JP2008225039A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】耐光性及び耐熱性に優れ寿命が長い偏光素子を射出面側に有する光変調装置を備え、投影画像のコントラストの低下及び色むらを抑制することのできるプロジェクタを提供すること。
【解決手段】第１射出偏光フィルタ４３ｃに入射した変調光のうち、所定方向の直線偏光成分であるＳ偏光の成分が、不要な成分の光として吸収されるとともに、変調光のＰ偏光の成分が、必要な成分の光として取り出される。第１射出偏光フィルタ４３ｃを経た変調光は、さらに、第２射出偏光フィルタ４４ｃに入射すると、所定方向の直線偏光成分であるＳ偏光の成分が、不要な成分の光として吸収され、必要な偏光方向の成分であるＰ偏光の成分が取り出される。以上のようにして、第２射出偏光フィルタ４４ｃを経た変調光は、Ｐ偏光についての偏光の選択性の良好な状態で取り出される。
【選択図】図２

Description

本発明は、偏光調整機能を有する光吸収型の無機偏光素子を組み込んだ光変調装置を備えるプロジェクタに関する。

例えば、光変調装置である液晶ライトバルブを組み込んだタイプのプロジェクタ等において、偏光状態を調整するために、通常、液晶パネルの入射面側及び射出面側には偏光素子が配置される。このうち、射出面側の偏光素子には、液晶パネルへの戻り光が生じないように、光吸収型の偏光素子が用いられるのが一般的である。

光吸収型の偏光素子としては、有機偏光板が多く用いられるが、耐光性及び耐熱性に劣り寿命が短いという問題がある。このため、例えば、射出面側の偏光素子を複数の偏光板で構成して各偏光板の透過率を調整して吸収する熱量を調整して、劣化を等しくするものが知られている（特許文献１参照）。

また、偏光素子についての別の技術として、金属を含むガラス製の無機偏光板を偏光素子として用いるものが知られている（特許文献２参照）。
特開２００４−３２５８０７号公報 特開平８−５０２０５号公報

しかしながら、射出面側の偏光素子を複数の偏光板で構成しても、偏光素子として有機偏光板を用いた場合、偏光特性の劣化に伴って発熱量は増大し、これによる射出面側の偏光素子の寿命の問題は依然として残る。

また、射出面側に無機偏光板を用いた場合、例えば、発熱の影響により無機偏光板の材料であるガラスに歪が生じ、これにより偏光特性の形成される画像の面内分布が悪化し、プロジェクタの投影画像のコントラストの低下や色むらを生じるおそれがある。

そこで、本発明は、耐光性及び耐熱性に優れ寿命が長い偏光素子を射出面側に有する光変調装置を備え、投影画像のコントラストの低下及び色むらを抑制することのできるプロジェクタを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るプロジェクタは、（ａ）光源光を均一化して照明光を形成する照明光学系と、（ｂ１）照明光を偏光方向に関して変調する液晶パネルと（ｂ２）金属粉とガラスを含む無機材料により形成され、液晶パネルの後段に配置されて液晶パネルから射出された変調光から所定方向の直線偏光成分を選択的に吸収する第１射出側偏光素子と（ｂ３）第１射出側偏光素子の後段に配置され、所定方向の直線偏光成分をさらに選択的に吸収し、かつ第１射出偏光素子よりコントラストが高い第２射出側偏光素子とを有する光変調装置と、（ｃ）光変調装置を経た像光を投射する投射光学系とを備える。

上記プロジェクタでは、光変調装置において、まず、熱耐久性の強い無機材料により形成される第１射出側偏光素子が、画像投射において不要な成分である所定方向の直線偏光成分を選択的に吸収し、さらに、同じ成分の光を第２射出側偏光素子においても吸収する。従って、光変調装置が、耐光性及び耐熱性に優れ、かつ、良好な像光を形成可能なものとなり、このような光変調装置を組み込んだプロジェクタは、投影画像のコントラストの低下及び色むらを抑制するものとなる。

また、第２射出側偏光素子が、第１射出側偏光素子よりコントラストの高いものであることにより、発熱を抑えるため第１射出側偏光素子のコントラストが比較的低いものであっても、第２射出側偏光素子とあわせた射出側の偏光素子全体としてのコントラストを高いものとすることができる。

また、本発明の具体的な態様として、第２射出側偏光素子が、吸収型有機偏光素子である。これにより、第２射出側偏光素子のコントラストを比較的容易かつ安価に高コントラストのものとすることができる。

また、本発明の具体的な態様として、第１射出側偏光素子のコントラストが、１．５：１〜１０００：１である。これにより、第２射出側偏光素子に係る熱負担を十分に低減させることができ、また、第１射出側偏光素子を現実に使用可能な無機材料から形成させることが可能である。

また、本発明の具体的な態様として、第１射出側偏光素子が、熱膨張率（線膨張係数）と照明光の光軸方向についての厚さとの積が２．０×１０^−６ｍｍ／Ｋ以下である。これにより、光の吸収による発熱に伴って発生する第１射出側偏光素子の歪を十分に抑えることができる。

また、本発明の具体的な態様として、第１射出側偏光素子の照明光の光軸方向についての厚さが、０．３ｍｍ以下である。これにより、第１射出側偏光素子は、熱的な歪を抑えるために十分薄いものとなる。

また、本発明の具体的な態様として、第１射出側偏光素子を形成する無機材料に含まれるガラスが、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス、耐熱ガラスのいずれかである。これにより、第１射出側偏光素子に用いるガラスの熱膨張率（線膨張係数）を、熱的な歪を抑えるために必要となる所望の値の範囲内に収めることができる。

また、本発明の具体的な態様として、本願発明に係るプロジェクタが、第１射出側偏光素子を密着して支持し、第１射出側偏光素子より大きな体積を有し、より熱伝導性の高い放熱板をさらに備える。これにより、放熱板の放熱効果で第１射出側偏光素子の放熱性をさらに高めることができる。

また、本発明の具体的な態様として、放熱板が、サファイア及び水晶のいずれか１つにより構成される。これにより、放熱板の熱伝導性を高めることにより、放熱効果を上げることができる。

また、本発明の具体的な態様として、放熱板において、自己の光学軸と第１射出側偏光素子の軸とのなす角が０°±１．０°の範囲及び９０°±１．０°の範囲のいずれかである。これにより、第１射出側偏光素子のコントラスト等の性能を十分に保ちながら、第１射出側偏光素子の放熱性を高めることができる。

また、本発明の具体的な態様として、光変調装置が、液晶パネルの前段に配置されて液晶パネルに入射する照明光の偏光方向を揃える入射側偏光素子を有する。これにより、液晶パネルに入射する前の照明光の偏光方向を揃えることができるので、プロジェクタのシステムとしてのコントラストを高めることができる。

図１は、第１実施形態に係るプロジェクタを説明するための概念図である。本実施形態におけるプロジェクタ１００は、光源装置１０と、均一化光学系２０と、色分離導光光学系３０と、光変調装置である液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃと、クロスダイクロイックプリズム５０と、投射光学系である投射レンズ６０とを備える。

光源装置１０は、所望の光源光を射出する装置であり、例えば、高圧水銀ランプなどを発光源とすることで像光形成の必要に足る光量を有する略白色の光源光を発生させ、発生させた光源光の光束方向をリフレクタにより反射させて所定の光路方向に折り曲げて射出させる。

均一化光学系２０は、光源装置１０からの光源光の光束方向を平行化する光平行化手段である平行化レンズ２２と、光を分割して重畳するためのインテグレータ光学系を構成する一対のフライアイレンズである第１及び第２フライアイレンズ２３ａ、２３ｂと、光の偏光方向を揃える偏光変換素子２４と、両フライアイレンズ２３ａ、２３ｂを経た光を重畳させる重畳レンズ２５と、光の光路を折り曲げるミラー２６とを備え、これらにより均一化された照明光を形成する。均一化光学系２０において、平行化レンズ２２は、光源光の光束方向を略平行に変換する。第１及び第２フライアイレンズ２３ａ、２３ｂは、それぞれマトリックス状に配置された複数の要素レンズからなり、これらの要素レンズによって平行化レンズ２２を経た光を分割して個別に集光・発散させる。偏光変換素子２４は、ＰＢＳアレイで形成されており、第１フライアイレンズ２３ａにより分割された各部分光束の偏光方向を一方向の直線偏光（例えばＳ偏光）に揃える役割を有する。重畳レンズ２５は、偏光変換素子２４を経た照明光を全体として適宜収束させて、後段の各色の光変調装置である液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃに対する重畳照明を可能にする。以上のように、均一化光学系２０は、光源装置１０と協働して光源光を発生させ、発生した光源光を均一化して照明光を形成する照明光学系として機能する。

色分離導光光学系３０は、第１及び第２ダイクロイックミラー３１ａ、３１ｂと、反射ミラー３２ａ、３２ｂ、３２ｃと、３つのフィールドレンズ３３ａ、３３ｂ、３３ｃとを備え、均一化光学系２０により形成された照明光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３色に分離するとともに、各色光を後段の液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃへ導く。より詳しく説明すると、まず、第１ダイクロイックミラー３１ａは、ＲＧＢの３色のうちＲ光を透過させＧ光及びＢ光を反射する。また、第２ダイクロイックミラー３１ｂは、ＧＢの２色のうちＧ光を反射しＢ光を透過させる。次に、この色分離導光光学系３０において、第１ダイクロイックミラー３１ａを透過したＲ光は、反射ミラー３２ａを経て入射角度を調節するためのフィールドレンズ３３ａに入射する。また、第１ダイクロイックミラー３１ａで反射され、さらに、第２ダイクロイックミラー３１ｂでも反射されたＧ光は、入射角度を調節するためのフィールドレンズ３３ｂに入射する。さらに、第２ダイクロイックミラー３１ｂを通過したＢ光は、リレーレンズＬＬ１、ＬＬ２及び反射ミラー３２ｂ、３３ｃを経て入射角度を調節するためのフィールドレンズ３３ｃに入射する。

液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、入射した照明光の空間的強度分布を変調する非発光型の光変調装置であり、色分離導光光学系３０から射出された各色光に対応してそれぞれ照明される３つの液晶パネル４１ａ、４１ｂ、４１ｃと、各液晶パネル４１ａ〜４１ｃの入射側にそれぞれ配置される入射側偏光素子である３つの入射偏光フィルタ４２ａ〜４２ｃと、各液晶パネル４１ａ〜４１ｃの射出側にそれぞれ配置される第１射出側偏光素子である３つの第１射出偏光フィルタ４３ａ〜４３ｃと、第１射出偏光フィルタ４３ａ〜４３ｃの後段に位置する第２射出側偏光素子である３つの第２射出偏光フィルタ４４ａ〜４４ｃとを備える。第１ダイクロイックミラー３１ａを透過したＲ光は、フィールドレンズ３３ａ等を介して液晶ライトバルブ４０ａに入射し、液晶ライトバルブ４０ａの液晶パネル４１ａを照明する。第１及び第２ダイクロイックミラー３１ａ、３１ｂの双方で反射されたＧ光は、フィールドレンズ３３ｂ等を介して液晶ライトバルブ４０ｂに入射し、液晶ライトバルブ４０ｂの液晶パネル４１ｂを照明する。第１ダイクロイックミラー３１ａで反射され、第２ダイクロイックミラー３１ｂを透過したＢ光は、フィールドレンズ３３ｃ等を介して液晶ライトバルブ４０ｃに入射し、液晶ライトバルブ４０ｃの液晶パネル４１ｃを照明する。各液晶ライトバルブ４０ａ〜４０ｃは、入射した照明光の空間的強度分布を変調し、各液晶ライトバルブ４０ａ〜４０ｃにそれぞれ入射した３色の光は、各液晶パネル４１ａ〜４１ｃに電気的信号として入力された駆動信号或いは画像信号に応じて変調される。この際、入射偏光フィルタ４２ａ〜４２ｃによって、各液晶パネル４１ａ〜４１ｃに入射する照明光の偏光方向が調整される。また、第１射出偏光フィルタ４３ａ〜４３ｃ及び第２射出偏光フィルタ４４ａ〜４４ｃによって、各液晶パネル４１ａ〜４１ｃから射出される変調光から所定の偏光方向の変調光が取り出される。以上により、各液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、それぞれに対応する各色の像光を形成する。尚、第１射出偏光フィルタ４３ａ〜４３ｃ等について詳しくは図２（ａ）により後述する。

クロスダイクロイックプリズム５０は、各液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃからの各色の像光を合成する。より詳しく説明すると、クロスダイクロイックプリズム５０は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、Ｘ字状に交差する一対の誘電体多層膜５１ａ、５１ｂが形成されている。一方の第１誘電体多層膜５１ａは、Ｒ光を反射し、他方の第２誘電体多層膜５１ｂは、Ｂ光を反射する。クロスダイクロイックプリズム５０は、液晶ライトバルブ４０ａからのＲ光を誘電体多層膜５１ａで反射して進行方向右側に射出させ、液晶ライトバルブ４０ｂからのＧ光を誘電体多層膜５１ａ、５１ｂを介して直進・射出させ、液晶ライトバルブ４０ｃからのＢ光を誘電体多層膜５１ｂで反射して進行方向左側に射出させる。このようにして、クロスダイクロイックプリズム５０によりＲ光、Ｇ光及びＢ光が合成され、カラー画像による画像光である合成光が形成される。

投射レンズ６０は、クロスダイクロイックプリズム５０を経て形成された合成光による画像光を所望の拡大率で拡大してスクリーン（不図示）上にカラーの画像を投射する。

図２（ａ）、（ｂ）は、本実施形態の特徴部分である光変調装置即ち液晶ライトバルブについて説明するための図である。尚、図２（ａ）、（ｂ）では、Ｂ光に対応する液晶ライトバルブ４０ｃについて説明するが、他の液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂについても同様であるので、図示及び説明を省略する。

図２（ａ）において例示する本実施形態に係る液晶ライトバルブ４０ｃは、図１で説明したように、液晶パネル４１ｃと、入射偏光フィルタ４２ｃと、第１射出偏光フィルタ４３ｃと、第２射出偏光フィルタ４４ｃとを備える。尚、これら液晶ライトバルブ４０ｃの各部材は、ホルダＨＤにより一体的に固定されている。また、液晶ライトバルブ４０ｃ全体については、ホルダＨＤあるいはホルダＨＤの周辺の空冷装置（不図示）等により、放熱がなされている。

ここで、液晶ライトバルブ４０ｃのうち、特に、第１射出偏光フィルタ４３ｃは、微量の金属粉（例えば銅粉）を有するホウケイ酸ガラスを含む無機材料により形成されており、液晶パネル４０ｃから射出された変調光から所定方向の直線偏光成分（ここでは、例えば、紙面上下方向に振動するＳ偏光の成分）を選択的に吸収する性質を有する。また、第１射出偏光フィルタ４３ｃの光軸方向即ちシステム光軸ＯＡの方向についての厚さｄは、０．２ｍｍとなっている。この場合、第１射出偏光フィルタ４３ｃを形成するための無機材料を適切に選択すれば、第１射出偏光フィルタ４３ｃの熱膨張率（線膨張係数）（単位：１／Ｋ）と照明光の光軸方向についての厚さ（単位：ｍｍ）との積を２．０×１０^−６ｍｍ／Ｋ以下とすることができる。つまり、本実施形態に係る第１射出偏光フィルタ４３ｃは、厚さを抑え、また、熱膨張率の低いガラスを用いることにより、光の吸収による発熱に伴って発生する歪を十分に抑えることができる。これにより、熱歪による偏光特性の形成される画像の面内分布の悪化を最小限に抑えることができる。尚、この際、第１射出偏光フィルタ４３ｃのコントラスト即ち（入射光量）：（透過光量）の比率は、１．５：１〜４：１となっている。言い換えると、第１射出偏光フィルタ４３ｃにＰ偏光が入射した場合に第１射出偏光フィルタ４３ｃを透過するＰ偏光の光量と、第１射出偏光フィルタ４３ｃに先ほどのＰ偏光と同光量のＳ偏光が入射した場合に第１射出偏光フィルタ４３ｃを透過するＳ偏光の光量との比率が、１．５：１〜４：１となっている。

また、液晶ライトバルブ４０ｃのうち、第２射出偏光フィルタ４４ｃは、高コントラストな吸収型有機偏光素子により構成されている。吸収型有機偏光素子としては、例えば、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）フィルムをヨウ素や有機系染料で染色し、一軸延伸することで染料分子を規則的に並べたものを用いる。この場合、第２射出偏光フィルタ４４ｃのコントラストを、例えば、およそ１０００：１〜５０００：１とすることが可能であり、第１射出偏光フィルタ４３ｃのコントラストよりも高いものとすることができる。ここで、第２射出偏光フィルタ４４ｃは、第１射出偏光フィルタ４３ｃの後段に位置するため、一般に吸熱量を少なくすることができる。従って、第１射出偏光フィルタ４３ｃと第２射出偏光フィルタ４４ｃとにおける吸熱量のバランスに応じて、第２射出偏光フィルタ４４ｃのコントラストを比較的高くすることができる。

以下、図２（ａ）において、システム光軸ＯＡ上に沿ってＢ光の光路を追うことにより、液晶ライトバルブ４０ｃの動作について説明する。Ｂ光は、液晶ライトバルブ４０ｃのうち、まず、システム光軸ＯＡ上で液晶パネル４１ｃの前段に位置する入射偏光フィルタ４２ｃに入射する。入射偏光フィルタ４２ｃは、入射した光の偏光成分のうち、所定の偏光方向の偏光成分（ここでは、例えば紙面上下方向に振動するＳ偏光の成分とする。）のみを透過させる。これにより、液晶パネル４１ｃには、所定の偏光成分たるＳ偏光のみが入射する。液晶パネル４１ｃに入射したＢ光は、上述のように、液晶パネル４１ｃに電気的信号として入力された駆動信号或いは画像信号に応じて変調される。より具体的にはここで、液晶パネル４１ｃとして、所謂ノーマリーホワイトのＴＮ配向液晶パネルを用いている。この場合、液晶パネル４１ｃは、電圧非印加時に液晶がねじれた水平状態に配置され、偏光状態を９０°回転させて光を透過させる。従って、液晶パネル４１ｃに入射したＢ光について空間的強度分布の変調がなされると、形成される変調光の主要な成分は、Ｓ偏光からＰ偏光に変換された状態で射出される。

液晶パネル４１ｃで形成された変調光は、液晶パネル４１ｃから射出されると、システム光軸ＯＡ上で液晶パネル４１ｃの後段に位置する第１射出偏光フィルタ４３ｃに入射する。ここで、第１射出偏光フィルタ４３ｃと入射偏光フィルタ４２ｃとは、クロスニコルに配置されている。つまり、第１射出偏光フィルタ４３ｃは、Ｐ偏光の成分を透過するものとなっている。これにより、第１射出偏光フィルタ４３ｃに入射した変調光のうち、所定方向の直線偏光成分であるＳ偏光の成分が、不要な成分の光として上述した第１射出偏光フィルタ４３ｃに設立されたコントラストの割合で吸収されるとともに、変調光のＰ偏光の成分が、第１射出偏光フィルタ４３ｃを透過することで、必要な成分の光として取り出される。

第１射出偏光フィルタ４３ｃを経た変調光は、さらに、第２射出偏光フィルタ４４ｃに入射すると、同様にして、所定方向の直線偏光成分であるＳ偏光の成分が、不要な成分の光として上述した第２射出偏光フィルタ４３ｃについてのコントラストの割合で吸収され、必要な偏光方向の成分であるＰ偏光の成分が、第２射出偏光フィルタ４４ｃを透過することで取り出される。

以上のようにして、第２射出偏光フィルタ４４ｃを経た変調光は、必要な成分であるＰ偏光についての選択性の良好な状態で取り出される。以上のようにして液晶ライトバルブ４０ｃにより、青色の像光が形成される。尚、液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂについても同様の動作により、偏光の選択性の良好な状態で赤色及び緑色の像光がそれぞれ形成される。

以上のように、本実施形態では、液晶パネル４１ｃから射出された変調光に含まれる不要な成分の光を、まず、熱耐久性に優れる吸収型無機偏光素子により構成される第１射出偏光フィルタ４３ｃにより吸収する。次に、第１射出偏光フィルタ４３ｃを経た変調光のうち、コントラストの高い第２射出偏光フィルタ４４ｃによってさらに不要な成分の光を吸収する。これにより、本実施形態におけるプロジェクタ１００の光変調装置である液晶ライトバルブ４０ａ〜４０ｃは、耐光性及び耐熱性に優れ寿命が長い偏光素子を射出面側に有するものとなり、これらを組み込んだプロジェクタ１００は、投影画像のコントラストの低下及び色むらを抑制することができる。

図２（ｂ）は、本実施形態の変形例である。本変形例では、第１射出偏光フィルタ４３ｃが放熱板ＳＢに貼付された構成となっている。尚、本変形例では、放熱板ＳＢ以外の構成について同符号のものは図２（ａ）の場合と同様であるので説明を省略する。

本変形例において、第１射出偏光フィルタ４３ｃは、放熱板ＳＢに貼付されることにより密着して支持されている。ここで、放熱板ＳＢは、サファイア基板により構成されており、図２（ｂ）からも明らかなように、サイズ及び厚さのいずれも第１射出偏光フィルタ４３ｃより大きく、結果として体積が第１射出偏光フィルタ４３ｃより大きなものとなっている。ここでは、一例として放熱板ＳＢの材料としてサファイアを用い、より熱伝導性の高いものとし、また、放熱板ＳＢを第１射出偏光フィルタ４３ｃに比してより大きな体積とすることで、より放熱効果が高いものとなっている。放熱板ＳＢの放熱効果により、第１射出偏光フィルタ４３ｃの温度上昇を抑えることができる。

図３は、放熱板ＳＢの光学軸と第１射出偏光フィルタ４３ｃの軸（吸収軸）とのなす角について説明するものである。本変形例では、第１射出偏光フィルタ４３ｃの軸（吸収軸）の軸方向Ｘ１と、放熱板ＳＢの光学軸の軸方向Ｘ２とが略垂直となっている。より具体的には、軸方向Ｘ１と軸方向Ｘ２とのなす角θが９０°±１．０°の範囲に収まるものとなっている。これにより、サファイア基板による複屈折が生じることを抑えることができ、複屈折現象による発熱や投影画像のコントラスト低下等を十分に抑制することができる。尚、図３では、θ＝９０°±１．０°の範囲となっているが、θの範囲は、θ＝０°±１．０°となる場合も考えられる。

本変形例でのプロジェクタ１００は、液晶ライトバルブ４０ａ〜４０ｃにおいて、液晶パネル４１ａ〜４１ｃから射出される各色の変調光は、それぞれ無機材料による偏光素子である第１射出偏光フィルタ４３ａ〜４３ｃとコントラストの高い第２射出偏光フィルタ４４ａ〜４４ｃとにより良好な偏光特性の状態で取り出され、この際、特に、第１射出偏光フィルタ４３ａ〜４３ｃに無機材料を用いているので、射出面側の偏光素子を耐光性及び耐熱性に優れたものとすることができ、さらに、放熱板ＳＢにより、第１射出偏光フィルタ４３ａ〜４３ｃの放熱効果が高められている。従って、液晶ライトバルブ４０ａ〜４０ｃの寿命を長くすることができ、本実施形態のプロジェクタ１００は、投影画像のコントラストの低下及び色むらを抑制されたるものとなる。

尚、この発明は、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。

まず、第１射出側偏光素子である第１射出偏光フィルタ４３ｃについて、上記実施形態では、無機材料を構成するガラスをホウケイ酸ガラスとして使用しているが、これに限らず、所望の熱膨張率を有するものとして、この他にも例えば、石英ガラスの使用が可能であり、また、その他の耐熱ガラス等を用いることも可能である。また、第１射出偏光フィルタ４３ｃについて、材料として用いるガラスが有する微量の金属粉には、一例として銅を用いているが、金属として例えば銅や銀、その化合物等を用いることも可能である。また、放熱板ＳＢは、サファイアにより構成されるものとしているが、サファイアに限らず、例えば水晶を用いて構成することも可能である。

また、上記実施形態では、第１射出偏光フィルタ４３ｃのコントラストを１．５：１〜４：１の比較的低いものとしているが、これに限定されることなく、例えばコントラストを１０００：１以下の範囲でこれよりも高いものであってもある程度の耐久性があれば使用可能である。このようなものを使用する場合、さらに、第２射出偏光フィルタ４４ｃのコントラストと併せてさらに射出側の偏光素子全体としてのコントラストを上げることも可能である。

また、上記実施形態では、第２射出偏光フィルタ４４ｃに吸収型有機偏光素子を用いているが、第２射出偏光フィルタ４４ｃとして吸収型の無機偏光素子を使用し、熱の分配によるシステム信頼性の向上を図ることも考えられる。

また、上記実施形態のプロジェクタ１００では、光源装置１０からの光を複数の部分光束に分割するため、一対のフライアイレンズ２３ａ、２３ｂを用いていたが、この発明は、このようなフライアイレンズすなわちレンズアレイを用いないプロジェクタにも適用可能である。さらに、フライアイレンズ２３ａ、２３ｂをロッドインテグレータに置き換えることもできる。

また、上記プロジェクタ１００において、光源装置１０からの光を特定方向の偏光とする偏光変換素子２４を用いていたが、この発明は、このような偏光変換素子２４を用いないプロジェクタにも適用可能である。

また、プロジェクタとしては、投写面を観察する方向から画像投写を行う前面プロジェクタと、投写面を観察する方向とは反対側から画像投写を行う背面プロジェクタとがあるが、図５に示すプロジェクタの構成は、いずれにも適用可能である。

また、上記実施形態では、３つの液晶パネル４１ａ〜４１ｃを用いたプロジェクタ１００の例のみを挙げたが、本発明は、１つの液晶パネルのみを用いたプロジェクタ、２つの液晶パネルを用いたプロジェクタ、或いは、４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも適用可能である。

第１実施形態に係るプロジェクタについて説明する概念図である。 （ａ）、（ｂ）は、光変調装置について説明する図である。 放熱板の光学軸と第１射出側偏光子の軸との関係を説明する図である。

符号の説明

１０…光源装置、 ２０…照明光学系、 ３０…色分離導光光学系、 ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ…液晶ライトバルブ、 ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ…液晶ライトパネル、 ４２ａ、４２ｂ、４２ｃ…入射偏光フィルタ、 ４３ａ、４３ｂ、４３ｃ…第１射出偏光フィルタ、 ４４ａ、４４ｂ、４４ｃ…第２射出偏光フィルタ、 ５０…クロスダイクロイックプリズム、 ６０…投射レンズ、 ＳＢ…放熱板、 １００…プロジェクタ

Claims (10)

1. 光源光を均一化して照明光を形成する照明光学系と、
   前記照明光を偏光方向に関して変調する液晶パネルと、金属粉とガラスを含む無機材料により形成され、前記液晶パネルの後段に配置されて前記液晶パネルから射出された変調光から所定方向の直線偏光成分を選択的に吸収する第１射出側偏光素子と、前記第１射出側偏光素子の後段に配置され、前記所定方向の直線偏光成分をさらに選択的に吸収し、かつ前記第１射出偏光素子よりコントラストが高い第２射出側偏光素子とを有する光変調装置と、
   前記光変調装置を経た像光を投射する投射光学系と
   を備えるプロジェクタ。
2. 前記第２射出側偏光素子は、吸収型有機偏光素子である請求項１記載のプロジェクタ。
3. 前記第１射出側偏光素子のコントラストは、１．５：１〜１０００：１である請求項１及び請求項２のいずれか一項記載のプロジェクタ。
4. 前記第１射出側偏光素子は、熱膨張率と前記照明光の光軸方向についての厚さとの積が２．０×１０^−６ｍｍ／Ｋ以下である請求項１から請求項３のいずれか一項記載のプロジェクタ。
5. 前記第１射出側偏光素子は、前記照明光の光軸方向についての厚さが０．３ｍｍ以下である請求項４記載のプロジェクタ。
6. 前記第１射出側偏光素子を形成する前記無機材料に含まれるガラスは、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス、耐熱ガラスのいずれかである請求項１から請求項５のいずれか一項記載のプロジェクタ。
7. 前記第１射出側偏光素子を密着して支持し、前記第１射出側偏光素子より大きな体積を有し、より熱伝導性の高い放熱板をさらに備える請求項１から請求項６のいずれか一項記載のプロジェクタ。
8. 前記放熱板は、サファイア及び水晶のいずれか１つにより構成される請求項７記載のプロジェクタ。
9. 前記放熱板において、自己の光学軸と前記第１射出側偏光素子の軸とのなす角が０°±１．０°の範囲及び９０°±１．０°の範囲のいずれかである請求項７及び請求項８のいずれか一項記載のプロジェクタ。
10. 前記光変調装置は、前記液晶パネルの前段に配置されて前記液晶パネルに入射する前記照明光の偏光方向を揃える入射側偏光素子を有する請求項１から請求項９のいずれか一項記載のプロジェクタ。

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