JP2002196414A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プロジェクタに備えられる反射ミラーの光学
特性を考慮して、投写光の光利用効率を向上させ、明る
い投写画像を実現する。 【解決手段】 プロジェクタは、スクリーンと、複数の
色光で再現される画像を表す投写光を射出する投写部
と、投写部から射出された投写光をスクリーンの方向に
向ける光路変更部とを備える。光路変更部は、投写部か
ら射出された投写光を順次反射する複数の反射ミラーを
有している。複数の反射ミラーのうちの特定の反射ミラ
ーにおける入射面は、投写光の光路に沿って、特定の反
射ミラーの直前に配置された反射ミラーの入射面に対し
て垂直な配置関係にある。光路変更部は、投写光に含ま
れる複数の色光のうち少なくとも１つの色光が、それぞ
れの反射ミラーに入射する際に、それぞれの反射ミラー
の入射面に対して垂直な偏光方向を有するｓ偏光光とな
るように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、画像を投写する
プロジェクタ（投写型表示装置）に関する。

【０００２】

【従来の技術】大型画面を有する表示装置として、スク
リーン上に画像を拡大投写するプロジェクタが多く利用
されている。プロジェクタには、投写光を反射型のスク
リーン上に投写するフロント型プロジェクタと、投写光
を透過型のスクリーン上に投写するリア型プロジェクタ
とが知られている。リア型プロジェクタとしては、例え
ば、特開平１０−３０７３３２号公報に記載の例があげ
られる。

【０００３】リア型プロジェクタは、画像を投写する投
写器から射出された投写光を一つまたは複数の反射ミラ
ーで反射してスクリーン上に投写する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】プロジェクタで表示さ
れる画像はより明るく画質が良いことが好ましい。この
ため、リア型プロジェクタに備えられる反射ミラーは、
反射する投写光に対する反射率を高くして、光損失を低
減することが望まれている。

【０００５】また、特開平１０−３０７３３２号公報に
開示されているように、投写器をスクリーンに対して略
平行な方向に配置すれば、装置の奥行きが短い薄型のリ
ア型プロジェクタを構成できることが知られている。し
かし、その場合には、少なくとも２枚のミラーがねじれ
の位置に配置されるため、投写光の偏光状態を一方の反
射ミラーの反射特性に合わせると、他方の反射ミラーで
は反射特性との整合性が低下し、光損失を生じる場合が
ある。

【０００６】さらに、投写器の色光合成光学系としてク
ロスダイクロイックプリズムを用い、クロスダイクロイ
ックプリズムにて反射する色光の偏光方向をｓ偏光、透
過する色光の偏光方向をｐ偏光とすることで、クロスダ
イクロイックプリズムにおける色光合成効率を高める構
成が知られている（例えば、特公平６−８９８５号公
報）。しかし、その場合には、投写光を構成する３色光
の偏光方向が揃っていないため、反射ミラーの反射特性
との兼ね合いで、投写光の色バランスの悪化を招く場合
がある。

【０００７】この発明は、従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり、プロジェクタに
備えられる反射ミラーの光学特性を考慮して、反射ミラ
ーに入射する投写光の偏光方向を設定することにより、
投写光の光利用効率を向上させ、明るい投写画像を実現
できる技術を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の第
１のプロジェクタは、スクリーンと、複数の色光で再現
される画像を表す投写光を射出する投写部と、前記投写
部から射出された投写光を前記スクリーンの方向に向け
る光路変更部と、を備え、前記光路変更部は、前記投写
部から射出された投写光を順次反射する複数の反射ミラ
ーを有しており、前記複数の反射ミラーのうちの特定の
反射ミラーにおける入射面は、前記投写光の光路に沿っ
て、前記特定の反射ミラーの直前に配置された反射ミラ
ーの入射面に対して垂直な配置関係にあり、前記光路変
更部は、前記投写光に含まれる前記複数の色光のうち少
なくとも１つの色光が、それぞれの反射ミラーに入射す
る際に、それぞれの反射ミラーの入射面に対して垂直な
偏光方向を有するｓ偏光光となるように構成されている
ことを特徴とする。

【０００９】一般に、反射ミラーの入射面に垂直な偏光
方向を有するｓ偏光光は反射率が高く、入射面に平行な
偏光方向を有するｐ偏光光は反射率が低い。ここで、
「反射ミラーの入射面」とは、反射ミラーの反射面の法
線と入射光線の光軸とによって決定される平面を意味し
ている。

【００１０】本発明の第１のプロジェクタは、投写光に
含まれる複数の色光のうち少なくとも１つの色光が、複
数の反射ミラーに順次入射する際に、それぞれの反射ミ
ラーの入射面に対して垂直な偏光方向を有するｓ偏光光
となるように構成されているので、少なくとも１つの色
光の損失を低減することができる。これにより、スクリ
ーン上に投写する投写光の利用効率を向上させ、明るい
投写画像を実現することが可能となる。

【００１１】ここで、前記光路変更部は、少なくとも、
前記直前に配置された反射ミラーから射出され、前記特
定の反射ミラーに入射する投写光の偏光方向を９０度回
転させる第１の偏光面回転素子を備えることが好まし
い。

【００１２】直前に配置された反射ミラーに対してｓ偏
光である光は、直前の反射ミラーの入射面に対して垂直
な入射面を有する特定の反射ミラーに対してはｐ偏光の
光となる。しかしながら、上記構成によれば、複数の反
射ミラーのうち、直前の反射ミラーの入射面に対して垂
直な入射面を有する特定の反射ミラーにおいて、そこに
入射する投写光に含まれる少なくとも１つの色光をｐ偏
光光からｓ偏光光に変換することができる。

【００１３】さらに、前記投写部と前記光路変更部との
間に、前記光路変更部に入射する投写光の偏光方向を９
０度回転させる第２の偏光面回転素子を設けるようにし
ても良い。

【００１４】このような構成は、投写部から射出された
直後の投写光の偏光方向が、光路変更部の最初の反射ミ
ラーの入射面に対してｐ偏光光であるような場合に便利
である。あるいは、一部の色光のみが光路変更部の反射
ミラーの入射面に対して垂直な偏光方向を有するｓ偏光
光となるように構成する場合、投写部から射出された直
後の当該一部の色光の偏光方向が光路変更部の最初の反
射ミラーの入射面に対してｐ偏光光であるような場合に
も便利である。

【００１５】さらに、このとき、第２の偏光面回転素子
は、前記投写光を構成する特定の色光の偏光方向だけを
９０度回転させるように構成されていても良い。

【００１６】ｐ偏光である色光とｓ偏光である色光を合
成する様式の色光合成光学系を投写部に備えたプロジェ
クタに対して、このような第２の偏光面回転素子を用い
れば、投写部から射出され光路変更部に入射する投写光
の偏光方向を全ての色光間で略一種類に揃えることがで
きる。そのため、光路変更部の反射ミラーに入射する全
ての色光の偏光方向を入射面に対して垂直な偏光方向を
有するｓ偏光光に設定でき、投写光の利用効率を上げ
て、明るい投写画像を実現することができる。

【００１７】一方、一部の色光のみが光路変更部の反射
ミラーの入射面に対して垂直な偏光方向を有するｓ偏光
光となるように構成する場合、前記それぞれの反射ミラ
ーに対してｓ偏光光となる色光は、青色光であることが
好ましい。

【００１８】こうすれば、投写光に含まれる複数の色光
のうち、青色光の損失を低減することができる。これに
より、投写光に含まれる複数の色光のうち青色光の強度
が比較的小さい場合、例えば、投写部に含まれる光源に
メタルハライドランプが用いられている場合に、他の色
光とのバランスを調整することができる。

【００１９】また、一部の色光のみが光路変更部の反射
ミラーの入射面に対して垂直な偏光方向を有するｓ偏光
光となるように構成する場合において、投写光に含まれ
る複数の色光のうち赤色光の強度が比較的小さい場合、
例えば、投写部に含まれる光源に高圧水銀ランプが用い
られている場合には、それぞれの反射ミラーに対してｓ
偏光光となる色光は、赤色光であることが好ましい。

【００２０】こうすれば、投写光に含まれる複数の色光
のうち、赤色光の損失を低減することができ、他の色光
とのバランスを調整することができる。

【００２１】本発明の第２のプロジェクタは、スクリー
ンと、複数の色光で再現される画像を表す投写光を射出
する投写部と、前記投写部から射出された投写光を前記
スクリーンの方向に向ける光路変更部と、を備え、投写
光は略直線偏光光によって構成され、前記光路変更部
は、少なくとも、入射する投写光を前記スクリーンの方
向に反射するメイン反射ミラーを有しており、前記メイ
ン反射ミラーは、樹脂材料を延伸することによって形成
された樹脂フィルム上に金属膜をコーティングすること
により形成したフィルム状ミラーで構成され、前記樹脂
フィルムの延伸方向が、前記メイン反射ミラーの入射面
に垂直な方向に一致するように配置されることを特徴と
する。

【００２２】本発明の第２のプロジェクタによれば、樹
脂フィルムを投写光が透過する間に位相変化を生じるこ
とがほとんど無く、投写される画像において色むらや着
色の発生を抑制することができる。

【００２３】ここで、前記光路変更部は、前記投写光に
含まれる複数の色光のうちの全部或いは少なくとも１つ
の色光は、前記メイン反射ミラーに入射する際に、前記
メイン反射ミラーの入射面に対して垂直な偏光方向を有
するｓ偏光光となり、残りの色光はｐ偏光光となるよう
に構成されることが好ましい。

【００２４】この構成によれば、本発明の第１のプロジ
ェクタと同様に、メイン反射ミラーに入射する投写光に
含まれる複数の色光のうち少なくとも１つの色光が、メ
イン反射ミラーの入射面に対して垂直な偏光方向を有す
るｓ偏光光となるように設定されているので、少なくと
も１つの色光の損失を低減することができる。これによ
っても、スクリーン上に投写する投写光の利用効率を向
上させ、明るい投写画像を実現することが可能となる。
また、偏光方向が異なる複数の色光によって投写光が構
成されている場合には、それらの偏光方向を樹脂フィル
ムの延伸方向に対して直交或いは平行な方向に設定する
ことにより、樹脂フィルムを投写光が透過する間に位相
変化を生じることがほとんど無く、投写される画像にお
いて色むらや着色の発生を抑制することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を以下
の各実施例に基づき説明する。なお、以下の各実施例で
は、特に説明のない限り同一の構成を示すものには、同
じ符号を付している。また、ｘ、ｙ、ｚは、互いに直交
する３軸を示している。

【００２６】Ａ．第１実施例：図１は、第１実施例とし
てのリア型プロジェクタ（背面投写型表示装置）の概略
構成を示す斜視図である。このプロジェクタ１０Ｃは、
透過型のスクリーンＳＣＲと、画像を投写する投写部Ｐ
Ｊと、２つの反射ミラーＭＲ１，ＭＲ２とを備えてい
る。また、投写部ＰＪと第１の反射ミラーＭＲ１との間
に第１の偏光面回転板ＰＲ１を備え、第１の反射ミラー
と第２の反射ミラーとの間に第２の偏光面回転板ＰＲ２
を備えている。ここで、投写部ＰＪをスクリーンＳＣＲ
に対して略平行な方向に配置するため、２つの反射ミラ
ーＭＲ１，ＭＲ２は、それぞれの入射面が互いに垂直と
なるように配置されている。

【００２７】ここで、第１の偏光面回転板ＰＲ１が本発
明の第２の偏光面回転素子に相当し、第２の偏光面回転
板ＰＲ２が本発明の第１の偏光面回転素子に相当する。
また、２つの反射ミラーＭＲ１，ＭＲ２および偏光面回
転板ＰＲ２の部分が、本発明の光路変更部に相当する。
なお、第２の反射ミラーＭＲ２がメイン反射ミラーに相
当する。

【００２８】投写部ＰＪから射出された投写光は、第１
の偏光面回転板ＰＲ１を透過した後、第１の反射ミラー
ＭＲ１で反射されて第２の偏光面回転板ＰＲ２を透過
し、さらに、第２の反射ミラーＭＲ２で反射されてスク
リーンＳＣＲに入射する。これにより、スクリーンＳＣ
Ｒ上に画像が形成される。

【００２９】投写部ＰＪから射出される投写光は、第１
の反射ミラーＭＲ１の入射面に対して平行な偏光方向を
有する光（ｐ偏光光）に設定されている。なお、「反射
ミラーの入射面」とは、反射面の法線と入射光線の光軸
とで決定される平面を意味している。

【００３０】第１の偏光面回転板ＰＲ１は、入射した投
写光の偏光方向を９０度回転させて第１の反射ミラーＭ
Ｒ１の入射面に対して垂直な偏光方向を有する光（ｓ偏
光光）に変換する。第１の偏光面回転板ＰＲ１は、例え
ば、λ／２位相差板により構成される。

【００３１】第１および第２の反射ミラーＭＲ１，ＭＲ
２には、例えば、ガラス板を金属膜あるいは誘電体多層
膜でコーティングすることにより作製されたものが利用
される。

【００３２】ここで、一般に、反射ミラーの反射率は偏
光依存性を有している。具体的には、入射面に対して垂
直な偏光方向を有するｓ偏光光は反射率が比較的高く、
入射面に対して平行な偏光方向を有するｐ偏光光は反射
率が比較的低い。

【００３３】したがって、第１の偏光面回転板ＰＲ１を
第１の反射ミラーＭＲ１の入射側に配置することによ
り、第１の反射ミラーＭＲ１に入射する投写光は、第１
の反射ミラーＭＲ１の入射面に対してｓ偏光光となるよ
うに設定される。このため、非偏光の投写光やｐ偏光の
投写光の場合に比べて投写光の反射率を高くすることが
できるので、第１の反射ミラーＭＲ１における損失を低
減して、明るい投写画像をスクリーン上に投写すること
ができる。

【００３４】また、第１および第２の反射ミラーＭＲ
１，ＭＲ２は、それぞれの入射面が互いに垂直となるよ
うに配置されているので、第１の反射ミラーＭＲ１に対
してｓ偏光であった投写光は、第２の反射ミラーＭＲ２
に対してはｐ偏光の投写光となる。そこで、第１の反射
ミラーＭＲ１と第２の反射ミラーＭＲ２との間に第１の
偏光面回転板ＰＲ１と同じ機能を有する第２の偏光面回
転板ＰＲ２を配置して、入射する投写光の偏光方向を９
０度回転させている。これにより、第２の反射ミラーＭ
Ｒ２に入射する投写光も、その入射面に対して垂直な偏
光方向を有するｓ偏光光に設定されるので、投写光の反
射率を高くすることができる。これにより、第２の反射
ミラーＭＲ２における損失を低減して、明るい投写画像
をスクリーン上に投写することができる。

【００３５】以上説明したように、第１および第２の反
射ミラーＭＲ１，ＭＲ２に入射する投写光は、それぞれ
の入射面に対して垂直な偏光方向を有するｓ偏光光に設
定されるので、投写光の反射率を高くすることができ
る。これにより、反射ミラーにおける損失を低減して、
明るい投写画像をスクリーン上に投写することができ
る。

【００３６】なお、投写部ＰＪから射出される投写光
が、第１の反射ミラーＭＲ１に対してｓ偏光光に設定さ
れている場合には、偏光面回転板ＰＲ１は省略可能であ
る。

【００３７】図２は、投写部ＰＪから射出される投写光
について示す説明図である。投写部ＰＪは、図２の斜視
図に示すように、色光合成光学系であるクロスダイクロ
イックプリズム５００、および３つのライトバルブ４０
０Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを備えている。また、３つの
ライトバルブ４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを照明する
ための照明光学系および照明光を３つの色光に分離する
色光分離光学系、並びに、クロスダイクロイックプリズ
ム５００から射出される光を投写する投写レンズを備え
ている。ただし、照明光学系と色光分離光学系と投写レ
ンズとは、説明を容易にするため省略されている。

【００３８】３つのライトバルブ４００Ｒ，４００Ｇ，
４００Ｂは、それぞれに入射した赤色光（Ｒ光）、緑色
光（Ｇ光）、青色光（Ｂ光）の３つの色光を対応する色
信号（画像情報）に応じて変調し、変調光を透過光とし
て射出する。このような透過型のライトバルブとして
は、透過型の液晶パネルが用いられる。

【００３９】３つのライトバルブ４００Ｒ，４００Ｇ，
４００Ｂから射出された３つの色光は、それぞれに対応
するクロスダイクロイックプリズム５００の入射側面５
００Ｒ，５００Ｇ，５００Ｂに入射する。

【００４０】クロスダイクロイックプリズム５００は、
略Ｘ字状に設けられた２つのダイクロイック面５１０
Ｒ，５１０Ｂを有している。第１のダイクロイック面５
１０Ｒは、Ｒ光を反射し、Ｂ光およびＧ光を透過する。
第２のダイクロイック面５１０Ｂは、Ｂ光を反射し、Ｒ
光およびＧ光を透過する。図２（Ａ）に示すように、入
射側面５００Ｒから入射したＲ光は、第１のダイクロイ
ック面５１０Ｒで反射して、射出側面５００Ｏから射出
される。図２（Ｂ）に示すように、入射側面５００Ｇか
ら入射したＧ光は、第１および第２のダイクロイック面
５１０Ｒ，５０１Ｂを透過して、射出側面５００Ｏから
射出される。図２（Ｃ）に示すように、入射側面５００
Ｂから入射したＢ光は、第２のダイクロイック面５１０
Ｂで反射して、射出側面５００Ｏから射出される。従っ
て、各色用のライトバルブ４００Ｒ，４００Ｇ，４００
Ｂにおいて変調された３つの色光は、クロスダイクロイ
ックプリズム５００で合成される。合成された光は、図
示しない投写光学系によって投写光として、第１の反射
ミラーＭＲ１の方向に射出され、スクリーンＳＣＲ上に
はカラー画像が表示される。

【００４１】ライトバルブ４００Ｒ，４００Ｇ，４００
Ｂに用いられる液晶パネルは、特定の偏光方向を有する
直線偏光の変調光を射出する。従って、各ライトバルブ
４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂから射出される色光を、
第１の反射ミラーＭＲ１に対するｐ偏光光に設定すれれ
ば、偏光面回転板ＰＲ１で偏光方向が９０度回転され、
結局、第１の反射ミラーＭＲ１に対してはｓ偏光となっ
て入射するので、図１に示す構成のプロジェクタ１０Ｃ
を実現できる。具体的には、ライトバルブ４００Ｒ、４
００Ｇ、４００Ｂとして、第１および第２のダイクロイ
ック面５１０Ｒ，５１０Ｂの入射面に対してｓ偏光の光
を射出するタイプの液晶パネルが用いられる。なお、各
ライトバルブ４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂから射出さ
れる色光を、第１の反射ミラーＭＲ１に対するｓ偏光光
に設定すれば、上述したように、第１の偏光面回転板Ｐ
Ｒ１を省略することができる。具体的には、ライトバル
ブ４００Ｒ、４００Ｇ、４００Ｂとして、第１および第
２のダイクロイック面５１０Ｒ，５１０Ｂの入射面に対
してｐ偏光の光を射出するタイプの液晶パネルが用いら
れる。

【００４２】ところで、図２（Ａ）に示すように、Ｒ光
は、第１のダイクロイック面５１０Ｒにおける反射率を
高めるために、第１のダイクロイック面５１０Ｒの入射
面に対してｓ偏光光となるように設定される場合があ
る。また、図２（Ｃ）に示すように、Ｂ光も、第２のダ
イクロイック面５１０Ｂにおける反射率を高めるため
に、第２のダイクロイック面５１０Ｂの入射面に対して
ｓ偏光光となるように設定される場合がある。一方、図
２（Ｂ）に示すように、Ｇ光は、第１および第２のダイ
クロイック面５１０Ｒ，５１０Ｂにおける透過率を高め
るために、第１および第２のダイクロイック面５１０
Ｒ，５１０Ｂの入射面に対してｐ偏光光となるように設
定される場合がある。

【００４３】以上のように設定された場合、投写部ＰＪ
から射出される投写光は、含まれる色光によって偏光方
向が異なることになる。

【００４４】第１および第２のダイクロイック面５１０
Ｒ、５１０Ｂの入射面と、第１の反射ミラーＭＲ１の入
射面とは、互いに垂直であるので、第１および第２のダ
イクロイック面５１０Ｒ、５１０Ｂに対してｓ偏光であ
る光は反射ミラーＭＲ１に対してｐ偏光光となり、ｐ偏
光である光は反射ミラーＭＲ１に対してｓ偏光光とな
る。従って、投写部ＰＪから射出されるＲ光およびＢ光
は第１の反射ミラーＭＲ１に対してｐ偏光光となるが、
Ｇ光はｓ偏光光となる。

【００４５】第１の偏光面回転板ＰＲ１は、上述したよ
うに、入射する光の偏光方向を９０度回転させる機能を
有し、λ／２位相差板により構成することができる。λ
／２位相差板は特定の波長或いは波長域の光に対してλ
／２の位相変化を与える素子であり、位相変化を与える
波長域によって、対象となる色光は変化する。例えば、
特定の色光の偏光方向を９０度回転させる狭帯域のλ／
２位相差板や、白色光の偏光方向を９０度回転させる広
帯域のλ／２位相差板などがある。したがって、Ｇ光の
みに対応した狭帯域のλ／２位相差板を偏光面回転板Ｐ
Ｒ１として使用すれば、クロスダイクロイックプリズム
５００から射出された色光を全て同じ偏光方向を有する
ｓ偏光光に揃えられるため、反射ミラーＭＲ１における
反射率を高めることができる。

【００４６】一方、白色光の偏光方向を９０度回転させ
る広帯域のλ／２位相差板を偏光面回転板ＰＲ１として
使用すれば、投写光に含まれる色光のうち、Ｒ光および
Ｂ光は反射ミラーＭＲ１に対してｓ偏光光に変換され、
Ｇ光はｐ偏光光に変換される。従って、図２に示すよう
に、投写光に含まれるＲ，Ｇ，Ｂの３つの色光によって
偏光方向が異なる場合、Ｒ，Ｇ，Ｂの全ての色光の第１
の反射ミラーＭＲ１における反射率を高めることはでき
ない。しかしながら、投写光が偏光方向の異なる複数の
色光を含む場合には、以下のような効果を得ることがで
きる。すなわち、投写部ＰＪの図示しない照明光学系に
含まれる光源には、メタルハライドランプや高圧水銀ラ
ンプが用いられる。これらのランプでは、例えば、メタ
ルハライドランプはＢ光の強度が相対的に弱く、高圧水
銀ランプはＲ光の強度が相対的に弱いという特徴を有し
ている。従って、本実施例において光源としてメタルハ
ライドランプや高圧水銀ランプが用いられている場合、
Ｇ光に比べて、Ｂ光やＲ光の第１の反射ミラーＭＲ１に
おける損失を低減することにより、色バランスに優れた
画像を表示することができる。

【００４７】なお、図２を用いた上述の説明は、投写部
ＰＪから射出される投写光について、第１の偏光面回転
板ＰＲ１と第１の反射ミラーＭＲ１に着目して説明して
いるが、第２の偏光面回転板ＰＲ２と第２の反射ミラー
ＭＲ２に関しても同様である。

【００４８】以上の説明からわかるように、図１に示し
た投写光の偏光方向は、投写光に含まれる複数の色光に
共通する偏光方向、または、損失を低減したい少なくと
も１つの色光の偏光方向を示している。また、以下の各
実施例において示す投写光の偏光方向も、投写光に含ま
れる複数の色光に共通する偏光方向、または、損失を低
減したい少なくとも１つの色光の偏光方向を示してい
る。

【００４９】なお、図２に示した投写部ＰＪの例では、
Ｒ光およびＢ光が第１の反射ミラーＭＲ１に対してｓ偏
光光となる場合を例に説明しているが、これに限定され
るものではない。Ｒ光が弱い場合には、少なくともＲ光
が第１の反射ミラーＭＲ１に対してｓ偏光光となる構成
も適用可能である。また、Ｇ光が弱い場合には、少なく
ともＧ光が第１の反射ミラーＭＲ１に対してｓ偏光光と
なる構成も適用可能である。また、Ｂ光が弱い場合に
は、少なくともＢ光が第１の反射ミラーＭＲ１に対して
ｓ偏光光となる構成も適用可能である。例えば、光源と
してメタルハライドランプが用いられている場合には、
少なくともＢ光が第１の反射ミラーＭＲ１に対してｓ偏
光光となるようにすればよい。また、高圧水銀ランプが
用いられている場合には、少なくともＲ光が第１の反射
ミラーＭＲ１に対してｓ偏光光となるようにすればよ
い。なお、これらの変形は、クロスダイクロイックプリ
ズム５００の構成や、３つのライトバルブ４００Ｒ，４
００Ｇ，４００Ｂの配置や使用する液晶パネルの種類等
を工夫することにより実現可能である。

【００５０】Ｂ．第２実施例：図３は、第２実施例とし
てのリア型プロジェクタの概略構成を示す斜視図であ
る。このプロジェクタ１０Ｄは、３つの反射ミラーＭＲ
１，ＭＲ２，ＭＲ３により投写部ＰＪから射出される投
写光を順次反射して、スクリーンＳＣＲに投写する構成
を有している。

【００５１】第１の偏光面回転板ＰＲ１が本発明の第２
の偏光面回転素子に相当し、第２の偏光面回転板ＰＲ２
が本発明の第１の偏光面回転素子に相当する。また、３
つの反射ミラーＭＲ１，ＭＲ２，ＭＲ３および偏光面回
転板ＰＲ２の部分が、本発明の光路変更部に相当する。
なお、反射ミラーＭＲ３がメイン反射ミラーに相当す
る。

【００５２】投写部ＰＪから射出された投写光は、第１
の偏光面回転板ＰＲ１を透過した後、第１の反射ミラー
で反射され、第２の偏光面回転板ＰＲ２を透過した後、
さらに、第２および第３の反射ミラーＭＲ２，ＭＲ３で
順次反射されてスクリーンＳＣＲに入射する。これによ
り、スクリーンＳＣＲ上に画像が形成される。

【００５３】投写部ＰＪから射出される投写光はｐ偏光
に設定されているので、投写光は第１の偏光面回転板Ｐ
Ｒ１により、第1の反射ミラーＭＲ１に対してｓ偏光の
光となるように変換される。

【００５４】第２の反射ミラーＭＲ２は、第１の反射ミ
ラーＭＲ１の入射面と第２の反射ミラーＭＲ２の入射面
とが互いに垂直となるように配置されている。このよう
に配置された場合、第１実施例で説明したように、第１
の反射ミラーＭＲ１に対してｓ偏光であった投写光は、
第２の反射ミラーＭＲ２に対してはｐ偏光の投写光とな
る。そこで、第１の反射ミラーＭＲ１と第２の反射ミラ
ーＭＲ２との間に偏光面回転板ＰＲ２を配置して、入射
する投写光の偏光方向を９０度回転させている。これに
より、第２の反射ミラーＭＲ２に入射する投写光も、そ
の入射面に対して垂直な偏光方向を有するｓ偏光光とな
る。

【００５５】第３の反射ミラーＭＲ３は、第２の反射ミ
ラーＭＲ２の入射面と第３の反射ミラーＭＲ３の入射面
とが同一平面となるように配置されている。このように
配置された場合、第３の反射ミラーＭＲ３に入射する投
写光の偏光方向は、第２の反射ミラーＭＲ２で反射され
た投写光の偏光方向と同じとなる。これにより、第３の
反射ミラーＭＲ３に入射する投写光も、その入射面に対
して垂直な偏光方向を有するｓ偏光光に設定される。従
って、第２の反射ミラーＭＲ２と第３の反射ミラーＭＲ
３との間に偏光面回転板を配置する必要はない。

【００５６】以上のように、本実施例のプロジェクタ１
０Ｄは、第１ないし第３の反射ミラーＭＲ１，ＭＲ２，
ＭＲ３に入射する投写光を、それぞれの入射面に対して
垂直な偏光方向を有するｓ偏光光に設定しているので、
投写光の反射率を高くすることができる。これにより、
反射ミラーにおける損失を低減して、明るい投写画像を
スクリーン上に投写することができる。

【００５７】なお、本実施例では、第１および第２の反
射ミラーＭＲ１，ＭＲ２を互いの入射面が垂直となるよ
うに配置し、第２および第３の反射ミラーＭＲ２，ＭＲ
３を互いの入射面が同一平面となるように配置した場合
を例に説明したが、第１および第２の反射ミラーＭＲ
１，ＭＲ２を互いの入射面が同一平面となるように配置
し、第２および第３の反射ミラーＭＲ２，ＭＲ３を互い
の入射面が垂直となるように配置するようにしても同様
である。ただし、後者の場合には、第１および第２の反
射ミラーＭＲ１，ＭＲ２の間ではなく、第２および第３
の反射ミラーＭＲ２，ＭＲ３の間に、偏光面回転板を配
置することが好ましい。

【００５８】また、本実施例では、第２および第３の反
射ミラーＭＲ２，ＭＲ３を互いの入射面が同一平面とな
るように配置した場合を例に説明しているが、第２およ
び第３の反射ミラーＭＲ２，ＭＲ３も互いの入射面が垂
直な平面となるように配置するようにしてもよい。ただ
し、このような場合には、第２および第３の反射ミラー
ＭＲ２，ＭＲ３の間にも偏光面回転板を配置することが
好ましい。

【００５９】さらに、本実施例では、３つの反射ミラー
を備える場合を例に説明しているが、４つ以上の複数の
反射ミラーを備える場合も同様である。すなわち、複数
の反射ミラーのそれぞれに入射する投写光が、それぞれ
の入射面に対してｓ偏光光となるように設定されること
が好ましい。この場合、投写部から射出される投写光が
最初の反射ミラーに対してｐ偏光光であるならば、最初
の反射ミラーの前に偏光面回転板を配置すればよい。ま
た、順次反射される２つの反射ミラーにおいて、互いの
入射面が垂直である場合には、それらの反射ミラーの間
に偏光面回転板を配置すればよい。

【００６０】Ｃ．第３実施例：図４は、第３実施例とし
てのリア型プロジェクタの構成を示す斜視図である。こ
のプロジェクタ１０Ｅは、透過型のスクリーンＳＣＲ
と、画像を投写する投写部ＰＪと、反射ミラーＭＲ１ａ
とを備えている。また、投写部ＰＪと反射ミラーＭＲ１
との間に偏光面回転板ＰＲ１を備えている。反射ミラー
ＭＲ１ａが本発明のメイン反射ミラーに相当し、偏光面
回転板ＰＲ１が偏光面回転素子に相当する。また、反射
ミラーＭＲ１ａの部分が本発明の光路変更部に相当す
る。

【００６１】投写部ＰＪから射出された投写光は、偏光
面回転板ＰＲ１を透過した後、反射ミラーＭＲ１ａで反
射されてスクリーンＳＣＲに入射する。これにより、ス
クリーンＳＣＲ上に画像が形成される。

【００６２】このプロジェクタ１０Ｅは、反射ミラーＭ
Ｒ１ａがフィルム状ミラーで構成されている点に特徴を
有している。

【００６３】フィルム状ミラーは、樹脂材料を延伸する
ことによってされた形成された樹脂フィルム上に銀やア
ルミニウムなどの金属膜をコーティングすることにより
作製されたミラーであり、ガラス板を利用した反射ミラ
ー等に比べて軽量化が可能である。ただし、金属膜の酸
化を防止するために、金属膜は樹脂フィルムによってサ
ンドイッチ状に挟持された構造を採用している場合が一
般的であり、そのため、大部分のフィルム状ミラーは反
射面の表面に透明媒体が形成されている裏面ミラーとな
っている。そのような構造の裏面ミラーに偏光が入射し
た場合には、透明媒体中を光は通過するため、透明媒体
が光学的に均質でない場合には、通過する光の偏光状態
に変化を生じ、投写画像に着色や色むらを発生させる原
因となる。延伸プロセスを経て製造された樹脂フィルム
は、延伸によって光学的異方性を発現するため、この種
のフィルムを用いたフィルム状ミラーで偏光を扱う場合
には、フィルムの光学的異方性と偏光状態との関係を適
切に設定しておく必要がある。

【００６４】以上の点を考慮して、反射ミラーＭＲ１ａ
は、樹脂フィルムの延伸方向（図中矢印破線で示す）が
入射面に対して垂直な方向となるように配置されてお
り、入射面に対して直交するｓ偏光光或いは平行なｐ偏
光光が投写光として入射する。その結果、反射された投
写光による画像に色むらや着色等が発生することを抑制
することができる。これにより、色むらのない高品位な
投写画像をスクリーン上に投写することができる。

【００６５】なお、色むら等の抑制にのみ着目すれば、
反射ミラーＭＲ１ａに入射する投写光をｓ偏光光とする
必要はない。しかし、反射ミラーＭＲ１ａにおける反射
率を考慮すれば、反射ミラーＭＲ１ａに入射する投写光
をｓ偏光光とするほうが好ましい。

【００６６】なお、本実施例は、メイン反射ミラーのみ
を備えるプロジェクタの反射ミラーをフィルム状ミラー
で構成した場合を例に説明しているが、第１および第２
の実施例のように複数の反射ミラーを備えるプロジェク
タにおいても、同様に、メイン反射ミラーをフィルム状
ミラーで構成した反射ミラーとすることも可能である。

【００６７】Ｄ．第４実施例：図５は、第４実施例とし
てのリア型プロジェクタの構成を示す斜視図である。こ
のプロジェクタ１０Ｆは、第１実施例のプロジェクタ１
０Ｃ（図１）における第１および第２の反射ミラーＭＲ
１，ＭＲ２をフィルム状ミラーで構成した例を示してい
る。本実施例のプロジェク１０Ｆは、２つの反射ミラー
ＭＲ１ａ，ＭＲ２ａがフィルム状ミラーで構成されてい
るので、第３実施例のようにメイン反射ミラーのみをフ
ィルム状ミラーで構成した場合に比べて、さらに、装置
の軽量化を図ることができる。

【００６８】また、２つの反射ミラーＭＲ１ａ，ＭＲ２
ａは、それぞれの樹脂板の延伸方向が入射面に対して垂
直な方向となるように配置されている。従って、それぞ
れにおいて反射された投写光による画像に色むらや着色
等が発生することを抑制することができる。

【００６９】なお、本実施例では、第１および第２の反
射ミラーＭＲ１ａ，ＭＲ２ａの間に、偏光面回転板ＰＲ
２ａが配置されている。これは、以下の理由による。図
６は、第１の反射ミラーＭＲ１ａの断面構造を拡大して
示す概略側面図である。第１の反射ミラーＭＲ１ａに入
射する直線偏光の投写光は、樹脂フィルムＰＦを透過し
て金属膜ＭＦで反射され、再び樹脂フィルムＰＦを透過
して射出される。このとき、射出される投写光の一部
は、樹脂フィルムＰＦの光学的異方性に対応して偏光状
態を変化させ、通常、僅かに楕円偏光光となって射出さ
れる。

【００７０】色むら等の抑制にのみ着目すれば、第２の
反射ミラーＭＲ２ａに入射する投写光は楕円偏光光であ
ってもよい。しかし、第２の反射ミラーＭＲ２ａにおけ
る反射率を考慮すれば、反射ミラーＭＲ２ａに入射する
投写光をｓ偏光光とするほうが好ましい。そこで、本実
施例では、第１および第２の反射ミラーＭＲ１ａ，ＭＲ
２ａの間に偏光面回転板ＰＲ２ａを配置し、第１の反射
ミラーＭＲ１ａによって部分的に楕円偏光化した投写光
を再びｓ偏光光に戻して、第２の反射ミラーＭＲ２ａに
入射している。なお、楕円偏光光を直線偏光光（ｓ偏光
光）に変換する偏光面回転板ＰＲ２ａとしては、例え
ば、λ／４位相差板が利用される。

【００７１】なお、本実施例では、２つの反射ミラーの
入射面が互いに垂直となるように配置されている場合を
例に説明しているが、互いの入射面が平行となるように
配置されているプロジェクタにおいても同様である。ま
た、本実施例では、２つの反射ミラーを備えるプロジェ
クタを例に説明したが、３つ以上の複数の反射ミラーを
備えるプロジェクタにおいても同様である。このとき、
必ずしも、複数の反射ミラーの全てをフィルム状ミラー
で構成する必要はない。複数の反射ミラーのうち、メイ
ン反射ミラーを含む一部の反射ミラーをフィルム状ミラ
ーで構成するようにしてもよい。

【００７２】Ｅ．変形例：なお、この発明は上記の実施
例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲において種々の態様において実施することが
可能であり、例えば次のような変形も可能である。

【００７３】例えば、本実施例では、投写部ＰＪと偏光
面回転板ＰＲ１と反射ミラーＭＲ１あるいはＭＲ１ａが
分離されていたが、これらは投写部ＰＪの内部に配置す
るようにしても良い。例えば、偏光面回転板ＰＲ１を投
写部ＰＪを構成する投写レンズの直前に配置し、反射ミ
ラーＭＲ１あるいはＭＲ１ａを当該投写レンズの内部に
配置するようにしても良い。また、本実施例では、図２
に示すように透過型液晶パネルで構成された３つのライ
トバルブと、クロスダイクロイックプリズムとを備えた
投写部を例に説明しているが、クロスダイクロイックプ
リズムではなく、クロスダイクロイックミラーを備える
投写部であってもよい。また、このようなクロスダイク
ロイックプリズムやクロスダイクロイックプリズムを備
えない投写部でもよい。また、反射型液晶パネルをライ
トバルブとして備えた投写部でもよい。さらに、本発明
の構成は、リア投写型プロジェクタに限定されず、基本
的にはフロント投写型プロジェクタに対しても適用する
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例としてのリア型プロジェクタの概略
構成を示す斜視図である。

【図２】投写部ＰＪから射出される投写光について示す
説明図である。

【図３】第２実施例としてのリア型プロジェクタの概略
構成を示す斜視図である。

【図４】第３実施例としてのリア型プロジェクタの概略
構成を示す斜視図である。

【図５】第４実施例としてのリア型プロジェクタの概略
構成を示す斜視図である。

【図６】第１の反射ミラーＭＲ１ａの断面構造を拡大し
て示す概略側面図である。

【符号の説明】

１０Ｃ…プロジェクタ １０Ｄ…プロジェクタ １０Ｅ…プロジェクタ １０Ｆ…プロジェクタ ＰＪ…投写部 ＭＲ１，ＭＲ２，ＭＲ３…反射ミラー ＰＲ１，ＰＲ２…偏光面回転板 ＳＣＲ…スクリーン ４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…ライトバルブ ５００…クロスダイクロイックプリズム ５００Ｒ，５００Ｇ，５００Ｂ…入射側面 ５００Ｏ…射出側面 ５１０Ｒ，５１０Ｂ…ダイクロイック面 ＭＲ１ａ，ＭＲ２ａ…反射ミラー ＰＲ２ａ…偏光面回転板 ＰＦ…樹脂フィルム ＭＦ…金属膜 ＯＦ…保護膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂口 昌史 長野県諏訪市大和三丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H088 EA14 EA15 HA13 HA21 MA01 MA06 5C058 BA05 EA11 EA12 EA13

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像を投写するプロジェクタであって、 スクリーンと、 複数の色光で再現される画像を表す投写光を射出する投
   写部と、 前記投写部から射出された投写光を前記スクリーンの方
   向に向ける光路変更部と、を備え、 前記光路変更部は、前記投写部から射出された投写光を
   順次反射する複数の反射ミラーを有しており、 前記複数の反射ミラーのうちの特定の反射ミラーにおけ
   る入射面は、前記投写光の光路に沿って、前記特定の反
   射ミラーの直前に配置された反射ミラーの入射面に対し
   て垂直な配置関係にあり、 前記光路変更部は、前記投写光に含まれる前記複数の色
   光のうち少なくとも１つの色光が、それぞれの反射ミラ
   ーに入射する際に、それぞれの反射ミラーの入射面に対
   して垂直な偏光方向を有するｓ偏光光となるように構成
   されている、プロジェクタ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のプロジェクタであって、 前記光路変更部は、少なくとも、前記直前に配置された
   反射ミラーから射出され、前記特定の反射ミラーに入射
   する投写光の偏光方向を９０度回転させる第１の偏光面
   回転素子を備える、プロジェクタ。
3. 【請求項３】 請求項２記載のプロジェクタであって、 前記投写部と前記光路変更部との間に、前記光路変更部
   に入射する投写光の偏光方向を９０度回転させる第２の
   偏光面回転素子を設けた、プロジェクタ。
4. 【請求項４】 請求項３記載のプロジェクタであって、 前記第２の偏光面回転素子は、前記投写光を構成する特
   定の色光の偏光方向だけを９０度回転させるプロジェク
   タ。
5. 【請求項５】 請求項１または２記載のプロジェクタで
   あって、 前記それぞれの反射ミラーに対してｓ偏光光となる色光
   は、青色光である、プロジェクタ。
6. 【請求項６】 請求項１または２記載のプロジェクタで
   あって、 前記それぞれの反射ミラーに対してｓ偏光光となる色光
   は、赤色光である、プロジェクタ。
7. 【請求項７】 画像を投写するプロジェクタであって、 スクリーンと、 複数の色光で再現される画像を表す投写光を射出する投
   写部と、 前記投写部から射出された投写光を前記スクリーンの方
   向に向ける光路変更部と、を備え、 投写光は略直線偏光光によって構成され、 前記光路変更部は、少なくとも、入射する投写光を前記
   スクリーンの方向に反射するメイン反射ミラーを有して
   おり、 前記メイン反射ミラーは、樹脂材料を延伸することによ
   って形成された樹脂フィルム上に金属膜をコーティング
   することにより形成したフィルム状ミラーで構成され、
   前記樹脂フィルムの延伸方向が、前記メイン反射ミラー
   の入射面に垂直な方向に一致するように配置される、プ
   ロジェクタ。
8. 【請求項８】 請求項７記載のプロジェクタであって、 前記光路変更部は、前記投写光に含まれる複数の色光の
   うちの全部或いは少なくとも１つの色光が、前記メイン
   反射ミラーに入射する際に、前記メイン反射ミラーの入
   射面に対して垂直な偏光方向を有するｓ偏光光となり、
   残りの色光がｐ偏光光となるように、構成される、プロ
   ジェクタ。
9. 【請求項９】 請求項７記載のプロジェクタであって、 前記投写部と前記光路変更部の前記メイン反射ミラーと
   の間に、前記メイン反射ミラーに入射する投写光の偏光
   方向を９０度回転させる偏光面回転素子を設けた、プロ
   ジェクタ。
10. 【請求項１０】 請求項８または９記載のプロジェクタ
    であって、 前記偏光面回転素子は、前記投写光を構成する特定の色
    光の偏光方向だけを９０度回転させるプロジェクタ。
11. 【請求項１１】 請求項９記載のプロジェクタであっ
    て、 前記光路変更部は、さらに、メイン反射ミラーの直前に
    配置された反射ミラーを備え、 前記メイン反射ミラーにおける入射面は、前記投写光の
    光路に沿って、前記メイン反射ミラーの直前に配置され
    た反射ミラーの入射面に対して垂直な配置関係にある、
    プロジェクタ。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載のプロジェクタであっ
    て、 少なくとも、前記直前に配置された反射ミラーから射出
    され、前記メイン反射ミラーに入射する投写光の偏光方
    向を９０度回転させる第１の偏光面回転素子を備える、
    プロジェクタ。
13. 【請求項１３】 請求項１２記載のプロジェクタであっ
    て、 前記投写部と前記光路変更部との間に、前記光路変更部
    に入射する投写光の偏光方向を９０度回転させる第２の
    偏光面回転素子を設けた、プロジェクタ。
14. 【請求項１４】 請求項１１または１２記載のプロジェ
    クタであって、 前記光路変更部は、前記投写光に含まれる複数の色光の
    うちの全部或いは少なくとも１つの色光が、前記メイン
    反射ミラーに入射する際に、前記メイン反射ミラーの入
    射面に対して垂直な偏光方向を有するｓ偏光光となり、
    残りの色光がｐ偏光光となるように、構成される、プロ
    ジェクタ。
15. 【請求項１５】 請求項１３または１４記載のプロジェ
    クタであって、 前記第２の偏光面回転素子は、前記投写光を構成する特
    定の色光の偏光方向だけを９０度回転させるプロジェク
    タ。