JP2010230802A5 - - Google Patents

Description

色分離導光光学系２３は、クロスダイクロイックミラー２３ａと、ダイクロイックミラー２３ｂと、反射ミラー２３ｊ，２３ｋとを備える。この色分離導光光学系２３において、光源装置２１からの略白色の光源光は、クロスダイクロイックミラー２３ａに入射する。クロスダイクロイックミラー２３ａを構成する一方の第１ダイクロイックミラー３１ａで反射された赤（Ｒ）光は、反射ミラー２３ｊで反射されダイクロイックミラー２３ｂを透過して、次段に設けたフィールドレンズ２４ｒを経て光束の状態が調整され、例えばＰ偏光のまま、反射型偏光板である偏光分離素子３２ｒに入射する。同様に、第１ダイクロイックミラー３１ａで反射された緑（Ｇ）光は、反射ミラー２３ｊで反射されダイクロイックミラー２３ｂでも反射されて、次段に設けたフィールドレンズ２４ｇを経て光束の状態が調整され、例えばＰ偏光のまま、反射型偏光板である偏光分離素子３２ｇに入射する。一方、クロスダイクロイックミラー２３ａを構成する他方の第２ダイクロイックミラー３１ｂで反射された青（Ｂ）光は、反射ミラー２３ｋで反射されて、次段に設けたフィールドレンズ２４ｂを経て光束の状態が調整され、例えばＰ偏光のまま、反射型偏光板である偏光分離素子３２ｂに入射する。

光学補償素子６３は、補償板フレーム部６４の開口ＨＰよりも若干大きなサイズであり、接着等によって補償板フレーム部６４上に固定されている。光学補償板６２ｇは、組付けられた状態において、図１のプロジェクター１０の光学系全体を遮光した状態で収納するライトガイドであるケース部材１１と液晶パネル６１ｇとに挟持されている。なお、図２（Ｂ）中に示すケース部材１１の溝１１ａは、図１の偏光分離素子３２ｇを組付けるためのものである。液晶パネル６１ｇをネジ止め（不図示）等によりケース部材１１に組付けることで、光学補償素子６３も併せて固定される。光学補償板６２ｇの固定に際しては、補償板フレーム部６４の開口ＨＰを画定する縁部分６４ｄが、液晶パネル６１ｇ内における画像光の形成可能な領域である有効画素領域ＵＡの外縁に略対向するように位置決めされる。

以下、図３を用いて、光変調装置６０ｇによる照明光の処理動作について説明する。まず、光変調装置６０ｇにおいて、光学補償素子６３を経て液晶パネル６１ｇの有効画素領域ＵＡに入射する有用光（Ｇ光）である入射光ＩＬは、液晶パネル６１ｇの背面側で反射される際に、液晶パネル６１ｇ内に電気的信号として入力された駆動信号或いは制御信号に応じて変調されて出射光ＯＬとなる。この出射光ＯＬは、光学補償素子６３を再度経て出射される。以上において、図１の偏光分離素子３２ｇを経たＧ光である入射光ＩＬは、既述のように、Ｐ偏光の状態となっており、これに対して、出射光ＯＬは、入射光ＩＬとは異なる偏光であるＳ偏光の状態となって出射する。つまり、投射画像としての有用光は、光変調装置６０ｇにＰ偏光の状態で入射してＳ偏光の状態で出射する。Ｓ偏光となった有用光（Ｇ光）は、図１の偏光分離素子３２ｇにおいて反射され投射画像の成分として用いられる。一方、図３において、光変調装置６０ｇに向かう照明光の成分のうち、有効画素領域ＵＡ外の周辺領域ＰＡから入射しようとする不要光ＬＬは、補償板フレーム部６４上に設けられた平坦な反射部６４ｃにより偏光状態が変化することなく反射される。ここで、不要光ＬＬも、図１の偏光分離素子３２ｇを経ているため、周辺領域ＰＡに入射する際には、入射光ＩＬと同じＰ偏光の状態となっている。しかし、不要光ＬＬは、反射部６４ｃにより偏光状態を変えられることなくＰ偏光状態のまま反射される。つまり、反射後の不要光ＬＬは、光変調装置６０ｇを経てＳ偏光状態となっている出射光ＯＬとは偏光状態の異なるものとなっている。従って、反射後の不要光ＬＬは、図１の偏光分離素子３２ｇにおいて反射されない。これにより、有効画素領域ＵＡ外からの戻り光である反射後の不要光ＬＬと、変調光即ち出射光ＯＬとが分離可能となり、両者がともに投射レンズ２９により投射画像として投射されることを回避できる。

〔第２実施形態〕
図６（Ａ）及び６（Ｂ）は、第２実施形態に係るプロジェクターに用いる光学補償板の構成を概念的に説明する平面図及び側面図である。本実施形態に係るプロジェクターでは、光学補償板３６２ｇにおいて不要光ＬＬの偏光成分を吸収することで、不要光ＬＬに起因して漏れ光や迷光が発生することを防止し、不要光ＬＬに起因する投影画像のコントラスト低下を抑制している。なお、図６（Ａ）及び６（Ｂ）に示す例は、図１等に示すプロジェクター１０の変形例を説明するものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態と同様である。

〔第３実施形態〕
図７（Ａ）は、第３実施形態に係るプロジェクターに用いる光学補償板の構成を概念的に説明する側面図であり、光学補償板の一部を拡大した図である。なお、図７（Ａ）に示す例は、図１等に示すプロジェクター１０の変形例を説明するものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態と同様である。

本実施形態において、光学補償板４６２ｇは、通常の偏光維持反射部である反射部６４ｃに加え、補助的に偏光維持反射部として機能する第２反射部４６３ｄを光学補償素子４６３上に有している。光学補償板４６２ｇの光学補償素子４６３と補償板フレーム部６４とは、両面テープ等の接着部ＧＬにより、光学補償素子４６３の外縁部分において連続的又は間欠的に接着されている。接着部ＧＬに不要光が入射すると、当該不要光が反射され、偏光状態が乱れてＳ偏光成分を有する漏れ光が生じる。これに対して、光学補償板４６２ｇでは、接着部ＧＬに対応して、不要光の入射を防ぐべく光学補償素子４６３の表面上に第２反射部４６３ｄを形成している。第２反射部４６３ｄは、ミラー加工等により反射部６４ｃと同様平坦な表面を有した状態に形成されている。これにより、接着部ＧＬ部分に向かう不要光ＬＬ２を第２反射部４６３ｄにより偏光状態を維持したまま反射させることができる。なお、光学補償素子４６３周辺に入射する不要光ＬＬ１は反射部６４ｃにより偏光状態を維持したまま反射される。また、反射部６４ｃに代えて、図６（Ａ）及び６（Ｂ）に示した有機偏光部材３６４ｂ〜３６４ｅを貼付けることにより、不要光ＬＬ１を吸収させ、偏光吸収部として機能させるものとしてもよい。

なお、図７（Ｂ）に示す光学補償板５６２ｇように、光学補償素子６３の位置と補償板フレーム部５６４の位置とを入替え可能な場合には、補償板フレーム部５６４の反射部５６４ｃを光学補償素子６３のある面と反対側の面上に形成することで、光学補償素子６３周辺に入射する不要光ＬＬ１と接着部ＧＬ部分に向かう不要光ＬＬ２との双方を反射させることが可能である。光学補償素子の位置と補償板フレーム部の位置とを入替えについては、上記したその他の各実施形態においても同様に可能である。

本実施形態において、光変調装置６６０ｇの液晶パネル６６１ｇは、液晶パネル前面枠６６１ａ上に偏光維持反射部である反射部６６４ｃを有している。反射部６６４ｃは、液晶パネル前面枠６６１ａによって画定される液晶パネル６６１ｇのパネル領域ＥＡに沿う縁部分６６４ｄを有する矩形状の開口ＨＢを有して配置されている。また、反射部６６４ｃは、少なくとも、被照明領域ＱＡのうちパネル領域ＥＡ外の領域である見切り部分ＭＡを覆うものとなっている。反射部６６４ｃは、金属材料や有機材料の表面上に凹凸の無いミラー加工がなされたものであるか、金属材料や有機材料の表面を鏡面仕上げしたもの、或いはミロ材により形成されたものである。なお、パネル領域ＥＡのうち有効画素領域ＵＡ外にわずかに形成される縁領域は、画像として使用されることのない所謂ダミー用の画素部分であり、通常は黒表示となるように設計されており、光成分を反射することがなく、投影画像に影響を与えないものとなっている。ここで、光学補償板６２ｇのサイズが、有効画素領域ＵＡ内において一定以上の照度を確保すべく、若干大きめに設計されていると、一部の不要光ＬＬ３が、光学補償素子６３を介して液晶パネル６６１ｇの見切り部分ＭＡに入り込むことがある。これに対して、反射部６６４ｃは、入射する不要光ＬＬ３をその偏光状態を維持したまま反射する。つまり、反射部６６４ｃが偏光維持反射部として機能することで不要光ＬＬ３の処理がなされる。また、反射部６６４ｃに代えて、図６（Ａ）及び６（Ｂ）に示した有機偏光部材３６４ｂ〜３６４ｅを貼付けて、不要光ＬＬ３を吸収する偏光吸収部として機能させてもよい。