JP2013109227A - 投写型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶パネルの駆動負荷の増加を抑えつつ、装置本体のコンパクト化を図ることができる投写型表示装置を提供する。
【解決手段】プロジェクタ１は、白色光を出射するランプ２１０と、ランプ２１０からの白色光が入射され、当該白色光に含まれる異なる波長の光が時分割で透過するカラーホイールユニット２２０と、カラーホイールユニット２２０を透過した光が周社され、赤色波長帯の光、緑色波長帯の光および青色波長帯の光うち、第１の光と、第２の光および第３の光とを分離するダイクロイックミラー２３５と、第１の光を変調する第１液晶パネル２４１と、第２の光および第３の光を順次、変調する第２液晶パネル２４２と、第１液晶パネル２４１から出射された光の光路と第２液晶パネル２４２から出射された光の光路とを統合するダイクロイックミラー２４３と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、光源からの光を変調して被投写面に投写する投写型表示装置に関する。

従来、投写型表示装置（以下、「プロジェクタ」という）において、いわゆる、３板式の液晶プロジェクタおよび単板式の液晶プロジェクタが知られている。

３板式の液晶プロジェクタでは、光源から出射された白色光がダイクロイックミラー等の分光素子に通されてＲＧＢの３原色の光に分離される。分離された光は、各光に対応する液晶パネルにより変調される。変調された各光は、ダイクロイックプリズム等の光合成素子により合成された後、スクリーンに投写される（特許文献１参照）。

単板式の液晶プロジェクタでは、光源から出射された白色光が、カラーホイールに入射する。カラーホイールからは、ＲＧＢの３原色の光が時分割されて出射され、液晶パネルによって順次、変調される。変調された各光は、順次、スクリーンに投写される。スクリーン上では、各光による画像が重畳されて、１つのカラー画像が形成される（特許文献２参照）。

特開２００９−１６９３８５号公報 特開２００９−２３７０２４号公報

しかしながら、３板式の液晶プロジェクタでは、分光素子により分離された３つの光を、それぞれに対応する液晶パネルへ導くため、分光素子の後段に３つの光路が必要となる。このため、装置本体が大きくなり易い。

一方、単板式の液晶プロジェクタでは、カラーホイールから出射された各光を液晶プロジェクタに導くための光路は１つでよく、装置本体をコンパクトに構成できる。しかしながら、単板式の液晶プロジェクタでは、３つの光を重畳させて１つのカラー画像を形成するために、１つの液晶パネルでＲＧＢの３つの色の光を順次変調する必要がある。このため、１つの液晶パネルで１つの色の光を変調する構成に比べて、３倍の駆動速度が必要となり、液晶パネルの駆動負荷が大きくなる。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、液晶パネルの駆動負荷の増加を抑えつつ、装置本体のコンパクト化を図ることができる投写型表示装置を提供することを目的とする。

本発明の投写型表示装置は、白色光を出射する光源と、前記光源からの白色光が入射され、当該白色光に含まれる異なる波長帯の光が時分割で透過するフィルタ部と、前記フィルタ部を透過した光が入射され、赤色波長帯の光、緑色波長帯の光および青色波長帯の光うち、第１の光と、第２の光および第３の光とを分離する分光素子と、前記分光素子により分離された前記第１の光を変調する第１液晶パネルと、前記分光素子により分離された前記第２の光および前記第３の光を順次、変調する第２液晶パネルと、前記第１液晶パネ
ルから出射された光の光路と前記第２液晶パネルから出射された光の光路とを統合する統合素子とを備える。

本発明の投写型表示装置によれば、分光素子の後段には、第１液晶パネルに向かう第１の光のための光路と、第２液晶パネルに向かう第２の光および第３の光のための光路の２つの光路が設けられればよい。さらに、赤色波長帯の光、緑色波長帯の光および青色波長帯の光のうち、第１液晶パネルが第１の光を変調し、第２液晶パネルが第２の光および第３の光を変調することにより、１つのカラー画像が形成される。このとき、第２液晶パネルは、第１液晶パネルに対し２倍の速度で駆動されればよい。よって、液晶パネルの駆動負荷の増加を抑えつつ、装置本体のコンパクト化を図ることができる
本発明の投写型表示装置において、前記フィルタ部は、回転可能なカラーホイールを含むような構成とされ得る。この場合、前記カラーホイールには、前記第１の光と前記第２の光とを含む波長帯の光を透過させる第１セグメントと、前記第１の光と前記第３の光とを含む波長帯の光を透過させる第２セグメントとが回転方向に配される。

このような構成とすれば、第１セグメントを透過した第１の光および第２の光が、それぞれ、第１液晶パネルおよび第２液晶パネルにより変調され、同時に被投写面に投写される。さらに、第２セグメントを透過した第１の光および第３の光が、それぞれ、第１液晶パネルおよび第２液晶パネルにより変調され、同時に被投写面に投写される。即ち、同時に２つの光による画像を被投写面上に形成できるので、被投写面に投写された画像を明るくすることができる。

上記構成とした場合、前記第１セグメントは、前記緑色波長帯の光と前記赤色波長帯の光とを含む波長帯の光を透過させ、前記第２セグメントは、前記緑色波長帯の光と前記青色波長帯の光とを含む波長帯の光を透過させるような構成とされ得る。

このような構成とすれば、赤色波長帯の光、緑色波長帯の光および青色波長帯の光のうち、最も人の目に明るく感じられる緑色波長帯の光が多く用いられるので、被投写面に投写された画像をより明るくすることができる。

上記のように、フィルタ部がカラーホイールにより構成される場合、投写型表示装置は、さらに、前記第１セグメントの一端と当該一端に隣り合う前記第２セグメントの一端との間、および前記第１セグメントの他端と当該他端に隣り合う前記第２セグメントの他端との間に、それぞれ、前記第１の光を含み且つ前記第２の光および前記第３の光を含まない波長帯の光を透過させる第３セグメントが配されるような構成とされ得る。

第１セグメントと第２セグメントとが連続する場合、その境界に光源から白色光が照射されるタイミングでは、第１セグメントと透過した第２の光と第２セグメントを透過した第３の光とが混在した光が第２液晶パネルにより変調されることとなる。この場合、第２液晶パネルにより適正な変調が行われず、被投写面に投写される画像に画質劣化が生じる虞がある。

上記構成では、第１セグメントと第２セグメントの間に第３セグメントが介在される。この場合、第１セグメントと第３セグメントの境界に光源からの白色光が照射されるタイミングでは、第３セグメントを透過した第１の光は第１液晶パネルへ向かうため、第２液晶パネルには、第２の光が照射される。同様に、第２セグメントと第３セグメントの境界に光源からの白色光が照射されるタイミングでは、第２液晶パネルには、第３の光が照射される。

このように、上記構成とすれば、第１セグメントと透過した第２の光と第２セグメント
を透過した第３の光とが混在した光が第２液晶パネルにより変調されることがない。よって、第２液晶パネルにより適正な変調を行うことができるので、被投写面に投写される画像の画質劣化を防止できる。

本発明の投写型表示装置において、前記フィルタ部は、回転可能なカラーホイールを含むような構成とされ得る。この場合、前記カラーホイールには、前記第２の光を含む波長帯の光を透過させる第１セグメントと、前記第３の光を含む波長帯の光を透過させる第２セグメントと、前記第１の光を含み且つ前記第２の光および前記第３の光を含まない波長帯の光を透過させる第３セグメントが回転方向に配される。ここで、前記第３セグメントは、前記第１セグメントの一端と当該一端に隣り合う前記第２セグメントの一端との間、および前記第１セグメントの他端と当該他端に隣り合う前記第２セグメントの他端との間に配される。

このような構成とすれば、第１セグメントを透過した第２の光および第２セグメントを透過した第３の光が第２液晶パネルにより変調され、変調された光が被投写面に投写される。第３セグメントを透過した第１の光が第１液晶パネルにより変調され、変調された光が被投写面に投写される。ここで、第１セグメントと第２セグメントの間に第３セグメントが介在される。このため、第１セグメントと第３セグメントの境界に光源からの白色光が照射されるタイミングにおいて、第１セグメントと透過した第２の光と第２セグメントを透過した第３の光とが混在した光が第２液晶パネルにより変調されることがない。よって、第２液晶パネルにより適正な変調を行うことができるので、被投写面に投写される画像の画質劣化を防止できる。

本発明の投写型表示装置において、さらに、前記分光素子から前記第１液晶パネルまでの光路長と、前記分光素子から前記第２液晶パネルまでの光路長とが等しくなるよう、前記第１液晶パネルおよび前記第２液晶パネルに対する前記分光素子の配置位置、および、前記分光素子から前記第１液晶パネルおよび前記第２液晶パネルへ各光を導くための導光部材の配置位置が設定され得る。

このような構成とすれば、分光素子と何れかの液晶パネルとの間の光路中にリレーレンズ等のリレー光学系を配する必要がない。よって、構成の簡素化を図ることができる。

なお、請求項６における「等しくなる」の文言には、分光素子から第１液晶パネルまでの光路長と、分光素子から第２液晶パネルまでの光路長とが、リレー光学系を配する必要がない程度に多少の異なることが包含される。

以上のとおり、本発明によれば、液晶パネルの駆動負荷の増加を抑えつつ、装置本体のコンパクト化を図ることができる。

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。

実施の形態に係る、プロジェクタの構成を示す図である。 実施の形態に係る、光学エンジンの構成を示す図である。 実施の形態に係る、カラーホイールユニットの構成を示す図である。 実施の形態に係る、プロジェクタの構成を示すブロック図である。 実施の形態に係る、カラーホイールを透過する光と、第１液晶パネルおよび第２液晶パネルに照射される光と、制御回路から出力されるＲＧＢ信号との関係を示すタイムチャートである。 実施の形態の効果について説明するための図である。 変更例に係る、プロジェクタの構成を説明するための図である。 変更例に係る、プロジェクタの構成を説明するための図である。

以下、図面を参照して、実施の形態に係るプロジェクタについて説明する。

図１は、プロジェクタ１の構成を示す図である。同図を参照して、プロジェクタ１は、横長の略直方体形状を有するキャビネット１０を備えている。キャビネット１０には、前面左側に投写窓１０１が形成されており、前面右側および右側面にキャビネット１０内部から排気を行うための排気口１０２、１０３がそれぞれ形成されている。また、キャビネット１０の上面には、操作部１０４が設けられている。操作部１０４には、複数の操作キーが配されている。

キャビネット１０の内部には、光学エンジン２０および投写レンズ３０が配されている。光学エンジン２０は、映像信号に基づいて変調された映像光を生成する。光学エンジン２０には、投写レンズ３０が装着されており、投写レンズ３０の前端部が、投写窓１０１から前方に露出している。投写レンズ３０は、光学エンジン２０で生成された映像光を、プロジェクタ１の前方に配されたスクリーン面に拡大投写する。

図２は、光学エンジン２０の構成を示す図である。

光学エンジン２０は、ランプ２１０と、カラーホイールユニット２２０と、導光光学系２３０と、変調光学系２４０とを備えている。

ランプ２１０は、発光管２１１と、リフレクタ２１２とを備えている。発光管２１１には、メタルハライドランプ、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ等が用いられる。リフレクタ２１２は、発光管２１１から発せられた白色光を反射しつつ収束させて前方へ向かわせる。

カラーホイールユニット２２０は、カラーホイール２２１がランプ２１０から出射された白色光の集光点付近に位置するように配されている。

図３は、カラーホイールユニット２２０の構成を示す図である。図３（ａ）は、カラーホイールユニット２２０の正面図であり、図３（ｂ）は、カラーホイールユニット２２０の縦断面図である。

カラーホイールユニット２２０は、カラーホイール２２１と、モータ２２２と、位置センサ２２３とを備えている。

カラーホイール２２１は、リング形状を有し、黄セグメント２２１Ｙと、シアンセグメント２２１Ｃと２つの緑セグメント２２１Ｇとに区画されている。黄セグメント２２１Ｙの一端と当該一端に隣り合うシアンセグメント２２１Ｃの一端との間に１つの緑セグメント２２１Ｇが介在されている。さらに、黄セグメント２２１Ｙの他端と当該他端に隣り合うシアンセグメント２２１Ｃの他端との間に１つの緑セグメント２２１Ｇが介在されている。

黄セグメント２２１Ｙは、白色光を構成する各波長帯の光のうち、黄色の光を形成する
波長帯の光（以下「Ｙ光」という）を透過する。当該波長帯の光は、緑色波長帯の光および赤色波長帯の光を含む。シアンセグメント２２１Ｃは、白色光を構成する各波長帯の光のうち、シアン色の光を形成する波長帯の光（以下「Ｃ光」という）、を透過する。当該波長帯の光は、緑色波長帯の光および青色波長帯の光を含む。緑セグメント２２１Ｇは、白色光を構成する各波長帯の光のうち、緑色波長帯の光を透過する。以下、赤色波長帯の光を「Ｒ光」、緑色波長帯の光を「Ｇ光」、青色波長帯の光をＢ光という。

モータ２２２は、アウターロータ型のモータであり、コイル２２４ａを有するステータ２２４と、磁石２２５ａを有するロータ２２５とを備えている。ロータ２２５は、ステータ２２４の外周に回転可能に取り付けられている。ロータ２２５の前端部にカラーホイール２２１が固定されている。ロータ２２５の外周面には、黄セグメント２２１Ｙと緑セグメント２２１Ｇとの境界位置に、マーカー２２６が配されている。マーカー２２６は、カラーホイール２２１の回転基準位置を決めるためのものである。

位置センサ２２３は、カラーホイール２２１が１回転する度に、マーカー２２６が回転基準値に到来したタイミングで、インデックス信号を出力する。

図２に戻り、導光光学系２３０は、凹レンズ２３１と、フライアイインテグレータ２３２と、ＰＢＳアレイ２３３と、コンデンサレンズ２３４と、ダイクロイックミラー２３５と、２つのミラー２３６、２３７と、２つのレンズ２３８、２３９とを備えている。

凹レンズ２３１は、カラーホイール２２１から出射された光であって、集光点を過ぎて再び拡がった光を平行光に変換する。

フライアイインテグレータ２３２は一対のレンズ２３２ａ、２３２ｂからなる。各レンズ２３２ａ、２３２ｂは蠅の目状に配列された多数の小レンズから構成されており、これら小レンズによって、凹レンズ２３１を通過した光が分割される。

ＰＢＳアレイ２３３は、フライアイインテグレータ２３２により分割された各光の偏光方向を一方向に揃える。

コンデンサレンズ２３４は、レンズ２３８と共同して、フライアイインテグレータ２３２により分割された各光を、第１液晶パネル２４１に重畳させる。さらに、コンデンサレンズ２３４は、レンズ２３９と共同して、フライアイインテグレータ２３２により分割された各光を、第２液晶パネル２４２に重畳させる。

ダイクロイックミラー２３５は、コンデンサレンズ２３４からの光の出射方向に対して、ほぼ４５度の傾くように配されている。ダイクロイックミラー２３５は、Ｇ光を透過し、Ｒ光およびＢ光を反射する特性を有する。Ｒ光およびＢ光は、ダイクロイックミラー２３５により、コンデンサレンズ２３４からの光の出射方向とほぼ垂直方向に反射される。

ミラー２３６は、ダイクロイックミラー２３５を透過した光（Ｇ光）の進行方向に対してほぼ４５度の傾くように配されている。ミラー２３６は、入射した光を、入射方向とほぼ垂直な方向であって、ダイクロイックミラー２３５による光の反射方向とほぼ平行な方向に反射する。ミラー２３７は、ダイクロイックミラー２３５で反射した光（Ｒ光、Ｂ光）の進行方向に対してほぼ４５度の傾くように配されている。ミラー２３７は、入射した光を、入射方向とほぼ垂直な方向であって、ダイクロイックミラー２３５による光の透過方向とほぼ平行な方向に反射する。

変調光学系２４０は、第１液晶パネル２４１と、第２液晶パネル２４２と、ダイクロイ
ックミラー２４３とを備えている。第１液晶パネル２４１には、ミラー２３６により反射され、レンズ２３８を通過した光が照射される。第２液晶パネル２４２には、ミラー２３７により反射され、レンズ２３９を通過した光が照射される。第１液晶パネル２４１は、照射された光を変調する。第１液晶パネル２４１および第２液晶パネル２４２は、照射された光を変調する。

なお、図２には図示されていないが、第１液晶パネル２４１および第２液晶パネル２４２の前後には、入射側偏光板と出射側偏光板が配されている。

ダイクロイックミラー２４３は、Ｇ光を透過し、Ｒ光およびＢ光を反射する特性を有する。これにより、ダイクロイックミラー２４３は、第１液晶パネル２４１により変調されたＧ光の光路と、第２液晶パネル２４２により変調されたＲ光およびＢ光の光路とを統合する。

ダイクロイックミラー２３５とミラー２３６との距離と、ダイクロイックミラー２３５とミラー２３７との距離は、ほぼ等しくされている。さらに、ミラー２３６と第１液晶パネル２４１との距離と、ミラー２３７と第２液晶パネル２４２との距離は、ほぼ等しくされている。よって、ダイクロイックミラー２３５から第１液晶パネル２４１までの光路長と、ダイクロイックミラー２３５から第２液晶パネル２４２までの光路長とがほぼ等しくなっている。

図４は、プロジェクタ１の構成を示すブロック図である。プロジェクタ１は、制御回路４０を備えている。第１液晶パネル２４１が組み込まれた第１液晶モジュールＭ１および第２液晶パネル２４２が組み込まれた第２液晶モジュールＭ２には、それぞれ、第１ドライバ２４４および第２ドライバ２４５が組み込まれている。制御回路４０には、第１ドライバ２４４、第２ドライバ２４５、ランプ２１０、モータ２２２、位置センサ２２３等が接続されている。

制御回路４０は、ＣＰＵ、メモリ、映像信号処理回路等により構成される。制御回路４０は、外部から入力された映像信号に各種の補正処理を施し、さらに、映像信号がＲＧＢ信号でない場合には、補正処理後の映像信号をＲＧＢ信号に変換する。制御回路４０は、ＲＧＢ信号のうち、Ｇ信号を第１ドライバ２４４に出力し、Ｒ信号およびＢ信号を第２ドライバ２４５に出力する。制御回路４０は、位置センサ２２３から出力されたインデックス信号に基づいて、ＲＧＢ信号の出力タイミングを調整している。

第１ドライバ２４４は、Ｇ信号に従って第１液晶パネル２４１を駆動する。第２ドライバ２４５は、Ｒ信号およびＢ信号に従って第２液晶パネル２４２を駆動する。

制御回路４０は、ランプ２１０に駆動信号を出力し、ランプ２１０を駆動する。さらに、制御回路４０は、モータ２２２に駆動信号を出力し、モータ２２２を駆動する。

図５は、カラーホイール２２１を透過する光と、第１液晶パネル２４１および第２液晶パネル２４２に照射される光と、制御回路４０から出力されるＲＧＢ信号の関係を示すタイムチャートである。

図２および図５を参照して、カラーホイール２２１が回転すると、ランプ２１０からの白色光が、緑セグメント２２１Ｇ、黄セグメント２２１Ｙ、緑セグメント２２１Ｇ、シアンセグメント２２１Ｃに順次照射される。これにより、Ｇ光、Ｙ光、Ｇ光、Ｃ光が順次カラーホイール２２１を透過する。各光は、凹レンズ２３１、フライアイインテグレータ２３２、ＰＢＳアレイ２３３、コンデンサレンズ２３４を通過して、ダイクロイックミラー
２３５に入射する。

Ｇ光は、ダイクロイックミラー２３５を透過し、ミラー２３６およびレンズ２３８を経由して、第１液晶パネル２４１に照射される。

Ｙ光は、ダイクロイックミラー２３５により、Ｇ光（実際には、少し黄色みを帯びたＧ光）とＲ光に分離される。Ｇ光は、ミラー２３６およびレンズ２３８を経由して、第１液晶パネル２４１に照射され、Ｒ光は、ミラー２３７およびレンズ２３９を経由して、第２液晶パネル２４２に照射される。

Ｃ光は、ダイクロイックミラー２３５により、Ｇ光（実際には、少し青みを帯びたＧ光）とＢ光に分離される。Ｇ光は、ミラー２３６およびレンズ２３８を経由して、第１液晶パネル２４１に照射され、Ｂ光は、ミラー２３７およびレンズ２３９を経由して、第２液晶パネル２４２に照射される。

こうして、図５に示すように、カラーホイール２２１が１回転する間、第１液晶パネル２４１には、Ｇ光が常に照射される。一方、第２液晶パネル２４２には、黄セグメント２２１Ｙに白色光が照射されている間、Ｒ光が照射され、シアンセグメント２２１Ｃに白色光が照射されている間、Ｂ光が照射される。

第１液晶パネル２４１にＧ光が照射されている間、即ち、カラーホイール２２１が１回転する間、常に、制御回路４０からＧ信号が出力される。第１液晶パネル２４１は、Ｇ信号に基づいてＧ光を変調する。

一方、第２液晶パネル２４２にＲ光およびＢ光が照射されている間、制御回路４０からは、それぞれ、Ｒ信号およびＢ信号が出力される。第２液晶パネル２４２は、Ｒ信号に基づいてＲ光を変調するとともに、Ｂ信号に基づいてＢ光を変調する。第２液晶パネル２４２は、第１液晶パネル２４１に対して２倍の速度で駆動される。図５に示すように、Ｒ信号とＢ信号との切替は、緑セグメント２２１Ｇに白色光が照射されている期間に行われる。

第１液晶パネル２４１により変調されたＧ光は、ダイクロイックミラー２４３を透過し、投写レンズ３０によって、スクリーンに投写される。第２液晶パネル２４２により変調されたＲ光およびＢ光は、ダイクロイックミラー２４３により反射され、投写レンズ３０によって、スクリーンに投写される。Ｒ光は、Ｇ光と同時にスクリーンに投写され、Ｂ光は、Ｇ光と同時にスクリーンに投写される。

カラーホイール２２１が１回転する間に、スクリーン上では、Ｇ光による画像、Ｒ光よる画像およびＢ光による画像が重畳される。これにより、スクリーン上に１つのからカラー画像が映し出される。

以上、本実施の形態によれば、ダイクロイックミラー２３５の後段には、第１液晶パネル２４１に向かうＧ光のための光路と、第２液晶パネル２４２に向かうＲ光およびＢ光のための光路の２つの光路が設けられる。即ち、３板式の液晶プロジェクタのように、ダイクロイックミラー２３５の後段に３つの光路が設けられない。よって、装置本体をコンパクト化できる。

さらに、本実施の形態によれば、第１液晶パネル２４１がＧ光を変調し、第２液晶パネル２４２がＲ光およびＢ光を変調することにより、１つのカラー画像が形成される。第２液晶パネル２４２は、第１液晶パネル２４１に対して２倍の速度で駆動されれば良く、第
２液晶パネル２４２の駆動負荷の増加を抑えることができる。

さらに、本実施の形態によれば、黄セグメント２２１ＹがＧ光およびＲ光を透過し、シアンセグメント２２１ＣがＧ光とＢ光を透過する。黄セグメント２２１Ｙを透過したＧ光およびＲ光は、それぞれ第１液晶パネル２４１および第２液晶パネル２４２により変調され、同時にスクリーンに投写される。シアンセグメント２２１Ｃを透過したＧ光およびＢ光は、それぞれ第１液晶パネル２４１および第２液晶パネル２４２により変調され、同時にスクリーンに投写される。即ち、本実施の形態によれば、同時に２つの光による画像をスクリーン上に形成できるので、スクリーンに投写された画像を明るくすることができる。

特に、本実施の形態によれば、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光のうち、最も人の目に明るく感じられるＢ光が多く用いられるので、スクリーンに投写された画像をより明るくすることができる。

さらに、本実施の形態によれば、カラーホイール２２１は、黄セグメント２２１Ｙの一端と当該一端に隣り合うシアンセグメント２２１Ｃの一端との間、および黄セグメント２２１Ｙの他端と当該他端に隣り合うシアンセグメント２２１Ｃの他端との間に、それぞれ、緑セグメント２２１Ｇが介在される構成とされている。

図６（ｂ）に示す比較例ように、黄セグメント２２１Ｙとシアンセグメント２２１Ｃが連続する場合、その境界にランプ２１０から白色光が照射されるタイミングでは、Ｒ光とＢ光とが混在した光が第２液晶パネル２４２に照射される。このような混在した光がＲ信号またはＢ信号に基づいて変調された場合、第２液晶パネル２４２により適正な変調が行われず、スクリーンに投写される画像に画質劣化が生じる虞がある。

上記のような構成とすれば、図６（ａ）に示すように、黄セグメント２２１Ｙと緑セグメント２２１Ｇの境界にランプ２１０からの白色光が照射されるタイミングでは、Ｇ光は第１液晶パネル２４１へ照射されるため、Ｒ光のみが第２液晶パネル２４２に照射される。同様に、シアンセグメント２２１Ｃと緑セグメント２２１Ｇの境界にランプ２１０からの白色光が照射されるタイミングでは、Ｂ光のみが第２液晶パネル２４２に照射される。このため、Ｒ光とＢ光とが混在した光が第２液晶パネル２４２により変調されることがない。よって、第２液晶パネル２４２により適正な変調を行うことができるので、スクリーンに投写される画像の画質劣化を防止できる。

さらに、本実施の形態によれば、ダイクロイックミラー２３５から第１液晶パネル２４１までの光路長と、ダイクロイックミラー２３５から第２液晶パネル２４２までの光路長とがほぼ等しくなるよう、第１液晶パネル２４１および第２液晶パネル２４２に対するダイクロイックミラー２３５の配置位置、および、ミラー２３６、２３７の配置位置が設定されている。このため、ダイクロイックミラー２３５と何れかの液晶パネル２４１、２４２との間の光路中にリレーレンズ等のリレー光学系を配する必要がない。よって、構成の簡素化を図ることができる。

＜変更例＞
図７および図８は、変更例に係る、プロジェクタ１の構成を説明するための図である。カラーホイール２２１は、上記実施の形態に示された構成に限らず、各種の構成が採られ得る。

たとえば、図７（ａ）に示すように、カラーホイール２２１は、緑セグメント２２１Ｇに替えて赤セグメント２２１Ｒが配され、シアンセグメント２２１Ｃに替えてマゼンダセ
グメント２２１Ｍが配される構成とされても良い。この場合、赤セグメント２２１Ｒは、白色光を構成する各波長帯の光のうち、Ｒ光を透過する。マゼンダセグメント２２１Ｍは、白色光を構成する各波長帯の光のうち、マゼンダ色の光を形成する波長帯の光（以下「Ｍ光」という）を透過する。当該波長帯の光は、Ｒ光およびＢ光を含む。さらに、カラーホイール２２１が、このように構成された場合、ダイクロイックミラー２３５は、Ｒ光を透過し、Ｇ光およびＢ光を反射する特性を備える。ダイクロイックミラー２３５により、Ｙ光は、Ｒ光とＧ光に分離され、Ｍ光は、Ｒ光とＢ光に分離される。第１液晶パネル２４１は、ダイクロイックミラー２３５を透過したＲ光を変調し、第２液晶パネル２４２は、ダイクロイックミラー２３５により反射されたＧ光およびＢ光を変調する。

図７（ｂ）に示すように、カラーホイール２２１は、緑セグメント２２１Ｇに替えて青セグメント２２１Ｂが配され、黄セグメント２２１Ｙに替えてマゼンダセグメント２２１Ｍが配される構成とされても良い。この場合、青セグメント２２１Ｂは、白色光を構成する各波長帯の光のうち、Ｂ光を透過する。さらに、カラーホイール２２１が、このように構成された場合、ダイクロイックミラー２３５は、Ｂ光を透過し、Ｒ光およびＧ光を反射する特性を備える。ダイクロイックミラー２３５により、Ｍ光は、Ｂ光とＲ光に分離され、Ｃ光は、Ｂ光とＧ光に分離される。第１液晶パネル２４１は、ダイクロイックミラー２３５を透過したＢ光を変調し、第２液晶パネル２４２は、ダイクロイックミラー２３５により反射されたＲ光およびＧ光を変調する。

図７（ｃ）に示すように、カラーホイール２２１は、黄セグメント２２１Ｙに替えて赤セグメント２２１Ｒが配され、シアンセグメント２２１Ｃに替えて青セグメント２２１Ｂが配される構成とされても良い。この場合、緑セグメント２２１Ｇに白色光が照射している間のみ、第１液晶パネル２４１にＧ光が照射されるので、その間のみ第１液晶パネル２４１が駆動される。

ただし、図７（ａ）、（ｂ）の構成とした場合、Ｒ光およびＢ光は、Ｇ光に比べて、人の目には明るく見えないため、上記実施の形態に比べて、スクリーンに投写される画像が暗くなる。図７（ｃ）の構成とした場合、Ｇ光による画像と、Ｒ光あるいはＢ光による画像とが同時にスクリーンに投写されることがないため、図７（ａ）、（ｂ）の構成に比べて、スクリーンに投写される画像が暗くなる。

さらに、図８（ａ）に示すように、カラーホイール２２１は、黄セグメント２２１Ｙとシアンセグメント２２１Ｃのみにより構成されても良い。また、図示しないが、カラーホイール２２１は、黄セグメント２２１Ｙとマゼンダセグメント２２１Ｍのみ、あるいはシアンセグメント２２１Ｃとマゼンダセグメント２２１Ｍのみにより構成されても良い。

さらに、図８（ｂ）に示すように、緑セグメント２２１Ｇが１つの領域に集約され、赤セグメント２２１Ｒと青セグメント２２１Ｂとが隣り合う構成とされても良い。

ただし、図８（ａ）、（ｂ）の構成とした場合、Ｒ光とＢ光とが混在した光が第２液晶パネル２４２に照射され、第２液晶パネル２４２により適正な変調が行われず、スクリーンに投写される画像に画質劣化が生じることが懸念される。よって、この場合は、白色光が２つのセグメントに跨って照射される期間、Ｒ信号およびＢ信号を停止し、第２液晶パネル２４２により変調を行わないようにすることが望ましい。

＜その他＞
以上のとおり、本実施の形態および変更例について説明したが、本発明は上記実施の形態および変更例に何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施形態も、上記実施の形態および変更例以外に、種々の変更が可能である。

たとえば、カラーホイール２２１の駆動とランプ２１０の駆動とを同期させ、セグメント毎にランプ２１０の出力を調整するような構成とすることにより、投写される画像の明るさや色のバランスを調整するようにしても良い。さらに、部屋の明るさや映像の種類に応じて個々に画質が設定された、複数のモードが用意され、ユーザにより選択されたモードに従って、ランプ２１０の出力が調整されるような構成が採られても良い。

さらに、上記実施の形態では、ランプ光源が用いられたが、ＬＥＤ光源、レーザ光源等の固体光源が用いられても良い。

さらに、上記実施の形態では、分光のためにダイクロイックミラー２３５が用いられたが、これに替えて、ダイクロイックプリズムが用いられても良い。あるいは、変調された光の光路を統合するためにダイクロイックミラー２４３が用いられたが、これに替えて、ダイクロイックプリズムが用いられても良い。

さらに、上記実施の形態および変更例のカラーホイール２２１における各セグメントの比率は、図３、図７および図８に示されたものでなくともよく、プロジェクタ１に求められる明るさ（輝度）、色再現性等に応じて、適宜、設定されるとよい。

この他、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

２０ 光学エンジン
２１０ ランプ（光源）
２２０ カラーホイールユニット（フィルタ部）
２２１ カラーホイール
２２１Ｙ 黄セグメント（第１セグメント）
２２１Ｃ シアンセグメント（第２セグメント）
２２１Ｇ 緑セグメント（第３セグメント）
２３５ ダイクロイックミラー（分光素子）
２３６、２３７ ミラー（導光部材）
２４１ 第１液晶パネル
２４２ 第２液晶パネル
２４３ ダイクロイックミラー（統合素子）

Claims (6)

1. 白色光を出射する光源と、
   前記光源からの白色光が入射され、当該白色光に含まれる異なる波長帯の光が時分割で透過するフィルタ部と、
   前記フィルタ部を透過した光が入射され、赤色波長帯の光、緑色波長帯の光および青色波長帯の光うち、第１の光と、第２の光および第３の光とを分離する分光素子と、
   前記分光素子により分離された前記第１の光を変調する第１液晶パネルと、
   前記分光素子により分離された前記第２の光および前記第３の光を順次、変調する第２液晶パネルと、
   前記第１液晶パネルから出射された光の光路と前記第２液晶パネルから出射された光の光路とを統合する統合素子と、
   を備える、
   ことを特徴とする投写型表示装置。
2. 請求項１に記載の投写型表示装置において、
   前記フィルタ部は、回転可能なカラーホイールを含み
   前記カラーホイールには、前記第１の光と前記第２の光とを含む波長帯の光を透過させる第１セグメントと、前記第１の光と前記第３の光とを含む波長帯の光を透過させる第２セグメントとが回転方向に配される、
   ことを特徴とする投写型表示装置。
3. 請求項２に記載の投写型表示装置において、
   前記第１セグメントは、前記緑色波長帯の光と前記赤色波長帯の光とを含む波長帯の光を透過させ、
   前記第２セグメントは、前記緑色波長帯の光と前記青色波長帯の光とを含む波長帯の光を透過させる、
   ことを特徴とする投写型表示装置。
4. 請求項２または３に記載の投写型表示装置において、
   前記第１セグメントの一端と当該一端に隣り合う前記第２セグメントの一端との間、および前記第１セグメントの他端と当該他端に隣り合う前記第２セグメントの他端との間に、それぞれ、前記第１の光を含み且つ前記第２の光および前記第３の光を含まない波長帯の光を透過させる第３セグメントが配される、
   ことを特徴とする投写型表示装置。
5. 請求項１に記載の投写型表示装置において、
   前記フィルタ部は、回転可能なカラーホイールを含み
   前記カラーホイールには、前記第２の光を含む波長帯の光を透過させる第１セグメントと、前記第３の光を含む波長帯の光を透過させる第２セグメントと、前記第１の光を含み且つ前記第２の光および前記第３の光を含まない波長帯の光を透過させる第３セグメントが回転方向に配され、
   前記第３セグメントは、前記第１セグメントの一端と当該一端に隣り合う前記第２セグメントの一端との間、および前記第１セグメントの他端と当該他端に隣り合う前記第２セグメントの他端との間に配される、
   ことを特徴とする投写型表示装置。
6. 請求項１ないし５の何れか一項に記載の投写型表示装置において、
   前記分光素子から前記第１液晶パネルまでの光路長と、前記分光素子から前記第２液晶パネルまでの光路長とが等しくなるよう、前記第１液晶パネルおよび前記第２液晶パネル
   に対する前記分光素子の配置位置、および、前記分光素子から前記第１液晶パネルおよび前記第２液晶パネルへ各光を導くための導光部材の配置位置が設定される、
   ことを特徴とする投写型表示装置。
   
   

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