JP2010134085A - プロジェクタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源が高出力化された場合であっても、投射される画像の品質を確保する上で有利なプロジェクタ装置を提供する。
【解決手段】入射側偏光板１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂは、各光変調器１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂに対応して分離部１４と光変調器との間に設けられ、分離部１４で分離された光Ｒ、光Ｇ、光Ｂの偏光成分をＳ波に揃えるものである。入射側偏光板１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂは、透過すべき偏光方向の光のみを透過させかつそれ以外の光を吸収する吸収型偏光板である。出射側偏光板２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは何れも耐熱性に優れた無機吸収型偏光板で構成されている。出射側偏光板２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは、光変調器１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂから出射される光Ｒ、光Ｇ、光Ｂの偏光成分のうちＰ波を透過させ、それ以外の透過を阻止すべき偏光成分を吸収するものである。
【選択図】図３

Description

本発明はプロジェクタ装置に関する。

従来から、光源からの光を赤色、緑色、青色の光に分離する分離部と、分離部で分離された赤色、緑色、青色の光毎に設けられそれら光を画像情報によって変調して透過させる３つの透過型液晶表示器と、各透過型液晶表示器の光入射側に配置された入射側偏光板と、各透過型液晶表示器の光出射側に配置された出射側偏光板と、各出射側偏光板から透過される光を合成して出射する光合成部とを備えるプロジェクタ装置が提供されている（特許文献１参照）。
この場合、入射側偏光板としては、ワイヤグリッドタイプの反射型偏光板、すなわち、透過すべき偏光方向の光のみを透過させかつそれ以外の光を反射するものがコスト的に有利であることから採用されることが多い。
また、出射側偏光板としては吸収型偏光板、すなわち、透過すべき偏光方向の光のみを透過させかつそれ以外の光を吸収するものが採用される。
出射側偏光板として吸収型偏光板を使用する理由は、出射側偏光板として反射型偏光板を用いると、反射型偏光板で反射された光が透過型液晶表示器に至り画像の品質を劣化させるなどの不都合があるからである。
ところで、近年の光源の高出力化に伴い、出射側偏光板の温度がより高温となる傾向にあることから、出射側偏光板として有機材料に比較して耐熱性に優れた無機材料で形成された吸収型偏光板を採用することが考えられる。
特開２００６−１１２９８

しかしながら、無機材料で形成された吸収型偏光板（出射側偏光板）は透過すべき偏光方向の光についても５％程度の反射率を有しており、また、ワイヤグリッドタイプの入射側偏光板は透過すべきでない偏光方向の光については８０％程度の反射率を有している。
そのため、透過型液晶表示器から出射され出射側偏光板に至る光の一部が出射側偏光板で反射されることによって迷光となり、その迷光が透過型液晶表示器を介して入射側偏光板に至る場合がある。
その場合、入射側偏光板に至った光の一部が入射側偏光板で反射されて透過型液晶表示器を透過し、光合成部に出射されてしまうことが考えられる。
例えば、画面上では黒（最も暗い階調）と白（最も明るい階調）で表示されている部分が隣接していると、黒で表示されている領域のうち白で表示されている部分に近接した部分に、上記反射された光が入りやすくなる。
この場合、黒で表示されている領域が白で表示されている領域に近づくほど、黒で表示されている領域の階調が次第に高くなるような（明るくなるような）グラデーションで表示されてしまう。このようなグラデーションは、光源の出力が高くなるほど顕著となる。
このような黒で表示すべき領域の一部が明るく表示されてしまう現象が生じると、表示される画像の品質の低下を招く不都合がある。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は光源が高出力化された場合であっても、投射される画像の品質を確保する上で有利なプロジェクタ装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明のプロジェクタ装置は、光源と、前記光源からの光を波長領域が異なる複数の光に分離する分離部と、前記分離部で分離された前記光毎に設けられそれら光の偏光状態を画像情報に応じて変換して透過させる複数の光変調器と、前記複数の光変調器から透過された光を合成する光合成部と、前記各光変調器に対応して前記分離部と前記光変調器との間に設けられた入射側偏光板と、前記各光変調器に対応して前記光変調器と前記光合成部との間に設けられた出射側偏光板と、前記光合成部から出射された光をスクリーンに投射させる投射光学系とを備え、透過すべき偏光方向の光のみを透過させかつそれ以外の光を吸収する偏光板を吸収型偏光板としたとき、前記入射側偏光板を吸収型偏光板で構成すると共に、前記出射側偏光板を無機材料で形成された吸収型偏光板で構成した。

本発明によれば、出射側偏光板で反射された迷光が入射側偏光板で吸収されるため、迷光が光変調器を透過して画像に悪影響を与えることを防止できる。したがって、光源が高出力化された場合であっても、表示される画像の品質を確保する上で有利となる。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本実施の形態のプロジェクタ装置１０の構成を示す説明図、図２は本実施の形態のプロジェクタ装置１０の要部の構成を示す説明図である。
プロジェクタ装置１０は、図１に示すように、光源部１２と、分離部１４と、第１、第２、第３の光変調器１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂと、第１、第２、第３の入射側偏光板１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂと、第１、第２、第３の出射側偏光板２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂと、光合成部１８と、位相差フィルム２０と、投射光学系２３などを含んで構成されている。
これら光源部１２、分離部１４、第１、第２、第３の入射側偏光板１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂと、第１、第２、第３の光変調器１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂ、光合成部１８、第１、第２、第３の出射側偏光板２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ、投射光学系２３は、図示しないフレームに従来公知の取り付け部材を介して取り付けられている。

（光源部１２）
光源部１２は、光源２４、ＵＶカットフィルター２６、フライアイレンズ２８、ＰＳ変換素子３０、コンデンサレンズ４５などを含んで構成されている。
光源２４は、白色光を出射するものであり、光源２４としては、白色光を出射するウルトラハイプレッシャーランプなど、従来公知のさまざまなランプが採用可能である。
ＵＶカットフィルター２６は、光源２４の前方に設けられた光源２４から出射される紫外線の通過を阻止するものである。
フライアイレンズ２８は、ＵＶカットフィルター２６の前方に設けられ、ＵＶカットフィルター２６を透過した光の照度分布を均一化することで、第１、第２、第３の光変調器１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂの有効面積内を均一に照明させるものである。
本実施の形態では、複数のフライアイレンズ２８が設けられている。
ＰＳ変換素子３０は、フライアイレンズ２８によって導かれた光の偏光方向を所定方向に揃えるものであり、具体的には、光の偏光成分のうちＳ波（Ｓ偏光の直線偏光）はそのまま透過させ、Ｓ波以外の偏光成分をＳ波に変換させて透過させるものである。
コンデンサレンズ４５はＰＳ変換素子３０から出射される光を収束するものである。

（分離部１４）
分離部１４は、光源部１２からの光を波長領域が異なるＲ（赤色）の光、Ｇ（緑色）の光、Ｂ（青色）の光に分離するものであり、言い換えると、光源部１２からの光を波長領域が異なる第１、第２、第３の光に分離するものである。
分離部１４は、第１、第２のダイクロイックミラー３２、３４、第１、第２、第３の反射ミラー３６、３８、４０を含んでいる。
第１のダイクロイックミラー３２は、光源部１２から導かれた光のうち青色の波長領域の光を反射すると共に、緑色および赤色の波長領域の光を透過するものである。
第２のダイクロイックミラー３４は、第１のダイクロイックミラー３２を透過した光のうち緑色の波長領域の光を反射して第２の光変調器１６Ｇに導くと共に、赤色の波長領域の光を透過するものである。

第１の反射ミラー３６は、第１のダイクロイックミラー３２で分離された青色の波長領域の光Ｂを反射して第３の光変調器１６Ｂに導くものである。
第２の反射ミラー３８は、第２のダイクロイックミラー３４で分離された赤色の波長領域の光Ｒを反射して第３の反射ミラー４０に導くものである。
第３の反射ミラー４０は、第２反射ミラー３８によって導かれた赤色の波長領域の光Ｒを第１の光変調器１６Ｒに導くものである。
なお、図中、符号４２、４４は光Ｒについての光路長の補正を行うリレーレンズ、符号４６、４８、５０は光Ｒ、光Ｇ、光Ｂをそれぞれ収束するコンデンサレンズを示す。
なお、分離部１４は光源部１２からの光を赤色、緑色、青色の光に分離できればよいのであり、上述の構成に限定されるものではなく、従来公知のさまざまな構成が採用可能である。

（第１、第２、第３の光変調器１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂ）
第１、第２、第３の光変調器１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂは、分離部１４で分離された光Ｒ、光Ｇ、光Ｂ毎に設けられている。
第１、第２、第３の光変調器１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂは、第１、第２、第３の入射側偏光板１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂを介して導かれる光の偏光状態を画像情報に応じて変換して透過させ、言い換えると、光の偏光状態を画像情報に応じて調整して透過させ、これにより、画像情報に応じて光を変調するものである。
詳細に説明すると、第１、第２、第３の光変調器１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂは、赤色、緑色、青色の３色の画像情報をそれぞれ表示するものである。
第１、第２、第３の光変調器１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂは、入射光に対応した色の映像信号が印加され、映像信号に従い、入射光の偏光方向を変換して透過させるものである。
言い換えると、第１、第２、第３の光変調器１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂは、入射光をＳ偏光からＰ偏光に変換して変調出力するものである。
なお、第１、第２、第３の光変調器１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂは入力される映像信号が白である場合（最も明るい場合）、入射光の偏光方向をＳ偏光からＰ偏光に変換して透過させる。また、第１、第２、第３の光変調器１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂは入力される映像信号が黒である場合（最も暗い場合）、入射光の偏光方向をＳ偏光のまま透過させる。
本実施の形態では、第１、第２、第３の光変調器１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂは、透過型液晶パネルで構成されている。

（第１、第２、第３の入射側偏光板１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂ）
第１、第２、第３の入射側偏光板１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂは、各光変調器１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂに対応して分離部１４と光変調器との間に設けられ、分離部１４で分離された光Ｒ、光Ｇ、光Ｂの偏光成分をＳ波に揃えるものである。
なお、ＰＳ変換素子３０により光Ｒ、光Ｇ、光Ｂの偏光成分はＳ波に揃えられているが、分離部１４を構成するミラーやレンズを通過することで光Ｒ、光Ｇ、光Ｂの偏光成分には乱れが生じＳ波でないものを含んでいる。
したがって、第１、第２、第３の入射側偏光板１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂを用いることで光Ｒ、光Ｇ、光Ｂの偏光成分の乱れを除去しＳ波に揃えている。
第１、第２、第３の入射側偏光板１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂは、透過すべき偏光方向の光のみを透過させかつそれ以外の光を吸収する吸収型偏光板である。
このような吸収型偏光板としては、無機材料で形成された吸収型偏光板が採用可能である。
無機材料で形成された吸収型偏光板としては、無機微粒子の光学異方性による偏光吸収作用を利用したもの（以下無機吸収型偏光板という）などの従来公知のさまざまな無機吸収型偏光板が採用可能である。
なお、無機吸収型偏光板としては、使用波長帯域に対して透明である基板（ガラス基板）にスパッタリング、真空蒸着等の真空成膜法により、大きさが使用波長帯域よりも短く、かつ、形状異方性を有する無機微粒子（半導体、金属）を形成したものが挙げられる。
この無機吸収型偏光板は、無機微粒子が使用波長帯域よりも短い間隔で整列しており、当該無機微粒子の光学異方性による偏光吸収作用を利用することで偏光板として機能する。
また、吸収型偏光板としては、有機材料で形成された偏光板フィルムを用いたもの（以下有機吸収型偏光板という）など、従来公知のさまざまな有機吸収型偏光板が採用可能である。

本実施の形態では、第１、第２の入射側偏光板１５Ｒ、１５Ｇとして有機吸収型偏光板を用いている。
すなわち、有機吸収型偏光板は、図２に示すように、透明なガラス基板１５０２と、該ガラス基板１５０２が変調器１６Ｒ、１６Ｇに臨む表面に貼り付けられた有機材料で形成された偏光板フィルム１５０４とを備える。
また、本実施の形態では、第３の入射側偏光板１５Ｂとして無機吸収型偏光板を用いている。
第３の入射側偏光板１５Ｂは、青色の光、言い換えると、赤色および緑色よりも波長が短く、そのため、赤色および緑色よりも高いエネルギーを有する光を吸収することになる。
したがって、第３の入射側偏光板１５Ｂは、第１、第２の入射側偏光板１５Ｒ、１５Ｇよりも発熱しやすく高温になりやすい。
このような第３の入射側偏光板１５Ｂとして、耐熱性に優れた無機吸収型偏光板を用いることで、光源２４が高出力化された場合であっても、プロジェクタ装置１０によってスクリーンＳに投影される画像の品質を長期間にわたって維持することができ、プロジェクタ装置１０の長寿命化を図る上で有利となっている。
また、第１、第２の入射側偏光板１５Ｒ、１５Ｇは、第３の入射側偏光板１５Ｂに比較して発熱しにくく高温になりにくいため、耐熱性がそれほど高くない有機吸収型偏光板を用いても寿命を確保する上で問題はない。
また、有機吸収型偏光板は、無機吸収型偏光板よりもコストが安価であるため、プロジェクタ装置１０のコストダウンを図る上で有利となっている。

（第１、第２、第３の出射側偏光板２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ）
第１、第２、第３の出射側偏光板２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは何れも耐熱性に優れた無機吸収型偏光板で構成されている。
各出射側偏光板２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは、第１、第２、第３の光変調器１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂから出射される光Ｒ、光Ｇ、光Ｂの偏光成分のうちＰ波を透過させ、それ以外の透過を阻止すべき偏光成分を吸収するものである。
第１の出射側偏光板２２Ｒは、第１の光変調器１６Ｒと第１の入射面１８０２との間にそれぞれ空間Ｓ１、Ｓ２を確保した状態で配置され、本実施の形態では、後述する位相差フィルム２０との間に空間Ｓ２を介して対面している。
第２の出射側偏光板２２Ｇは、第２の光変調器１６Ｇと第２の入射面１８０４との間にそれぞれ空間Ｓ１、Ｓ２を確保した状態で配置されている。
第３の出射側偏光板２２Ｂは、第３の光変調器１６Ｂと第３の入射面１８０６との間にそれぞれ空間Ｓ１、Ｓ２を確保した状態で配置され、本実施の形態では、後述する位相差フィルム２０との間に空間Ｓ２を介して対面している。

第１、第２、第３の出射側偏光板２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは、第１、第２、第３の光変調器１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂから出射された光のうちＰ波以外の偏光成分の光を吸収することで発熱する。
そこで、第１、第２、第３の出射側偏光板２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを放熱させるために、空間Ｓ１、Ｓ２に空気を流通させるファンなどの送風手段（不図示）を設けている。

（光合成部１８）
本実施の形態では、光合成部１８は、図２に示すように、光合成プリズム１８で構成されている。
光合成プリズム１８は、第１、第２、第３の入射面１８０２、１８０４、１８０６と、第１、第２のダイクロイックミラー膜１８１０、１８１２と、出射面１８０８とを有している。
第１、第３の入射面１８０２、１８０６は平行し、第２の入射面１８０４と出射面１８０８とは第１、第３の入射面１８０２、１８０６と直交しかつ互いに平行している。
第１、第２のダイクロイックミラー膜１８１０、１８１２は、互いに直交し、かつ、第１、第２、第３の入射面１８０２、１８０４、１８０６、出射面１８０８と４５度をなして交差している。
第１の入射面１８０２は、第１の光変調器１６Ｒから透過された光Ｒが入射される。
第２の入射面１８０４は、第２の光変調器１６Ｇから透過された光Ｇが入射される。
第３の入射面１８０６は、第３の光変調器１６Ｂから透過された光Ｂが入射される。
第１、第２のダイクロイックミラー膜１８１０、１８１２は、光Ｒ、光Ｇ、光Ｂをそれらの光の波長領域毎に反射または透過することにより合成するものである。
具体的には、第１のダイクロイックミラー膜１８１０は、Ｐ波は波長にかかわらず透過し、Ｓ波のうち赤色の波長領域の光のみ反射し、Ｓ波のうち赤色の波長領域を除く光は透過する。
第２のダイクロイックミラー膜１８１２は、Ｐ波は波長にかかわらず透過し、Ｓ波のうち青色の波長領域の光のみ反射し、Ｓ波のうち青色の波長領域を除く光は透過する。
出射面１８０８は、第１、第２のダイクロイックミラー膜１８１０、１８１２によって合成された光を出射する。
なお、本実施の形態では、光合成部１８が光合成プリズム１８で構成されている場合について説明したが、光合成部１８は光Ｒ、光Ｇ、光Ｂを合成すればよいのであり、光合成部１８として従来公知のさまざまな構成が採用可能である。

（位相差フィルム２０）
位相差フィルム２０は有機材料で形成され、第１、第２、第３の入射面１８０２、１８０４、１８０６のうちの少なくとも１つの入射面に貼り付けられ直線偏光の偏光方向を変換するものである。
なお、位相差フィルム２０の入射面への貼り付けは、例えば、位相差フィルム２０の裏面に形成された接着層を用いることでなされる。
このような位相差フィルム２０の構成としては、例えば、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）とＰＶＡ（ポリビニルアルコール）とを積層し、表面にプロテクトフィルムとしてのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を形成したものなど、従来公知のさまざまな構成のものが採用可能である。
本実施の形態では、位相差フィルム２０は第１、第３の入射面１８０２、１８０６の２つの入射面に貼り付けられており、Ｐ偏光をＳ偏光に変換する。

（投射光学系２３）
投射光学系２３は、光合成部１８から（出射面１８０８から）出射された光をスクリーンＳに照射することにより、スクリーンＳに画像を形成するものである。

次に動作について説明する。
光源部１２から出射された光は、分離部１４によって光Ｒ、光Ｇ、光Ｂに分離される。
光Ｒは、第１の入射側偏光板１５Ｒを介して第１の光変調器１６Ｒに導かれ変調されたのち、第１の出射側偏光板２２Ｒを介して位相差フィルム２０に至る。
そして、光Ｒは、位相差フィルム２０で直線偏光の偏光方向がＰ偏光からＳ偏光に変換されたのち、第１の入射面１８０２から第１、第２ダイクロイックミラー膜１８１０、１８１２に導かれる。
したがって、Ｓ波としての光Ｒは、第１のダイクロイックミラー膜１８１０により反射され、また、第２のダイクロイックミラー膜１８１２を透過することで出射面１８０８から投射光学系２３に導かれる。

光Ｇは、第２の入射側偏光板１５Ｇを介して第２の光変調器１６Ｇに導かれ変調されたのち、第２の出射側偏光板２２Ｇを介して偏光方向がＰ波に揃えられた状態で第２の入射面１８０４から第１、第２ダイクロイックミラー膜１８１０、１８１２に導かれる。
したがって、Ｐ波としての光Ｇは、第１、第２ダイクロイックミラー膜１８１０、１８１２の双方を透過することで出射面１８０８から投射光学系２３に導かれる。

光Ｂは、第３の入射側偏光板１５Ｂを介して第３の光変調器１６Ｂに導かれ変調されたのち、第３の出射側偏光板２２Ｂを介して位相差フィルム２０に至る。
そして、光Ｂは、位相差フィルム２０で直線偏光の偏光方向がＰ偏光からＳ偏光に変換されたのち、第３の入射面１８０６から第１、第２ダイクロイックミラー膜１８１０、１８１２に導かれる。
したがって、Ｓ波としての光Ｂは、第２のダイクロイックミラー膜１８１２により反射され、また、第１のダイクロイックミラー膜１８１０を透過することで出射面１８０８から投射光学系２３に導かれる。

次に、本実施の形態のプロジェクタ装置１０における迷光の発生について、比較例と比較して詳細に説明する。
図３は本実施の形態のプロジェクタ装置１０における迷光の発生の説明図、図４は本実施の形態のプロジェクタ装置１０で出力される画像の説明図である。
図５は比較例のプロジェクタ装置における迷光の発生の説明図、図６は比較例のプロジェクタ装置で出力される画像の説明図である。
図７は実施の形態のプロジェクタ装置１０で黒と白の正方形の繰り返しで構成された画像が出力された場合の説明図、図８は比較例のプロジェクタ装置で黒と白の正方形の繰り返しで構成された画像が出力された場合の説明図である。
なお、以下の比較例では、本実施の形態と同一または対応する部分、部材には同一の符号を付して説明する。
また、説明の簡略化を図るため、以下では、第１、第２、第３の光変調器１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂを光変調器１６とし、第１、第２、第３の入射側偏光板１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂを入射側偏光板１５とし、第１、第２、第３の出射側偏光板２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを出射側偏光板２２として説明する。

まず、図５を参照して比較例のプロジェクタ装置について説明する。
図５に示すように、従来例では、入射側偏光板６０として、ワイヤグリッドタイプの反射型偏光板、すなわち、透過すべき偏光方向の光のみを透過させかつそれ以外の光を反射するものを用いている。
ワイヤグリッドタイプの入射側偏光板は透過すべきでない偏光方向の光については８０％程度の反射率を有している。
また、出射側偏光板２２としては、本実施の形態と同様の無機吸収型偏光板を用いている。
ここで、光変調器１６の上部寄りの部分が黒（最も階調が低い）で表示された領域（以下、黒表示領域という）とされ、光変調器１６の残りの部分が白（最も階調が高い）で表示された領域（以下、白表示領域という）とされているものとする。
この場合、分離部１４から出射されたＳ偏光の光の大部分は、符号Ａで示すように、入射側偏光板６０をそのまま透過し、光変調器１６の白表示領域を透過することで、偏光方向が変換されＰ偏光の光として出射側偏光板２２を透過し、光合成部１８に至る。
この際、出射側偏光板２２は透過すべき偏光方向の光についても５％程度の反射率を有しているため、Ｐ偏光の光の一部が出射側偏光板２２で拡散反射されることによって、Ｐ偏光の反射光ａ０と、Ｓ偏光の反射光ｂ０との２種類の反射光が迷光として発生する。
Ｐ偏光の反射光ａ０は光変調器１６の白表示領域を透過することで偏光方向が変換され、Ｓ偏光の反射光ａ１として入射側偏光板６０に至りそのまま透過する。したがって、Ｓ偏光の反射光ａ１は画像に影響を及ぼすことはない。

一方、Ｓ偏光の反射光ｂ０は光変調器１６の白表示領域を透過することでＰ偏光の反射光ｂ１に変換されて入射側偏光板６０に至り、入射側偏光板６０で反射される。
入射側偏光板６０で反射されたＰ偏光の反射光ｂ１は、偏光方向が変換されることなく、その反射光ｂ１の一部は光変調器１６の黒表示領域に入射し、光変調器１６の黒表示領域をそのまま透過して光合成部１８に至る。
この結果、プロジェクタ装置で出力される画像は、図６に示すように、黒で表示されている領域７０の一部の階調が白で表示されている領域７２に近づくほど次第に明るくなるようなグラデーションで表示されてしまう。なお、図６、図８では、図示の簡単化を図るために、グラデーションをハッチングの濃淡で示している。したがって、濃淡の境目が表示されているが、実際には濃淡の境目はなく階調が連続的に変化している。
このような黒で表示すべき領域の一部が明るく表示されてしまう現象が生じると、表示される画像の品質の低下を招く不都合がある。
例えば、プロジェクタ装置で出力すべき画像が図７に示すように、互いに同形同大の一様な白色の矩形と一様な黒色の矩形とを縦横に配列したチェッカーフラグの模様のような画像、言い換えると、市松模様のような画像であった場合を考える。
この場合、上述した迷光が光合成部１８に進入することで、実際にプロジェクタ装置でスクリーンＳ上に投射される画像は、図８に示すように、グラデーションを生じた画像となってしまう。また、このようなグラデーションは、光源の出力が高くなるに従って顕著となる。
すなわち、黒で表示すべき領域７０の一部が明るく表示されてしまう現象が生じることにより、表示される画像の品質の低下を招く不都合が生じ、このような不都合は光源の出力が高くなるに従って顕著となる。

次に本実施の形態のプロジェクタ装置１０について説明する。
図３に示すように、Ｐ偏光の光の一部が出射側偏光板２２で拡散反射されることによって、Ｐ偏光の反射光ａ０と、Ｓ偏光の反射光ｂ０との２種類の反射光が迷光として発生する。
Ｐ偏光の反射光ａ０は、光変調器１６の白表示領域を透過することで偏光方向が変換されＳ偏光の反射光ａ１として入射側偏光板１５に至りそのまま透過する。したがって、Ｓ偏光の反射光ａ１は画像に影響を及ぼすことはない。
一方、Ｓ偏光の反射光ｂ０は、光変調器１６の白表示領域を透過することで偏光方向が変換されＰ偏光の反射光ｂ１として入射側偏光板１５に至る。
ここで、Ｐ偏光の反射光ｂ１は、吸収型偏光板で構成された入射側偏光板１５で吸収される。
したがって、迷光としてのＰ偏光の反射光ｂ１は消失し、Ｐ偏光の反射光ｂ１が、光変調器１６の黒表示領域をそのまま透過して光合成部１８に至ることが回避される。
この結果、実際にプロジェクタ装置１０によりスクリーンＳ上に投射される画像は、図４に示すように、黒で表示されている領域７０と白で表示されている領域７２とが明瞭に表示され、図６に示すように画像がグラデーションで表示されることがない。
したがって、プロジェクタ装置１０で出力すべき画像が図７に示す市松模様のような画像であった場合であっても、黒で表示されている領域７０と白で表示されている領域７２とが明瞭に表示される。

以上説明したように、本実施の形態によれば、入射側偏光板１５を吸収型偏光板で構成すると共に、出射側偏光板２２を無機材料で形成された吸収型偏光板で構成したので、出射側偏光板２２で反射された迷光が入射側偏光板１５で吸収される。そのため、迷光が光変調器１６を透過して画像に悪影響を与えることを防止できる。
したがって、光源が高出力化された場合であっても、黒で表示すべき領域の一部が迷光によって明るく表示されてしまう現象を防止することができ、表示される画像の品質を確保する上で有利となる。

本実施の形態のプロジェクタ装置１０の構成を示す説明図である。 本実施の形態のプロジェクタ装置１０の要部の構成を示す説明図である。 本実施の形態のプロジェクタ装置１０における迷光の発生の説明図である。 本実施の形態のプロジェクタ装置１０で出力される画像の説明図である。 比較例のプロジェクタ装置における迷光の発生の説明図である。 比較例のプロジェクタ装置で出力される画像の説明図である。 実施の形態のプロジェクタ装置１０で黒と白の正方形の繰り返しで構成された画像が出力された場合の説明図である。 比較例のプロジェクタ装置で黒と白の正方形の繰り返しで構成された画像が出力された場合の説明図である。

符号の説明

１０……プロジェクタ装置、１２……光源部、１４……分離部、１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂ……入射側偏光板、１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂ……光変調器、１８……光合成部、２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ……出射側偏光板、２３……投射光学系。

Claims (4)

1. 光源と、
   前記光源からの光を波長領域が異なる複数の光に分離する分離部と、
   前記分離部で分離された前記光毎に設けられそれら光の偏光状態を画像情報に応じて変換して透過させる複数の光変調器と、
   前記複数の光変調器から透過された光を合成する光合成部と、
   前記各光変調器に対応して前記分離部と前記光変調器との間に設けられた入射側偏光板と、
   前記各光変調器に対応して前記光変調器と前記光合成部との間に設けられた出射側偏光板と、
   前記光合成部から出射された光をスクリーンに投射させる投射光学系とを備え、
   透過すべき偏光方向の光のみを透過させかつそれ以外の光を吸収する偏光板を吸収型偏光板としたとき、
   前記入射側偏光板を吸収型偏光板で構成すると共に、前記出射側偏光板を無機材料で形成された吸収型偏光板で構成した、
   プロジェクタ装置。
2. 前記分離部は前記光源からの光を波長領域が異なる赤色の光、緑色の光、青色の光に分離し、
   前記複数の光変調器のうち青色の光に対応して設けられた光変調器に対応する前記入射側偏光板は無機材料で形成されている、
   請求項１記載のプロジェクタ装置。
3. 前記複数の光変調器のうち赤色の光および緑色の光に対応して設けられた光変調器に対応する前記入射側偏光板は有機材料で形成された偏光板フィルムを有する、
   請求項２記載のプロジェクタ装置。
4. 前記光変調器は透過型液晶パネルで構成されている、
   請求項１記載のプロジェクタ装置。

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