JP2005094272A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタを提供する。
【解決手段】 楕円面リフレクタ１１４と、楕円面リフレクタ１１４の第１焦点位置近傍に発光中心を有する発光管１１２と、楕円面リフレクタ１１４から射出された光を画像情報に応じて変調する液晶表示装置４００と、液晶表示装置４００によって変調された光を投写する投写光学系６００と、を備えたプロジェクタ１０００Ａにおいて、
楕円面リフレクタ１１４の第２焦点位置近傍に配置され、液晶表示装置４００に照射される光が液晶表示装置４００の画面書込み周波数に同期して遮断されるよう間欠的に光の遮断を行う回転板２０及びこの回転板２０を回転させるモータ１０を有する光シャッタをさらに備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【選択図】 図１

Description

本発明はプロジェクタに関する。

図８は、従来のプロジェクタを説明するために示す図である。図８（ａ）は従来のプロジェクタの光学系を示す図であり、図８（ｂ）及び図８（ｃ）はこのような従来のプロジェクタの問題点を説明するための図である。
このプロジェクタ９００Ａにおいては、電気光学変調装置として用いる液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂが、図８（ｂ）に示すようなホールド型の表示装置であるため、図８（ｃ）に示すようなインパルス型の表示装置であるＣＲＴの場合とは異なり、いわゆる尾引き現象のために滑らかな動画表示が得られないという問題点がある（この尾引き現象については、例えば、非特許文献１参照。）。

図９は、従来の他のプロジェクタを説明するために示す図である。図９（ａ）は従来の他のプロジェクタの光学系を示す図であり、図９（ｂ）及び図９（ｃ）はこのような従来の他のプロジェクタに用いられる光シャッタを示すための図である。
このプロジェクタ９００Ｂにおいては、図９（ａ）に示すように、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの入射側に光シャッタ４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂを配置し、これらの光シャッタにより間欠的に光を遮断するようにして、上記した問題を解決している。すなわち、いわゆる尾引き現象を緩和して滑らかで良質な動画表示が得られるようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
「ホールド型ディスプレイにおける動画表示の画質」（電子情報通信学会技報、ＥＩＤ９９−１０、第５５〜６０頁（１９９９−０６）） 特開２００２−１４８７１２号公報（図１〜図７）

しかしながら、このような従来の他のプロジェクタにおいては、液晶表示装置の直前に光シャッタが配置されているため、大きい光シャッタが必要であり、プロジェクタの小型化が容易ではないという問題があった。また、このようなプロジェクタにおいては、光シャッタにより間欠的に光を遮断するようにしているため、光利用効率が大幅に低下するという問題もあった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタを提供することを第１の目的とする。また、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタを提供することを第２の目的とする。

（１）本発明者は、上記した目的を達成すべく鋭意努力を重ねた結果、照明装置として楕円面リフレクタを用い、この楕円面リフレクタからの光束が絞られて最小になる領域又はその近傍に光シャッターを配置することにより、上記した第１の目的が達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明のプロジェクタは、楕円面リフレクタと、この楕円面リフレクタの第１焦点位置近傍に発光中心を有する発光管と、前記楕円面リフレクタから射出された光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、この電気光学変調装置によって変調された光を投写する投写光学系と、を備えたプロジェクタにおいて、
前記楕円面リフレクタの第２焦点位置近傍に配置され、前記電気光学変調装置に照射される光が前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して遮断されるよう間欠的に光の遮断を行う光シャッタをさらに備えたことを特徴とする。

このため、本発明のプロジェクタによれば、前記電気光学変調装置に照射される光が前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して遮断されるよう間欠的に光の遮断を行う光シャッタを備えているため、電気光学変調装置の画像形成領域においては光照射が所定のタイミングで間欠的に行われるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるようになる。
さらに、本発明のプロジェクタによれば、このような効果を奏する光シャッタが前記楕円面リフレクタの第２焦点位置近傍に配置されてなるため、前記楕円面リフレクタからの光（光束）の断面積が極めて小さくなっている。その結果、光シャッタの大きさを極めて小さくすることができるため、プロジェクタの大型化を極力抑制することができる構造となっている。
このため、本発明のプロジェクタは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなる。

（２）上記（１）に記載のプロジェクタにおいては、前記電気光学変調装置は、同一画面情報の書込みを複数回行い、前記光シャッタは、１回目の画面情報書込み時に光の遮断を行うことが好ましい。
このように構成することにより、前画面と次画面の画面情報の重複による画面の劣化を防ぎ、液晶表示装置の応答速度に左右されない解像度の高い画面を得ることができる。

（３）上記（１）又は（２）に記載のプロジェクタにおいては、前記光シャッタは、光軸と平行な回転軸を有し、回転方向に沿って光透過領域と光非透過領域とが交互に配置された回転板からなることが好ましい。
このように構成することにより、この回転板を所定の速度で回転させることにより、前記電気光学変調装置に照射される光が前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して遮断されるよう間欠的に光の遮断を行うことが容易に実現できる。

（４）上記（３）に記載のプロジェクタにおいては、前記光非透過領域は、光反射領域であることが好ましい。
このように構成することにより、この光シャッタの光反射領域で反射された光は、楕円面リフレクタを介して発光管に向かう。このため、この光はさらに発光管を通過して楕円面リフレクタに向かい、光の再利用が図られる。また、この光が発光管の発光部中心近傍に存在するプラズマに吸収される場合には、プラズマの温度が上昇し、その結果、発光強度が高まる。
このため、本発明のプロジェクタによれば、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタとなり、本発明の第２の目的も達成できる。
この場合、発光管が大きく熱的な余裕がある場合や、光反射時にランプ出力を落として熱的負荷を減らす場合には特に好適となる。いずれにしても、光利用効率の低下を極力抑制することができる構造とすることができる。
なお、発光管に熱的な余裕がない場合は、光シャッタの回転軸を光軸と斜めに配置して光シャッタに光が垂直入射しないようにして、発光管への戻り光による発光管の過熱劣化を防ぐことができる。

（５）上記（１）〜（４）のいずれかに記載のプロジェクタにおいては、前記光シャッタの前記電気光学変調装置側に配置され、前記光シャッタからの光をより均一な空間強度分布を有する光に変換するインテグレータロッドをさらに備えたことが好ましい。
このように構成することにより、前記電気光学変調装置の画像形成領域にはより均一な空間強度分布をもった光が入射されるため、より画像品質の優れたプロジェクタとなる。さらに、この場合、光シャッタは、インテグレータロッドの入射面のすぐ直前に配置されることになり、プロジェクタを大型化させることもない。
この場合、インテグレータロッドの後段に色分離光学系を配置することができる。このように構成することにより、容易にフルカラーのプロジェクタを構成することができるようになる。

（６）上記（１）〜（４）のいずれかに記載のプロジェクタにおいては、前記光シャッタの前記電気光学変調装置側に配置され、前記光シャッタからの光を略平行な光に変換する平行化凸レンズをさらに備えたことが好ましい。
このように構成することにより、前記電気光学変調装置からの光を略平行な光に変換して前記電気光学変調装置の画像形成領域に伝達することができる。さらに、この場合、光シャッタは、前記楕円面リフレクタと前記平行化凸レンズの間の空間に配置されることになり、プロジェクタを大型化させることもない。
この場合、平行化凸レンズの後段にレンズインテグレータを配置することができる。このように構成することにより、前記電気光学変調装置の画像形成領域にはより均一な空間強度分布をもった光が入射されるため、より画像品質の優れたプロジェクタとなる。
また、平行化凸レンズの後段に色分離光学系を配置することもできる。このように構成することにより、容易にフルカラーのプロジェクタを構成することができるようになる。

（７）また、本発明者は、上記した目的を達成すべく鋭意努力を重ねた結果、光均一光学系としてインテグレータロッドを用い、このインテグレータロッドの射出側に回転ホイールを配置することによっても、上記した第１の目的が達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明のプロジェクタは、楕円面リフレクタと、この楕円面リフレクタの第１焦点近傍に発光中心を有する発光管と、前記楕円面リフレクタの第２焦点近傍に入射面を有し、前記楕円面リフレクタからの光をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータロッドと、このインテグレータロッドからの射出光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、この電気光学変調装置によって変調された光を投写する投写光学系と、を備えたプロジェクタにおいて、
前記インテグレータロッドの前記電気光学変調装置側に配置され、光軸に平行な回転軸を有する回転ホイールをさらに備え、この回転ホイールは、その回転によって、前記電気光学変調装置に照射される光が前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して、光照射領域と光非照射領域が順次交互にスクロールされるように構成された光透過領域及び光非透過領域を有することを特徴とする。

このため、本発明のプロジェクタによれば、前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して、光照射領域と光非照射領域が順次交互にスクロールされるように構成された光透過領域及び光非透過領域を有する回転ホイールを備えているため、電気光学変調装置の画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域が順次交互にスクロールされるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
さらに、本発明のプロジェクタによれば、このような効果を奏する回転ホイールを比較的小さな面積のインテグレータロッド射出面の直後に配置することができるため、回転ホイールの大きさを比較的小さくすることができ、プロジェクタの大型化を極力抑制することができる構造となっている。
このため、本発明のプロジェクタは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなる。

（８）上記（７）に記載のプロジェクタにおいては、前記光非透過領域は、光反射領域であることが好ましい。
このように構成することにより、この回転ホイールの光反射領域で反射された光は、インテグレータロッド内に戻され、さらにインテグレータロッドの入射面側に設けられたリサイクルミラーで反射されてインテグレータロッドから再度射出される。この場合、この射出光が回転ホイールの光透過領域に照射される場合にはそのまま透過し、射出された光が回転ホイールの光反射領域に照射される場合には再度インテグレータロッドに戻され、再度同じことを繰り返すことになる。
このため、本発明のプロジェクタによれば、光の再利用が図られ、光利用効率の低下を極力抑制することができ、その結果、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタとなり、本発明の第２の目的も達成できるようになる。

（９）本発明のプロジェクタは、光源装置及びこの光源装置からの射出光束を部分光束に分割して被照射面に重畳照射するための２つのレンズアレイを有する照明光学系と、この照明光学系からの射出光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、この電気光学変調装置によって変調された光を投写する投写光学系と、を備えたプロジェクタにおいて、前記２つのレンズアレイ間に配置され、前記電気光学変調装置の画面書込み周波数と同期して回転し、前記電気光学変調装置上において光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるように構成された光学装置をさらに備えたことを特徴とする。

このため、本発明のプロジェクタによれば、上記（７）に記載のプロジェクタと同様に、電気光学変調装置の画像形成領域においては、前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して、光照射領域と光非照射領域が順次交互にスクロールされるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
この光学装置においては、光学装置としては、渦巻状のレンズやポリゴンプリズムを好適に用いることができる。これにより、明るさの損失がない画面が得られる。

（１０）上記（１）〜（９）のいずれかに記載のプロジェクタにおいては、前記発光管には、前記発光管から被照明領域側に射出される光を前記楕円面リフレクタに向けて反射する反射手段をさらに備えたことが好ましい。
このように構成することにより、発光管から被照明領域側に放射される光が楕円面リフレクタに向けて反射されるため、発光管の被照明領域側端部を覆うような大きさに楕円面リフレクタの大きさを設定することを必要とせず、楕円面リフレクタの小型化を図ることができ、結果としてプロジェクタの小型化を図ることができる。
また、楕円面リフレクタの小型化を図ることができることにより、楕円面リフレクタから楕円面リフレクタの第２焦点に向けて集束するビームの集束角やビームスポットを小さくすることができ、光シャッタの大きさ、インテグレータロッドの入射面の大きさ、回転ホイールの大きさなどをさらに小さくすることができ、プロジェクタのさらなる小型化を図ることができる。

以下、本発明のプロジェクタについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。

〔実施形態１〕
図１は、本発明の実施形態１に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図１（ａ）は実施形態１に係るプロジェクタの光学系を示す図、図１（ｂ）は図１（ａ）の回転板を説明するために示す図、図１（ｃ）及び（ｄ）は被照明領域である液晶表示装置上における画面書込みタイミングと照明状態を示す図である。液晶表示装置は、同一画面情報を２度書込む倍速駆動を行っている。

実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａは、図１（ａ）に示すように、照明光束を射出する照明光学系１００Ａと、照明光学系１００Ａから射出された照明光束を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置としての液晶表示装置４００と、この液晶表示装置４００によって変調された光をスクリーンＳＣＲなどの投写面上に投写する投写光学系６００と、を備えている。
照明光学系１００Ａは、楕円面リフレクタ１１４及び高圧水銀ランプなどからなる発光管１１２を有する光源装置１１０Ａと、この光源装置１１０Ａから射出された光をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータロッド１２０と、このインテグレータロッド１２０から射出された光を液晶表示装置４００の画像表示領域（被照明領域）上に照射するためのリレー光学系１４０と、を有している。
発光管１１２は、楕円面リフレクタ１１４の第１焦点近傍に発光中心を有し、インテグレータロッド１２０は、楕円面リフレクタ１１４の第２焦点近傍に入射面を有している。

実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、楕円面リフレクタ１１４の第２焦点位置近傍に、光シャッタとしての回転板２０とこれを回転させるためのモータ１０とが配置されている。この回転板２０は、光軸と平行な回転軸を有し、回転方向に沿って光透過領域２２と光非透過領域２４とが交互に配置されてなる。そして、液晶表示装置４００に照射される光が液晶表示装置４００の画面書込み周波数に同期して遮断されるよう間欠的に光の遮断を行う機能を有している。
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、画面書込みは、液晶表示装置４００に同一画面を２度繰り返し書込む倍速駆動を行っている。そして、１回目の書込み時は光を遮断し、２回目の書込み時に光シャッタを開けることで、液晶表示装置の書込みによる画面の変化や、液晶の応答の遅れによる画像劣化を抑制している。

実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａによれば、上記のような回転板２０を備えているため、これを所定の速度で回転させることにより、液晶表示装置４００の画像形成領域において光照射を所定のタイミングで間欠的に行うことが容易にできるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるようになる。

また、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａによれば、上記のような効果を奏する回転板２０が楕円面リフレクタ１１４の第２焦点位置近傍に配置されてなるため、楕円面リフレクタ１１４からの光（光束）の断面積が極めて小さくなっている。その結果、回転板２０の大きさを極めて小さくすることができるため、プロジェクタの大型化を極力抑制することができる。なお、光源装置１１０Ａと回転板２０との間には赤外線カットフィルタ１１５が配置され、回転板２０への熱的負荷を下げている。
このため、実施形態１に係るプロジェクタは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなる。

実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、図１（ｂ）に示す回転板２０は光軸に直角に置かれ、その光非透過領域２４は、光反射領域としてある。このため、この光反射領域（光非透過領域２４）で反射された光は、楕円面リフレクタ１１４を介して発光管１１２に向かう。このため、この光はさらに発光管１１２を通過して楕円面リフレクタ１１４に向かい、光の再利用が図られる。また、この光が発光管１１２の発光部中心近傍に存在するプラズマに吸収される場合には、プラズマの温度が上昇し、その結果、発光強度が高まる。この際、発光管や電極の温度が上昇するので、予め１０％位大きな熱容量のランプを用いるか、又は光反射時にランプ駆動電力を落とすことが有効となる。また、ランプに熱的な余裕がない場合は、回転板２０を傾けることで反射光が発光管１１２に戻らないようにできる。いずれにしても、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａによれば、光利用効率の低下を極力抑制することができるようになる。
このため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａによれば、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタとなる。

実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、回転板２０からの光をより均一な空間強度分布を有する光に変換するインテグレータロッド１２０をさらに備えている。このため、液晶表示装置４００の画像形成領域にはより均一な空間強度分布をもった光が入射されるため、より画像品質の優れたプロジェクタとなる。この場合、回転板２０は、インテグレータロッド１２０の入射面のすぐ直前に配置されており、プロジェクタを大型化させることがない構造となっている。

〔実施形態２〕
図２は、本発明の実施形態２に係るプロジェクタの光学系を示す図である。実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂは、図２に示すように、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａとは、インテグレータ光学系の種類と、液晶表示装置の数とが異なっている。
すなわち、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂにおいては、インテグレータロッド１２０の代わりに、レンズインテグレータ１６０，１７０，１９０を用いている。このため、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂにおいても、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａの場合と同様に、液晶表示装置の画像形成領域上で光強度分布が均一化されている。
また、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂにおいては、液晶表示装置を３枚用いている。このため、高い光利用効率でフルカラー表示を実現できるようになっている。

このような実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂにおいても、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａの場合と同様に、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに照射される光が液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画面書込み周波数に同期して遮断されるよう間欠的に光の遮断を行う回転板２０を備えている。このため、各液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域においては、光照射が所定のタイミングで間欠的に行われるようになる。その結果、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂの場合においても、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるようになる。

なお、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂにおいては、このような効果を奏する回転板２０が楕円面リフレクタ１１４の第２焦点位置近傍に配置されているため、楕円面リフレクタ１１４からの光（光束）の断面積が極めて小さくなっている。その結果、回転板２０の大きさを極めて小さくすることができるため、プロジェクタの大型化を極力抑制することができる構造となっている。
このため、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなる。

なお、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂにおいては、回転板２０と第１レンズアレイ１６０との間には、回転板２０からの光を略平行な光に変換する平行化凸レンズ１５０をさらに備えている。このため、回転板２０からの光を略平行な光に変換して液晶表示装置４００の各画像形成領域に伝達することができる。さらに、この場合、回転板２０は、楕円面リフレクタ１１４と平行化凸レンズ１５０との間の空間に配置されることになり、プロジェクタを大型化させることもない。

実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂにおいては、発光管１１２には、発光管１１２から被照明領域側に射出される光を楕円面リフレクタ１１４に向けて反射する反射手段としての補助ミラー１１６をさらに備えている。
このため、発光管１１２から被照明領域側に放射される光が補助ミラー１１６により楕円面リフレクタ１１４に向けて反射されるため、発光管１１２の被照明領域側端部を覆うような大きさに楕円面リフレクタ１１４の大きさを設定することを必要とせず、楕円面リフレクタ１１４の第１焦点距離を長く設定することができ、結果としてプロジェクタの小型化を図ることができる。
また、楕円面リフレクタ１１４の第１焦点距離を長く設定することができることにより、楕円面リフレクタ１１４から楕円面リフレクタ１１４の第２焦点に向けて集束するビームの集束角やビームスポットを小さくすることができ、回転板２０の大きさをさらに小さくすることができ、プロジェクタのさらなる小型化を図ることができる。

〔実施形態３〕
図３は、本発明の実施形態３に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図３（ａ）は実施形態３に係るプロジェクタの光学系を示す図、図３（ｂ）は図３（ａ）の回転ホイールを説明するために示す図、図３（ｃ）は被照明領域である液晶表示装置上における照明状態を示す図である。図４は、本発明の実施形態３に係るプロジェクタに用いられるインテグレータロッドを説明するために示す図である。

実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃは、図３（ａ）に示すように、楕円面リフレクタ１１４と、楕円面リフレクタ１１４の第１焦点近傍に発光中心を有する発光管１１２と、楕円面リフレクタ１１４の第２焦点近傍に入射面を有し楕円面リフレクタ１１４からの光をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータロッド１２０と、インテグレータロッド１２０からの射出光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置としての液晶表示装置４００と、液晶表示装置４００によって変調された光を投写する投写光学系６００と、を備えている。

そして、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃにおいては、インテグレータロッド１２０のすぐ後（射出側）には、光軸に平行な回転軸を有する回転ホイール３０をさらに備えている。そして、この回転ホイール３０は、その回転によって、液晶表示装置４００に照射される光が液晶表示装置の画面書込み周波数に同期して、光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるように構成された光透過領域及び光反射領域を有している。

このため、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃによれば、液晶表示装置４００の画面書込み周波数に同期して、光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるように構成された光透過領域３２及び光反射領域３４を有する回転ホイール３０を備えているため、液晶表示装置の画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域が順次交互にスクロールされるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
さらに、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃによれば、このような効果を奏する回転ホイール３０を比較的小さな面積のインテグレータロッド１２０の射出面の直後（射出側）に配置しているため、回転ホイール３０の大きさを比較的小さくすることができ、プロジェクタの大型化を極力抑制することができる構造となっている。
このため、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなる。

実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃにおいては、回転ホイール３０の光反射領域３４で反射された光は、インテグレータロッド１２０内に戻され、さらにインテグレータロッド１２０の入射面側に設けられたリサイクルミラー１２５（図４（ａ）〜（ｃ）参照。）で反射されてインテグレータロッド１２０から再度射出される。この場合、この射出光が回転ホイール３０の光透過領域３２に照射される場合にはそのまま透過し、射出された光が回転ホイール３０の光反射領域３４に照射される場合には再度インテグレータロッド１２０に戻され、再度同じことを繰り返すことになる。
このため、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃによれば、光の再利用が図られ、光利用効率の低下を極力抑制することができ、その結果、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタとなる。

なお、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃにおいては、インテグレータロッドとして、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、中実のガラスロッド１２０Ａを用いることもできるし、中空のミラーロッド１２０Ｂ，１２０Ｃを用いることもできる。
この場合、図４（ｃ）に示すように、インテグレータロッドの射出側に凸レンズ１２６を配置することもできる。凸レンズ１２６の光軸は、インテグレータロッドの光軸に対して少しずらすことで、回転板３０での反射光がリサイクルミラー１２５の入射用の孔からずれた位置で集光する。このようにすれば、光の再利用の効率を高めることができるという効果もある。

〔実施形態４〕
図５は、本発明の実施形態４に係るプロジェクタの光学系を示す図である。実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄは、図５に示すように、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃとは、液晶表示装置の数が異なっている。スクロールシステムにおいては、回転板３０から各液晶表示装置４００Ｂ，４００Ｇ，４００Ｒまでを等距離とすることで、重ね合わせた照明の色づきがないシステムとなる。
すなわち、実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄにおいては、液晶表示装置を３枚用いている。このため、高い光利用効率でフルカラー表示を実現できるようになっている。

このような実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄにおいても、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃの場合と同様に、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画面書込み周波数に同期して、光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるように構成された光透過領域及び光反射領域を有する回転ホイール３０を備えているため、液晶表示装置４００の各画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域が順次交互にスクロールされるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
さらに、実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄによれば、このような効果を奏する回転ホイール３０を比較的小さな面積のインテグレータロッド１２０の射出面の直後（射出側）に配置しているため、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃの場合と同様に、回転ホイール３０の大きさを比較的小さくすることができ、プロジェクタの大型化を極力抑制することができる構造となっている。
このため、実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなる。

〔実施形態５〕
図６は、本発明の実施形態５に係るプロジェクタの光学系を示す図である。実施形態５に係るプロジェクタ１０００Ｅは、図６に示すように、レンズアレイインテグレータ６５０Ｅにおける第１及び第２レンズアレイ１６０Ｅ，１７０の間にスクロール素子１６０Ｅ２を配置して、液晶表示装置４００Ｂ，４００Ｇ，４００Ｒの照明光を上下にスクロールする点を特徴としている。このため、実施形態５に係るプロジェクタ１０００Ｅにおいても、実施形態３及び４に係るプロジェクタ１０００Ｃ，１０００Ｄの場合と同様に、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの各画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域が順次交互にスクロールされるため、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られる。

実施形態５におけるスクロール素子としては、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、１枚目のレンズアレイ１６０Ｅの一部を構成する渦巻き状のシリンドリカルレンズを好ましく用いることができる。
すなわち、第１レンズアレイ１６０Ｅを上下方向のシリンドリカルレンズアレイ１６０Ｅ１と左右方向のシリンドリカルレンズアレイ（すなわち渦巻状のシリンドリカルレンズアレイ）１６０Ｅ２とに分離する。そして、これらのうち上下方向のシリンドリカルレンズアレイ１６０Ｅ１を固定し、左右方向のシリンドリカルレンズアレイ１６０Ｅ２を回転させる。これにより、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの各画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域が順次交互にスクロールされるようになる。
第２レンズアレイ１７０は、実施形態２の場合（図２参照。）と同様に、矩形状の小レンズを有している。液晶表示装置４００Ｂ，４００Ｇ，４００Ｒ上には、第１レンズアレイ１６０Ｅ１（上下方向のシリンドリカルレンズアレイ１６０Ｅ１及び左右方向のシリンドリカルレンズアレイ１６０Ｅ２）における各小レンズの像が投影されることで、スクロール照明が実現される。
なお、実施形態５においては、レンズアレイインテグレータ６５０Ｅから各液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂまでの距離を等距離としている。色合成光学系としては、ダイクロイックプリズム５１０，５３０及び全反射プリズム５２０を用いている。

〔実施形態６〕
図７は、本発明の実施形態６に係るプロジェクタの光学系を示す図である。実施形態６に係るプロジェクタ１０００Ｆは、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、レンズアレイインテグレータ６５０Ｆにおける第１及び第２レンズアレイ１６０Ｆ，１７０Ｆの間にスクロール素子１６４Ｆを配置して、液晶表示装置４００Ｂ，４００Ｇ，４００Ｒの照明光を上下にスクロールする点を特徴としている。このため、実施形態６に係るプロジェクタ１０００Ｆにおいても、実施形態５に係るプロジェクタ１０００Ｅの場合と同様に、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの各画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域が順次交互にスクロールされるため、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られる。

実施形態６におけるスクロール素子１６４Ｆとしては、図７（ｂ）に示すように、第１及び第２レンズアレイ１６０Ｆ，１７０Ｆの間に配置された回転型の多角形プリズム（ポリゴンプリズム）１６４Ｆを好適に用いることができる。第１及び第２レンズアレイ１６０Ｆ，１７０Ｆの間には、この多角形プリズム１６４Ｆに加えてシリンドリカル凹レンズ１６２Ｆをも配置するようにする。これにより、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ上での良好なスクロールが実現される。
シリンドリカル凹レンズ１６２Ｆと多角形型プリズム１６４Ｆとは、シリンドリカル凹レンズ１６２Ｆとその多角形型プリズム１６４Ｆに近似する円筒とがアフォーカルの関係になるように構成されている。これにより、多角形プリズム１６４Ｆが回転することにより、液晶表示装置の披照射領域上で光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるようになる。
なお、実施形態６においても、実施形態５の場合と同様に、レンズアレイインテグレータ６５０Ｆから各液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂまでの距離を等距離としている。色合成光学系としては、ダイクロイックプリズム５１０，５３０及び全反射プリズム５２０を用いている。

なお、本発明は上記の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。

（１）上記各実施形態のプロジェクタ１０００Ａ〜１０００Ｄにおいては、透過型のプロジェクタに本発明の光源装置を適用した場合を例示しているが、本発明は反射型のプロジェクタにも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、透過型の液晶表示装置等のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、反射型液晶表示装置のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型のプロジェクタにこの発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクタと同様の効果を得ることができる。

（２）上記各実施形態において、プロジェクタ１０００Ａ〜１０００Ｆは、電気光学変調装置として液晶表示装置を用いているが、これに限られない。電気光学変調装置としては、一般に、入射光を画像情報に応じて変調するものであればよく、マイクロミラー型光変調装置などを利用してもよい。マイクロミラー型光変調装置としては、例えば、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）（ＴＩ社の商標）を用いることができる。

実施形態１に係るプロジェクタを説明するために示す図。 実施形態２に係るプロジェクタを説明するために示す図。 実施形態３に係るプロジェクタを説明するために示す図。 実施形態３に係るプロジェクタに用いられるインテグレータロッドを説明するために示す図。 実施形態４に係るプロジェクタを説明するために示す図。 実施形態５に係るプロジェクタを説明するために示す図。 実施形態６に係るプロジェクタを説明するために示す図。 従来のプロジェクタを説明するために示す図。 従来のプロジェクタを説明するために示す図。

符号の説明

１０…モータ、２０…回転板、３０…回転ホイール、２２，３２…光透過領域、２４…光非透過領域、３４…光反射領域、１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ…照明光学系、１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ，１１０Ｄ…光源装置、１１２…発光管、１１４…楕円面リフレクタ、１１５…赤外線カットフィルタ、１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｃ…インテグレータロッド、１２２…光学ガラス、１２４…ミラー、１２５…リサイクルミラー、１２６…凸レンズ、１４０…リレー光学系、１５０…平行化凸レンズ、１６０，１６０Ｅ，１６０Ｆ…第１レンズアレイ、１６０Ｅ１，１６０Ｅ２…シリンドリカルレンズ、１６２Ｆ…シリンドリカル凹レンズ、１６４Ｆ…多角形プリズム、１７０，１７０Ｆ…第２レンズアレイ、１８０…偏光変換素子、１９０…重畳レンズ、２００…色分離光学系、３００…リレー光学系、４００，４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…液晶表示装置、５００…クロスダイクロイックプリズム、６００…投写光学系、６５０Ｅ，６５０Ｆ…レンズアレイインテグレータ、９００Ａ，９００Ｂ，１０００Ａ，１０００Ｂ，１０００Ｃ，１０００Ｄ，１１００，１０００Ｅ，１０００Ｆ…プロジェクタ

Claims (10)

1. 楕円面リフレクタと、
   この楕円面リフレクタの第１焦点位置近傍に発光中心を有する発光管と、
   前記楕円面リフレクタから射出された光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、
   この電気光学変調装置によって変調された光を投写する投写光学系と、を備えたプロジェクタにおいて、
   前記楕円面リフレクタの第２焦点位置近傍に配置され、前記電気光学変調装置に照射される光が前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して遮断されるよう間欠的に光の遮断を行う光シャッタをさらに備えたことを特徴とするプロジェクタ。
2. 請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
   前記電気光学変調装置は、同一画面情報の書込みを複数回行い、前記光シャッタは、１回目の画面情報書込み時に光の遮断を行うことを特徴とするプロジェクタ。
3. 請求項１又は２に記載のプロジェクタにおいて、
   前記光シャッタは、光軸と平行な回転軸を有し、回転方向に沿って光透過領域と光非透過領域とが交互に配置された回転板からなることを特徴とするプロジェクタ。
4. 請求項３に記載のプロジェクタにおいて、前記光非透過領域は、光反射領域であることを特徴とするプロジェクタ。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
   前記光シャッタの前記電気光学変調装置側に配置され、前記光シャッタからの光をより均一な空間強度分布を有する光に変換するインテグレータロッドをさらに備えたことを特徴とするプロジェクタ。
6. 請求項１〜４のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
   前記光シャッタの前記電気光学変調装置側に配置され、前記光シャッタからの光を略平行な光に変換する平行化凸レンズをさらに備えたことを特徴とするプロジェクタ。
7. 楕円面リフレクタと、
   この楕円面リフレクタの第１焦点近傍に発光中心を有する発光管と、
   前記楕円面リフレクタの第２焦点近傍に入射面を有し、前記楕円面リフレクタからの光をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータロッドと、
   このインテグレータロッドからの射出光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、
   この電気光学変調装置によって変調された光を投写する投写光学系と、を備えたプロジェクタにおいて、
   前記インテグレータロッドの前記電気光学変調装置側に配置され、光軸に平行な回転軸を有する回転ホイールをさらに備え、
   この回転ホイールは、その回転によって、前記電気光学変調装置に照射される光が前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して、光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるように構成された光透過領域及び光非透過領域を有することを特徴とするプロジェクタ。
8. 請求項７に記載のプロジェクタにおいて、前記光非透過領域は、光反射領域であることを特徴とするプロジェクタ。
9. 光源装置及びこの光源装置からの射出光束を部分光束に分割して被照射面に重畳照射するための２つのレンズアレイを有する照明光学系と、
   この照明光学系からの射出光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、
   この電気光学変調装置によって変調された光を投写する投写光学系と、を備えたプロジェクタにおいて、
   前記２つのレンズアレイ間に配置され、前記電気光学変調装置の画面書込み周波数と同期して回転し、前記電気光学変調装置上において光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるように構成された光学装置をさらに備えたことを特徴とするプロジェクタ。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、前記発光管には、前記発光管から被照明領域側に射出される光を前記楕円面リフレクタに向けて反射する反射手段をさらに備えたことを特徴とするプロジェクタ。