をＲ光，Ｇ光，Ｂ光に色分解する色分解光学系を構成している。
【００２７】
ここで、Ｒ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｒ及びＧ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｇ並びにＢ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂは全て同一に構成されており、且つ、Ｒ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｒ及びＧ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｇ並びにＢ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂは、直方体形状に形成された色合成光学系となる３色合成クロスダイクロイックプリズム４０の各入射面４０ａ〜４０ｃに対してそれぞれ隙間を隔てて対向している。
【００２８】
この際、Ｒ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｒ及びＧ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｇ並びにＢ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂと、３色合成クロスダイクロイックプリズム４０は、図２に示した如く、アルミ材などを用いたベース台２５上に接着剤により固定されている。
【００２９】
更に、図２に示した如く、Ｒ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｒ及びＧ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｇ並びにＢ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂのそれぞれは、内部を中空状に形成した三角柱３１を各色光ごとに用意して、各色光用の三角柱３１内で色分解光学系１７〜１９からの各色光の光路に対して４５°傾斜して形成した第１面３１ｃに偏光分離手段となる板状のワイヤグリッド偏光子３２が接着剤により接着されて取り付けられ、且つ、色分解光学系１７〜１９からの各色光の光路に対して直交して形成した第２面３１ｄに反射型液晶パネル３３がアパーチャマスク板３４を介して取り付けられていると共に、色分解光学系１７〜１９からの各色光の光路に対して平行に形成した第３面３１ｅに不要偏光光除去手段となる透過型偏光板３４が接着剤により接着されて取り付けられ、更に、三角柱３１の下面３１ａ及び上面３１ｂと第１面３１ｃ〜第３面３１ｅとで三角柱状に囲まれた内部を塵埃などに対して密閉させた状態で、各色光用の透過型偏光板３４側を３色合成クロスダイクロイックプリズム４０の各入射面４０ａ〜４０ｃに対してそれぞれ隙間を隔てて対向させている。
【００３０】
この際、各色光用の三角柱３１内に窒素やアルゴンなどの不活性ガスを充填することで、ワイヤグリッド偏光子３２及び反射型液晶パネル３３並びに透過型偏光板３６の変質を防止できる。
【００３１】
また、各色光用の三角柱３１にそれぞれ取り付けたワイヤグリッド偏光子３２及び反射型液晶パネル３３並びに透過型偏光板３６は、ベース台２５に対して垂設されている。
【００３２】
また、反射型液晶パネル３３は、開口を規制するアパーチャマスク板３４内に接着剤により接着されて三角柱３１に一体的に取り付けられていると共に、反射型液晶パネル３３の裏面側に放熱用のヒートシンク３５が取り付けられている。尚、反射型液晶パネル３３は、アパーチャマスク板３４を介すことなく、三角柱３１の第２面３１ｄに接着剤により直接接着しても良い。
【００３３】
そして、例えば、Ｒ光用反射型液晶パネル組立体３０ＲにＰ偏光成分のＲ光が入射した時に、このＰ偏光成分のＲ光を三角柱３１に取り付けたワイヤグリッド偏光子３２を透過させて、Ｒ光用の反射型液晶パネル３３に入射させている。
【００３４】
上記したワイヤグリッド偏光子３２は、反射型偏光板の一種であり、図３（ａ）に示した如く、光学ガラス板３２ａ上に、アルミニウムなどの金属線３２ｂを例えば１４０ｎｍのピッチで規則正しくストライプ状に多数本並べて形成したものであり、金属線３２ｂに垂直な偏光成分（例えば、Ｐ偏光光）をそのまま透過させ、且つ、金属線３２ｂに平行な偏光成分（例えば、Ｓ偏光光）は反射する機能を有している。
【００３５】
そして、図３（ｂ）に示した如く、ワイヤグリッド偏光子３２へのＰ偏光光による入射光の入射角αをパラメータとした時に、Ｐ偏光成分の透過率の波長依存性を図３（ｃ）に示している。この図３（ｃ）において、ａはワイヤグリッド偏光子３２へのＰ偏光光による入射光の入射角αが０°、ｂは入射角αが−１５°、ｃは入射角αが＋１５°の場合を示している。尚、入射角αは、ワイヤグリッド偏光子３２への入射光が光軸に対してなす角度であり、ワイヤグリッド偏光子３２の入射面は光軸に対して４５°傾斜されている。このワイヤグリッド偏光子３２においては、入射角αが±１５°に達しても、Ｐ偏光光の透過率の波長依存性は、可視波長領域で極めて小さく、安定している。
【００３６】
このため、ワイヤグリッド偏光子３２を用いると、明るく、色再現性の良好な表示画像が得られることがわかる。また、ワイヤグリッド偏光子３２は、一枚の板状の偏光分離板であるので、軽量である。また、ワイヤグリッド偏光子３２は、光源１１（図１）から発せられる光を吸収しにくいため、複屈折による表示画像の品質低下を抑えることができる。
【００３７】
再び図１及び図２に戻り、Ｒ光用のワイヤグリッド偏光子３２を透過したＰ偏光光によるＲ光がＲ光用の反射型液晶パネル３３に入射すると、Ｒ光用の反射型液晶パネル３３内でＲ光の画像信号に応じて光変調された後に反射された光束は再びＲ光用のワイヤグリッド偏光子３２に戻る。ここで、Ｒ光用のワイヤグリッド偏光子３２においては、Ｒ光用の反射型液晶パネル３３で光変調されて反射されたＳ偏光光の光束のみを反射する。
【００３８】
この際、反射型液晶パネル３３は、シリコン基板上にスイッチング素子をマトリックス状に設けると共にこの上方に絶縁層を介してアルミニウム等の金属からなる画素電極をマトリックス状に複数設け、この複数の画素電極と透明基板に設けた共通電極との間に液晶を封入して、複数の画素電極と共通電極との間に電圧を印加して、透明基板側から入射させた入射光に各色光の画像信号に応じて光変調し、この入射光を複数の画素電極で反射させた画像光を出射するように反射型として構成されている。このような反射型液晶パネル３３は、画素集積度が高いので高解像度画像に適しており、また、複数の画素電極の下方に回路構造を積層できるので、開口率を９０％程度に高めることができ、明るく滑らかで細密な画像を表示できるという長所がある。
【００３９】
この後、Ｒ光用のワイヤグリッド偏光子３２で反射されたＳ偏光光によるＲ光は、Ｒ光用の三角柱３１内で３色合成クロスダイクロイックプリズム４０と対向して配置されたＲ光用の不要偏光光除去手段となる透過型偏光板３６に入射され、この透過型偏光板３６で不要な偏光成分であるＰ偏光光（不要偏光光）を除去しながらＲ光を３色合成クロスダイクロイックプリズム４０の入射面４０ａから入射させている。
【００４０】
この際、上記した不要偏光光除去手段となる透過型偏光板３６は、ワイヤグリッド偏光子３２で反射された反射光に不要偏光光であるＰ偏光光が混入されている場合に、このままでは表示画像のコントラスト比が低下する要因となるので、不要なＰ偏光光を除去するために設けられている。そして、透過型偏光板３６としては、基材フィルム（ポリビニルアルコール；ＰＶＡ）にヨウ素や有機染料などの二色性の材料を染色、吸着させ、高度に延伸、配向させることで、吸収二色性を発現させているものである。このＰＶＡ偏光層をＴＡＣ（トリアセチルセルロース）層で挟んだ偏光フィルムを、ガラス基板上に粘着材、または、接着剤で貼り付けた構成である。このような吸収二色性を基本原理とした透過型偏光板３６は、入射する光束の直交する偏光成分のうち、二色性染料の配列と同方向の偏光成分を吸収し、他方の偏光成分を透過する。
【００４１】
この透過型偏光板３６は光吸収型であるので、耐熱性、放熱性を考慮し、水晶やサファイアなどの熱伝導性に優れた基板を用いて構成することが望ましい。光利用率の向上のためと、界面での不要反射光による表示画像の品位低下を防止するため、透過型偏光板３６の空気界面には、減反射コートを施す必要がある。これらの偏光特性、反射防止膜特性は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色について最適化されることが望ましい。
【００４２】
また、透過型偏光板３６は、片面フィルムで構成しても良いが、フィルムの表面を波長オーダで平坦化するのは困難であるので、このフィルム表面の非平面性が波面収差となり、解像度を劣化させる要因となる。そこで、より高い解像度を実現するためには、この偏光フィルムを平坦な光学研磨の施された基板（白板ガラス、光学ガラス、水晶、石英、サファイアなど）で挟み、接着剤、または、粘着材でフィルムの凹凸を埋めることで、解像度劣化を防ぐことができる。
【００４３】
以下、上記したＲ光と同様に、Ｇ光及びＢ光をＧ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｇ及びＢ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂに入射させた時に、Ｇ光用及びＢ光用の反射型液晶パネル３３，３３で光変調されて反射されたＳ偏光光のＧ光及びＢ光を３色合成クロスダイクロイックプリズム４０の入射面４０ｂ及び入射面４０ｃから入射させている。
【００４４】
この後、３色合成クロスダイクロイックプリズム４０の各入射面４０ａ〜４０ｃから入射されたＲ光，Ｇ光，Ｂ光の各画像光は、３色合成クロスダイクロイックプリズム４０内に形成した第１，第２ダイクロイック膜４０ｅ，４０ｆによって色合成され、この色合成クロスダイクロイックプリズム４０で得られた色合成画像光が出射面４０ｄから出射されて１／４波長板４１を介して投射レンズ４２に入射され、この投射レンズ４２によって図示しないスクリーン上に拡大投射されて実像を結像し、色合成画像光を表示している。
【００４５】
上記した３色合成クロスダイクロイックプリズム４０は、光学ガラスを用いて直方体（立方体も含む）に形成されており、上面から見た時に第１，第２ダイクロイック膜４０ｅ，４０ｆがＸ字状にクロスしている。
【００４６】
この際、３色合成クロスダイクロイックプリズム４０内の第１ダイクロイック膜４０ｅは、入射面４０ａから入射したＲ光を反射して９０°方向を変えて出射面４０ｄから出射させ、且つ、入射面４０ｂから入射したＧ光をそのまま透過して出射面４０ｄから出射させ、入射面４０ｃから入射したＢ光も透過させる機能を備えている。また、３色合成クロスダイクロイックプリズム４０内の第２ダイクロイック膜４０ｆは、入射面４０ｃから入射したＢ光を反射して９０°方向を変えて出射面４０ｄから出射させ、且つ、入射面４０ｂから入射したＧ光をそのまま透過して出射面４０ｄから出射させ、入射面４０ａから入射したＲ光も透過させる機能を備えている。従って、３色合成クロスダイクロイックプリズム４０内に形成した第１，第２ダイクロイック膜４０ｅ，４０ｆで３色合成が可能になっている。
【００４７】
また、３色合成クロスダイクロイックプリズム４０と投射レンズ４２との間に配置した１／４波長板４１は、投射レンズ４２のレンズ表面からの微量な反射光が３色合成クロスダイクロイックプリズム４０，透過型偏光板３６，ワイヤグリッド偏光子３２を介して反射型液晶パネル３３側に戻り、再度反射されてスクリーンに達し、ゴースト状に不要光が現われるのを防ぐためのものであり、この１／４波長板４１は必要に応じて設置すれば良いものである。
【００４８】
ここで、上記したＲ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｒ，Ｇ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｇ，Ｂ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂにおいて、実施例１の要部となるＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１の内部圧力を均一化することについて図４及び図５を用いて説明する。
【００４９】
図４は本発明に係る実施例１の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体及び３色合成クロスダイクロイックプリズム並びに投射レンズを下方から見た時に、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化するためにダクトを配管した状態を示した斜視図、
図５は本発明に係る実施例１の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化するためにダクトを配管した状態を示した斜視図である。
【００５０】
上記したＲ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｒ，Ｇ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｇ，Ｂ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂ内に、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光をそれぞれ入射させた時に、各色光用の三角柱３１内を密閉構造に形成することにより、各色光用の三角柱３１に取り付けたワイヤグリッド偏光子３２は、湿度や埃等の周囲環境から保護されるようになる。
【００５１】
ところが、各色光用の三角柱３１内で各色光がワイヤグリッド偏光子３２，反射型液晶パネル３３，透過型偏光板３６を通過する時に、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光に色分解された各色光はそれぞれ光学部品に対して透過率に違いがあり、一般的にＢ光の透過率はＲ光、Ｇ光と比較して２％程度低い。この際、透過せずに光学部品に吸収された各色光は熱に変換されることがわかっており、透過率が低いほど発熱量が多い。このため、Ｂ光が入射するＢ光用の三角柱３１内の温度は、Ｒ光，Ｇ光が入射するＲ，Ｇ光用の各三角柱３１内の温度と比較して高くなる。
【００５２】
また、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１の内部空間は温度上昇と共にこれに伴う圧力上昇が発生し、且つ、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１内の発熱温度の違いは、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１の内部空間の圧力上昇に差が発生することになるので、Ｂ光用の三角柱３１の内部空間の圧力がＲ，Ｇ光用の各三角柱３１の内部空間の圧力と比較して高くなる。
【００５３】
従って、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１に接着された各色光用の各ワイヤグリッド偏光子３２のうちで、Ｂ光用のワイヤグリッド偏光子３２が一番内部圧力の影響を受けることになり、この時の内部圧力によりＢ光用のワイヤグリッド偏光子３２はＲ，Ｇ光用の各ワイヤグリッド偏光子３２よりも変形しやすくなる。とくに、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各ワイヤグリッド偏光子３２の変形量の違いは、色合成画像光の結像時に画素ずれを起こす危険性があることから、各色光用のワイヤグリッド偏光子３２の各変形量を各色ごとに同じようにしなければならないし、また、各色光用のワイヤグリッド偏光子３２の各変形量を極力小さく抑えて光学特性を良好にする必要がある。
【００５４】
そこで、図４及び図５に示した如く、この実施例１では、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂに設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１の各底面３１ａとベース台２５（図２）との間にダクト手段として３分岐したダクト４５が各三角柱３１に向かって配管されている。そして、ダクト４５から３分岐した分岐路４５ｒ，４５ｇ，４５ｂは、各三角柱３１の各底面３１ａの略中央部位に貫通して穿設した各丸孔３１ａ内に連通している。
【００５５】
この際、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１の各底面３１ａとベース台２５（図２）との間に配管用のスペースを確保できない場合には、ダクト４５をベース台２５の下面側に配管して、ダクト４５に沿ってベース台２５に図示しない逃げ溝を形成すれば良い。更に、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１の各底面３１ａ側でなく、各底面３１ａと反対側の各上面側にダクト４５を配管することも可能である。
【００５６】
そして、Ｂ光用の三角柱３１の内部空間の圧力がＲ，Ｇ光用の各三角柱３１の内部空間の圧力よりも高くなっても、３分岐したダクト４５をＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１の各底面３１から内部空間に連通させることで、Ｂ光用の三角柱３１内の圧力がＲ，Ｇ光用の各三角柱３１内に分配されるので、これにより各三角柱３１の内部空間の圧力内部が平均化される。
【００５７】
従って、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１に接着したＲ，Ｇ，Ｂ光用の各ワヤグリッド偏光子３２の各変形量が同じになるので、色合成画像光の結像時に発生する画素ずれを起こすことがなくなると共に、各色光用のワイヤグリッド偏光子３２の各変形量も極力小さく抑えることができると共に、高輝度化、高コントラス化が達成できるので、実施例１の投射型表示装置１０Ａへの品質及び信頼性向上に寄与できると共に、各色光用の三角柱３１は小型に形成されているので投射型表示装置１０Ａの小型化を図ることができる。
【００５８】
次に、実施例１の投射型表示装置１０Ａを一部変形させた変形例１，２について図６及び図７を用いて、実施例１に対して異なる点を中心にして簡略に説明する。
【００５９】
図６は本発明に係る実施例１の投射型表示装置を一部変形させた変形例１において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化するためにダクトを配管した状態を示した斜視図、
図７は本発明に係る実施例１の投射型表示装置を一部変形させた変形例２において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化するために気体連通箱を介してダクトを配管した状態を示した斜視図である。
【００６０】
まず、図６に示した如く、実施例１を一部変形させた変形例１では、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂに設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１の各底面３１ａにダクト４５から３分岐した分岐路４５ｒ，４５ｇ，４５ｂを配管し、且つ、分岐路４５ｒ，４５ｇ，４５ｂの合流点近傍に圧力調整装置４６を取り付けることで、各色光用の三角柱３１の内部圧力を一定に保つことが可能になる。この際、圧力調整装置４６は空間内が容易に膨張収縮することで圧力調整を行うことができるものであれば材質または構造は問わない。
【００６１】
次に、図７に示した如く、実施例１を一部変形させた変形例２では、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂに設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１の各底面３１ａ側にダクト手段として気体連通箱４７を設置し、この気体連通箱４７の各側面から各三角柱３１の各底面３１ａに向けてダクト４８ｒ，４８ｇ，４８ｂが配管されているので、各色光用の三角柱３１の内部圧力を均一化することができる。
【実施例２】
【００６２】
図８は本発明に係る実施例２の投射型表示装置の構成を示した平面図、
図９は本発明に係る実施例２の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体及び３色合成クロスダイクロイックプリズム並びに投射レンズを上方から見た斜視図、
図１０は本発明に係る実施例２の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化するためにダクトを連結した状態を示した斜視図である。
【００６３】
図８及び図９に示した如く、本発明に係る実施例２の投射型表示装置１０Ｂでは、Ｒ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｒ’及びＧ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｇ’並びにＢ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂ’内に実施例１で用いた各色光用の透過型偏光板３６に置き換えて、各色光用の不要偏光光除去手段として、不要偏光光を反射する各色光用の反射型偏光板３７を用いている点が実施例１に対して異なっているだけであるので、実施例１に対して異なる点について以下簡略に説明する。
【００６４】
即ち、図９に示した如く、実施例２の投射型表示装置１０Ｂでは、Ｒ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｒ’及びＧ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｇ’並びにＢ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂ’のそれぞれは、内部を中空状に形成した三角柱３１を各色光ごとに用意して、各色光用の三角柱３１内で色分解光学系１７〜１９からの各色光の光路に対して４５°傾斜して形成した第１面３１ｃに偏光分離手段となる板状のワイヤグリッド偏光子３２が接着剤により接着されて取り付けられ、且つ、色分解光学系１７〜１９からの各色光の光路に対して直交して形成した第２面３１ｄに反射型液晶パネル３３がアパーチャマスク板３４を介して取り付けられている点は実施例１に対して同じであるものの、色分解光学系１７〜１９からの各色光の光路に対して平行に形成した第３面３１ｅに不要偏光光除去手段となる反射型偏光板３７が実施例１の透過型偏光板３６に代えて接着剤により接着されて取り付けられ、各色光用の反射型偏光板３７側を３色合成クロスダイクロイックプリズム４０の各入射面４０ａ〜４０ｃに対してそれぞれ隙間を隔てて対向させている点が実施例１に対して異なっている。
【００６５】
この際、不要偏光光除去手段となる反射型偏光板３７として、例えば、ワイヤグリッド偏光子を用いており、このワイヤグリッド偏光子は、実施例１で用いた光吸収型の透過型偏光板３６に比較して耐熱性や耐光性に優れているので、ハイパワーの光源１１からの光に対して十分な信頼性を得ることができる。
【００６６】
従って、実施例２では、各色光用のワイヤグリッド偏光子３２で反射された各色光用の反射型液晶パネル３３からの各色の画像光に対して各色光用の反射型偏光板３７によりＳ偏光光以外の不要偏光光（Ｐ偏光光）を除去してＳ偏光光が出射され、この後、各色光用の反射型偏光板３７を透過した各色の画像光を３色合成クロスダイクロイックプリズム４０で色合成している。
【００６７】
そして、図１０に示した如く、この実施例２でも、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体３０Ｒ’，３０Ｇ’，３０Ｂ’に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１の各底面３１ａにダクト手段となるダクト４５から３分岐した分岐路４５ｒ，４５ｇ，４５ｂを配管することで、各色光用の三角柱３１の内部圧力を一定に保つことが可能になる。
【００６８】
これにより、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１に接着したＲ，Ｇ，Ｂ光用の各ワイヤグリッド偏光子３２及び反射型偏光板３７の各変形量が同じになるので、色合成画像光の結像時に発生する画素ずれを起こすことがなくなると共に、各色光用のワイヤグリッド偏光子３２及び反射型偏光板３７の各変形量も極力小さく抑えることができると共に、高輝度化、高コントラス化が達成できるので、実施例２の投射型表示装置１０Ｂへの品質及び信頼性向上に寄与できると共に、ここでも各色光用の三角柱３１は小型に形成されているので投射型表示装置１０Ｂの小型化を図ることができる。
【００６９】
尚更に、上記した本発明に係る実施例２の投射型表示装置１０Ｂに対して、実施例１の変形例１，２と略同様の構成を採用することにより、実施例２の各変形例を構成することが可能であることは明らかである。
【実施例３】
【００７０】
図１１は本発明に係る実施例３の投射型表示装置の構成を示した平面図、
図１２は本発明に係る実施例３の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体及び３色合成クロスダイクロイックプリズム並びに投射レンズを上方から見た斜視図、
図１３は本発明に係る実施例３の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化するためにダクトを連結した状態を示した斜視図である。
【００７１】
図１１及び図１２に示した如く、本発明に係る実施例３の投射型表示装置１０Ｃでは、Ｒ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｒ’’及びＧ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｇ’’並びにＢ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂ’’と、３色合成クロスダイクロイックプリズム４０の各入射面４０ａ〜４０ｃに各色光用の不要偏光光除去手段としてそれぞれ固着させた光吸収型の透過型偏光板３９が、実施例１に対して異なっているだけであるので、実施例１に対して異なる点について以下簡略に説明する。
【００７２】
即ち、図１２に示した如く、実施例３の投射型表示装置１０Ｃでは、Ｒ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｒ’’及びＧ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｇ’’並びにＢ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂ’’のそれぞれは、内部を中空状に形成した三角柱３１を各色光ごとに用意して、各色光用の三角柱３１内で色分解光学系１７〜１９からの各色光の光路に対して４５°傾斜して形成した第１面３１ｃに偏光分離手段となる板状のワイヤグリッド偏光子３２が接着剤により接着されて取り付けられ、且つ、色分解光学系１７〜１９からの各色光の光路に対して直交して形成した第２面３１ｄに反射型液晶パネル３３がアパーチャマスク板３４を介して取り付けられている点は実施例１に対して同じであるものの、色分解光学系１７〜１９からの各色光の光路に対して平行に形成した第３面３１ｅに透明ガラス板３８が実施例１の透過型偏光板３６に代えて接着剤により接着されて取り付けられ、各色光用の透明ガラス板３８側を３色合成クロスダイクロイックプリズム４０の各入射面４０ａ〜４０ｃに対してそれぞれ隙間を隔てて対向させている点が実施例１に対して異なっている。
【００７３】
上記に伴って、３色合成クロスダイクロイックプリズム４０の各入射面４０ａ〜４０ｃには、各色光用の不要偏光光除去手段として光吸収型の透過型偏光板３９がそれぞれ固着されている。
【００７４】
従って、実施例３では、各色光用のワイヤグリッド偏光子３２で反射された各色光用の反射型液晶パネル３３からの各色の画像光が各色光用の透明ガラス板３８からそのまま出射され、この後、各色光用の透明ガラス板３８を透過した各色の画像光に対して３色合成クロスダイクロイックプリズム４０の各入射面４０ａ〜４０ｃに固着させた各色光用の透過型偏光板３９によりＳ偏光光以外の不要偏光光（Ｐ偏光光）を除去して、各色光用の透過型偏光板３９を透過した各色の画像光を３色合成クロスダイクロイックプリズム４０で色合成している。
【００７５】
そして、図１３に示した如く、この実施例３でも、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体３０Ｒ’ ’，３０Ｇ’ ’，３０Ｂ’’に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１の各底面３１ａにダクト手段となるダクト４５から３分岐した分岐路４５ｒ，４５ｇ，４５ｂを配管することで、各色光用の三角柱３１の内部圧力を一定に保つことが可能になる。
【００７６】
これにより、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１に接着したＲ，Ｇ，Ｂ光用の各ワイヤグリッド偏光子３２の各変形量が同じになるので、色合成画像光の結像時に発生する画素ずれを起こすことがなくなると共に、各色光用のワイヤグリッド偏光子３２の各変形量も極力小さく抑えることができると共に、高輝度化、高コントラス化が達成できるので、実施例３の投射型表示装置１０Ｃへの品質及び信頼性向上に寄与できると共に、ここでも各色光用の三角柱３１は小型に形成されているので投射型表示装置１０Ｃの小型化を図ることができる。
【００７７】
尚更に、上記した本発明に係る実施例３の投射型表示装置１０Ｃに対して、実施例１の変形例１，２と略同様の構成を採用することにより、実施例３の各変形例を構成することが可能であることは明らかである。
【実施例４】
【００７８】
図１４は本発明に係る実施例４の投射型表示装置の構成を示した平面図、
図１５は本発明に係る実施例４の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体及び３色合成クロスダイクロイックプリズム並びに投射レンズを上方から見た斜視図、
図１６は本発明に係る実施例４の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化するためにダクトを連結した状態を示した斜視図である。
【００７９】
図１４及び図１５に示した如く、実施例４の投射型表示装置１０Ｄでは、Ｒ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｒ’’及びＧ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｇ’’に対して実施例３の技術的思想を適用し、Ｒ光及びＧ光に対して不要偏光光除去手段として光吸収型の透過型偏光板３９を３色合成クロスダイクロイックプリズム４０の各入射面４０ａ，４０ｂに固着させる一方、Ｂ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂ’に対して実施例２の技術的思想を適用し、Ｂ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂ’内にＢ光に対して不要偏光光除去手段として比較的耐熱性及び耐光性がある反射型偏光板３７を用いている点が特徴である。
【００８０】
即ち、図１５に示した如く、実施例４の投射型表示装置１０Ｄでは、Ｒ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｒ’’及びＧ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｇ’’のそれぞれは、内部を中空状に形成したＲ光用及びＧ光用の三角柱３１内で色分解光学系１７〜１９からのＲ光及びＧ光の光路に対して４５°傾斜して形成した第１面３１ｃに偏光分離手段となる板状のワイヤグリッド偏光子３２が接着剤により接着されて取り付けられ、且つ、色分解光学系１７〜１９からのＲ光及びＧ光の光路に対して直交して形成した第２面３１ｄに反射型液晶パネル３３がアパーチャマスク板３４を介して取り付けられている点は実施例１に対して同じであるものの、色分解光学系１７〜１９からのＲ光及びＧ光の光路に対して平行に形成した第３面３１ｅに透明ガラス板３８が実施例１の透過型偏光板３６に代えて接着剤により接着されて取り付けられ、Ｒ光用及びＧ光用の透明ガラス板３８側を３色合成クロスダイクロイックプリズム４０の各入射面４０ａ，４０ｂに固着させたＲ光用及びＧ光用の不要偏光光除去手段となる透過型偏光板３９に対して各隙間を隔てて対向させている点が実施例１に対して異なっているものの、実施例３と同じ形態である。
【００８１】
一方、Ｂ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂ’は、内部を中空状に形成したＢ光用の三角柱３１内で色分解光学系１７〜１９からのＢ光の光路に対して４５°傾斜して形成した第１面３１ｃに偏光分離手段となる板状のワイヤグリッド偏光子３２が接着剤により接着されて取り付けられ、且つ、色分解光学系１７〜１９からのＢ光の光路に対して直交して形成した第２面３１ｄに反射型液晶パネル３３がアパーチャマスク板３４を介して取り付けられている点は実施例１に対して同じであるものの、色分解光学系１７〜１９からのＢ光の光路に対して平行に形成した第３面３１ｅに不要偏光光除去手段となる反射型偏光板３７が実施例１の透過型偏光板３６に代えて接着剤により接着されて取り付けられ、Ｂ光用の反射型偏光板３７側を３色合成クロスダイクロイックプリズム４０の入射面４０ｃに対して隙間を隔てて対向させている点が実施例１に対して異なっているものの、実施例２と同じ形態である。
【００８２】
この実施例４では、Ｇ光に対してのみ反射型偏光板３７としてワイヤグリッド偏光子を用いているが、このワイヤグリッド偏光子は一般的に１枚あたりのコストが光吸収型の透過型偏光板３９に比べて高価である。
【００８３】
従って、コストと信頼性のバランスを考慮して、Ｒ光及びＧ光に対して光吸収型の透過型偏光板３９を用い、Ｂ光に対して比較的耐熱性及び耐光性がある反射型偏光板３７を用いている。この際、Ｂ光に対して反射型偏光板３７を用いる理由は、光吸収型の透過型偏光板３９が短波長側の光吸収率が高く発熱も大きいことと、短波長のＢ光に対して耐光性が弱いので、Ｂ光の偏光特性が低下し易く、Ｒ光やＧ光よりもＢ光に対して改善するのが効果的であるからである。
【００８４】
そして、図１６に示した如く、この実施例４でも、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体３０Ｒ’ ’，３０Ｇ’ ’，３０Ｂ’に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１の各底面３１ａにダクト手段となるダクト４５から３分岐した分岐路４５ｒ，４５ｇ，４５ｂを配管することで、各色光用の三角柱３１の内部圧力を一定に保つことが可能になる。
【００８５】
これにより、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１に接着したＲ，Ｇ，Ｂ光用の各ワイヤグリッド偏光子３２の各変形量が同じになるので、色合成画像光の結像時に発生する画素ずれを起こすことがなくなると共に、各色光用のワイヤグリッド偏光子３２の各変形量も極力小さく抑えることができると共に、高輝度化、高コントラス化が達成できるので、実施例４の投射型表示装置１０Ｄへの品質及び信頼性向上に寄与できると共に、ここでも各色光用の三角柱３１は小型に形成されているので投射型表示装置１０Ｄの小型化を図ることができる。
【００８６】
尚更に、上記した本発明に係る実施例４の投射型表示装置１０Ｄに対して、実施例１の変形例１，２と略同様の構成を採用することにより、実施例４の各変形例を構成することが可能であることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明に係る実施例１の投射型表示装置の全体構成を示した平面図である。
【図２】本発明に係る実施例１の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体及び３色合成クロスダイクロイックプリズム並びに投射レンズを上方から見た斜視図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る実施例１の投射型表示装置において、反射型液晶パネル組立体内のワイヤグリッド偏光子を説明するための図である。
【図４】本発明に係る実施例１の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体及び３色合成クロスダイクロイックプリズム並びに投射レンズを下方から見た時に、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化するためにダクトを配管した状態を示した斜視図である。
【図５】本発明に係る実施例１の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化するためにダクトを配管した状態を示した斜視図である。
【図６】本発明に係る実施例１の投射型表示装置を一部変形させた変形例１において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化するためにダクトを配管した状態を示した斜視図である。
【図７】本発明に係る実施例１の投射型表示装置を一部変形させた変形例２において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化するために気体連通箱を介してダクトを配管した状態を示した斜視図である。
【図８】本発明に係る実施例２の投射型表示装置の構成を示した平面図である。
【図９】図９は本発明に係る実施例２の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体及び３色合成クロスダイクロイックプリズム並びに投射レンズを上方から見た斜視図である。
【図１０】本発明に係る実施例２の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化するためにダクトを連結した状態を示した斜視図である。
【図１１】本発明に係る実施例３の投射型表示装置の構成を示した平面図である。
【図１２】本発明に係る実施例３の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体及び３色合成クロスダイクロイックプリズム並びに投射レンズを上方から見た斜視図である。
【図１３】本発明に係る実施例３の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化するためにダクトを連結した状態を示した斜視図である。
【図１４】本発明に係る実施例４の投射型表示装置の構成を示した平面図である。
【図１５】本発明に係る実施例４の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体及び３色合成クロスダイクロイックプリズム並びに投射レンズを上方から見た斜視図である。
【図１６】本発明に係る実施例４の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化するためにダクトを連結した状態を示した斜視図である。
【図１７】従来例の投射型表示装置を示した構成図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０Ａ…実施例１の投射型表示装置、
１０Ｂ…実施例２の投射型表示装置、
１０Ｃ…実施例３の投射型表示装置、
１０Ｄ…実施例４の投射型表示装置、
１１…光源、１５…偏光変換光学素子（偏光変換プリズムアレイ）、
１７…第１のダイクロイックミラー、１９…第２のダイクロイックミラー、
２５…ベース台、
３０Ｒ，３０Ｒ’，３０Ｒ’’…Ｒ光用反射型液晶パネル組立体、
３０Ｇ，３０Ｇ’，３０Ｇ’’…Ｇ光用反射型液晶パネル組立体、
３０Ｂ，３０Ｂ’，３０Ｂ’’…Ｂ光用反射型液晶パネル組立体、
３１…三角柱、３１ａ…上面、３１ｂ…下面、３１ｃ〜３１ｅ…第１面〜第３面、
３２…ワイヤグリッド偏光子、
３３…反射型空間光変調素子（反射型液晶パネル）、
３４…アパーチャマスク板、３５…ヒートシンク、
３６…透過型偏光板、３７…反射型偏光板、
３８…透明ガラス板、３９…透過型偏光板、
４０…３色合成クロスダイクロイックプリズム、
４０ａ〜４０ｃ…入射面、４０ｄ…出射面、
４２…投射レンズ、
４５…ダクト、４５ｒ，４５ｇ，４５ｂ…分岐路、
４６…圧力調整、４７…気体連通箱、４８ａ〜４８ｃ…ダクト。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光に対応してそれぞれ用意した各色光用の三角柱内に偏光分離手段となるワイヤグリッド偏光子と、画像形成手段となる反射型空間光変調素子（反射型液晶パネル）と、不要光分離手段となる偏光板又は透明なガラス板とを収納して、各色光用の三角柱内を均一な圧力で密閉した状態で、各色光用の三角柱を３色合成ダイクロイックプリズムの各入射面に対向させて構成した投射型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カラー画像を拡大投射するための投射型表示装置は、光学構成部材の配置関係により各種の構造形態があるものの、液晶パネルなどを用いた空間光変調素子（以下、液晶パネルと記す）に対して光を透過する透過型と、光を反射する反射型とがあり、いずれの型の場合でも光源から出射した白色光を色分解光学系によりＲ光（赤色光），Ｇ光（緑色光），Ｂ光（青色光）の３原色光に色分解して、この３原色光を対応したＲ，Ｇ，Ｂ光用の各液晶パネルにそれぞれ導き、更に、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各液晶パネルでＲ，Ｇ，Ｂ光の各画像信号に応じてそれぞれ光変調されたＲ光，Ｇ光，Ｂ光の各画像光を色合成光学系により色合成して、色合成光学系で得られた色合成画像光を投射レンズからスクリーン上に拡大投射させるものである。
【０００３】
この際、この種の投射型表示装置において、透過型の場合には投射した画像に対して高解像度化に難がある。そこで、高解像度化を達成するために反射型の液晶パネルを採用した場合に、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネルに光を入射させる光学素子から投射レンズまでの部分を含む空間を透明なカバーで密閉した投射型表示装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−２０２５３８号公報。
【０００４】
図１７は従来例の投射型表示装置を示した構成図である。
【０００５】
図１７に示した従来例の投射型表示装置１００は、上記した特許文献１（特開２００３−２０２５３８号公報）に開示されているものであり、ここでは特許文献１を参照して簡略に説明する。
【０００６】
図１７に示した如く、従来例の投射型表示装置１００では、筺体１０１内に設けた光源１０２から放射された光がリフレクタ１０３で反射されて平行光に変換され、集光レンズ１０４を経た後に、Ｂ光（青色光）を反射し且つＲ光（赤色光）及びＧ光（緑色光）を透過する第１ダイクロイックミラー１０５に入射する。
【０００７】
ここで、第１ダイクロイックミラー１０５で反射されたＢ光は、光路を９０°方向を変えて後述するカバーガラス１０８を透過してＢ光用の偏光ビームスプリッタ１１０Ｂに入力され、且つ、偏光ビームスプリッタ１１０Ｂの偏光分離面で反射されてＢ光用の反射型液晶パネル１１１Ｂに入力される。
【０００８】
また、第１ダイクロイックミラー１０５を透過したＲ光及びＧ光は、反射ミラー１０６で反射されて光路を９０°方向を変えてＧ光を反射し且つＲ光を透過する第２ダイクロイックミラー１０７に入射する。そして、Ｇ光は第２ダイクロイックミラー１０７で反射されて光路を９０°方向を変えてカバーガラス１０８を透過した後にＧ光用の偏光ビームスプリッタ１１０Ｇの偏光分離面をそのまま透過してＧ光用の反射型液晶パネル１１１Ｇに入力される一方、Ｒ光は第２ダイクロイックミラー１０７及びカバーガラス１０８を順に透過した後にＲ光用の偏光ビームスプリッタ１１０Ｒの偏光分離面で反射されてＲ光用の反射型液晶パネル１１１Ｒに入力される。
【０００９】
そして、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂでは、各ワイヤ１１２を介して入力したＲ，Ｇ，Ｂ光の各画像信号に応じてそれぞれ光変調されたＲ光，Ｇ光，Ｂ光の各画像光をＲ，Ｇ，Ｂ光用の各偏光ビームスプリッタ１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂを介して３色合成用のダイクロイックプリズム１１３に入射し、このダイクロイックプリズム１１３で各色の画像光を色合成した後に色合成画像光を投射レンズ１１４側に出射している。
【００１０】
この際、従来の投射型表示装置１００では、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各偏光ビームスプリッタ１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂと、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂと、ダイクロイックプリズム１１３と、投射レンズ１１４の一部とが筺体１０１に対して固定されたシャーシ１１５上に位置決めされて取り付けられていると共に、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各偏光ビームスプリッタ１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂと、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂと、ダイクロイックプリズム１１３と、投射レンズ１１４の一部とを含む空間内を透明なカバーガラス１０８により密閉することで、この空間内に塵や埃の侵入が防止されているので、投射レンズ１１４を介してスクリーン（図示せず）に投射される色合成画像光の色ずれによる画質の劣化を防止できる旨が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、上記した従来例の投射型表示装置１００によれば、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各偏光ビームスプリッタ１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂと、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂと、ダイクロイックプリズム１１３と、投射レンズ１１４の一部とを含む空間内を透明なカバーガラス１０８により塵や埃の侵入を防止するように密閉しているものの、この透明なカバーガラス１０８内の空間は大型化してしまい、これに伴って、従来例の投射型表示装置１００が大型化することは明らかである。
【００１２】
更に、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各偏光ビームスプリッタ１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂに入射したＲ光，Ｇ光，Ｂ光と、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂで光変調されたＲ光，Ｇ光，Ｂ光の各画像光とを立方形状の各偏光ビームスプリッタ１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂで偏光成分を分離しているために、偏光分離手段も大型化してしまうので問題である。
【００１３】
そこで、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光に対応した各色光用の反射型空間光変調素子から出射した各色の画像光に対して良好な偏光分離特性を有するワイヤグリッド偏光子を各色光ごとに用いた時に、各色光用の三角柱にワイヤグリッド偏光子と、反射型空間光変調素子と、偏光板又は透明なガラス板とを取り付けて、各色光用の三角柱内を密閉した上で各色光用の三角柱の内部圧力をダクト手段により均一化することで、色合成画像光の結像時に発生する画素ずれを起こすことがなく、且つ、各色光用のワイヤグリッド偏光子の各変形量も極力小さく抑えることができると共に、小型化が可能な投射型表示装置が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、請求項１記載の発明は、光源と、
前記光源から発する光をＲ光，Ｇ光，Ｂ光の各色光に色分解する色分解光学系と、
前記Ｒ光，前記Ｇ光，前記Ｂ光の一方向の偏光成分をそれぞれ透過させると共に、透過した前記Ｒ光，前記Ｇ光，前記Ｂ光を各色光用の反射型空間光変調素子で各色光の画像信号に応じて光変調して得られた前記一方向の偏光成分とは異なる他方向の偏光成分を各色の画像光として反射させる各色光用のワイヤグリッド偏光子と、
前記各色光用のワイヤグリッド偏光子で反射された前記各色光用の反射型空間光変調素子からの前記各色の画像光に対して不要な偏光成分を除去して出射させる各色光用の偏光板と、
前記各色光用の偏光板から出射した前記各色の画像光を色合成して色合成画像光として出射させる色合成光学系と、
前記色合成画像光を投射する投射レンズとを備えた投射型表示装置であって、
前記各色光用のワイヤグリッド偏光子を取り付けるために前記色分解光学系からの各色光の光路に対して４５°傾斜して形成した第１面と、前記各色光用の反射型空間光変調素子を取り付けるために前記色分解光学系からの各色光の光路に対して直交して形成した第２面と、前記各色光用の偏光板を取り付けるために前記色分解光学系からの各色光の光路に対して平行に形成した第３面と、下面及び上面とを有し、各面で三角柱状に囲まれた内部が密閉された各色光用の三角柱と、
前記各色光用の三角柱の内部圧力を均一化するダクト手段とを備えたことを特徴とする投射型表示装置である。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の投射型表示装置によると、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光に対応して３個の反射型空間光変調素子（反射型液晶パネル）を適用した投射型表示装置において、とくに、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光に対応した各色光用の反射型空間光変調素子から出射した各色の画像光に対して良好な偏光分離特性を有するワイヤグリッド偏光子を各色光ごとに用いた時に、各色光用の三角柱にワイヤグリッド偏光子と、反射型空間光変調素子と、透過型偏光板とを取り付けて、各色光用の三角柱内を密閉した上で各色光用の三角柱の内部圧力をダクト手段により均一化しているので、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱に接着したＲ，Ｇ，Ｂ光用の各ワヤグリッド偏光子の各変形量が同じになるので、色合成画像光の結像時に発生する画素ずれを起こすことがなくなると共に、各色光用のワイヤグリッド偏光子の各変形量も極力小さく抑えることができると共に、高輝度化、高コントラス化が達成できるので、投射型表示装置への品質及び信頼性向上に寄与できる。この際、各色光用の三角柱は小型に形成されているので投射型表示装置の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明に係る投射型表示装置の一実施例を図１乃至図１６を参照して、実施例１〜実施例４の順に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明に係る実施例１の投射型表示装置の全体構成を示した平面図、
図２は本発明に係る実施例１の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体及び３色合成クロスダイクロイックプリズム並びに投射レンズを上方から見た斜視図、
図３（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る実施例１の投射型表示装置において、反射型液晶パネル組立体内のワイヤグリッド偏光子を説明するための図である。
【００１８】
図１に示した如く、本発明に係る実施例１の投射型表示装置１０Ａは、後述するようにＲ光，Ｇ光，Ｂ光にそれぞれ対応した空間光変調素子として光を反射する反射型を用いて構成されている。
【００１９】
この実施例１の投射型表示装置１０Ａでは、無偏光の白色光を出射する光源１１と、光源１１からの白色光をＲ光（赤色光），Ｇ光（緑色光），Ｂ光（青色光）に色分解する色分解光学系１７〜１９と、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型空間光変調素子（以下、反射型液晶パネルと記す）３３と、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル３３でそれぞれ光変調された各色の画像光を色合成する３色合成クロスダイクロイックプリズム４０と、この３色合成クロスダイクロイックプリズム４０で得られた色合成画像光を投射する投射レンズ４２とが同一平面上に配置されている。
【００２０】
まず、光源１１はメタルハライドランプ，キセノンランプ，ハロゲンランプなどを用いてＲ光，Ｇ光，Ｂ光を含んだ無偏光の白色光を出射しており、この光源１１から出射した白色光が凹球面反射鏡１２で反射されることにより、略々平行光となって凹球面反射鏡１２の前面に取り付けた第１のフライアイレンズアレイ１３と、この第１のフライアイレンズアレイ１３の前方に設けた第２のフライアイレンズアレイ１４とに順に入射される。これら第１，第２のフライアイレンズアレイ１３，１４は、対をなして白色光の光束内の照度分布を均一化するためのインテグレータを構成している。尚，光源１１の前方に、紫外光及び赤外光をカットする図示しない可視外光除去フィルタを配置しても良い。
【００２１】
この後、第１，第２のフライアイレンズアレイ１３，１４により照度分布を均一化された無偏光の白色光は、偏光変換光学素子となる偏光変換プリズムアレイ１５に入射される。この偏光変換プリズムアレイ１５は、偏光分離プリズムアレイと、λ／２位相差板とを有して、全体として平板状に構成されている。即ち、この偏光変換プリズムアレイ１５に入射した光は、まず、偏光分離プリズムアレイが有する偏光ビームスプリッタ膜面により、この偏光ビームスプリッタ膜面に対するＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分離される。この際、偏光変換プリズムアレイ１５の偏光ビームスプリッタ膜面は、平行なストライプ状に複数設けられており、それぞれが偏光変換プリズムアレイ１５の主面に対して４５°の傾斜を有している。この偏光ビームスプリッタ膜面において、Ｐ偏光成分は透過して偏光変換プリズムアレイ１５の裏面側に出射され、Ｓ偏光成分は反射される。一つの偏光ビームスプリッタ膜面によって反射されたＳ偏光成分は、光路を９０°曲げられ、隣接する他の偏光ビームスプリッタ膜面によって再び反射されて光路を９０°曲げられて、偏光変換プリズムアレイ１５の裏面側に出射される。そして、このようなＳ偏光成分が出射される領域には、λ／２位相差板が設けられている。このλ／２位相差板を透過したＳ偏光成分は、偏光方向を９０°回転され、偏光ビームスプリッタ膜面を透過したＰ偏光成分（または、偏光ビームスプリッタ膜面に２回反射されたＳ偏光成分）と同一の偏光方向となされる。このようにして、光源１１からの無偏光の白色光が偏光変換プリズムアレイ１５を透過した後に、所定の一方向の偏光光となされている。
【００２２】
この実施例１の形態においては、偏光変換プリズムアレイ１５を透過した光は、図１中の符号で示すように、所定の一方向の偏光光として例えばＰ偏光光に変換されている。ただし、偏光変換プリズムアレイ１５における偏光変換効率は１００％ではなく、この偏光変換プリズムアレイ１５からの出射光には、数％乃至数十％のＳ偏光成分が混入している。
【００２３】
尚、以下では、偏光変換プリズムアレイ１５によって得られる所定の一方向の偏光光をＰ偏光光として説明するが、これに限られるわけではなく、光源１１からの白色光を光変換プリズムアレイ１５でＳ偏光光に偏光変換する方法も可能である。
【００２４】
この後、偏光変換プリズムアレイ１５を透過したＰ偏光光の白色光は、フィールドレンズ１６を経て、第１のダイクロイックミラー１７に入射する。この第１のダイクロイックミラー１７では、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光を含んだ白色光からＲ光及びＧ光の２色の成分を反射させて９０°方向を変え、残りのＢ光を透過させてそのまま直進させている。そして、第１のダイクロイックミラー１７で反射されたＲ光及びＧ光は、第１の金属膜反射ミラー１８に入射し、この第１の金属膜反射ミラー１８で反射されて９０°方向を変えた後に第２のダイクロイックミラー１９に入射する。この第２のダイクロイックミラー１９では、Ｒ光を透過させてそのまま直進させて、Ｒ光をＲ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｒに入射させる一方、Ｇ光を反射させて９０°方向を変えて、Ｇ光をＧ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｇに入射させている。
【００２５】
また、第１のダイクロイックミラー１７を透過したＢ光は、第２，第３の金属膜反射ミラー２０，２１で順に反射されてＢ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂに入射される。
【００２６】
上記から第１のダイクロイックミラー１７，第１の金属膜反射ミラー１８，第２のダイクロイックミラー１９が光源１１からの白色光をＲ光，Ｇ光，Ｂ光に色分解する色分解光学系を構成している。
【００２７】
ここで、Ｒ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｒ及びＧ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｇ並びにＢ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂは全て同一に構成されており、且つ、Ｒ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｒ及びＧ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｇ並びにＢ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂは、直方体形状に形成された色合成光学系となる３色合成クロスダイクロイックプリズム４０の各入射面４０ａ〜４０ｃに対してそれぞれ隙間を隔てて対向している。
【００２８】
この際、Ｒ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｒ及びＧ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｇ並びにＢ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂと、３色合成クロスダイクロイックプリズム４０は、図２に示した如く、アルミ材などを用いたベース台２５上に接着剤により固定されている。
【００２９】
更に、図２に示した如く、Ｒ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｒ及びＧ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｇ並びにＢ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂのそれぞれは、内部を中空状に形成した三角柱３１を各色光ごとに用意して、各色光用の三角柱３１内で色分解光学系１７〜１９からの各色光の光路に対して４５°傾斜して形成した第１面３１ｃに偏光分離手段となる板状のワイヤグリッド偏光子３２が接着剤により接着されて取り付けられ、且つ、色分解光学系１７〜１９からの各色光の光路に対して直交して形成した第２面３１ｄに反射型液晶パネル３３がアパーチャマスク板３４を介して取り付けられていると共に、色分解光学系１７〜１９からの各色光の光路に対して平行に形成した第３面３１ｅに不要偏光光除去手段となる透過型偏光板３４が接着剤により接着されて取り付けられ、更に、三角柱３１の下面３１ａ及び上面３１ｂと第１面３１ｃ〜第３面３１ｅとで三角柱状に囲まれた内部を塵埃などに対して密閉させた状態で、各色光用の透過型偏光板３４側を３色合成クロスダイクロイックプリズム４０の各入射面４０ａ〜４０ｃに対してそれぞれ隙間を隔てて対向させている。
【００３０】
この際、各色光用の三角柱３１内に窒素やアルゴンなどの不活性ガスを充填することで、ワイヤグリッド偏光子３２及び反射型液晶パネル３３並びに透過型偏光板３６の変質を防止できる。
【００３１】
また、各色光用の三角柱３１にそれぞれ取り付けたワイヤグリッド偏光子３２及び反射型液晶パネル３３並びに透過型偏光板３６は、ベース台２５に対して垂設されている。
【００３２】
また、反射型液晶パネル３３は、開口を規制するアパーチャマスク板３４内に接着剤により接着されて三角柱３１に一体的に取り付けられていると共に、反射型液晶パネル３３の裏面側に放熱用のヒートシンク３５が取り付けられている。尚、反射型液晶パネル３３は、アパーチャマスク板３４を介すことなく、三角柱３１の第２面３１ｄに接着剤により直接接着しても良い。
【００３３】
そして、例えば、Ｒ光用反射型液晶パネル組立体３０ＲにＰ偏光成分のＲ光が入射した時に、このＰ偏光成分のＲ光を三角柱３１に取り付けたワイヤグリッド偏光子３２を透過させて、Ｒ光用の反射型液晶パネル３３に入射させている。
【００３４】
上記したワイヤグリッド偏光子３２は、反射型偏光板の一種であり、図３（ａ）に示した如く、光学ガラス板３２ａ上に、アルミニウムなどの金属線３２ｂを例えば１４０ｎｍのピッチで規則正しくストライプ状に多数本並べて形成したものであり、金属線３２ｂに垂直な偏光成分（例えば、Ｐ偏光光）をそのまま透過させ、且つ、金属線３２ｂに平行な偏光成分（例えば、Ｓ偏光光）は反射する機能を有している。
【００３５】
そして、図３（ｂ）に示した如く、ワイヤグリッド偏光子３２へのＰ偏光光による入射光の入射角αをパラメータとした時に、Ｐ偏光成分の透過率の波長依存性を図３（ｃ）に示している。この図３（ｃ）において、ａはワイヤグリッド偏光子３２へのＰ偏光光による入射光の入射角αが０°、ｂは入射角αが−１５°、ｃは入射角αが＋１５°の場合を示している。尚、入射角αは、ワイヤグリッド偏光子３２への入射光が光軸に対してなす角度であり、ワイヤグリッド偏光子３２の入射面は光軸に対して４５°傾斜されている。このワイヤグリッド偏光子３２においては、入射角αが±１５°に達しても、Ｐ偏光光の透過率の波長依存性は、可視波長領域で極めて小さく、安定している。
【００３６】
このため、ワイヤグリッド偏光子３２を用いると、明るく、色再現性の良好な表示画像が得られることがわかる。また、ワイヤグリッド偏光子３２は、一枚の板状の偏光分離板であるので、軽量である。また、ワイヤグリッド偏光子３２は、光源１１（図１）から発せられる光を吸収しにくいため、複屈折による表示画像の品質低下を抑えることができる。
【００３７】
再び図１及び図２に戻り、Ｒ光用のワイヤグリッド偏光子３２を透過したＰ偏光光によるＲ光がＲ光用の反射型液晶パネル３３に入射すると、Ｒ光用の反射型液晶パネル３３内でＲ光の画像信号に応じて光変調された後に反射された光束は再びＲ光用のワイヤグリッド偏光子３２に戻る。ここで、Ｒ光用のワイヤグリッド偏光子３２においては、Ｒ光用の反射型液晶パネル３３で光変調されて反射されたＳ偏光光の光束のみを反射する。
【００３８】
この際、反射型液晶パネル３３は、シリコン基板上にスイッチング素子をマトリックス状に設けると共にこの上方に絶縁層を介してアルミニウム等の金属からなる画素電極をマトリックス状に複数設け、この複数の画素電極と透明基板に設けた共通電極との間に液晶を封入して、複数の画素電極と共通電極との間に電圧を印加して、透明基板側から入射させた入射光に各色光の画像信号に応じて光変調し、この入射光を複数の画素電極で反射させた画像光を出射するように反射型として構成されている。このような反射型液晶パネル３３は、画素集積度が高いので高解像度画像に適しており、また、複数の画素電極の下方に回路構造を積層できるので、開口率を９０％程度に高めることができ、明るく滑らかで細密な画像を表示できるという長所がある。
【００３９】
この後、Ｒ光用のワイヤグリッド偏光子３２で反射されたＳ偏光光によるＲ光は、Ｒ光用の三角柱３１内で３色合成クロスダイクロイックプリズム４０と対向して配置されたＲ光用の不要偏光光除去手段となる透過型偏光板３６に入射され、この透過型偏光板３６で不要な偏光成分であるＰ偏光光（不要偏光光）を除去しながらＲ光を３色合成クロスダイクロイックプリズム４０の入射面４０ａから入射させている。
【００４０】
この際、上記した不要偏光光除去手段となる透過型偏光板３６は、ワイヤグリッド偏光子３２で反射された反射光に不要偏光光であるＰ偏光光が混入されている場合に、このままでは表示画像のコントラスト比が低下する要因となるので、不要なＰ偏光光を除去するために設けられている。そして、透過型偏光板３６としては、基材フィルム（ポリビニルアルコール；ＰＶＡ）にヨウ素や有機染料などの二色性の材料を染色、吸着させ、高度に延伸、配向させることで、吸収二色性を発現させているものである。このＰＶＡ偏光層をＴＡＣ（トリアセチルセルロース）層で挟んだ偏光フィルムを、ガラス基板上に粘着材、または、接着剤で貼り付けた構成である。このような吸収二色性を基本原理とした透過型偏光板３６は、入射する光束の直交する偏光成分のうち、二色性染料の配列と同方向の偏光成分を吸収し、他方の偏光成分を透過する。
【００４１】
この透過型偏光板３６は光吸収型であるので、耐熱性、放熱性を考慮し、水晶やサファイアなどの熱伝導性に優れた基板を用いて構成することが望ましい。光利用率の向上のためと、界面での不要反射光による表示画像の品位低下を防止するため、透過型偏光板３６の空気界面には、減反射コートを施す必要がある。これらの偏光特性、反射防止膜特性は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色について最適化されることが望ましい。
【００４２】
また、透過型偏光板３６は、片面フィルムで構成しても良いが、フィルムの表面を波長オーダで平坦化するのは困難であるので、このフィルム表面の非平面性が波面収差となり、解像度を劣化させる要因となる。そこで、より高い解像度を実現するためには、この偏光フィルムを平坦な光学研磨の施された基板（白板ガラス、光学ガラス、水晶、石英、サファイアなど）で挟み、接着剤、または、粘着材でフィルムの凹凸を埋めることで、解像度劣化を防ぐことができる。
【００４３】
以下、上記したＲ光と同様に、Ｇ光及びＢ光をＧ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｇ及びＢ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂに入射させた時に、Ｇ光用及びＢ光用の反射型液晶パネル３３，３３で光変調されて反射されたＳ偏光光のＧ光及びＢ光を３色合成クロスダイクロイックプリズム４０の入射面４０ｂ及び入射面４０ｃから入射させている。
【００４４】
この後、３色合成クロスダイクロイックプリズム４０の各入射面４０ａ〜４０ｃから入射されたＲ光，Ｇ光，Ｂ光の各画像光は、３色合成クロスダイクロイックプリズム４０内に形成した第１，第２ダイクロイック膜４０ｅ，４０ｆによって色合成され、この色合成クロスダイクロイックプリズム４０で得られた色合成画像光が出射面４０ｄから出射されて１／４波長板４１を介して投射レンズ４２に入射され、この投射レンズ４２によって図示しないスクリーン上に拡大投射されて実像を結像し、色合成画像光を表示している。
【００４５】
上記した３色合成クロスダイクロイックプリズム４０は、光学ガラスを用いて直方体（立方体も含む）に形成されており、上面から見た時に第１，第２ダイクロイック膜４０ｅ，４０ｆがＸ字状にクロスしている。
【００４６】
この際、３色合成クロスダイクロイックプリズム４０内の第１ダイクロイック膜４０ｅは、入射面４０ａから入射したＲ光を反射して９０°方向を変えて出射面４０ｄから出射させ、且つ、入射面４０ｂから入射したＧ光をそのまま透過して出射面４０ｄから出射させ、入射面４０ｃから入射したＢ光も透過させる機能を備えている。また、３色合成クロスダイクロイックプリズム４０内の第２ダイクロイック膜４０ｆは、入射面４０ｃから入射したＢ光を反射して９０°方向を変えて出射面４０ｄから出射させ、且つ、入射面４０ｂから入射したＧ光をそのまま透過して出射面４０ｄから出射させ、入射面４０ａから入射したＲ光も透過させる機能を備えている。従って、３色合成クロスダイクロイックプリズム４０内に形成した第１，第２ダイクロイック膜４０ｅ，４０ｆで３色合成が可能になっている。
【００４７】
また、３色合成クロスダイクロイックプリズム４０と投射レンズ４２との間に配置した１／４波長板４１は、投射レンズ４２のレンズ表面からの微量な反射光が３色合成クロスダイクロイックプリズム４０，透過型偏光板３６，ワイヤグリッド偏光子３２を介して反射型液晶パネル３３側に戻り、再度反射されてスクリーンに達し、ゴースト状に不要光が現われるのを防ぐためのものであり、この１／４波長板４１は必要に応じて設置すれば良いものである。
【００４８】
ここで、上記したＲ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｒ，Ｇ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｇ，Ｂ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂにおいて、実施例１の要部となるＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１の内部圧力を均一化することについて図４及び図５を用いて説明する。
【００４９】
図４は本発明に係る実施例１の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体及び３色合成クロスダイクロイックプリズム並びに投射レンズを下方から見た時に、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化するためにダクトを配管した状態を示した斜視図、
図５は本発明に係る実施例１の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化するためにダクトを配管した状態を示した斜視図である。
【００５０】
上記したＲ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｒ，Ｇ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｇ，Ｂ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂ内に、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光をそれぞれ入射させた時に、各色光用の三角柱３１内を密閉構造に形成することにより、各色光用の三角柱３１に取り付けたワイヤグリッド偏光子３２は、湿度や埃等の周囲環境から保護されるようになる。
【００５１】
ところが、各色光用の三角柱３１内で各色光がワイヤグリッド偏光子３２，反射型液晶パネル３３，透過型偏光板３６を通過する時に、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光に色分解された各色光はそれぞれ光学部品に対して透過率に違いがあり、一般的にＢ光の透過率はＲ光、Ｇ光と比較して２％程度低い。この際、透過せずに光学部品に吸収された各色光は熱に変換されることがわかっており、透過率が低いほど発熱量が多い。このため、Ｂ光が入射するＢ光用の三角柱３１内の温度は、Ｒ光，Ｇ光が入射するＲ，Ｇ光用の各三角柱３１内の温度と比較して高くなる。
【００５２】
また、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１の内部空間は温度上昇と共にこれに伴う圧力上昇が発生し、且つ、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１内の発熱温度の違いは、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１の内部空間の圧力上昇に差が発生することになるので、Ｂ光用の三角柱３１の内部空間の圧力がＲ，Ｇ光用の各三角柱３１の内部空間の圧力と比較して高くなる。
【００５３】
従って、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１に接着された各色光用の各ワイヤグリッド偏光子３２のうちで、Ｂ光用のワイヤグリッド偏光子３２が一番内部圧力の影響を受けることになり、この時の内部圧力によりＢ光用のワイヤグリッド偏光子３２はＲ，Ｇ光用の各ワイヤグリッド偏光子３２よりも変形しやすくなる。とくに、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各ワイヤグリッド偏光子３２の変形量の違いは、色合成画像光の結像時に画素ずれを起こす危険性があることから、各色光用のワイヤグリッド偏光子３２の各変形量を各色ごとに同じようにしなければならないし、また、各色光用のワイヤグリッド偏光子３２の各変形量を極力小さく抑えて光学特性を良好にする必要がある。
【００５４】
そこで、図４及び図５に示した如く、この実施例１では、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂに設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１の各底面３１ａとベース台２５（図２）との間にダクト手段として３分岐したダクト４５が各三角柱３１に向かって配管されている。そして、ダクト４５から３分岐した分岐路４５ｒ，４５ｇ，４５ｂは、各三角柱３１の各底面３１ａの略中央部位に貫通して穿設した各丸孔３１ａ内に連通している。
【００５５】
この際、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１の各底面３１ａとベース台２５（図２）との間に配管用のスペースを確保できない場合には、ダクト４５をベース台２５の下面側に配管して、ダクト４５に沿ってベース台２５に図示しない逃げ溝を形成すれば良い。更に、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１の各底面３１ａ側でなく、各底面３１ａと反対側の各上面側にダクト４５を配管することも可能である。
【００５６】
そして、Ｂ光用の三角柱３１の内部空間の圧力がＲ，Ｇ光用の各三角柱３１の内部空間の圧力よりも高くなっても、３分岐したダクト４５をＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１の各底面３１から内部空間に連通させることで、Ｂ光用の三角柱３１内の圧力がＲ，Ｇ光用の各三角柱３１内に分配されるので、これにより各三角柱３１の内部空間の圧力内部が平均化される。
【００５７】
従って、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１に接着したＲ，Ｇ，Ｂ光用の各ワヤグリッド偏光子３２の各変形量が同じになるので、色合成画像光の結像時に発生する画素ずれを起こすことがなくなると共に、各色光用のワイヤグリッド偏光子３２の各変形量も極力小さく抑えることができると共に、高輝度化、高コントラス化が達成できるので、実施例１の投射型表示装置１０Ａへの品質及び信頼性向上に寄与できると共に、各色光用の三角柱３１は小型に形成されているので投射型表示装置１０Ａの小型化を図ることができる。
【００５８】
次に、実施例１の投射型表示装置１０Ａを一部変形させた変形例１，２について図６及び図７を用いて、実施例１に対して異なる点を中心にして簡略に説明する。
【００５９】
図６は本発明に係る実施例１の投射型表示装置を一部変形させた変形例１において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化するためにダクトを配管した状態を示した斜視図、
図７は本発明に係る実施例１の投射型表示装置を一部変形させた変形例２において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化するために気体連通箱を介してダクトを配管した状態を示した斜視図である。
【００６０】
まず、図６に示した如く、実施例１を一部変形させた変形例１では、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂに設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１の各底面３１ａにダクト４５から３分岐した分岐路４５ｒ，４５ｇ，４５ｂを配管し、且つ、分岐路４５ｒ，４５ｇ，４５ｂの合流点近傍に圧力調整装置４６を取り付けることで、各色光用の三角柱３１の内部圧力を一定に保つことが可能になる。この際、圧力調整装置４６は空間内が容易に膨張収縮することで圧力調整を行うことができるものであれば材質または構造は問わない。
【００６１】
次に、図７に示した如く、実施例１を一部変形させた変形例２では、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂに設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１の各底面３１ａ側にダクト手段として気体連通箱４７を設置し、この気体連通箱４７の各側面から各三角柱３１の各底面３１ａに向けてダクト４８ｒ，４８ｇ，４８ｂが配管されているので、各色光用の三角柱３１の内部圧力を均一化することができる。
【実施例２】
【００６２】
図８は本発明に係る実施例２の投射型表示装置の構成を示した平面図、
図９は本発明に係る実施例２の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体及び３色合成クロスダイクロイックプリズム並びに投射レンズを上方から見た斜視図、
図１０は本発明に係る実施例２の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化するためにダクトを連結した状態を示した斜視図である。
【００６３】
図８及び図９に示した如く、本発明に係る実施例２の投射型表示装置１０Ｂでは、Ｒ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｒ’及びＧ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｇ’並びにＢ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂ’内に実施例１で用いた各色光用の透過型偏光板３６に置き換えて、各色光用の不要偏光光除去手段として、不要偏光光を反射する各色光用の反射型偏光板３７を用いている点が実施例１に対して異なっているだけであるので、実施例１に対して異なる点について以下簡略に説明する。
【００６４】
即ち、図９に示した如く、実施例２の投射型表示装置１０Ｂでは、Ｒ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｒ’及びＧ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｇ’並びにＢ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂ’のそれぞれは、内部を中空状に形成した三角柱３１を各色光ごとに用意して、各色光用の三角柱３１内で色分解光学系１７〜１９からの各色光の光路に対して４５°傾斜して形成した第１面３１ｃに偏光分離手段となる板状のワイヤグリッド偏光子３２が接着剤により接着されて取り付けられ、且つ、色分解光学系１７〜１９からの各色光の光路に対して直交して形成した第２面３１ｄに反射型液晶パネル３３がアパーチャマスク板３４を介して取り付けられている点は実施例１に対して同じであるものの、色分解光学系１７〜１９からの各色光の光路に対して平行に形成した第３面３１ｅに不要偏光光除去手段となる反射型偏光板３７が実施例１の透過型偏光板３６に代えて接着剤により接着されて取り付けられ、各色光用の反射型偏光板３７側を３色合成クロスダイクロイックプリズム４０の各入射面４０ａ〜４０ｃに対してそれぞれ隙間を隔てて対向させている点が実施例１に対して異なっている。
【００６５】
この際、不要偏光光除去手段となる反射型偏光板３７として、例えば、ワイヤグリッド偏光子を用いており、このワイヤグリッド偏光子は、実施例１で用いた光吸収型の透過型偏光板３６に比較して耐熱性や耐光性に優れているので、ハイパワーの光源１１からの光に対して十分な信頼性を得ることができる。
【００６６】
従って、実施例２では、各色光用のワイヤグリッド偏光子３２で反射された各色光用の反射型液晶パネル３３からの各色の画像光に対して各色光用の反射型偏光板３７によりＳ偏光光以外の不要偏光光（Ｐ偏光光）を除去してＳ偏光光が出射され、この後、各色光用の反射型偏光板３７を透過した各色の画像光を３色合成クロスダイクロイックプリズム４０で色合成している。
【００６７】
そして、図１０に示した如く、この実施例２でも、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体３０Ｒ’，３０Ｇ’，３０Ｂ’に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１の各底面３１ａにダクト手段となるダクト４５から３分岐した分岐路４５ｒ，４５ｇ，４５ｂを配管することで、各色光用の三角柱３１の内部圧力を一定に保つことが可能になる。
【００６８】
これにより、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１に接着したＲ，Ｇ，Ｂ光用の各ワイヤグリッド偏光子３２及び反射型偏光板３７の各変形量が同じになるので、色合成画像光の結像時に発生する画素ずれを起こすことがなくなると共に、各色光用のワイヤグリッド偏光子３２及び反射型偏光板３７の各変形量も極力小さく抑えることができると共に、高輝度化、高コントラス化が達成できるので、実施例２の投射型表示装置１０Ｂへの品質及び信頼性向上に寄与できると共に、ここでも各色光用の三角柱３１は小型に形成されているので投射型表示装置１０Ｂの小型化を図ることができる。
【００６９】
尚更に、上記した本発明に係る実施例２の投射型表示装置１０Ｂに対して、実施例１の変形例１，２と略同様の構成を採用することにより、実施例２の各変形例を構成することが可能であることは明らかである。
【実施例３】
【００７０】
図１１は本発明に係る実施例３の投射型表示装置の構成を示した平面図、
図１２は本発明に係る実施例３の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体及び３色合成クロスダイクロイックプリズム並びに投射レンズを上方から見た斜視図、
図１３は本発明に係る実施例３の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化するためにダクトを連結した状態を示した斜視図である。
【００７１】
図１１及び図１２に示した如く、本発明に係る実施例３の投射型表示装置１０Ｃでは、Ｒ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｒ’’及びＧ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｇ’’並びにＢ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂ’’と、３色合成クロスダイクロイックプリズム４０の各入射面４０ａ〜４０ｃに各色光用の不要偏光光除去手段としてそれぞれ固着させた光吸収型の透過型偏光板３９が、実施例１に対して異なっているだけであるので、実施例１に対して異なる点について以下簡略に説明する。
【００７２】
即ち、図１２に示した如く、実施例３の投射型表示装置１０Ｃでは、Ｒ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｒ’’及びＧ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｇ’’並びにＢ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂ’’のそれぞれは、内部を中空状に形成した三角柱３１を各色光ごとに用意して、各色光用の三角柱３１内で色分解光学系１７〜１９からの各色光の光路に対して４５°傾斜して形成した第１面３１ｃに偏光分離手段となる板状のワイヤグリッド偏光子３２が接着剤により接着されて取り付けられ、且つ、色分解光学系１７〜１９からの各色光の光路に対して直交して形成した第２面３１ｄに反射型液晶パネル３３がアパーチャマスク板３４を介して取り付けられている点は実施例１に対して同じであるものの、色分解光学系１７〜１９からの各色光の光路に対して平行に形成した第３面３１ｅに透明ガラス板３８が実施例１の透過型偏光板３６に代えて接着剤により接着されて取り付けられ、各色光用の透明ガラス板３８側を３色合成クロスダイクロイックプリズム４０の各入射面４０ａ〜４０ｃに対してそれぞれ隙間を隔てて対向させている点が実施例１に対して異なっている。
【００７３】
上記に伴って、３色合成クロスダイクロイックプリズム４０の各入射面４０ａ〜４０ｃには、各色光用の不要偏光光除去手段として光吸収型の透過型偏光板３９がそれぞれ固着されている。
【００７４】
従って、実施例３では、各色光用のワイヤグリッド偏光子３２で反射された各色光用の反射型液晶パネル３３からの各色の画像光が各色光用の透明ガラス板３８からそのまま出射され、この後、各色光用の透明ガラス板３８を透過した各色の画像光に対して３色合成クロスダイクロイックプリズム４０の各入射面４０ａ〜４０ｃに固着させた各色光用の透過型偏光板３９によりＳ偏光光以外の不要偏光光（Ｐ偏光光）を除去して、各色光用の透過型偏光板３９を透過した各色の画像光を３色合成クロスダイクロイックプリズム４０で色合成している。
【００７５】
そして、図１３に示した如く、この実施例３でも、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体３０Ｒ’ ’，３０Ｇ’ ’，３０Ｂ’’に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１の各底面３１ａにダクト手段となるダクト４５から３分岐した分岐路４５ｒ，４５ｇ，４５ｂを配管することで、各色光用の三角柱３１の内部圧力を一定に保つことが可能になる。
【００７６】
これにより、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１に接着したＲ，Ｇ，Ｂ光用の各ワイヤグリッド偏光子３２の各変形量が同じになるので、色合成画像光の結像時に発生する画素ずれを起こすことがなくなると共に、各色光用のワイヤグリッド偏光子３２の各変形量も極力小さく抑えることができると共に、高輝度化、高コントラス化が達成できるので、実施例３の投射型表示装置１０Ｃへの品質及び信頼性向上に寄与できると共に、ここでも各色光用の三角柱３１は小型に形成されているので投射型表示装置１０Ｃの小型化を図ることができる。
【００７７】
尚更に、上記した本発明に係る実施例３の投射型表示装置１０Ｃに対して、実施例１の変形例１，２と略同様の構成を採用することにより、実施例３の各変形例を構成することが可能であることは明らかである。
【実施例４】
【００７８】
図１４は本発明に係る実施例４の投射型表示装置の構成を示した平面図、
図１５は本発明に係る実施例４の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体及び３色合成クロスダイクロイックプリズム並びに投射レンズを上方から見た斜視図、
図１６は本発明に係る実施例４の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化するためにダクトを連結した状態を示した斜視図である。
【００７９】
図１４及び図１５に示した如く、実施例４の投射型表示装置１０Ｄでは、Ｒ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｒ’’及びＧ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｇ’’に対して実施例３の技術的思想を適用し、Ｒ光及びＧ光に対して不要偏光光除去手段として光吸収型の透過型偏光板３９を３色合成クロスダイクロイックプリズム４０の各入射面４０ａ，４０ｂに固着させる一方、Ｂ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂ’に対して実施例２の技術的思想を適用し、Ｂ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂ’内にＢ光に対して不要偏光光除去手段として比較的耐熱性及び耐光性がある反射型偏光板３７を用いている点が特徴である。
【００８０】
即ち、図１５に示した如く、実施例４の投射型表示装置１０Ｄでは、Ｒ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｒ’’及びＧ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｇ’’のそれぞれは、内部を中空状に形成したＲ光用及びＧ光用の三角柱３１内で色分解光学系１７〜１９からのＲ光及びＧ光の光路に対して４５°傾斜して形成した第１面３１ｃに偏光分離手段となる板状のワイヤグリッド偏光子３２が接着剤により接着されて取り付けられ、且つ、色分解光学系１７〜１９からのＲ光及びＧ光の光路に対して直交して形成した第２面３１ｄに反射型液晶パネル３３がアパーチャマスク板３４を介して取り付けられている点は実施例１に対して同じであるものの、色分解光学系１７〜１９からのＲ光及びＧ光の光路に対して平行に形成した第３面３１ｅに透明ガラス板３８が実施例１の透過型偏光板３６に代えて接着剤により接着されて取り付けられ、Ｒ光用及びＧ光用の透明ガラス板３８側を３色合成クロスダイクロイックプリズム４０の各入射面４０ａ，４０ｂに固着させたＲ光用及びＧ光用の不要偏光光除去手段となる透過型偏光板３９に対して各隙間を隔てて対向させている点が実施例１に対して異なっているものの、実施例３と同じ形態である。
【００８１】
一方、Ｂ光用反射型液晶パネル組立体３０Ｂ’は、内部を中空状に形成したＢ光用の三角柱３１内で色分解光学系１７〜１９からのＢ光の光路に対して４５°傾斜して形成した第１面３１ｃに偏光分離手段となる板状のワイヤグリッド偏光子３２が接着剤により接着されて取り付けられ、且つ、色分解光学系１７〜１９からのＢ光の光路に対して直交して形成した第２面３１ｄに反射型液晶パネル３３がアパーチャマスク板３４を介して取り付けられている点は実施例１に対して同じであるものの、色分解光学系１７〜１９からのＢ光の光路に対して平行に形成した第３面３１ｅに不要偏光光除去手段となる反射型偏光板３７が実施例１の透過型偏光板３６に代えて接着剤により接着されて取り付けられ、Ｂ光用の反射型偏光板３７側を３色合成クロスダイクロイックプリズム４０の入射面４０ｃに対して隙間を隔てて対向させている点が実施例１に対して異なっているものの、実施例２と同じ形態である。
【００８２】
この実施例４では、Ｇ光に対してのみ反射型偏光板３７としてワイヤグリッド偏光子を用いているが、このワイヤグリッド偏光子は一般的に１枚あたりのコストが光吸収型の透過型偏光板３９に比べて高価である。
【００８３】
従って、コストと信頼性のバランスを考慮して、Ｒ光及びＧ光に対して光吸収型の透過型偏光板３９を用い、Ｂ光に対して比較的耐熱性及び耐光性がある反射型偏光板３７を用いている。この際、Ｂ光に対して反射型偏光板３７を用いる理由は、光吸収型の透過型偏光板３９が短波長側の光吸収率が高く発熱も大きいことと、短波長のＢ光に対して耐光性が弱いので、Ｂ光の偏光特性が低下し易く、Ｒ光やＧ光よりもＢ光に対して改善するのが効果的であるからである。
【００８４】
そして、図１６に示した如く、この実施例４でも、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体３０Ｒ’ ’，３０Ｇ’ ’，３０Ｂ’に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１の各底面３１ａにダクト手段となるダクト４５から３分岐した分岐路４５ｒ，４５ｇ，４５ｂを配管することで、各色光用の三角柱３１の内部圧力を一定に保つことが可能になる。
【００８５】
これにより、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱３１に接着したＲ，Ｇ，Ｂ光用の各ワイヤグリッド偏光子３２の各変形量が同じになるので、色合成画像光の結像時に発生する画素ずれを起こすことがなくなると共に、各色光用のワイヤグリッド偏光子３２の各変形量も極力小さく抑えることができると共に、高輝度化、高コントラス化が達成できるので、実施例４の投射型表示装置１０Ｄへの品質及び信頼性向上に寄与できると共に、ここでも各色光用の三角柱３１は小型に形成されているので投射型表示装置１０Ｄの小型化を図ることができる。
【００８６】
尚更に、上記した本発明に係る実施例４の投射型表示装置１０Ｄに対して、実施例１の変形例１，２と略同様の構成を採用することにより、実施例４の各変形例を構成することが可能であることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明に係る実施例１の投射型表示装置の全体構成を示した平面図である。
【図２】本発明に係る実施例１の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体及び３色合成クロスダイクロイックプリズム並びに投射レンズを上方から見た斜視図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る実施例１の投射型表示装置において、反射型液晶パネル組立体内のワイヤグリッド偏光子を説明するための図である。
【図４】本発明に係る実施例１の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体及び３色合成クロスダイクロイックプリズム並びに投射レンズを下方から見た時に、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化するためにダクトを配管した状態を示した斜視図である。
【図５】本発明に係る実施例１の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化するためにダクトを配管した状態を示した斜視図である。
【図６】本発明に係る実施例１の投射型表示装置を一部変形させた変形例１において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化するためにダクトを配管した状態を示した斜視図である。
【図７】本発明に係る実施例１の投射型表示装置を一部変形させた変形例２において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化するために気体連通箱を介してダクトを配管した状態を示した斜視図である。
【図８】本発明に係る実施例２の投射型表示装置の構成を示した平面図である。
【図９】図９は本発明に係る実施例２の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体及び３色合成クロスダイクロイックプリズム並びに投射レンズを上方から見た斜視図である。
【図１０】本発明に係る実施例２の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化するためにダクトを連結した状態を示した斜視図である。
【図１１】本発明に係る実施例３の投射型表示装置の構成を示した平面図である。
【図１２】本発明に係る実施例３の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体及び３色合成クロスダイクロイックプリズム並びに投射レンズを上方から見た斜視図である。
【図１３】本発明に係る実施例３の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化するためにダクトを連結した状態を示した斜視図である。
【図１４】本発明に係る実施例４の投射型表示装置の構成を示した平面図である。
【図１５】本発明に係る実施例４の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体及び３色合成クロスダイクロイックプリズム並びに投射レンズを上方から見た斜視図である。
【図１６】本発明に係る実施例４の投射型表示装置において、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各反射型液晶パネル組立体に設けたＲ，Ｇ，Ｂ光用の各三角柱の内部圧力を均一化するためにダクトを連結した状態を示した斜視図である。
【図１７】従来例の投射型表示装置を示した構成図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０Ａ…実施例１の投射型表示装置、
１０Ｂ…実施例２の投射型表示装置、
１０Ｃ…実施例３の投射型表示装置、
１０Ｄ…実施例４の投射型表示装置、
１１…光源、１５…偏光変換光学素子（偏光変換プリズムアレイ）、
１７…第１のダイクロイックミラー、１９…第２のダイクロイックミラー、
２５…ベース台、
３０Ｒ，３０Ｒ’，３０Ｒ’’…Ｒ光用反射型液晶パネル組立体、
３０Ｇ，３０Ｇ’，３０Ｇ’’…Ｇ光用反射型液晶パネル組立体、
３０Ｂ，３０Ｂ’，３０Ｂ’’…Ｂ光用反射型液晶パネル組立体、
３１…三角柱、３１ａ…上面、３１ｂ…下面、３１ｃ〜３１ｅ…第１面〜第３面、
３２…ワイヤグリッド偏光子、
３３…反射型空間光変調素子（反射型液晶パネル）、
３４…アパーチャマスク板、３５…ヒートシンク、
３６…透過型偏光板、３７…反射型偏光板、
３８…透明ガラス板、３９…透過型偏光板、
４０…３色合成クロスダイクロイックプリズム、
４０ａ〜４０ｃ…入射面、４０ｄ…出射面、
４２…投射レンズ、
４５…ダクト、４５ｒ，４５ｇ，４５ｂ…分岐路、
４６…圧力調整、４７…気体連通箱、４８ａ〜４８ｃ…ダクト。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から発する光をＲ光，Ｇ光，Ｂ光の各色光に色分解する色分解光学系と、
前記Ｒ光，前記Ｇ光，前記Ｂ光の一方向の偏光成分をそれぞれ透過させると共に、透過した前記Ｒ光，前記Ｇ光，前記Ｂ光を各色光用の反射型空間光変調素子で各色光の画像信号に応じて光変調して得られた前記一方向の偏光成分とは異なる他方向の偏光成分を各色の画像光として反射させる各色光用のワイヤグリッド偏光子と、
前記各色光用のワイヤグリッド偏光子で反射された前記各色光用の反射型空間光変調素子からの前記各色の画像光に対して不要な偏光成分を除去して出射させる各色光用の偏光板と、
前記各色光用の偏光板から出射した前記各色の画像光を色合成して色合成画像光として出射させる色合成光学系と、
前記色合成画像光を投射する投射レンズとを備えた投射型表示装置であって、
前記各色光用のワイヤグリッド偏光子を取り付けるために前記色分解光学系からの各色光の光路に対して４５°傾斜して形成した第１面と、前記各色光用の反射型空間光変調素子を取り付けるために前記色分解光学系からの各色光の光路に対して直交して形成した第２面と、前記各色光用の偏光板を取り付けるために前記色分解光学系からの各色光の光路に対して平行に形成した第３面と、下面及び上面とを有し、各面で三角柱状に囲まれた内部が密閉された各色光用の三角柱と、
前記各色光用の三角柱の内部圧力を均一化するダクト手段とを備えたことを特徴とする投射型表示装置。
【請求項１】
光源と、
前記光源から発する光をＲ光，Ｇ光，Ｂ光の各色光に色分解する色分解光学系と、
前記Ｒ光，前記Ｇ光，前記Ｂ光の一方向の偏光成分をそれぞれ透過させると共に、透過した前記Ｒ光，前記Ｇ光，前記Ｂ光を各色光用の反射型空間光変調素子で各色光の画像信号に応じて光変調して得られた前記一方向の偏光成分とは異なる他方向の偏光成分を各色の画像光として反射させる各色光用のワイヤグリッド偏光子と、
前記各色光用のワイヤグリッド偏光子で反射された前記各色光用の反射型空間光変調素子からの前記各色の画像光に対して不要な偏光成分を除去して出射させる各色光用の偏光板と、
前記各色光用の偏光板から出射した前記各色の画像光を色合成して色合成画像光として出射させる色合成光学系と、
前記色合成画像光を投射する投射レンズとを備えた投射型表示装置であって、
前記各色光用のワイヤグリッド偏光子を取り付けるために前記色分解光学系からの各色光の光路に対して４５°傾斜して形成した第１面と、前記各色光用の反射型空間光変調素子を取り付けるために前記色分解光学系からの各色光の光路に対して直交して形成した第２面と、前記各色光用の偏光板を取り付けるために前記色分解光学系からの各色光の光路に対して平行に形成した第３面と、下面及び上面とを有し、各面で三角柱状に囲まれた内部が密閉された各色光用の三角柱と、
前記各色光用の三角柱の内部圧力を均一化するダクト手段とを備えたことを特徴とする投射型表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
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【公開番号】特開２００６−１９５２６７（Ｐ２００６−１９５２６７Ａ）
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−７９３４（Ｐ２００５−７９３４）
【出願日】平成１７年１月１４日（２００５．１．１４）
【出願人】（０００００４３２９）日本ビクター株式会社 (3,896)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月１４日（２００５．１．１４）
【出願人】（０００００４３２９）日本ビクター株式会社 (3,896)
【Ｆターム（参考）】
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