JP2009063652A - 表示装置およびこれを備えた投射型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＣＤパネル等の光学部品に入射する迷光を低減することが可能な表示装置およびこれを備えた投射型表示装置を提供する。
【解決手段】液晶プロジェクタ１は、コンデンサレンズ９の光出射方向下流側における焦点位置近傍に配置されている液晶パネル６３と、コンデンサレンズ９と液晶パネル６３との間に配置されているフィールドレンズ６２とを備えている。ここで、液晶パネル６３は、光の通過領域を制限している。また、フィールドレンズ６２は、コンデンサレンズ９より出射される光を液晶パネル６３における透過部６３ａに誘導している。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶プロジェクタ等に用いられる表示装置およびこれを備えた投射型表示装置に関する。

一般的に、液晶表示素子（以下、ＬＣＤと示す）を採用したプロジェクションシステムは、映像駆動部から供給されＬＣＤパネル上にディスプレイされる映像信号を照明光学系から入射される光に透写する。そして、その透写された光を偏光板および投射レンズ等を利用してスクリーン上に投射することで、その大きさが拡大された映像を再現している。このような従来のＬＣＤプロジェクションにおいては、光源は、光を発散および反射する手段を要し、その強度分布は均一でなく、偏光されていない実質的に平行化されたビームを放射する。そして、このような従来のＬＣＤプロジェクションとして、特許文献１に示すような投射型表示装置が示されている。

特許文献１の投射型表示装置においては、光源装置と、第１の複眼レンズと、第２の複眼レンズにより形成される光インテグレータと、偏光ビームコンバータ（ＰＢＣ）と、コンデンサレンズとを備えている。

光源装置から放射された光は、第１の複眼レンズに入射する。第１の複眼レンズは、焦点面において偏光されていない光の明るい点状の空間的に分布されたアレイを形成する。第２の複眼レンズは、実質的に第１の複眼レンズのそれぞれのマイクロレンズ焦点面に配置され、ＬＣＤパネル上に均一な照度のビームを投影するビームホモジナイザーシステムの一部として機能する。そして、第１の複眼レンズ内の１つの複眼レンズのアスペクト比は、ＬＤＣパネルのアスペクト比に適合するように選択される。ＰＢＣは、第２の複眼レンズの光出射方向下流側に配置されている。ＰＢＣアレイのピッチは、第１の複眼レンズのピッチの約半分であり、第２の複眼レンズから焦点を合わせされたビームは、ＰＢＣアレイの一つおきのセクションに入射している。第２の複眼レンズからの光を受けるＰＢＣアレイの各ユニットの内部は、ある直線偏光の光、例えば、Ｐ偏光された光のみを透過させ、例えば、Ｐ偏光と直交する偏光の光は、ＰＢＣアレイの隣接するユニット内の反射膜によって他の経路から出射される。このように、ＰＢＣアレイに入射する偏光されていないビームは、直行する偏光方向を有する、空間的に分離された光を生成する。そして、二つの直交する偏光のうちの一つの光のみが入射するように、半波長板、すなわち、ストリップ状のアレイがＰＢＣアレイの背面上に配置される。これにより、半波長板に入射する光は、偏光方向を９０度変換されるので、ＰＢＣから出射される全ての光は実質的に同じ偏光状態を有する。その後、ＰＢＣを出射した光はコンデンサレンズによって集められて、色分解光学系を介して、ＬＣＤパネルを照射する。
特開２００１−１００６９９号公報

しかしながら、上記従来の投射型表示装置では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、例えば、大きなサイズの光源を有する光源装置を用いた場合には、光源装置から出射された光は、光インテグレータやＰＢＣによって取り込めず無効領域を通過して光出射方向下流側に出射される場合がある。そして、このようにして出射された光は、例えば、ＰＢＣの光出射方向下流側に配置されたコンデンサレンズを介さずに色分解光学系に入射する。そして、色分解光学系に入射した光が迷光し、散乱することによってＬＣＤパネルが出力する画像のコントラストの低減を招いたり、ＬＣＤパネルの温度上昇を引き起こしたりする等の不具合を発生させる。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、ＬＣＤパネル等の光学部品に入射する迷光を低減することが可能な表示装置およびこれを備えた投射型表示装置を提供することを目的とする。

第１の発明に係る表示装置は、集光レンズと、開口絞り部と、視野レンズと、空間光変調素子とを備えている。集光レンズは、光源装置から出射された光を集光する。開口絞り部は、集光レンズの光出射方向下流側における焦点位置近傍に配置されており、光の通過領域を制限する。視野レンズは、集光レンズと開口絞り部との間に配置されており、集光レンズより出射される光を開口絞り部における光の通過領域に誘導する。空間光変調素子は、開口絞り部の光出射方向下流側に配置されており、入射する光を画像信号に応じて変調する。

ここでは、光の通過できる領域を制限した開口絞り部と、その開口絞り部に光を導くための視野レンズとを設けている。
従来の投射型表示装置においては、例えば、光源装置から出射された光が、光インテグレータや偏光ビームコンバータ（以下、ＰＢＣと示す）等の有効領域を通過せずに直接出射されてくる場合がある。この場合、そのような光、いわゆる迷光が、空間光変調素子が入射することによって、迷光散乱等によるコントラストの低減や、空間光変調素子の温度上昇を引き起こしたりする等の不具合が発生することがあった。

そこで、本発明の表示装置においては、光の通過領域を制限するための開口絞り部を設け、その開口絞り部における開口部に導くための視野レンズを設けている。すなわち、光インテグレータやＰＢＣ等の有効領域を通過した光のみが視野レンズを介して開口絞り部を通過できるようにしている。

これにより、光インテグレータやＰＢＣ等の有効領域を通過せずに出射されてくる光を開口絞り部によって遮断することが可能となる。また、光インテグレータやＰＢＣ等の有効領域を通過した光については、従来通り空間光変調素子に入射させることが可能である。

この結果、光インテグレータやＰＢＣ等の有効領域を通過せずに出射されてくるいわゆる迷光が、空間光変調素子や色分解合成系を構成する光学部品等に入射することを低減することが可能となる。

第２の発明に係る表示装置は、第１の発明に係る表示装置であって、開口絞り部には、液晶表示素子が含まれる。
ここでは、開口絞り部として液晶表示素子を配置して、光インテグレータやＰＢＣ等の無効領域を通過して出射されてくる迷光を遮断している。

ここで、液晶表示素子は、一般的に光の通過可能領域である透過部と、その透過部の周囲を囲む光の通過不能領域である非透過部とによって構成されている。また、ＰＢＣの有効領域を通過せずに出射されてくる光は、非直線偏光光であるため透過部を透過することができない。

これにより、第１集光レンズにおける集束位置に液晶表示素子の透過部を配置することによって、光インテグレータやＰＢＣの有効領域を通過せずに出射されてきた迷光を非透過部によって遮断することが可能となる。
また、液晶表示素子を構成する透過部は、ＰＢＣの有効領域を通過せずに出射されてきた非直線偏光光の通過を妨げるので、光のクオリティを確保することも可能となる。

第３の発明に係る表示装置は、第２の発明に係る表示装置であって、液晶表示素子の階調レベルを調整するコントラスト制御部をさらに備えている。
ここでは、コントラスト制御部が、液晶表示素子の階調レベルを制御している。

これにより、空間光変調素子が映し出す映像のコントラストを調整することが可能となる。この結果、迷光による空間光変調素子が映し出す映像のコントラスト低減を防止できるだけでなく、階調レベルを調整することによって、さらにコントラストの向上を図ることが可能となる。

第４の発明に係る表示装置は、第３の発明のいずれか１つに係る表示装置であって、開口絞り部と空間光変調素子とは、光学的に共役関係に配置されている。
ここでは、開口絞り部と空間光変調素子とが、光学的に共役関係に配置されている。

ここで、開口絞り部に配置された液晶表示パネル（以下、上流側液晶表示パネルと示す）と空間光変調素子側に配置された液晶表示パネル（以下、下流側液晶表示パネルと示す）とが、光学的に共役関係に配置されている場合、上流側液晶表示パネルに映し出される像の大きさと下流側液晶表示パネルに映し出される像の大きさとが完全に一致するようになる。

これにより、開口絞り部として配置された液晶表示パネルを制御することによって、空間光変調素子が出力する映像の任意の部分に対して任意の信号処理をすることが可能となる。
この結果、空間光変調素子が出力する映像に対して任意の領域にのみコントラストの調整を行うことが可能となり、より鮮明な映像を提供することが可能となる。

第５の発明に係る表示装置は、第３または第４の発明に係る表示装置であって、コントラスト制御部は、液晶表示素子の階調レベルと空間光変調素子の階調レベルとをそれぞれ独立して制御する。
ここでは、開口絞り部に配置される液晶表示素子と空間光変調素子との階調レベルが、コントラスト制御部によってそれぞれ独立して制御されている。

これにより、例えば、開口絞り部に配置される液晶表示素子と空間光変調素子とが共役関係に配置されている場合には、互いに対応する領域に対してそれぞれの階調レベルを制御することが可能となる。具体的には、例えば、液晶表示素子による階調レベルが２５６階調、空間光変調素子による階調レベルが２５６階調とした場合、それぞれの階調レベルを独立して制御することによって２５６×２５６の階調数を得ることが可能となる。

この結果、空間光変調素子により再現される映像のコントラストのダイナミックレンジを著しく改善することが可能となる。

第６の発明に係る表示装置は、第１の発明に係る表示装置であって、開口絞り部には、ＤＭＤが含まれる。
ここでは、開口絞り部としてＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を配置して、光インテグレータやＰＢＣ等の無効領域を通過して出射されてくる迷光を遮断している。

ここで、ＤＭＤは、複数のミラーにより構成されており、その１つ１つのミラーの角度を変えることによって、所定の領域に光を反射させる。
これにより、ＤＭＤを形成するミラーの角度を調整することによって、光インテグレータやＰＢＣの有効領域を通過せずに出射されてきた迷光を遮断することが可能となる。

第７の発明に係る表示装置は、第１から第６の発明のいずれか１つに係る表示装置であって、光出射方向における開口絞り部と空間光変調素子との間に配置されているリレーレンズをさらに備えている。

ここでは、光出射方向における集光レンズと開口絞り部との間に、光学系内のある点から他の点に実像を伝達することが可能なリレーレンズを配置している。
これにより、例えば、三板式液晶プロジェクタのように、集光レンズから空間光変調素子までの光路が長い場合であっても、光を減衰させることなく空間光変調素子まで導くことが可能となる。

第８の発明に係る表示装置は、第１から第７の発明のいずれか１つに係る表示装置であって、光を分光する分光部をさらに備えており、開口絞り部は、分光部の光出射方向上流側に配置されている。
ここでは、光を分光する、例えば、ダイクロイックミラーよりも光出射方向上流側に開口絞り部が配置されている。

これにより、例えば、光をＲＧＢの３原色に分光して映像を映し出す三板式液晶プロジェクタのように３つの空間光変調素子によって構成される表示装置であっても、それぞれの液晶に対して開口絞り部となる、例えば、液晶表示素子を配置しなくてもよくなる。この結果、部品点数を減らすことができコストを低減させることが可能となる。

第９の発明に係る表示装置は、第１から第８の発明のいずれか１つに係る表示装置であって、空間光変調素子は、液晶表示素子あるいはＤＭＤである。
ここでは、空間光変調素子として液晶表示素子あるいはＤＭＤを適用している。

これにより、液晶表示素子あるいはＤＭＤに迷光が入射することを防止することができるので、液晶表示素子あるいはＤＭＤが映し出す映像のコントラストを向上させることが可能となる。

第１０の発明に係る投射型表示装置は、光源装置と、表示装置と、投射レンズとを備えている。光源装置は、光を供給する。表示装置は、第１から第９の発明のいずれか１つに係る表示装置である。投射レンズは、表示装置によって変調された光を投射する。
これにより、ダイナミックレンジが著しく向上した映像を映し出すことが可能な投射型表示装置を提供することができる。

本発明に係る表示装置によれば、光インテグレータやＰＢＣ等の有効領域を通過せずに出射されてくる、いわゆる迷光が、空間光変調素子や色分解合成系を構成する光学部品等に入射することを低減することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る表示装置６０を搭載した液晶プロジェクタ（投射型表示装置）１について、図１〜図５を用いて説明すれば以下の通りである。
［液晶プロジェクタ１全体の構成］
本実施形態に係る液晶プロジェクタ１は、いわゆる三板式液晶プロジェクタ１であって、図１に示すように、光源装置１０と、表示装置６０とを含むように構成されている。

光源装置１０は、主として、液晶プロジェクタやリアプロジェクションテレビ等の投射型表示装置に搭載される光源として利用されるものである。
表示装置６０は、入射する光を画像信号に応じて変調する空間光変調素子として液晶ライトバルブ（空間光変調素子）７４を備えており、赤色光（ｒ）、緑色光（ｇ）、青色光（ｂ）をそれぞれ担当する第１，第２，第３液晶ライトバルブ７４ｒ，７４ｇ，７４ｂで形成された画像を投射レンズ７６によって拡大投影する。

［光源装置１０の構成］
光源装置１０は、図２に示すように、無電極放電ランプ２と、光インテグレータ３と、金属マスク４、筐体部５と、ＰＳコンバータ８とを備えている。

無電極放電ランプ２は、高周波電力を印加することにより発光する光源であって、図２に示すように、放電発光するバルブ２ａと、高周波電源回路２ｂと、反射鏡２ｃと、レンズ２ｄ，２ｅを有している。

なお、光出射方向とは、バルブ２ａで発光した光が反射鏡２ｃやレンズ２ｄ，２ｅ等によって調整された平行光の進行方向をいい、本実施形態においては、バルブ２ａからコンデンサレンズ（集光レンズ）９、第１，第２，第３液晶ライトバルブ７４ｒ，７４ｇ，７４ｂに向かう方向（図１，図２：一点鎖線矢印）を示すものとして、以下の説明を行う。

バルブ２ａは、上記高周波電源回路２ｂから高周波電力が付与されることで、水銀蒸気が封入されたバルブ２ａ内に高周波電磁界が発生し、この高周波電磁界により発生する誘導電界が水銀蒸気を励起させて生じた紫外線がバルブ２ａの内面の蛍光体に当たって発光する。

高周波電源回路２ｂは、上記バルブ２ａの内部に電磁界を発生させる誘導コイル（図示せず）に高周波電力を供給する。
反射鏡２ｃは、バルブ２ａにおいて発光した光を光出射方向に送り出すために、バルブ２ａの周りを覆うように配設されている。

レンズ２ｄ，２ｅは、バルブ２ａから照射された光を平行光に調整するために、バルブ２ａからみて光出射方向に配置されている。
光インテグレータ３は、無電極放電ランプ２から照射される光の照度を照射面方向において均一化するための光学系の部品であって、第１レンズアレイ２１と、第２レンズアレイ２２とを有している。

第１レンズアレイ２１は、図２に示すように、無電極放電ランプ２の光出射側に配設されており、複数の矩形状の微小レンズ（レンズ群）２１ａが、アレイ状に配列されている。

第２レンズアレイ２２は、図２に示すように、第１レンズアレイ２１の焦点位置近傍に配置されており、第１レンズアレイ２１と同様に、微小レンズ２１ａに対応する複数の微小レンズ２２ａが、アレイ状に配列されている。

金属マスク４は、図２に示すように、光インテグレータ３を構成する第２レンズアレイ２２とＰＳコンバータ８との間に、光出射方向と略直交する方向に沿って配置されている。そして、金属マスク４は、第２レンズアレイ２２側からＰＳコンバータ８における所定の領域にのみ光を入射させて、ＰＳコンバータ８に入射する光のクオリティを高めている。

筐体部５は、無電極放電ランプ２から放射される電磁波を遮蔽するための電磁波シールド部材であって、光源シールド部６と、光出射方向に突出したインテグレータホルダ７とを有している。

光源シールド部６は、図２に示すように、無電極放電ランプ２を形成するバルブ２ａ、高周波電源回路２ｂ、反射鏡２ｃおよびレンズ２ｄ，２ｅを覆うように配置されている。そして、光源シールド部６は、無電極放電ランプ２の光出射方向側にインテグレータホルダ７を取り付けるための開口部６ａを有している。無電極放電ランプ２から照射された光は、この開口部６ａを介してインテグレータホルダ７内に出射される。なお、本実施形態の光源装置１０においては、無電極放電ランプ２と、光源シールド部６とで、光源ユニット１８を構成している。

インテグレータホルダ７は、図２に示すように、両端（取付開口７ａ、端部開口７ｂ）が開放された略円筒状の部材であって、光インテグレータ３を形成する第１レンズアレイ２１および第２レンズアレイ２２と、金属マスク４と、ＰＳコンバータ８とを内面において支持している。また、インテグレータホルダ７は、一方の端部である取付開口７ａ側が光源シールド部６の開口部６ａ側に、他方の端部開口７ｂが後述する光学部品ケース６１に、それぞれ連結される。これにより、光源シールド部６に内包されている無電極放電ランプ２から照射された光は、開口部６ａおよび取付開口７ａを通過し、光インテグレータ３等が配置されたインテグレータホルダ７内を通過して、光学部品ケース６１内に出射される。そして、その光は、ダイクロイックミラー（分光部）６４等を経由してＲＧＢの３原色に分離されて、各色に対応する第１，第２，第３液晶ライトバルブ７４ｒ，７４ｇ，７４ｂを通過し、合成された後に投射レンズ７６を介して出射される。なお、本実施形態の光源装置１０では、第１レンズアレイ２１、第２レンズアレイ２２、金属マスク４、ＰＳコンバータ８およびコンデンサレンズ９が、この順番で取付開口７ａ側からインテグレータホルダ７の内面側において支持された状態で取り付けられてインテグレータユニット１９を構成している。そして、このインテグレータユニット１９は、光源ユニット１８に対して着脱可能な状態で取り付けられている。

筐体部５を構成する光源シールド部６およびインテグレータホルダ７は、導電性の良好なアルミニウムや銅等の金属によって形成されており、無電極放電ランプ２から放射される電磁波を遮蔽することが可能である。具体的には、光源シールド部６およびインテグレータホルダ７の少なくとも一方がグランドに接地されており、遮蔽した電磁波を電気的にグランドに導通させている。

ＰＳコンバータ８は、図２に示すように、光出射方向における金属マスク４の直下流側に隣接して配置されており、入射する光の偏光成分（Ｐ偏光、Ｓ偏光）を揃えて一方向の直線偏光成分、例えば、Ｓ偏光成分をＰ偏光成分に変換する。

ＰＳコンバータ８では、上述した金属マスク４によって、プリズムにのみ光が入射するように設定されている。このため、ＰＳコンバータ８に入射した光は、プリズム内を通過して偏光分離膜において偏光分離される。このとき、Ｐ偏光成分は、偏光分離膜をそのまま通過して出射される一方、Ｓ偏光成分については偏光分離膜において反射されて反射膜の方へ導かれたのち、半波長板を通過して出射されることで、ＰＳコンバータ８に入射したランダムな偏光成分を全てＰ偏光成分へと変換して出力する。

［表示装置６０の構成］
表示装置６０は、光学部品ケース６１と、コンデンサレンズ９と、フィールドレンズ（視野レンズ）６２と、液晶パネル（開口絞り部，液晶表示素子）６３と、ダイクロイックミラー６４，６５と、リレーレンズ６６，６７，６８，６９と、反射ミラー７０，７１，７２と、フィールドレンズ７３ｒ，７３ｇ，７３ｂと、第１，第２，第３液晶ライトバルブ７４ｒ，７４ｇ，７４ｂと、ダイクロイックプリズム７５と、投射レンズ７６と、コントラスト制御部７７とを含むように構成されている。

光学部品ケース６１は、図１に示すように、コンデンサレンズ９と、フィールドレンズ６２と、液晶パネル６３と、ダイクロイックミラー６４，６５と、リレーレンズ６６，６７，６８，６９と、反射ミラー７０，７１，７２と、フィールドレンズ７３ｒ，７３ｇ，７３ｂと、第１，第２，第３液晶ライトバルブ７４ｒ，７４ｇ，７４ｂと、ダイクロイックプリズム７５および投射レンズ７６を収納する導電性の筐体である。

コンデンサレンズ９は、ＰＳコンバータ８によって偏光面が統一された直線偏光成分（ここでは、Ｐ偏光成分）を液晶ライトバルブ７４等に導くレンズであって、ＰＳコンバータ８の光出射方向における直下流側に配置されている。

フィールドレンズ６２は、図４に示すように、コンデンサレンズ９より出射されてくる光を、光出射方向下流側に配置されている液晶パネル６３の透過部６３ａに誘導する。また、フィールドレンズ６２は、光束径を小さくすることが可能である。従来、ＰＳコンバータ８等の制限、すなわち、ＰＳコンバータ８に使用されている位相フィルムおよびフィルムとガラス面の接着剤の熱的な制限によって、光束径は、一定の口径以下にすることができなかった。ところが、フィールドレンズ６２によって、ＰＳコンバータ通過後の光に対して光束径を小さくして、光出射方向下流側に出射することが可能となる。この結果、後述するダイクロイックミラー６４，６５やリレーレンズ６６，６７，６８，６９等のサイズを小さくすることができるので、表示装置６０自体をコンパクトに構成することが可能となる。

液晶パネル６３は、図４に示すように、光の通過領域を制限するための光学部品であって、光の通過領域である透過部６３ａと、光の非通過領域である非透過部６３ｂとから形成されている。ここで、コンデンサレンズ９を通過した光は、光の通過領域である透過部６３ａに導かれ、コンデンサレンズ９を通過しなかった光は透過部６３ａに導かれることはない。また、液晶パネル６３は、後述するコントラスト制御部７７によって階調レベルが制御されている。具体的な制御方法については、後段にて詳述する。

赤反射ダイクロイックミラー６４は、図２に示すように、赤色光を反射させ、青、緑色光を透過させる。緑反射ダイクロイックミラー６５は、緑色光を反射させ、青色光を透過させる。

リレーレンズ６６，６７，６８，６９は、光出射方向上流側から入射する光を減衰することなく、光出射方向下流側の光学部品に伝達する。
反射ミラー７０，７１，７２は、光出射方向上流側から入射する光を反射させて、光の進行方向を９０度変える。

フィールドレンズ７３ｒ，７３ｇ，７３ｂは、光出射方向上流側より出射されてくる光を、光出射方向下流側に配置されている第１，第２，第３液晶ライトバルブ７４ｒ，７４ｇ，７４ｂのそれぞれの所定領域に通過させる。

液晶ライトバルブ７４は、第１，第２，第３液晶ライトバルブ７４ｒ，７４ｇ，７４ｂによって形成されており、第１，第２，第３液晶ライトバルブ７４ｒ，７４ｇ，７４ｂは、赤色光（ｒ）、緑色光（ｇ）、青色光（ｂ）に分解されて入射してくる光を画像信号に応じてそれぞれ変調する。ここで、第１，第２，第３液晶ライトバルブ７４ｒ，７４ｇ，７４ｂと、液晶パネル６３とは、光学的に共役の位置関係となるように配置されている。これにより、液晶パネル６３に映し出される像の大きさと第１，第２，第３液晶ライトバルブ７４ｒ，７４ｇ，７４ｂに映し出される像の大きさとが一致する。

ダイクロイックプリズム７５は、第１，第２，第３液晶ライトバルブ７４ｒ，７４ｇ，７４ｂを通過して変調されてきたそれぞれの光を合成する。
投射レンズ７６は、ダイクロイックプリズム７５よって合成された光を図示しないスクリーン上に拡大投影する。

コントラスト制御部７７は、液晶パネル６３および第１，第２，第３液晶ライトバルブ７４ｒ，７４ｇ，７４ｂの階調レベルを制御する。なお、コントラスト制御部７７における制御の内容については後段にて詳述する。

［表示装置６０における光の進行］
表示装置６０に入射する光には、光インテグレータ３を構成する第２レンズアレイ２２の有効領域を通過した光と無効領域を通過した光とがある。ここで、第２レンズアレイ２２の有効領域を通過した光は、図３，図４に示すように、ＰＳコンバータ８とコンデンサレンズ９とフィールドレンズ６２とを通過して、液晶パネル６３の透過部６３ａに入射する。一方、第２レンズアレイ２２における無効領域を通過した光は、フィールドレンズ６２を通過することができず液晶パネル６３の非透過部６３ｂに入射する。これにより、第２レンズアレイ２２の有効領域を通過した光のみ液晶パネル６３を通過させ、第２レンズアレイ２２の無効領域を通過した光については液晶パネル６３よりも光出射方向下流側に出射させることがないようにしている。すなわち、第２レンズアレイ２２の無効領域を通過した光（いわゆる迷光）が、光源装置１０から入射した光を色分解する光学部品等が配置されている光学部品ケース６１内の空間に進入することを防止することができる。この結果、表示装置６０を構成するダイクロイックミラー６４，６５や第１，第２，第３液晶ライトバルブ７４ｒ，７４ｇ，７４ｂ等に迷光が入射、散乱することによって液晶ライトバルブ７４が映し出す映像のコントラストが低減されたり、液晶ライトバルブ７４の温度が上昇することを防止することができる。

そして、液晶パネル６３より照射された光は、図２に示すように、まず赤反射ダイクロイックミラー６４において赤色光が反射し、青、緑色光は透過される。赤色光は、リレーレンズ６６を介して反射ミラー７０で反射され、フィールドレンズ７３ｒを経て第１液晶ライトバルブ７４ｒに達する。一方、赤反射ダイクロイックミラー６４において透過された青色光および緑色光のうち緑色光は、緑反射ダイクロイックミラー６５において反射され、フィールドレンズ７３ｇを経て第２液晶ライトバルブ７４ｇに達する。青色光は、緑反射ダイクロイックミラー６５を透過した後、リレーレンズ６８，６９、フィールドレンズ７３ｂから形成されるリレーレンズ系に反射ミラー７１，７２を加えて構成された導光手段により第３液晶ライトバルブ７４ｂに導かれる。そして、第１・第２・第３液晶ライトバルブ７４ｒ，７４ｇ，７４ｂにおいて各色に対応した映像信号にあわせて変調された光は、ダイクロイックプリズム７５にそれぞれ入射する。ダイクロイックプリズム７５では、第１・第２・第３液晶ライトバルブ７４ｒ，７４ｇ，７４ｂにおいてそれぞれの変調された光束を合成する。ここで合成された光は、投射レンズ７６を透過して、図示しないスクリーン上に投影される。

なお、ダイクロイックミラー６４，６５、ダイクロイックプリズム７５のそれぞれの分光特性を変更することで、赤色、青色、緑色のルートを変更することができる。

［コントラスト制御部７７による制御］
コントラスト制御部７７は、液晶パネル６３と、第１，第２，第３液晶ライトバルブ７４ｒ，７４ｇ，７４ｂとにおける階調レベルをそれぞれ独立して制御する。
なお、ここでいう階調レベルとは、色の濃淡を表すグラデーション、すなわち、色の段階をいう。

本実施形態の第１，第２，第３液晶ライトバルブ７４ｒ，７４ｇ，７４ｂは、光の３原色に基づき、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色について、それぞれ２５６階調（８ビット）で表現可能である。つまり、コントラスト制御部７７は、第１，第２，第３液晶ライトバルブ７４ｒ，７４ｇ，７４ｂについて、それぞれ画素単位で２５６階調の制御を行うことができる。

一方、液晶パネル６３においても、コントラスト制御部７７によって画素単位で２５６階調の制御が行われる。
ここで、第１，第２，第３液晶ライトバルブ７４ｒ，７４ｇ，７４ｂと液晶パネル６３とは、図３に示すように、光学的に共役な位置関係に配置されていることから、第１，第２，第３液晶ライトバルブ７４ｒ，７４ｇ，７４ｂによって映し出される像と液晶パネル６３によって映し出される像との大きさは完全に一致する。これにより、図５に示すように、第１，第２，第３液晶ライトバルブ７４ｒ，７４ｇ，７４ｂが映し出す映像Ｍと液晶パネル６３が映し出す映像Ｓとにおいて、相互に対応する任意の領域を選択することが可能となる。

これにより、選択した領域に対して第１，第２，第３液晶ライトバルブ７４ｒ，７４ｇ，７４ｂによる調整と、液晶パネル６３による調整との相乗効果を得ることが可能となる。すなわち、第１，第２，第３液晶ライトバルブ７４ｒ，７４ｇ，７４ｂによる２５６階調、液晶パネル６３による２５６階調の制御によって、２５６×２５６の階調レベルが得られることとなる。この結果、単体の液晶表示パネルが映し出す映像に比べてダイナミックレンジを著しく改善することが可能となる。

また、階調レベルを調整する領域を映像全領域の中から選択的に行うことができるので、よりエッジの効いた鮮明な画像を提供することが可能となる。さらに、本実施形態の液晶プロジェクタ１においては、液晶ライトバルブ７４に入射する光量を調節する照明光量変調器を用いてダイナミックレンジを向上させる場合に比べ、黒レベルのコントラストを向上させるだけでなく、輝度全域におけるコントラストを向上させることができる。

［液晶プロジェクタ１の特徴］
（１）
本実施形態の液晶プロジェクタ１は、図１に示すように、コンデンサレンズ９の光出射方向下流側における焦点位置近傍に配置されている液晶パネル６３と、コンデンサレンズ９と液晶パネル６３との間に配置されているフィールドレンズ６２とを備えている。ここで、液晶パネル６３は、光の通過領域を制限している。また、フィールドレンズ６２は、コンデンサレンズ９より出射される光を液晶パネル６３における透過部６３ａに誘導している。

これにより、光インテグレータ３等の有効領域を通過せずに出射されてくる光を液晶パネル６３によって遮断することが可能となる。
この結果、光インテグレータ３等の有効領域を通過せずに出射された光を液晶パネル６３よりも光出射方向下流側に出射させることを防止して、液晶ライトバルブ７４等に入射する迷光を低減している。

また、ＰＳコンバータ８等に対する熱負担の面から小さくできなかった光束径を上述のフィールドレンズ６２によって小さくすることが可能となり、小さくした光束径の光を光出射方向下流側に伝達することができる。この結果、色分解光学系を形成するダイクロイックミラー６４，６５や反射ミラー７０，７１，７２等のサイズを小さくすることができ、液晶プロジェクタ１をコンパクトにすることを可能としている。

（２）
本実施形態の液晶プロジェクタ１では、光出射方向における液晶パネル６３と第１，第２，第３液晶ライトバルブ７４ｒ，７４ｇ，７４ｂとの間に配置されているリレーレンズ６６，６７，６８，６９を備えている。

これにより、コンデンサレンズ９から第１，第２，第３液晶ライトバルブ７４ｒ，７４ｇ，７４ｂまでの光路が一般的に長い、本実施形態のような三板式液晶プロジェクタであっても、光源装置１０から供給される光を減衰させることなく第１，第２，第３液晶ライトバルブ７４ｒ，７４ｇ，７４ｂまで導くことを可能としている。

（３）
本実施形態の液晶プロジェクタ１では、光出射方向におけるコンデンサレンズ９と第１，第２，第３液晶ライトバルブ７４ｒ，７４ｇ，７４ｂとの間に液晶パネル６３を配置している。

これにより、コンデンサレンズ９における集束位置近傍に液晶パネル６３の透過部６３ａを配置することによって、光インテグレータ３等の有効領域を通過せずに出射されてくる光を非透過部６３ｂによって遮断することを可能としている。

（４）
本実施形態の液晶プロジェクタ１では、コントラスト制御部７７が、液晶パネル６３の階調レベルを調整している。

これにより、液晶ライトバルブ７４が映し出す画像のコントラストを調整することを可能としている。この結果、液晶ライトバルブ７４により再現される映像のコントラストをさらに向上させることを可能としている。

（５）
本実施形態の液晶プロジェクタ１では、液晶パネル６３と液晶ライトバルブ７４とが、光学的に共役関係に配置されている。

これにより、液晶ライトバルブ７４が映し出す映像と液晶パネル６３が映し出す映像とにおいて、相互に対応する任意の領域を選択することが可能となる。
この結果、液晶ライトバルブ７４が出力する画像に対してコントラストの調整を任意の領域で行うことが可能となり、より鮮明な画像を提供することを可能としている。

（６）
本実施形態の液晶プロジェクタ１では、コントラスト制御部７７が、液晶パネル６３と液晶ライトバルブ７４との階調レベルをそれぞれ独立して制御している。

これにより、液晶パネル６３と液晶ライトバルブ７４とが共役関係に配置されている本実施形態においては、選択した領域に対して第１，第２，第３液晶ライトバルブ７４ｒ，７４ｇ，７４ｂによる調整と、液晶パネル６３による調整との相乗効果を得ることが可能となる。

この結果、液晶ライトバルブ７４により再現される映像のコントラストのダイナミックレンジを著しく改善することを可能としている。

［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

（Ａ）
上記実施形態の液晶プロジェクタ１では、コンデンサレンズ９の光出射方向下流側における焦点位置近傍に液晶パネル６３が配置されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、図６に示すように、コンデンサレンズ（集光レンズ）１０９の光出射方向下流側における焦点位置近傍に開口絞り（開口絞り部）１６３を配置して、その開口絞り１６３に光を導くためのフィールドレンズ（視野レンズ）１６２をコンデンサレンズ１０９と開口絞り１６３との間に配置してもよい。

なお、開口絞り１６３は、図６に示すように、光の通過領域を制限するための部品であって、光の通過領域として開口部１６３ａを有している。この場合も、上記の実施形態に係る液晶プロジェクタ１と同様に、光インテグレータを構成する第２レンズアレイ１２２やＰＳコンバータ１０８等の有効領域を通過せずに出射された光は、開口絞り１６３の非開口部１６３ｂによって反射もしくは吸収され、開口絞り１６３よりも光出射方向下流側に入射することができない。

この結果、開口絞り１６３の光出射方向下流側に配置されている液晶ライトバルブ（図示せず）等に入射する迷光を低減することが可能となる。

（Ｂ）
上記実施形態の液晶プロジェクタ１では、コンデンサレンズ９の光出射方向下流側における焦点位置近傍に液晶パネル６３が配置されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、液晶表示パネルの代わりにＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を配置してもよい。この場合も、光インテグレータ等の有効領域を通過せずに出射されてくる光を、ＤＭＤによって遮断することが可能となるので、上記の実施形態に係る液晶プロジェクタ１と同様の効果を得ることができる。

ここで、液晶表示パネルの代わりにＤＭＤを配置した場合の他の実施形態について、以下、図８、図９を用いて説明する。
図８は、上記実施形態に示した液晶プロジェクタ１における液晶パネル（開口絞り部）６３に該当する箇所に、ＤＭＤ（開口絞り部）２６３を配置した液晶プロジェクタ２０１である。

液晶プロジェクタ２０１は、無電極放電ランプ２０２と、第１レンズアレイ２２１と第２レンズアレイ２２２とを有する光インテグレータ２０３と、表示装置２６０とを備えている。

無電極放電ランプ２０２と、光インテグレータ２０３は、上記実施形態の液晶プロジェクタ１における無電極放電ランプ２および光インテグレータ３と同様なので、ここではその説明を省略する。

表示装置２６０についても、基本的に上記実施形態の液晶プロジェクタ１における表示装置６０と同様であるが、液晶プロジェクタ２０１においては、フィールドレンズ６２および液晶パネル６３の代わりにＤＭＤ２６３が配置されている。ここでは、ＤＭＤ２６３についてのみ説明する。

ＤＭＤ２６３は、光の通過領域を制限するための光学部品であって、１チップ上に集積された多数のマイクロミラー（通過領域）２６３ａで形成されている。そして、マイクロミラー２６３ａは、その傾きを切り換えることで、入射する光を所定の方向に出射することができる。ここで、第１レンズアレイ２２１および第２レンズアレイ２２２の有効領域を通過した光は、フィールドレンズ２０９を通過して、光の反射領域であるマイクロミラー２６３ａに導かれ所定の方向に出射される。一方、第１レンズアレイ２２１および第２レンズアレイ２２２の無効領域を通過した光は、光の反射（通過）領域であるマイクロミラー２６３ａに導かれることはない。これにより、第１レンズアレイ２２１および第２レンズアレイ２２２の無効領域を通過した光（いわゆる迷光）が、光を色分解する光学部品等が配置されている光学部品ケース２６１内の空間に進入することを防止することができる。

なお、ＤＭＤ２６３は、液晶ライトバルブ２７４と光学的に共役な位置に配置されている。また、ＤＭＤ２６３は、液晶プロジェクタ１と同様にコントラスト制御部２７７によって階調レベルが制御されている。

以上に示した構成の液晶プロジェクタ２０１であっても、表示装置２６０を構成するダイクロイックミラー２６４，２６５や第１，第２，第３液晶ライトバルブ２７４ｒ，２７４ｇ，２７４ｂ等に迷光が入射、散乱することによって、液晶ライトバルブ２７４が映し出す映像のコントラストが低減されたり、液晶ライトバルブ２７４の温度が上昇することを防止することができる。

また、無電極放電ランプ２０２から照射される光の照度を照射面において均一化するための光学系の部品である光インテグレータ２０３を、図９に示すようなライトパイプ２５０に置き換えることも可能である。

（Ｃ）
上記実施形態の液晶プロジェクタ１では、コントラスト制御部７７が、液晶パネル６３と液晶ライトバルブ７４との階調レベルをそれぞれ独立して制御する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、コントラスト制御部は、液晶ライトバルブの階調レベルのみを調整してもよい。この場合であっても、液晶ライトバルブが映し出す映像のコントラストの調整を行うことができる。ただし、独立して制御する方が、液晶ライトバルブが映し出す映像のコントラスト改善の効果が高い。

（Ｄ）
上記実施形態の液晶プロジェクタ１では、液晶パネル６３と液晶ライトバルブ７４とが、光学的に共役関係に配置されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

液晶パネルと液晶ライトバルブとは光学的に共役関係に配置されていなくても、液晶ライトバルブへの迷光入射を防止すること、および、液晶パネルの階調レベルを調整することによる液晶ライトバルブが映し出す映像のコントラスト向上という効果を有することができる。

（Ｅ）
上記実施形態の液晶プロジェクタ１では、光源装置１０として無電極放電ランプ２を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ等であってもよい。

（Ｆ）
上記実施形態の液晶プロジェクタ１では、画像を出力する空間光変調素子として液晶ライトバルブ７４を適用した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、液晶ライトバルブの代わりにＤＭＤを用いてもよい。この場合も、上記の実施形態に係る液晶プロジェクタ１と同様の効果を得ることができる。

ここで、液晶表示ライトバルブの代わりにＤＭＤを配置した場合の他の実施形態について、以下、図１０、図１１を用いて説明する。
図１０は、上記実施形態に示した液晶プロジェクタ１における液晶ライトバルブ（空間光変調素子）７４に該当する箇所に、ＤＭＤ（空間光変調素子）３７４を配置した液晶プロジェクタ３０１である。

液晶プロジェクタ３０１は、光源装置３１０と、表示装置３６０とを備えている。
光源装置３１０は、上記実施形態の液晶プロジェクタ１における光源装置１０と同様なので、ここではその説明を省略する。

表示装置３６０は、コンデンサレンズ３７０と、カラーホイール３７１と、リレーレンズ３７２と、フィールドレンズ３７３と、ＤＭＤ３７４と、プロジェクションレンズ３７５と、を備えている。

コンデンサレンズ３７０は、液晶パネル３６３を通過してきた光を光出射方向下流側に配置されたカラーホイール３７１の位置で集束させる。
カラーホイール３７１は、ＲＧＢ３原色のカラーフィルタ３７１ａを順次集束光が通過することで、時系列的にＲＧＢ３色の光を下流側に配置されたリレーレンズ３７２へと送る。

リレーレンズ３７２は、カラーホイール３７１から出射されてきた光を光出射方向下流側に配置されたフィールドレンズ３７３へと送る。
フィールドレンズ３７３は、リレーレンズ３７２から出射されてきた光を平行光に調整し、ＤＭＤ３７４へと送り込む。

ＤＭＤ３７４は、液晶パネル３６３と光学的に共役関係となる位置に配置されており、１チップ上に集積された多数のマイクロミラー３７４ａの傾きを、カラーホイール３７１によるＲＧＢ３原色の光の出射タイミングに同期させるように切り換える。

プロジェクションレンズ３７５は、ＤＭＤ３７４から出射されてくる光を拡大し、画像をスクリーン（図示せず）上に投射する。
液晶パネル３６３およびＤＭＤ３７４とは、液晶プロジェクタ１と同様にコントラスト制御部３７７によって階調レベルが制御されている。

また、液晶表示パネルの代わりにＤＭＤを配置した場合のさらに他の実施形態について、図１１を用いて説明する。
図１１は、上記実施形態に示した液晶プロジェクタ３０１における液晶パネル（開口絞り部）３６３に該当する箇所に、第１ＤＭＤ（開口絞り部）４６３を配置した液晶プロジェクタ４０１である。

液晶プロジェクタ４０１は、無電極放電ランプ４０２と、カラーホイール４７１と、コリメートレンズ４１０と、第１レンズアレイ４２１と第２レンズアレイ４２２とを有する光インテグレータ４０３と、フィールドレンズ４０９と、第１ＤＭＤ４６３と、リレーレンズ４７０と、フィールドレンズ４７２と、第２ＤＭＤ（空間光変調素子）４７４と、プロジェクションレンズ４７５と、を備えている。

無電極放電ランプ４０２は、上記実施形態の液晶プロジェクタ１における無電極放電ランプ２と同様なので、ここではその説明を省略する。
カラーホイール４７１は、無電極放電ランプ４０２から出射される光が集束する位置に配置されている。そして、ＲＧＢ３原色のカラーフィルタ４７１ａを順次集束光が通過することで、時系列的にＲＧＢ３色の光を下流側に配置された光インテグレータ４０３へと送る。

コリメートレンズ４１０は、カラーホイール４７１を通過してきた光をコリメート化（平行化）する。
光インテグレータ４０３は、上記実施形態の液晶プロジェクタ１における光インテグレータ３と同様なので、ここではその説明を省略する。

フィールドレンズ９は、光インテグレータ４０３を通過してきた光を第１ＤＭＤ４６３に向けて照射する。
第１ＤＭＤ４６３は、１チップ上に集積された多数のマイクロミラー４６３ａの傾きを切り換えて、光出射方向下流側に配置されたリレーレンズ４７０に向けて光を出射する。

リレーレンズ４７０は、第１ＤＭＤ４６３から出射されてきた光を光出射方向下流側に配置されたフィールドレンズ４７２へと送る。
フィールドレンズ４７２は、リレーレンズ４７０から出射されてきた光を平行光に調整し、第２ＤＭＤ４７４へと送り込む。

第２ＤＭＤ４７４は、第１ＤＭＤ４６３と光学的に共役関係となる位置に配置されており、１チップ上に集積された多数のマイクロミラー４７４ａの傾きを、カラーホイール４７１によるＲＧＢ３原色の光の出射タイミングに同期させるように切り換える。

プロジェクションレンズ４７５は、第２ＤＭＤ４７４から出射されてくる光を拡大し、画像をスクリーン（図示せず）上に投射する。
また、第１ＤＭＤ４６３および第２ＤＭＤ４７４とは、液晶プロジェクタ１と同様にコントラスト制御部４７７によって階調レベルが制御されている。

なお、無電極放電ランプ４０２から照射される光の照度を照射面において均一化するための光学系の部品である光インテグレータ４０３を、図９に示すようなライトパイプ２５０に置き換えることも可能である。

（Ｇ）
本発明の一実施形態に係る表示装置８１は、単板式液晶プロジェクタ（投射型表示装置）８０について適用することも可能である。以下、単板式液晶プロジェクタ８０について、図７を用いて説明すれば以下の通りである。

単板式液晶プロジェクタ８０は、上記実施形態で説明した光源装置１０と、表示装置８１とを備えている。そして、表示装置８１は、コンデンサレンズ（集光レンズ）８９と、フィールドレンズ（視野レンズ）８２と、液晶パネル（開口絞り部）８３と、リレーレンズ８４と、液晶ライトバルブ８５と、変調光を拡大投影する投射レンズ８６と、液晶ライトバルブ８５の光入射側と光出射側に配置された偏光板８７，８８とを有している。偏光板８７と偏光板８８とは互いに、その透過軸が互いに直交する関係に配置されている。なお、光源装置１０については上記実施形態と同じであるので、ここではその説明は省略する。

無電極放電ランプ２より照射され、第１レンズアレイ２１の微小レンズ２１ａを透過した光は、第２レンズアレイ２２の対応する微小レンズ２２ａに入射する。そして、第２レンズアレイ２２の各微小レンズ２２ａを透過した光は、コンデンサレンズ９，フィールドレンズ８２を介して液晶パネル８３の開口部（通過領域）８３ａに入射する。

一方、無電極放電ランプ２より照射され、第２レンズアレイ２２の微小レンズ２２ａ等の有効領域を通過しなかった光は、コンデンサレンズ９あるいはフィールドレンズ８２を通過することができず、液晶パネル８３の開口部８３ａに誘導されることはない。

これにより、第２レンズアレイ２２の微小レンズ２２ａ等の有効領域を通過しなかった光が、光出射方向において液晶パネル８３よりも下流側に入射することを防止することが可能となる。

そして、液晶パネル８３の開口部８３ａを通過した光は、リレーレンズ８４を介して光出射方向下流側に導かれる。液晶ライトバルブ８５の前後には、透過軸を直交させた偏光板８７，８８が配置されているために、照明光のうち偏光板８７の透過軸と一致した振動面を有する直線偏光のみが、偏光板８７を透過して液晶ライトバルブ８５を照明する。液晶ライトバルブ８５に入射した上記直線偏光の照明光は、この液晶ライトバルブ８５で映像信号に対応した光変調を受けて出射する。そして、直線偏光の照明光と振動面が９０°ずれた振動面を有する変調光成分のみが偏光板８８を透過して、投射レンズ８６によって図示しないスクリーン等に映像を拡大表示させる。

本発明の一実施形態に係る表示装置８１を備えた単板式液晶プロジェクタ８０によれば、液晶ライトバルブ８５等に入射する迷光を防止することが可能となる。

本発明によれば、表示装置が出力する画像のコントラスト向上させることが可能となるので、本表示装置を内蔵したプロジェクタ、プロジェクションテレビ等への適用が特に有用である。

本発明の一実施形態に係る表示装置を含む液晶プロジェクタの平面図。 図１の液晶プロジェクタに含まれる光源装置の平面図。 図１に含まれる光学部品の位置関係を示した模式図。 図１に含まれる液晶パネルにおける光の進行状況を示した模式図。 図１に含まれる液晶パネルと液晶ライトバルブとが映し出す映像を示した説明図。 本発明の他の実施形態に係る液晶パネルにおける光の進行状況を示した模式図。 本発明の他の実施形態に係る表示装置を含む液晶プロジェクタの平面図。 本発明の他の実施形態に係る表示装置を含む液晶プロジェクタの平面図。 図８あるいは図１１に含まれる光源装置の変形例を示した平面図。 本発明の他の実施形態に係る表示装置を含む液晶プロジェクタの平面図。 本発明の他の実施形態に係る表示装置を含む液晶プロジェクタの平面図。

符号の説明

１，２０１、３０１，４０１ 液晶プロジェクタ（投射型表示装置）
２，２０２，４０２ 無電極放電ランプ
２ａ バルブ
２ｂ 高周波電源回路
２ｃ 反射鏡
２ｄ，２ｅ レンズ
３，２０３，４０３ 光インテグレータ
４ 金属マスク
５ 筐体部
６ 光源シールド部
６ａ 開口部
７ インテグレータホルダ
７ａ 取付開口
７ｂ 端部開口
８ ＰＳコンバータ
９ コンデンサレンズ（集光レンズ）
１０，３１０ 光源装置
１８ 光源ユニット
１９ インテグレータユニット
２１，２２１，４２１ 第１レンズアレイ
２１ａ 微小レンズ
２２，２２２，４２２ 第２レンズアレイ
２２ａ 微小レンズ
６０，２６０，３６０ 表示装置
６１，２６１ 光学部品ケース
６１ａ 第１開口
６１ｂ 第２開口
６２ フィールドレンズ（視野レンズ）
６３，３６３ 液晶パネル（開口絞り部、液晶表示素子）
６３ａ 透過部（通過領域）
６３ｂ 非透過部
６４，６５，２６４，２６５ ダイクロイックミラー（分光部）
６６，６７，６８，６９ リレーレンズ
７０，７１，７２ 反射ミラー
７３ｒ，７３ｇ，７３ｂ，２７３ｒ，２７３ｇ，２７３ｂ フィールドレンズ
７４，２７４ 液晶ライトバルブ（空間光変調素子）
７４ｒ，２７４ｒ 第１液晶ライトバルブ
７４ｇ，２７４ｇ 第２液晶ライトバルブ
７４ｂ，２７４ｂ 第３液晶ライトバルブ
７５ ダイクロイックプリズム
７６ 投射レンズ
７７，２７７，３７７，４７７ コントラスト制御部
８０ 単板式液晶プロジェクタ（投射型表示装置）
８１ 表示装置
８２ フィールドレンズ（視野レンズ）
８３ 液晶パネル（開口絞り部）
８３ａ 開口部（通過領域）
８４ リレーレンズ
８５ 液晶ライトバルブ（空間光変調素子）
８６ 投射レンズ
８７，８８ 偏光板
８９ コンデンサレンズ（集光レンズ）
１０８ ＰＳコンバータ
１０９ コンデンサレンズ（集光レンズ）
１２２ 第２レンズアレイ
１６２ フィールドレンズ（視野レンズ）
１６３ 開口絞り（開口絞り部）
１６３ａ 開口部（通過領域）
１６３ｂ 非開口部
２０９，４０９ フィールドレンズ（集光レンズ）
２５０ ライトパイプ
２６３ ＤＭＤ（開口絞り部，通過領域）
２６３ａ マイクロミラー
３７０ コンデンサレンズ
３７１，４７１ カラーホイール
３７１ａ，４７１ａ カラーフィルタ
３７２，４７０ リレーレンズ
３７３，４７２ フィールドレンズ
３７４ ＤＭＤ（空間光変調素子）
３７５，４７５ プロジェクションレンズ
４１０ コリメートレンズ
４６３ 第１ＤＭＤ（開口絞り部）
４６３ａ マイクロミラー
４７４ 第２ＤＭＤ（空間光変調素子）
４７４ａ マイクロミラー

Claims (10)

1. 光源装置から出射された光を集光する集光レンズと、
   前記集光レンズの光出射方向下流側における焦点位置近傍に配置されており、前記光の通過領域を制限する開口絞り部と、
   前記集光レンズと前記開口絞り部との間に配置されており、前記集光レンズより出射される前記光を前記開口絞り部における前記光の通過領域に誘導する視野レンズと、
   前記開口絞り部の前記光出射方向下流側に配置されており、入射する前記光を画像信号に応じて変調する空間光変調素子と、
   を備えている表示装置。
2. 前記開口絞り部には、液晶表示素子が含まれる、
   請求項１に記載の表示装置。
3. 前記液晶表示素子の階調レベルを調整するコントラスト制御部をさらに備えている、
   請求項２に記載の表示装置。
4. 前記開口絞り部と前記空間光変調素子とは、光学的に共役関係に配置されている、
   請求項３に記載の表示装置。
5. 前記コントラスト制御部は、前記液晶表示素子の階調レベルと前記空間光変調素子の階調レベルとをそれぞれ独立して制御する、
   請求項３または４に記載の表示装置。
6. 前記開口絞り部には、ＤＭＤが含まれる、
   請求項１に記載の表示装置。
7. 前記光出射方向における前記開口絞り部と前記空間光変調素子との間に配置されているリレーレンズをさらに備えている、
   請求項１から６に記載の表示装置。
8. 前記光を分光する分光部をさらに備えており、
   前記開口絞り部は、前記分光部の光出射方向上流側に配置されている、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の表示装置。
9. 前記空間光変調素子は、液晶表示素子あるいはＤＭＤである、
   請求項１から８のいずれか１項に記載の表示装置。
10. 前記光を供給する光源装置と、
    前記光源装置の前記光出射方向下流側に配置されており、請求項１から９のいずれか１項に記載の表示装置と、
    前記表示装置によって変調された前記光を投射する投射レンズと、
    を備えている投射型表示装置。
    

Images