JP2014163953A - プロジェクター、表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高コントラスト比でハローが抑制された画質の高いプロジェクターを提供する。
【解決手段】光源１１０から射出した光を均一な照度となる光を射出する照明光学系１００と、照明光学系から射出した光を変調する空間光変調器３２０と、空間光変調器３２０で変調された光を投写する投写光学系５００を備えたプロジェクターであって、照明光学系１００と空間光変調器３２０との間または空間光変調器３２０と投写光学系５００との間に光の光量を調節する副空間光変調器３１０を備え、空間光変調器３２０のコントラスト比は副空間光変調器３１０のコントラスト比よりも高いプロジェクター。
【選択図】図１

Description

本発明は、プロジェクター、および表示装置に関するものである。

従来、例えば、特許文献１に記載されているように、光源から射出される光を複数の色光に分離し、分離された複数の色光を複数の光変調手段で変調し、変調された色光を合成後に投射手段により投射する投射型表示装置であって、分離された少なくとも1つの色光の光路上の光変調手段と色分離手段との間に、色光の光量を調節する調光手段を備え、外部からの情報に基づいて調光手段を制御することによって調光手段を透過する色光の光量を調節可能な構成とした投射型表示装置が知られている。

上記のような投射型表示装置（プロジェクター）によれば、光源の光出力強度が一定でも調光手段により映像に応じて光量を変化させることができるため、ダイナミックレンジを拡大することができ、すなわち映像のコントラスト比が向上し、それに伴い視認性が向上する。

特開２００３−１８６１０７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の投射型表示装置では、例えば保護ガラスや偏光板等の挿入物があること、及び偏光板の冷却のために空気層が必要なこと、又は光変調手段に反射系を用いたこと等による物理的な距離が必要となること、等の理由により、調光手段と光変調手段の間の距離を近づけることが困難である。調光手段と光変調手段との距離が離れているため、調光手段によって調光された光が、光変調手段を照明する際に照明光が広がり、調光手段で光を透過させた範囲の輪郭がぼやけて光変調手段を照明することになる。言い換えると、光変調装置で暗い画像に対応する範囲において、隣り合う明るい画像に対応する範囲との境界部分が明るい光で照明されることになる。

そのため、投写映像内の明るい絵（明るい画像）の周囲の暗い部分にぼんやりと白浮きする「ハロー」が発生し、画質の劣化を引き起こすことになる。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
本適用例のプロジェクターは、それぞれの波長域に属した第１の色光および第２の色光を射出する照明光学系と、前記第１の色光を変調する第１の空間光変調器と、前記第２の色光を変調する第２の空間光変調器と、前記第１の空間光変調器および前記第２の空間光変調器によってそれぞれ変調された前記第１の色光および前記第２の色光を合成する色合成部と、前記色合成部が合成した光を投写する投写光学系と、前記照明光学系と前記第１の空間光変調器との間、または前記第１の空間光変調器と前記色合成部との間の前記第１の色光の光路上に位置し、前記第１の色光の光量を調節する第１の副空間光変調器と、前記照明光学系と前記第２の空間光変調器との間、または前記第２の空間光変調器と前記色合成部との間の前記第２の色光の光路上に位置し、前記第２の色光の光量を調節する第２の副空間光変調器と、を備えている。そして、前記第２の色光は、第１の色光と比べて、比視感度が高い波長の光を含み、前記第２の空間光変調器のコントラスト比は前記第２の副空間光変調器のコントラスト比よりも高い。

本適用例によれば、比視感度が相対的に高い第２の色光において、第２の空間光変調器のコントラスト比は第２の副空間光変調器のコントラスト比よりも高くなることから、第２の副空間光変調器で調光された照明光のコントラスト比と比較して第２の空間光変調器で形成された画像のコントラスト比のほうが高くなり、これによって、ハローの視認性を低減することができる。したがって、ハローを抑制した高コントラスト比のプロジェクターを提供することができる。

ここで、用語「空間光変調器」は透過型または反射型のライトバルブを含む用語である。本発明において「空間光変調器」を修飾する語「副」は、「空間光変調器」の区別を文言上で明確にするために単に付された語であり、他と区別する以外に意味を持たない。「空間光変調器」は、画像の１フレーム（１／６０秒）あたりの時間積分された光強度を、空間的に変調する構成（すなわち画素ごとに変調する構成）として説明される。その変調方式は、アナログ変調でも、デジタル変調（パルス幅変調）でも、それらの組合せによるものでもよい。

［適用例２］
上記適用例に記載のプロジェクターは、前記第２の副空間光変調器は、液晶パネルを備え、前記空間光変調器は、液晶パネルと、前記液晶パネルのコントラスト比を向上させる補償素子とを備えることが好ましい。

本適用例によれば、第２の空間光変調器は、液晶パネルとともにコントラスト比を向上させる補償素子を備えるため、第２の空間光変調器のコントラスト比を高くすることができる。これによって、ハローの視認性を低減することができる。

［適用例３］
上記適用例に記載のプロジェクターは、前記第２の空間光変調器の前記液晶パネルは、ＶＡ方式の液晶パネルであり、前記第２の副空間光変調器の前記液晶パネルは、ＴＮ方式の液晶パネルであることを特徴とする。

本適用例によれば、一般にＶＡ方式の液晶パネルはＴＮ方式の液晶パネルと比べてコントラスト比が高いため、第２の空間光変調器のコントラスト比は副空間光変調器のコントラスト比よりも高くなることから、第２の副空間光変調器で調光された照明光のコントラスト比と比較して第２の空間光変調器で形成された画像のコントラスト比のほうが高くなり、これによって、ハローの視認性を低減することができる。
従って、ハローを抑制した高コントラスト比のプロジェクターを提供することができる。

［適用例４］
上記適用例に記載のプロジェクターは、前記第２の副空間光変調器は、前記液晶パネルの光入射側に配置される入射側偏光板と、前記液晶パネルの光射出側に配置される射出側偏光板とを備え、前記第２の副空間光変調器の前記入射側偏光板と前記射出側偏光板との配置は、パラレルニコル配置であり、前記第２の空間光変調器は、前記液晶パネルの光入射側に配置される入射側偏光板と、前記液晶パネルの光射出側に配置される射出側偏光板とを備え、前記第２の空間光変調器の前記入射側偏光板と前記射出側偏光板は、クロスニコル配置の空間光変調器であることを特徴とする。

本適用例によれば、比視感度が最も高い第２の色光においては、第２の空間光変調器のコントラスト比は第２の副空間光変調器のコントラスト比よりも高くなることから、第２の副空間光変調器で調光された照明光のコントラスト比と比較して第２の空間光変調器で形成された画像のコントラスト比のほうが高くなり、これによって、ハローの視認性を低減することができる。したがって、ハローを抑制した高コントラスト比のプロジェクターを提供することができる。

［適用例５］
上記適用例に記載のプロジェクターは、前記照明光学系は第３の色光をさらに射出し、当該プロジェクターは、前記照明光学系が射出した前記第３の色光を変調する第３の空間光変調器と、前記第１の空間光変調器で変調された前記第１の色光と、前記第２の空間光変調器で変調された前記第２の色光と、前記第３の空間光変調器で変調された前記第３の色光と、を合成する前記色合成部と、前記照明光学系と前記第３の空間光変調器との間または前記第３の空間光変調器と前記色合成部との間の前記第３の色光の光路上に位置し、前記第３の色光の光量を調節する第３の副空間光変調器と、前記照明光学系から射出した光を前記第１の色光、前記第２の色光、及び前記第３の色光に分離する色分離光学系と、をさらに備え、前記第３の副空間変調器は、液晶パネルと、前記液晶パネルの光入射側に配置される入射側偏光板と、前記液晶パネルの光射出側に配置される射出側偏光板とを備え、前記第３の空間変調器は、液晶パネルと、前記液晶パネルの光入射側に配置される入射側偏光板と、前記液晶パネルの光射出側に配置される射出側偏光板とを備え、前記照明光学系から射出される光はｓ偏光である。前記前記色合成部は、前記第１の色光を反射し前記第２の色光及び前記第３の色光を透過する第１の反射膜と、前記第３の色光を反射し前記第１の色光及び前記第２の色光を透過する第２の反射膜とを備えたクロスダイクロイックプリズムである。前記第１の副空間光変調器の入射側偏光板と射出側偏光板との配置、及び前記第３の副空間光変調器の入射側偏光板と射出側偏光板との配置はクロスニコル配置である。前記第２の副空間光変調器の入射側偏光板と射出側偏光板との配置はパラレルニコル配置である。前記第１から第３の空間光変調器の入射側偏光板と射出側偏光板との配置は、それぞれクロスニコル配置であることを特徴とする。

本適用例によれば、第１の色光と第３の色光をｓ偏光光としてクロスダイクロイックプリズムに入射させ、第２の色光をｐ偏光光としてクロスダイクロイックプリズムに入射させることによって、第１の色光と第３の色光に対しては高い反射率を得ることができ、一方、第２の色光に対しては高い透過率を得ることができる。この結果、３色の光の利用効率をそれぞれ高めることができる。

［適用例６］
本適用例の表示装置は、光を射出する照明光学系と、前記照明光学系が射出した前記光を変調する空間光変調器と、前記照明光学系が射出した前記光の輝度を少なくとも部分的に低減可能な副空間光変調器と、を備えている。ここで、前記空間光変調器と前記副空間光変調器とは、前記照明光学系が射出した光の光路上に直列に位置している。そして、前記空間光変調器は、一対のクロスニコル配置の偏光板と、前記一対のクロスニコル配置の偏光板の間に位置した液晶パネルと、を備えている。さらに、前記副空間光変調器は、一対のパラレルニコル配置の偏光板と、前記一対のパラレルニコル配置の偏光板の間に位置した液晶パネルと、を備えている。

［適用例７］
本適用例の表示装置は、光を射出する照明光学系と、前記照明光学系が射出した前記光を変調する空間光変調器と、前記照明光学系が射出した前記光の輝度を少なくとも部分的に低減可能な副空間光変調器と、を備えている。ここで、前記空間光変調器は、液晶パネルと、前記液晶パネルのコントラスト比を向上させる補償素子とを備える。

実施形態１に係るプロジェクターの光学系の概略平面図。 実施形態１に係るプロジェクターの要部を示す概念図。 クロスニコル配置の概念図。 パラレルニコル配置の概念図。 赤色反射膜の分光反射率特性を示すグラフ。 青色反射膜の分光反射率特性を示すグラフ。 調光ライトバルブと画像ライトバルブの距離関係の概念図。 ハローの概念図。 調光ライトバルブで調光された照明光の概念図。 画像ライトバルブの作る画像の概念図。 実施形態２に係るプロジェクター要部を示す概念図。 実施形態１、２または３の変形例によるプロジェクターの概念図。 実施形態１、２または３の変形例によるプロジェクターの概念図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせ示している。

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るプロジェクターの光学系を表す概略平面図である。

まず、実施形態１に係るプロジェクターの概略構成について説明する。なお、下記説明において、画像ライトバルブも調光ライトバルブも「空間光変調器」の一例であり、そのうち調光ライトバルブは「副空間光変調器」とも表記され得る。

＜１．プロジェクターの構成＞
本実施形態のプロジェクター１０００は、光源から射出された光束を、画像情報に応じて変調し、スクリーン上に拡大投射する光学機器であり、照明光学系１００と、色分離光学系２００と、表示系３００と、色合成部としてのクロスダイクロイックプリズム４００と、投写光学系５００を備え、これらの光学素子は、所定のシステム光軸Ｘが設定された光学部品用筐体内に位置決め調整され収納されている。

照明光学系１００は、ほぼ平行な光束を射出する光源１１０と、第１のレンズアレイ１２０と、第２のレンズアレイ１３０と、偏光変換手段としての偏光変換素子１４０と、集光レンズ１５０を備える。

光源１１０は、光を放射する発光管と該発光管からの光を所定の方向に向けて反射するリフレクターを備え、第１のレンズアレイ１２０に向けてシステム光軸Ｘに略平行な光を射出する。第１のレンズアレイ１２０は複数の小レンズを備え光源１１０からの光を複数の部分光束に分割する。第２のレンズアレイ１３０及び集光レンズ１５０は、第１のレンズアレイ１２０からの複数の部分光束を集光し、被照明領域である後述する表示系３００の３枚の画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂの画像形成領域上に第１レンズアレイ１２０の小レンズの像を重ねあわせ、当該画像形成領域内を均一な明るさで照明する。第２のレンズアレイ１３０と集光レンズ１５０の間に設けられた偏光変換素子１４０は、偏光分離膜と位相差板とを備え、光源１１０から射出された無偏光の光を、ｓ偏光の光に変換する。

なお、ここで言うｓ偏光とは後述するクロスダイクロイックプリズム４００の反射膜４１０Ｒ及び４１０Ｂに対してｓ偏光であることを意味し、以下本文中で特に説明も無くｓ偏光やｐ偏光と述べるときには、クロスダイクロイックプリズム４００の反射膜４１０Ｒ及び４１０Ｂに対しての偏光方向を示す。

照明光学系１００の詳細な構造は、画像ライトバルブを用いたプロジェクターにおいては既に数多く搭載されており、公知の技術のため詳細な説明は省略する。

色分離光学系２００は、色分離手段としてのダイクロイックミラー２１０、２２０と、反射ミラー２３０、２４０、２５０と、リレーレンズ２６０、２７０と、フィールドレンズ２８０Ｒ、２８０Ｇ、２８０Ｂを備える。

照明光学系１００から射出した白色光は２枚のダイクロイックミラー２１０、２２０によって第１の色光である赤色の光（赤色光）、第２の色光である緑色の光（緑色光）、第３の色光である青色の光（青色光）の３色に分離される。

ダイクロイックミラー２１０は照明光学系１００から射出した白色光のうち赤色光成分を反射させるとともに、緑色光成分と青色光成分の光を透過させる。ダイクロイックミラー２２０は第１のダイクロイックミラーを透過した光のうち、緑色光成分を反射し青色光成分を透過させる。

ダイクロイックミラー２１０によって分離された赤色光成分は反射ミラー２３０で反射され、フィールドレンズ２８０Ｒを経て、後述する表示系３００の調光ライトバルブ３１０Ｒ、及び赤色光用の画像ライトバルブ３２０Ｒに到達する。

ダイクロイックミラー２２０によって反射された緑色光成分は、フィールドレンズ２８０Ｇを経て、後述する表示系３００の調光ライトバルブ３１０Ｇ、及び緑色光用の画像ライトバルブ３２０Ｇに到達する。

ダイクロイックミラー２２０を透過した青色光成分は、リレーレンズ２６０、２７０及び反射ミラー２４０、２５０を備えたリレーレンズ系を通り、さらにフィールドレンズ２８０Ｂを経て、後述する表示系３００の調光ライトバルブ３１０Ｂ、及び青色光用の画像ライトバルブ３２０Ｂに到達する。

表示系３００は、入射した光束を画像情報に応じて変調して画像を形成するものであり、画像内の所定の領域ごとの光量を調節する調光手段と、画像内の画素ごとの光量を調整する光変調手段とを備える。

調光手段は、第１の調光手段として赤色光の光路（赤色光路）内に配置される調光ライトバルブ３１０Ｒ、第２の調光手段として緑色光の光路（緑色光路）内に配置される調光ライトバルブ３１０Ｇ、及び第３の調光手段として青色光の光路（青色光路）内に配置される調光ライトバルブ３１０Ｂを備える。図示しないプロジェクター制御部が、入力された画像信号から明るさ制御信号を決定する。決定された明るさ制御信号により図示しない調光用ドライバーが制御される。制御された調光用ドライバーにより調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂが駆動され、３色（赤、緑、青）の色光の強度がそれぞれ調整される。

光変調手段は、第１の光変調手段として赤色光路の光路内に配置される画像ライトバルブ３２０Ｒ、第２の光変調手段として緑色光路内に配置される画像ライトバルブ３２０Ｇ、及び第３の光変調手段として青色光路内に配置される画像ライトバルブ３２０Ｂを備える。図示しないプロジェクター制御部が、入力された画像信号から画像ライトバルブ制御信号に変換する。変換された画像ライトバルブ制御信号により図示しないパネルドライバーが制御される。制御されたパネルドライバーにより駆動された３枚の画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂ（３２０）は、３色の色光をそれぞれ変調して、入力された画像情報（画像信号）に応じた画像を形成する。

表示系３００の詳細な説明は後述する。

クロスダイクロイックプリズム４００は、表示系３００から射出された３色の色光を合成してカラー画像を形成する。クロスダイクロイックプリズム４００は、４つの直角プリズムを貼り合わせた上面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼りあわせた上面視略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。上面視略Ｘ字状の界面の一方の誘電体多層膜は、赤色の光を反射する第１の反射膜４０１であり、他方の誘電体多層膜は、青色の光を反射する第２の反射膜４０２である。これらの第１の反射膜４０１及び第２の反射膜４０２により、赤色光及び青色光は曲折され、緑色光の進行方向に揃えられ、３つの色光が合成される。

クロスダイクロイックプリズム４００で生成された合成光は、投写光学系５００の方向に射出する。投写光学系５００は、この合成光を投写スクリーン上に投写して、カラー画像を表示する投写光学系としての機能を有する。

＜２．表示系の詳細＞
図２は、実施形態１の要部を示す概念図である。図２では、表示系３００及びクロスダイクロイックプリズム４００を中心に、偏光方向に注目して描かれている。図３は、液晶パネルの光入射側に配置される入射側偏光板の透過軸と、液晶パネルの光射出側に配置される射出側偏光板の透過軸とが直交するように配置されるクロスニコル配置を示す。図４は、液晶パネルの光入射側に配置される入射側偏光板の透過軸と、液晶パネルの光射出側に配置される射出側偏光板の透過軸とが平行になるように配置されるパラレルニコル配置を示す。

実施形態１では、偏光変換素子１４０は、入射したランダムな偏光方向の光を、ｓ偏光光のみに変換し射出する。よって調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂに入射する光の偏光はすべてｓ偏光となっている。

＜２−１．赤色光路＞
ｓ偏光の赤色光は、フィールドレンズ２８０Ｒと画像ライトバルブ３２０Ｒとの間に配置された調光ライトバルブ３１０Ｒに入射する。

調光ライトバルブ３１０Ｒは、液晶パネル３１２Ｒと、液晶パネル３１２Ｒの光入射側に設けられたｓ偏光を透過する入射側偏光板３１１Ｒと、液晶パネル３１２Ｒの光射出側に設けられたｐ偏光を透過する射出側偏光板３１３Ｒを備える。つまり、調光ライトバルブ３１０Ｒの入射側偏光板３１１Ｒと射出側偏光板３１３Ｒとの配置は、図３に示すようなクロスニコル配置となっている。液晶パネル３１２Ｒは、入射側保護ガラス（光透過性基板）及び射出側保護ガラス（光透過性基板）と、これら入射側保護ガラス及び射出側保護ガラスに挟持された液晶層と、これら入射側保護ガラス及び射出側保護ガラスの液晶層側の面にそれぞれ設けられた光透過性電極と、これら光透過性電極の液晶層側の面にそれぞれ設けられた配向膜とを備える。上記入射側保護ガラス及び射出側保護ガラスに挟まれる液晶としては、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式が用いられている。

調光ライトバルブ３１０Ｒは、図示しない調光用ドライバーからの駆動信号を受けて光透過性電極（電極）ごとに印加される電圧の大きさを変更することにより、透過率が０％に近い値〜１００％の範囲で透過率を自由に変更することができる。例えば、投射する画像に応じて所定の領域の前記電極に印加する電圧を低くして、入射したｓ偏光光のほとんどをｐ偏光光に変換して、射出側偏光板３１３Ｒでの透過率が高くなるようにすることにより赤色の照明光の強度（光量）を大きくし、あるいは前記電極に印加する電圧を高くして、入射したｓ偏光のほとんどをｓ偏光のままにして、射出側偏光板３１３Ｒでの透過率が低くなるようにすることにより赤色の照明光の強度（光量）を小さくすることで、赤色の照明光の所定領域の強度（光量）がこの調光ライトバルブ３１０Ｒで調節される。

調光ライトバルブ３１０Ｒに入射するｓ偏光の赤色光は、ｓ偏光透過の入射側偏光板３１１Ｒをそのまま通り抜け、液晶パネル３１２Ｒによって変調され、一部がｐ偏光光に変換された場合、ｐ偏光光のみがｐ偏光透過の射出側偏光板３１３Ｒを透過する。

調光ライトバルブ３１０Ｒを透過したｐ偏光の赤色光は、画像ライトバルブ３２０Ｒに入射する。

画像ライトバルブ３２０Ｒは、液晶パネル３２２Ｒと、液晶パネル３２２Ｒの光入射側に設けられたｐ偏光を透過する入射側偏光板３２１Ｒと、液晶パネル３２２Ｒの光射出側に設けられたｓ偏光を透過する射出側偏光板３２３Ｒとを備える。画像ライトバルブ３２０Ｒの入射側偏光板３２１Ｒと射出側偏光板３２３Ｒとの配置も、調光ライトバルブ３１０Ｒの場合と同様にクロスニコル配置となっている。画像ライトバルブ３２０Ｒの液晶パネル３２２Ｒは、調光ライトバルブ３１０Ｒの液晶パネル３１２Ｒと同様の構成を有するが、画像ライトバルブ３２０Ｒの液晶パネル３２２Ｒの解像度（例えば、約千×千）は、調光ライトバルブ３１０Ｒの液晶パネル３１２Ｒの解像度（例えば、４×４）よりはるかに高く、画像ライトバルブ３２０Ｒの液晶パネル３２２Ｒの階調数（例えば、２５６階調）は、調光ライトバルブ３１０Ｒの液晶パネル３１２Ｒの階調数（例えば、２５６階調）と同等である。しかし、液晶パネル３２２Ｒの階調数と、液晶パネル３１２Ｒの階調数を異ならせることもできる。

画像ライトバルブ３２０Ｒは、図示しないパネルドライバーからの駆動信号を受けて、光透過性電極（電極）ごとに印加される電圧の大きさを変更することにより、透過率が０％に近い値〜１００％の範囲で透過率を自由に変更することができる。例えば、投射する画像の所定の画素に対応する前記電極に印加する電圧を低くして、入射したｐ偏光のほとんどをｓ偏光に変換して、射出側偏光板３２３Ｒでの透過率が高くなるようにすることにより所定の画素に対応する赤色光成分の画素の強度（光量）を大きくし、あるいは前記電極に印加する電圧を高くして、入射したｐ偏光のほとんどをｐ偏光のままにして、射出側偏光板３２３Ｒでの透過率が低くなるようにすることにより所定の画素に対応する赤色光成分の画素の強度（光量）を小さくすることで、表示される画像に対応する赤色光成分の画素ごとに強度（光量）を調節する。つまり、画像ライトバルブ３２０Ｒは、図示しないパネルドライバーで液晶パネル３２２Ｒを駆動して画像情報（画像信号）に応じて赤色光を変調し、射出側偏光板３２３Ｒでｐ偏光を遮断することで、表示される画像のうち赤色光成分の画像を形成する。

画像ライトバルブ３２０Ｒに入射するｐ偏光の赤色光は、ｐ偏光透過の入射側偏光板３２１Ｒをそのまま通り抜け、液晶パネル３２２Rによって変調され、一部がｓ偏光光に変換された場合ｓ偏光光のみがｓ偏光透過の射出側偏光板３２３Ｒを透過する。

よって画像ライトバルブ３２０Ｒから射出する赤色光は、ｓ偏光光でクロスダイクロイックプリズム４００に入射する。

クロスダイクロイックプリズム４００に入射したｓ偏光の赤色光は、第１の反射膜４０１によって反射され投写光学系５００の方向へ射出する。

＜２−２．緑色光路＞
ｓ偏光の緑色光は、フィールドレンズ２８０Ｇと画像ライトバルブ３２０Ｇとの間に配置された調光ライトバルブ３１０Ｇに入射する。

調光ライトバルブ３１０Ｇは、液晶パネル３１２Ｇと、液晶パネル３１２Ｇの光入射側に設けられたｓ偏光を透過する入射側偏光板３１１Ｇと、液晶パネル３１２Ｇの光射出側に設けられたｓ偏光を透過する射出側偏光板３１３Ｇとを備える。つまり、調光ライトバルブ３１０Ｇの入射側偏光板３１１Ｇと射出側偏光板３１３Ｇとの配置は、図４に示すようなパラレルニコル配置になっている。液晶パネル３１２Ｇは、液晶パネル３１２Ｒと同様の構成を有するので、詳細な説明は省略する。

調光ライトバルブ３１０Ｇは、図示しない調光用ドライバーからの駆動信号を受けて光透過性電極（電極）に印加される電圧の大きさを変更することにより、透過率が０％に近い値〜１００％の範囲で透過率を自由に変更することができる。例えば、投射する画像に応じて所定の領域の前記電極に印加する電圧を低くして、入射したｓ偏光のほとんどをｐ偏光に変換して、射出側偏光板３１３Ｇでの透過率が低くなるようにすることにより緑色の照明光の強度（光量）を小さくし、あるいは前記電極に印加する電圧を高くして、入射したｓ偏光のほとんどをｓ偏光のままにして、射出側偏光板３１３Ｇでの透過率が高くなるようにすることにより緑色の照明光の強度（光量）を大きくすることで、緑色の照明光の所定の領域の強度（光量）がこの調光ライトバルブ３１０Ｇで調節される。

調光ライトバルブ３１０Ｇに入射するｓ偏光の緑色光は、ｓ偏光透過の入射側偏光板３１１Ｇをそのまま通り抜け、液晶パネル３１２Ｇによって変調され、一部がｐ偏光光に変換された場合、変換されていないｓ偏光光のみがｓ偏光透過の射出側偏光板３１３Ｇを透過する。

調光ライトバルブ３１０Ｇを透過したｓ偏光の緑色光は、画像ライトバルブ３２０Ｇに入射する。

画像ライトバルブ３２０Ｇは、液晶パネル３２２Ｇと、液晶パネル３２２Ｇの光入射側に設けられたｓ偏光を透過する入射側偏光板３２１Ｇと、液晶パネル３２２Ｇの光射出側に設けられたｐ偏光を透過する射出側偏光板３２３Ｇとを備える。つまり、画像ライトバルブ３２０Ｇの入射側偏光板３２１Ｇと射出側偏光板３２３Ｇとの配置は、調光ライトバルブ３１０Ｇの場合と異なり、クロスニコル配置となっている。液晶パネル３２２Ｇは、液晶パネル３２２Ｒと同様の構成を有するので、詳細な説明は省略する。

画像ライトバルブ３２０Ｇは、図示しないパネルドライバーからの駆動信号を受けて、光透過性電極（電極）ごとに印加される電圧の大きさを変更することにより、透過率が０％に近い値〜１００％の範囲で透過率を自由に変更することができる。例えば、投射する画像の所定の画素に対応する前記電極に印加する電圧を低くして、入射したｓ偏光のほとんどをｐ偏光に変換して、射出側偏光板３２３Ｒでの透過率が高くなるようにすることにより所定の画素に対応する緑色光成分の画素の強度（光量）を大きくし、あるいは前記電極に印加する電圧を高くして、入射したｓ偏光のほとんどをｓ偏光のままにして、射出側偏光板３２３Ｇでの透過率が低くなるようにすることにより所定の画素に対応する緑色光成分の画素の強度（光量）を小さくすることで、表示される画像に対応する緑色光成分の画素ごとに強度（光量）を調節する。つまり、画像ライトバルブ３２０Ｇは、図示しないパネルドライバーで液晶パネル３２２Ｇを駆動して画像情報（画像信号）に応じて緑色光を変調し、射出側偏光板３２３Ｇでｓ偏光を遮断することで、表示される画像のうち緑色光成分の画像を形成する。

画像ライトバルブ３２０Ｇに入射するｓ偏光の緑色光は、ｓ偏光透過の入射側偏光板３２１Ｇをそのまま通り抜け、液晶パネル３２２Ｇによって変調され、一部がｐ偏光光に変換された場合、ｐ偏光光のみがｐ偏光透過の射出側偏光板３２３Ｇを透過する。

よって画像ライトバルブ３２０Ｇから射出する緑色光は、ｐ偏光光でクロスダイクロイックプリズム４００に入射する。

クロスダイクロイックプリズム４００に入射したｐ偏光の緑色光はクロスダイクロイックプリズム４００の第１の反射膜４０１及び第２の反射膜４０２を透過し投写光学系５００の方向へ射出する。

＜２−３．青色光路＞
ｓ偏光の青色光は、フィールドレンズ２８０Ｂと画像ライトバルブ３２０Ｂとの間に配置された調光ライトバルブ３１０Ｂに入射する。

調光ライトバルブ３１０Ｂは、液晶パネル３１２Ｂと、液晶パネル３１２Ｂの光入射側に設けられたｓ偏光を透過する入射側偏光板３１１Ｂと、液晶パネル３１２Ｂの光射出側に設けられたｐ偏光を透過する射出側偏光板３１３Ｂとを備える。つまり、調光ライトバルブ３１０Ｂの入射側偏光板３１１Ｂと射出側偏光板３１３Ｂとの配置は、図３に示すクロスニコル配置となっている。液晶パネル３１２Ｂは、液晶パネル３１２Ｒと同様の構成を有するので、詳細な説明は省略する。

調光ライトバルブ３１０Ｂは、図示しない調光用ドライバーで液晶パネル３１２Ｂを駆動して画像情報（画像信号）に応じて青色光を変調し、射出側偏光板３１３Ｂでｓ偏光を遮断することで、青色の照明光の所定の領域の強度（光量）を調整する。調光ライトバルブ３１０Ｂのその他の構成は、調光ライトバルブ３１０Ｒと同様の構成を有するので、詳細な説明は省略する。

調光ライトバルブ３１０Ｂに入射するｓ偏光の青色光は、ｓ偏光透過の入射側偏光板３１１Ｂをそのまま通り抜け、液晶パネル３１２Ｂによって変調され、一部がｐ偏光光に変換された場合、ｐ偏光光のみがｐ偏光透過の射出側偏光板３１３Ｒを透過する。

調光ライトバルブ３１０Ｂを透過したｐ偏光の青色光は、画像ライトバルブ３２０Ｂに入射する。

画像ライトバルブ３２０Ｂは、液晶パネル３２２Ｂと、液晶パネル３２２Ｂの光入射側に設けられたｐ偏光を透過する入射側偏光板３２１Ｂと、液晶パネル３２２Ｂの光射出側に設けられたｓ偏光を透過する射出側偏光板３２３Ｂとを備える。画像ライトバルブ３２０Ｂの入射側偏光板３２１Ｂと射出側偏光板３２３Ｂとの配置も、調光ライトバルブ３１０Ｂの場合と同様にクロスニコル配置となっている。画像ライトバルブ３２０Ｂは、図示しないパネルドライバーで液晶パネル３２２Ｂを駆動して画像情報（画像信号）に応じて青色光を変調し、射出側偏光板３２３Ｂでｐ偏光を遮断することで、表示される画像のうち青色光成分の画像を形成する。画像ライトバルブ３２０Ｂのその他の構成は、画像ライトバルブ３２０Ｒと同様の構成を有するので、詳細な説明は省略する。

画像ライトバルブ３２０Ｂに入射するｐ偏光の青色光は、ｐ偏光透過の入射側偏光板３２１Ｂをそのまま通り抜け、液晶パネル３２２Ｂによって変調され、一部がｓ偏光光に変換された場合、ｓ偏光光のみがｓ偏光透過の射出側偏光板３２３Ｂを透過する。

よって画像ライトバルブ３２０Ｂから射出する青色光は、ｓ偏光光でクロスダイクロイックプリズム４００に入射する。

クロスダイクロイックプリズム４００に入射したｓ偏光の青色光は、第２の反射膜４０２によって反射され投写光学系５００の方向へ射出する。

＜２−４．色光合成＞
図５は、赤色光を反射する第１の反射膜４０１の分光反射率特性の一例を示すグラフである。図６は、青色光を反射する第２の反射膜４０２の分光反射率特性の一例を示すグラフである。図５と図６には、ｓ偏光光に対する反射率特性が破線で描かれており、ｐ偏光光に対する反射率特性が実線で描かれている。

青色光の波長域は、通常約４００ｎｍ〜約５００ｎｍに設定され、緑色光の波長域は、通常約５００ｎｍ〜約５８０ｎｍに設定され、赤色光の波長域は、通常約５８０ｎｍ〜約７００ｎｍに設定される。図５から解るように、第１の反射膜４０１のｓ偏光光に対する有効反射波長域（約５３０ｎｍ〜約７５０ｎｍ）は、ｐ偏光光に対する有効反射波長域（約６００ｎｍ〜約７００ｎｍ）を含み、これより広い波長域となっている。図２を参照して説明したように、赤色光はｓ偏光光としてクロスダイクロイックプリズム４００に入射するので、この赤色光は図５の特性を有する第１の反射膜４０１によってほぼ１００％反射される。

一方、緑色光はｐ偏光光としてクロスダイクロイックプリズム４００に入射するので、この緑色光は図５の特性を有する第１の反射膜４０１をほぼ１００％透過する。

一方、図６から解るように、この第２の反射膜４０２のｓ偏光光に対する有効反射波長域（約３９０ｎｍ〜約５３０ｎｍ）は、ｐ偏光光に対する有効反射波長域（約４００ｎｍ〜約４６０ｎｍ）を含み、これより広い波長域となっている。青色光はｓ偏光光としてクロスダイクロイックプリズム４００に入射するので、この青色光は図６の特性を有する第２の反射膜４０２によって約８０％以上のかなり高い反射率で反射される。

一方、緑色光はｐ偏光光としてクロスダイクロイックプリズム４００に入射するので、この緑色光は図６の特性を有する第２の反射膜４０２をほぼ１００％透過する。

このように、第１の反射膜４０１と第２の反射膜４０２は、ｓ偏光光に対する反射率特性が、ｐ偏光光に対する反射率特性よりも優れている。従って、クロスダイクロイックプリズム４００内で反射する赤色光と青色光をｓ偏光光としてクロスダイクロイックプリズム４００に入射させ、クロスダイクロイックプリズム４００内で透過する緑色光をｐ偏光光としてクロスダイクロイックプリズム４００に入射させることによって、赤色光と青色光に対しては高い反射率を得ることができ、一方、緑色光に対しては高い透過率を得ることができる。この結果、３色の光の利用効率をそれぞれ高めることができる。

なお、緑色光用の調光ライトバルブ３１０Ｇの液晶パネル３１２Ｇと、赤色光及び青色光用の調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｂの液晶パネル３１２Ｒ、３１２Ｂとは、データの書き込み方向を逆方向にすることができる。これは、クロスダイクロイックプリズム４００を緑色光が透過、及び赤色光と青色光とが反射する際の左右の反転を補償して、合成後における各色のデータの書き込み方向を一致させるためである。
また、緑色光用の調光ライトバルブ３１０Ｇの液晶パネル３１２Ｇと、赤色光及び青色光用の調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｂの液晶パネル３１２Ｒ、３１２Ｂとは、配向方向を逆にすることができる。これも、クロスダイクロイックプリズム４００を緑色光が透過、及び赤色光と青色光とが反射する際の左右の反転を補償して、合成後における各色の配向方向による影響を一致させるためである。

また、緑色光用の画像ライトバルブ３２０Ｇの液晶パネル３２２Ｇと、赤色光及び青色光用の画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｂの液晶パネル３２２Ｒ、３２２Ｂとは、データの書き込み方向を逆方向にすることができる。これは、クロスダイクロイックプリズム４００を緑色光が透過、及び赤色光と青色光とが反射する際の左右の反転を補償して、合成後における各色のデータの書き込み方向を一致させるためである。
また、緑色光用の画像ライトバルブ３２０Ｇの液晶パネル３２２Ｇと、赤色光及び青色光用の画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｂの液晶パネル３２２Ｒ、３２２Ｂとは、配向方向を逆にすることができる。これも、クロスダイクロイックプリズム４００を緑色光が透過、及び赤色光と青色光とが反射する際の左右の反転を補償して、合成後における各色の配向方向による影響を一致させるためである。

＜２−４．ハロー効果＞
次にハロー効果について説明する。図７は、照明光学系１００から表示系３００に光が照射されている様子を示す概略図で、調光ライトバルブと画像ライトバルブの距離関係の概念図である。図８は、比較例のプロジェクターにより投射された画像を示す、ハローの概念図。図９は、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂにより調光された光により照明された画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂ上の照度分布を示す概念図。図１０は、画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂで形成される表示画像の概念図を示す。

この明細書において、ハローとは、図８に示したような、中央に表示される白い（明るい）円形の画の周囲の本来黒い（暗い）画の部分にぼんやりと白浮きしている部分のことを言う。

図７に示す例では、プロジェクター１０００により表示される画像領域の中央が明るく周囲が暗い画像に対応して、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂが、画像領域中央部分の明るい画像に対応する所定の範囲において光を透過し、その周囲の暗い画像に対応する所定の範囲において光を遮断している。前述したように、照明光学系１００は、複数の部分光束を画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂの画像形成領域上に重ねあわせて、当該画像形成領域を照明するので、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂは、第１レンズアレイの小レンズの像の結像位置から外れており、また調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂを通過する光は、所定の入射角度分布を有するため、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂから射出した光は、画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂに到達するまでに拡散する。

ハローの原因は、図７に示すように、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂによって調光された光が、画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂを照明する際、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂと画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂの距離が離れているため前述の所定の入射角度分布等により照明光が広がり、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂで光を透過させた範囲の輪郭がぼやけて画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂを照明するために起こる。

図９は、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂにより調光された光が、画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂを照射した際の照度分布の一例を示す。前述したように、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂと画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂの距離が離れているため、照射した範囲の周囲がぼやけている。

図１０には画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂが作る画像を示す。

なお、図８に示されるような投写される画像にハロー効果を発生する比較例のプロジェクターにおいても、調光ライトバルブにより調光された光が、画像ライトバルブを照射した際の照度分布は図９に示される照度分布と同様であり、画像ライトバルブにより作られる画像は、図１０に示される画像と同様である。

比較例のプロジェクターでスクリーンに映し出される映像は、図９と図１０を掛け合わせた図８になり、ハローが出てしまう。

次に、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂと画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂの間の距離が必要な理由を説明する。

詳しく述べると、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂや画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂは、上述のように入射偏光板、液晶パネル、射出偏光板をそれぞれ備える。さらにそれぞれの液晶パネルは、上述のように、入射側保護ガラス、液晶層、射出側保護ガラスをそれぞれ備える。画を作る（又は照明光を調節する）のは、液晶層と少なくとも射出側偏光板である。よって、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂの液晶層（液晶パネル３１２Ｒ、３１２Ｇ、３１２Ｂ）及び射出側偏光板３１３Ｒ、３１３Ｇ、３１３Ｂと、それに対応する画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂの液晶層（液晶パネル３２２Ｒ、３２２Ｇ、３２２Ｂ）とがそれぞれ近づけば、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂの作る調節された照明光は、その輪郭はぼけずに対応する画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂの液晶層（液晶パネル３２２Ｒ、３２２Ｇ、３２２Ｂ）の適切な範囲をそれぞれ照明することとなる。

しかしながら、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂの液晶層（液晶パネル３１２Ｒ、３１２Ｇ、３１２Ｂ）及び射出側偏光板３１３Ｒ、３１３Ｇ、３１３Ｂと画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂの液晶層（液晶パネル３２２Ｒ、３２２Ｇ、３２２Ｂ）との間には、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂの射出側保護ガラス及び射出偏光板３１３Ｒ、３１３Ｇ、３１３Ｂと、画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂの入射偏光板３２１Ｒ、３２１Ｇ、３２１Ｂ及び入射保護ガラスがそれぞれ挿入される。さらには、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂの射出側偏光板３１３Ｒ、３１３Ｇ、３１３Ｂ及び画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂの入射側偏光板３２１Ｒ、３２１Ｇ、３２１Ｂの冷却のために空気層（冷却風流路）がそれぞれ必要となる。従って、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂの液晶層（液晶パネル３１２Ｒ、３１２Ｇ、３１２Ｂ）及び射出側偏光板３１３Ｒ、３１３Ｇ、３１３Ｂとそれに対応する画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂの液晶層（液晶パネル３２２Ｒ、３２２Ｇ、３２２Ｂ）との間の距離を短くするには物理的な限界がある。

次に、ハローを抑制する構成について説明する。

ハローを抑制するには、ハローを小さくすること、ハローを薄くする（ハローの明るさを減少させる）ことが上げられる。しかし、ハローを小さくするには、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂの液晶層（液晶パネル３１２Ｒ、３１２Ｇ、３１２Ｂ）及び射出側偏光板３１３Ｒ、３１３Ｇ、３１３Ｂと、それに対応する画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂの液晶層（液晶パネル３２２Ｒ、３２２Ｇ、３２２Ｂ）との間の距離を短くしなければならないが、前述したように、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂの液晶層（液晶パネル３１２Ｒ、３１２Ｇ、３１２Ｂ）及び射出側偏光板３１３Ｒ、３１３Ｇ、３１３Ｂと、画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂの液晶層（液晶パネル３２２Ｒ、３２２Ｇ、３２２Ｂ）との間の距離を短くするには物理的な限界がある。そのためハローの大きさはある程度以下にはならない。

図７に示すように、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂと画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂとの間の距離をｄとし、画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂに入射する光とシステム光軸Ｘとの間の角度をθとし、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂで調光された照明領域の輪郭から画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂの液晶層上でぼやけ一方向において広がった大きさをｂとすると、
ｂ＝ｄ×ｔａｎθ
として計算できる。照明光の一方向における広がる大きさｂは、距離ｄと、角度θとに依存する。距離ｄは上述のように必ず有限の値をとることから、照明光の一方向における広がる大きさｂも必ず有限の値を持つことになる。

一方、ハローを薄くするには画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂのコントラスト比を調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂのコントラスト比よりも高くすることが有効である。

ハローの見え方は、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂのコントラスト比と、画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂのコントラスト比の比率に依存する。例えば、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂのコントラスト比が画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂのコントラスト比よりも大幅に高い場合、図９に示したような調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂが作る照度分布が支配的となり、ハローがかなり目立つ映像となる。つまり、画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂにおいて、投射される画像の黒い部分（暗い部分）に対応する範囲に、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂから入射した光は、画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂで完全に遮断されずに、スクリーンに投射される。

一方で、画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂのコントラスト比が調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂのコントラスト比よりも大幅に高い場合、図１０に示したような画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂが作る照度分布が支配的となり、ハローが目立たない映像となる。つまり、画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂにおいて、投射される画像の黒い部分（暗い部分）に対応する範囲に、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂから入射した光は、画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂでほとんど遮断され、スクリーンに投射されない。

実験的に画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂのコントラスト比を、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂのコントラスト比よりも１０〜５０倍高くすることで、ハローは目立たなくなることを確認している。

一般的に、パラレルニコル配置はクロスニコル配置よりもコントラスト比が低く、また、クロスニコル配置よりも光の透過率が高いことが知られている。また、投射される画像において、比視感度曲線から緑色光成分が明るさやコントラスト比に対する影響が支配的であることも知られている。本実施形態の第２の色光である緑色光は、比視感度が最も高い波長を含む。また、調光ライトバルブ３１０Ｇに入射する緑色光は、調光ライトバルブ３１０Ｒに入射する赤色光及び調光ライトバルブ３１０Ｂに入射する青色光よりも明るい。

本実施形態では、照明光学系１００から射出される偏光光をｓ偏光光とし、緑色光の光路にある調光ライトバルブ３１０Ｇのみをパラレルニコル配置にすることで、ハローの抑制を行っている。

以上述べたように、本実施形態に係るプロジェクター１０００によれば、以下の効果を得ることができる。

本実施形態では、照明光学系１００から射出される偏光光をｓ偏光光とし、緑色光の光路にある調光ライトバルブ３１０Ｇのみをパラレルニコル配置にしたことにより、投射される画像のハローの抑制が可能となる。

また、本実施形態では、照明光学系１００から射出される偏光光をｓ偏光光とし、緑色光の光路の調光ライトバルブ３１０Ｇのみをパラレルニコル配置にし、他の光路の調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｂ及び画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂをクロスニコル配置とすることで、上述したように赤色光と青色光をｓ偏光光としてクロスダイクロイックプリズム４００に入射させ、緑色光をｐ偏光光としてクロスダイクロイックプリズム４００に入射させることが可能である。これによって、クロスダイクロイックプリズム４００の第１の反射膜４０１及び第２の反射膜４０２において、赤色光と青色光に対しては高い反射率を得ることができ、一方、緑色光に対しては高い透過率を得ることができる。この結果、３色の光の利用効率をそれぞれ高めることができる。

全ての調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂをパラレルニコル配置にし、画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂをクロスニコル配置とさせることにより、すべての色光においてハロー効果を抑制することも可能である。しかし、上述したように赤色光と青色光をｓ偏光光としてクロスダイクロイックプリズム４００に入射させ、緑色光をｐ偏光光としてクロスダイクロイックプリズム４００に入射させるためには、照明光学系１００から射出される偏光光がｓ偏光光の場合、λ／２位相差板を赤色光及び青色光の光路に配置させる必要がある。

これに対して、本実施形態の照明光学系１００から射出される偏光光をｓ偏光光とし、緑色光の光路の調光ライトバルブ３１０Ｇのみをパラレルニコル配置にし、他の光路の調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｂ及び画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂをクロスニコル配置とする構成では、λ／２位相差板を挿入することなく、赤色光と青色光をｓ偏光光としてクロスダイクロイックプリズム４００に入射させ、緑色光をｐ偏光光としてクロスダイクロイックプリズム４００に入射させるため、部品点数の削減とコストダウンが可能となり、さらにはλ／２位相差板による光透過率低下がなくなるため、光利用効率向上にもなる。

上記実施形態では、白色光をＲ、Ｇ、Ｂの３つの波長域に分けてそれぞれ変調する構成に関する。本発明はこのような構成に限定されず、白色光を２つの波長域に分けてそれぞれ変調する構成へも適用できる。このような構成でも多色の画像を表示することができるからである。そして、このような構成の場合には、相対的に比視感度が高い波長を含む波長域の光を直列に変調する画像ライトバルブおよび調光ライトバルブについて、それら２つのライトバルブのコントラスト比の関係を、上記実施形態で説明したような関係にすればよい。

（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２について説明する。
図１１は、実施形態２に係るプロジェクターの要部を示す概念図である。

本実施形態に係る表示系１３００について、図１１を参照して説明する。緑色光の光路にλ／２位相差板３０１を備え、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂがすべてクロスニコル配置であり、画像ライトバルブ１３２０Ｒ、１３２０Ｇ、１３２０Ｂにコントラスト比を向上させる補償素子３３０を備えている点で実施形態１に記載のプロジェクター１０００と相違する。なお、以下の説明では、実施形態１と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。

実施形態２に係るプロジェクターは、図１１に示すように、調光ライトバルブ３１０Ｇの入射側偏光板３１１Ｇと射出側偏光板３１３Ｇとの配置をクロスニコル配置にし、画像ライトバルブ１３２０Ｒと画像ライトバルブ１３２０Ｇと画像ライトバルブ１３２０Ｂの内部に、透過する光の位相を補償しコントラスト比を向上させる補償素子３３０を配置し、調光ライトバルブ３１０Ｇの光入射側にλ／２位相差板３０１を配置したものである。

本実施形態の調光ライトバルブ３１０Ｒ及び調光ライトバルブ３１０Ｇの構成は、上記実施形態１の調光ライトバルブ３１０Ｒ及び調光ライトバルブ３１０Ｇの構成と同様である。

本実施形態の調光ライトバルブ３１０Ｇを説明する。

色分離光学系２００のフィールドレンズ２８０Ｇから射出したｓ偏光の緑色光は、フィールドレンズ２８０Ｇと調光ライトバルブ３１０Ｇとの間に配置されたにλ／２位相差板３０１に入射する。

調光ライトバルブ３１０Ｇは、液晶パネル３１２Ｇと、液晶パネル３１２Ｇの光入射側に設けられたｐ偏光を透過する入射側偏光板３１１Ｇと、液晶パネル３１２Ｇの光射出側に設けられたｓ偏光を透過する射出側偏光板３１３Ｇとを備える。つまり、調光ライトバルブ３１０Ｇの入射側偏光板３１１Ｇと射出側偏光板３１３Ｇとの配置は、クロスニコル配置になっている。本実施形態の液晶パネル３１２Ｇは、上記実施形態１の液晶パネル３１２Ｇと同様の構成を有する。

調光ライトバルブ３１０Ｇは、図示しない調光用ドライバーからの駆動信号を受けて光透過性電極（電極）に印加される電圧の大きさを変更することにより、透過率が０％に近い値〜１００％の範囲で透過率を自由に変更することができる。例えば、投射する画像に応じて所定の領域の前記電極に印加する電圧を低くして、入射したｐ偏光のほとんどをｓ偏光に変換して、射出側偏光板３１３Ｇでの透過率が高くなるようにすることにより緑色の照明光の強度（光量）を大きくし、あるいは前記電極に印加する電圧を高くして、入射したｐ偏光のほとんどをｐ偏光のままにして、射出側偏光板３１３Ｇでの透過率が低くなるようにすることにより緑色の照明光の強度（光量）を小さくすることで、緑色の照明光の所定の領域の強度（光量）がこの調光ライトバルブ３１０Ｇで調節される。

次に、本実施形態の画像ライトバルブ１３２０Ｒ、１３２０Ｇ、１３２０Ｂ（１３２０）の説明をする。

画像ライトバルブ１３２０Ｒは、上記実施形態１と同様の入射側偏光板３２１Ｒ、液晶パネル３２２Ｒ、射出側偏光板３２３Ｒ及び、液晶パネル３２２Ｒと射出側偏光板３２３Ｒとの間に、画像ライトバルブ１３２０Ｒのコントラスト比を向上させる補償素子３３０を備える。補償素子３３０は、ガラスまたはプラスチック等のポリマー製の透明板上に、接着剤等によって、複屈折性を有する無機若しくは有機材料からなる板状部材、または、これらを複合した板状部材、又はＷＶ（Wide View）フィルム等を取り付けたものである。そして、この補償素子３３０は、液晶パネル３２２Ｒに封入されている液晶材料や液晶材料の配向特性に応じて、その光学軸を回動させ適切な角度に設定することにより、画像ライトバルブ１３２０Ｒのコントラスト比を向上させることができる。

画像ライトバルブ１３２０Ｇ、１３２０Ｂも同様に、液晶パネル３２２Ｇ、３２２Ｂと射出側偏光板３２３Ｇ、３２３Ｂとの間に補償素子３３０をそれぞれ備える。ただし、緑色光用の液晶パネル３２２Ｇと、赤色光および青色光用の液晶パネル３２２Ｒ、３２２Ｂとは、液晶分子の光学軸のシステム光軸Ｘに対する傾き角度であるプレチルト角が逆方向のものが用いられる場合がある。これは、クロスダイクロイックプリズム４００を緑色光が透過、及び赤色光及び青色光が反射する際に、左右の反転を補償して視野角特性を一致させるためである。このため、補償素子３３０の光学軸の傾きも、緑色光用の液晶パネル３２２Ｇに付随するものと赤色光および青色光用の液晶パネル３２２Ｒ、３２２Ｂに付随するものとでは、左右反転させることができる。

以上述べたように、本実施形態に係るプロジェクターによれば、以下の効果を得ることができる。

画像ライトバルブ１３２０Ｒ、１３２０Ｇ、１３２０Ｂ内に補償素子３３０を配置したことで、画像ライトバルブ１３２０Ｒ、１３２０Ｇ、１３２０Ｂのコントラスト比を調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂのコントラスト比よりも高くしている。よって実施形態２のプロジェクターにおいてもハロー効果の抑制が可能となっている。

さらに、実施形態２においては、調光ライトバルブ３１０Ｇと画像ライトバルブ１３２０Ｇが共にクロスニコル配置となっているため、黒表示の際の黒の沈み込み（光の遮断率）がより大きくなり、画像のコントラスト比が向上する。

また、照明光学系１００から射出される偏光光をｓ偏光光とし、調光ライトバルブ３１０Ｇの光入射側にλ／２位相差板３０１を備え、全色光の光路の調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂ及び画像ライトバルブ１３２０Ｒ、１３２０Ｇ、１３２０Ｂをクロスニコル配置とすることで、上述したように赤色光と青色光をｓ偏光光としてクロスダイクロイックプリズム４００に入射させ、緑色光をｐ偏光光としてクロスダイクロイックプリズム４００に入射させることが可能である。これによって、実施形態１と同様に、３色の光の利用効率をそれぞれ高めることができる。

（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３について説明する。

本実施形態では、上記実施形態２における表示系１３００において、図示を省略するが、画像ライトバルブ１３２０Ｒ、１３２０Ｇ、１３２０Ｂ（１３２０）の液晶パネル１３２２Ｒ、１３２２Ｇ、１３２２Ｂは、すべてＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式が用いられている点が、実施形態２と相違する。なお、以下の説明では、実施形態２と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。

画像ライトバルブ１３２０Ｒは、液晶パネル１３２２Ｒと、液晶パネル１３２２Ｒの光入射側に設けられたｐ偏光を透過する入射側偏光板３２１Ｒと、液晶パネル１３２２Ｒの光射出側に設けられたｓ偏光を透過する射出側偏光板３２３Ｒを備える。つまり、画像ライトバルブ１３２０Ｒの入射側偏光板３２１Ｒと射出側偏光板３２３Ｒの配置は、クロスニコル配置となっている。液晶パネル１３１２Ｒは、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式が用いられている。画像ライトバルブ１３２０Ｒは、ＶＡ方式を用いることにより、ＴＮ方式が用いられた調光ライトバルブ３１０Ｒよりも高いコントラスト比を得ることが可能である。なお、画像ライトバルブ１３２０Ｒの液晶パネル１３２２Ｒの解像度（例えば、約千×千）は、調光ライトバルブ３１０Ｒの液晶パネル３１２Ｒの解像度（例えば、４×４）よりはるかに高く、画像ライトバルブ１３２０Ｒの液晶パネル１３２２Ｒの階調数（例えば、２５６階調）は、調光ライトバルブ３１０Ｒの液晶パネル３１２Ｒの階調数（例えば、２５６階調）と同等である。しかし、液晶パネル１３２２Ｒの階調数と、液晶パネル３１２Ｒの階調数を異ならせることもできる。

ＶＡ方式が用いられた画像ライトバルブ１３２０Ｒは、図示しないパネルドライバーからの駆動信号を受けて、光透過性電極（電極）ごとに印加される電圧の大きさを変更することにより、透過率が０％に近い値〜１００％の範囲で透過率を自由に変更することができる。例えば、投射する画像の所定の画素に対応する電極に印加する電圧を低くして、入射したｐ偏光のほとんどをｐ偏光のままにして、射出側偏光板３２３Ｒでの透過率が低くなるようにすることにより所定の画素に対応する赤色光成分の画素の強度（光量）を小さくし、あるいは前記電極に印加する電圧を高くして、入射したｐ偏光のほとんどをｓ偏光に変換して、射出側偏光板３２３Ｒでの透過率が高くなるようにすることにより所定の画素に対応する赤色光成分の画素の強度（光量）を大きくすることで、表示される画像に対応する赤色光成分の画素ごとに強度（光量）を調節する。つまり、画像ライトバルブ１３２０Ｒは、図示しないパネルドライバーで液晶パネル１３２２Ｒを駆動して画像情報（画像信号）に応じて赤色光を変調し、射出側偏光板３２３Ｒでｐ偏光を遮断することで、表示される画像のうち赤色光成分の画像を形成する。

画像ライトバルブ１３２０Ｇは、液晶パネル１３２２Ｇと、液晶パネル１３２２Ｇの光入射側に設けられたｓ偏光を透過する入射側偏光板３２１Ｇと、液晶パネル１３２２Ｇの光射出側に設けられたｐ偏光を透過する射出側偏光板３２３Ｇとを備える。つまり、画像ライトバルブ３２０Ｇの入射側偏光板３２１Ｇと射出側偏光板３２３Ｇとの配置は、クロスニコル配置となっている。液晶パネル１３１２Ｇは、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式が用いられている。画像ライトバルブ１３２０Ｇは、ＶＡ方式を用いることにより、ＴＮ方式が用いられた調光ライトバルブ３１０Ｇよりも高いコントラスト比を得ることが可能である。

ＶＡ方式が用いられた画像ライトバルブ１３２０Ｇは、図示しないパネルライバーからの駆動信号を受けて、光透過性電極（電極）ごとに印加される電圧の大きさを変更することにより、透過率が０％に近い値〜１００％の範囲で透過率を自由に変更することができる。例えば、投射する画像の所定の画素に対応する電極に印加する電圧を低くして、入射したｓ偏光のほとんどをｓ偏光のままにして、射出側偏光板３２３Ｇでの透過率が低くなるようにすることにより所定の画素に対応する緑色光成分の画素の強度（光量）を小さくし、あるいは前記電極に印加する電圧を高くして、入射したｓ偏光のほとんどをｐ偏光に変換して、射出側偏光板３２３Ｒでの透過率が高くなるようにすることにより所定の画素に対応する緑色光成分の画素の強度（光量）を大きくすることで、表示される画像に対応する緑色光成分の画素ごとに強度（光量）を調節する。つまり、画像ライトバルブ１３２０Ｇは、図示しないパネルドライバーで液晶パネル１３２２Ｒを駆動して画像情報（画像信号）に応じて緑色光を変調し、射出側偏光板３２３Ｇでｓ偏光を遮断することで、表示される画像のうち緑色光成分の画像を形成する。

画像ライトバルブ１３２０Ｂは、液晶パネル１３２２Ｂと、液晶パネル１３２２Ｂの光入射側に設けられたｐ偏光を透過する入射側偏光板３２１Ｂと、液晶パネル１３２２Ｂの光射出側に設けられたｓ偏光を透過する射出側偏光板３２３Ｂとを備える。つまり、画像ライトバルブ１３２０Ｂの入射側偏光板３２１Ｂと射出側偏光板３２３Ｂとの配置は、クロスニコル配置となっている。液晶パネル１３１２Ｂは、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式が用いられている。画像ライトバルブ１３２０Ｂは、ＶＡ方式を用いることにより、ＴＮ方式が用いられた調光ライトバルブ３１０Ｂよりも高いコントラスト比を得ることが可能である。

画像ライトバルブ１３２０Ｂは、図示しないパネルドライバーで液晶パネル１３２２Ｂを駆動して画像情報（画像信号）に応じて青色光を変調し、射出側偏光板３２３Ｂでｐ偏光を遮断することで、表示される画像のうち青色光成分の画像を形成する。画像ライトバルブ１３２０Ｂのその他の構成は、画像ライトバルブ１３２０Ｒと同様の構成を有するので、詳細な説明は省略する。

以上述べたように、本実施形態に係るプロジェクターによれば、以下の効果を得ることができる。

画像ライトバルブ１３２０Ｒ、１３２０Ｇ、１３２０Ｂの液晶パネル１３２２Ｒ、１３２２Ｇ、１３２２ＢにＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式を用いたことで、画像ライトバルブ１３２０Ｒ、１３２０Ｇ、１３２０Ｂのコントラスト比を調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂのコントラスト比よりも高くしている。よって実施形態３のプロジェクターにおいてもハロー効果の抑制が可能となっている。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

上記実施形態１〜３では、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂは、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂが対応するフィールドレンズ２８０Ｒ、２８０Ｇ、２８０Ｂと、画像ライトバルブ３２０、１３２０との間に配置されていたが、画像ライトバルブと、クロスダイクロイックプリズムとの間に配置させることもできる。

上記実施形態１では、調光ライトバルブ３１０Ｇの入射側偏光板３１１Ｇと射出側偏光板３１３Ｇとの配置のみをパラレルニコル配置としていたが、調光ライトバルブ３１０Ｒの入射側偏光板３１１Ｒと射出側偏光板３１３Ｒとの配置、及び調光ライトバルブ３１０Ｂの入射側偏光板３１１Ｂと射出側偏光板３１３Ｂとの配置の少なくとも一方もパラレルニコル配置とすることができる。その場合、クロスダイクロイックプリズム４００で反射する光がｓ偏光で入射し、透過する光がｐ偏光で入射するように、光路内の適切な位置に位相差板を配置させることができる。

上記実施形態１及び実施形態２では、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂ及び画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂ、１３２０Ｒ、１３２０Ｇ、１３２０Ｂの液晶パネルにＴＮ方式が用いられていたが、画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂの液晶パネルに上記実施形態３で説明したようにＶＡ方式を用いることができる。または、調光ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂ、及び画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂ、１３２０Ｒ、１３２０Ｇ、１３２０Ｂの液晶パネルにＶＡ方式を用いることができる。

上記実施形態１の画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂに、上記実施形態２で説明された様に画像ライトバルブ３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂのコントラスト比を向上させる補償素子３３０を備えることができる。

上記実施形態２では画像ライトバルブ１３２０Ｒ、１３２０Ｇ、１３２０Ｂのすべてに補償素子３３０を配置していたが、少なくとも画像ライトバルブ１３２０Ｇに補償素子３３０が配置されていれば、その他の画像ライトバルブでは補償素子３３０を省くこともできる。

上記実施形態２では、調光ライトバルブ３１０Ｇとフィールドレンズ２８０Ｇとの間にλ／２位相差板３０１が配置されていたが、調光ライトバルブ３１０Ｇと画像ライトバルブ１３２０Ｇとの間、画像ライトバルブ１３２０Ｇとクロスダイクロイックプリズム４００との間のいずれかに配置することもできる。その場合、クロスダイクロイックプリズム４００に入射する緑色光がｐ偏光であるように、調光ライトバルブ３１０Ｇの入射側偏光板３１１Ｇと射出側偏光板３１３Ｇとの配置、及び画像ライトバルブ１３２０Ｇの入射側偏光板３２１Ｇと射出側偏光板３２３Ｇとの配置を、クロスニコル配置とパラレルニコル配置から適宜選択できる。

上記実施形態３では、画像ライトバルブ１３２０Ｒ、１３２０Ｇ、１３２０Ｂのすべての液晶パネル１３２２Ｒ、１３２２Ｇ、１３２２ＢがＶＡ方式の液晶パネルであったが、少なくとも画像ライトバルブ１３２０Ｇの液晶パネル１３２２ＧがＶＡ方式の液晶パネルであれば、その他の画像ライトバルブではＴＮ方式の液晶パネルを用いることもできる。

上記実施形態では、照明光学系１００の偏光変換素子１４０により光源１１０から射出された無偏光の光をｓ偏光に変換していたが、ｐ偏光に変換することできる。その場合、クロスダイクロイックプリズム４００で反射する光がｓ偏光で入射し透過する光がｐ偏光で入射するように、調光ライトバルブ及び画像ライトバルブの入射側偏光板及び射出側偏光板の配置をパラレルニコル配置又はクロスニコル配置のいずれから適宜選択することができる。または、クロスダイクロイックプリズム４００で反射する光がｓ偏光で入射し、透過する光がｐ偏光で入射するように、光路内の適切な位置に位相差板を配置させることができる。

上記実施形態の照明光学系１００の光源１１０として、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ、またはＬＥＤ光源やレーザー光源等種々のものを用いることができる。偏光を射出する光源を用いる場合には、偏光変換素子１４０を省略することができる。

上記実施形態では、照明光学系１００からの光を色分離光学系２００により、各色光に分離して表示系３００を照明していたが、色光毎に対応した色光を射出する照明光学系を備えることができる。

上記実施形態では、光源１１０からの光を複数の部分光束に分割し被照明領域に重畳することで、被照明領域内を均一な明るさで照明する第１及び第２のレンズアレイ１２０、１３０と集光レンズ１５０を備えていたが、ロッドインテグレーター光学系に変更することも可能である。

上記実施形態のプロジェクターは、投射面を観察する方向から画像投射を行うフロントプロジェクターと、投射面を観察する方向とは反対側から投射を行うリアプロジェクターのいずれにも適用可能である。

（変形例１）
実施形態１〜３のプロジェクター１０００の構成を次のように変形することもできる。

図１２に示すとおり、プロジェクター１０００は、照明光学系１００と、照明光学系１００の後述する光源１１０を制御する光源コントローラー５と、照明光学系１００からの光を変調する空間光変調器３２０Ａおよび副空間光変調器３１０Ａと、空間光変調器３２０Ａおよび副空間光変調器３１０Ａを制御する表示コントローラー４と、空間光変調器３２０Ａおよび副空間光変調器３１０Ａによって変調された光を投写する投写光学系６と、を備えている。空間光変調器３２０Ａは、副空間光変調器３１０Ａによって変調された光を変調するように位置している。ただし、副空間光変調器３１０Ａが、空間光変調器３２０Ａによって変調された光を変調するように位置していてもよい。

照明光学系１００は、光源１１０と、第１のレンズアレイ１２０と、第２のレンズアレイ１３０と、ダイクロイックプリズムと、オプショナルな偏光変換素子（不図示）と、集光レンズ１５０と、フィールドレンズ２８０と、を含む。光源１１０は、Ｒ（赤色光）に対応したＬＥＤ（Light Emitting Diode）と、Ｇ（緑色光）に対応したＬＥＤと、Ｂ（青色光）に対応したＬＥＤと、を備え、以下ではＲＧＢ光源１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂとも表記される。Ｒ、Ｇ、Ｂは、フルカラーを表示するための典型的な要素色（波長域）の組合せ例である。よって、本変形例の光源１１０は３つの異なる要素色に対応した３つのＬＥＤを含むが、他の例では４つ以上の異なる要素色に対応したＬＥＤを含んでもよいし、２つの異なる要素色に対応したＬＥＤを含んでもよい。また、光源１１０は、ＬＥＤに代えて、有機または無機の半導体レーザー、または有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を含んでもよいし、ＬＥＤまたはレーザーを励起光源とする蛍光体を含んでいてもよい。

ＲＧＢ光源１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂと、空間光変調器３２０Ａおよび副空間光変調器３１０Ａとは、ＲＧＢシーケンシャル方式、すなわち色順次方式によって駆動される。そしてこのことによって、プロジェクター１０００はフルカラーの画像を投写し得る。

このような変形例においてもハロー効果の視認性を低減することができる。

（変形例２）
照明光学系１００において偏光変換素子１４０（図１）が設けられ、偏光変換素子１４０によって一つの偏光（たとえばｓ偏光）が射出される場合、または偏光変換素子１４０がなくても固体光源そのものから一つの偏光が射出される場合には、「空間光変調器」は、上記実施形態のプロジェクターにおいて、液晶パネルと、当該液晶パネルの射出側の偏光板と、を少なくとも備えた部分に相当する。ただし、偏光変換素子１４０または固体光源を射出した偏光が空間光変調装置に伝播するまでに、意図した方向に偏光方向が一致しない光が僅かに生じることがある。このため好適には、空間光変調器は、液晶パネルと、当該液晶パネルの入射側の偏光板と、当該液晶パネルの射出側の偏光板と、を備えていることもある。

空間光変調器が反射型の液晶パネルを備える場合には、次の通りになる。図１３は、図１のプロジェクターにおける調光ライトバルブ３１０Ｇからクロスダイクロイックプリズム４００に至るまでの光路上の変形例を示す。Ｇ色光の場合について記載するが、Ｒ色光およびＢ色光の場合についても基本的にＧ色光の場合と同様である。

本変形例におけるプロジェクターは、調光ライトバルブ３１０Ｇと、ｐ偏光をｓ偏光に変換するλ／２板６０１Ｇと、ｓ偏光を透過する入射側偏光板６０２Ｇと、偏光ビームスプリッタ６０３Ｇと、光学補償板６０４Ｇと、反射型の液晶パネル６０５Ｇと、ｐ偏光を透過する射出側偏光板６０６Ｇと、を備える。調光ライトバルブ３１０Ｇは、実施形態１のものと基本的に同じである。また、実施形態１と同様に、調光ライトバルブ３１０Ｇへはｓ偏光が入射する。このため、調光ライトバルブ３１０Ｇからはｐ偏光が射出される。偏光ビームスプリッタ６０３Ｇは、本変形例では偏光分離面を介して互いに張り合わされた２つのプリズムを含むタイプであるが、ワイヤーグリッド偏光板のタイプでもよい。

調光ライトバルブ３１０Ｇを射出したｐ偏光は、λ／２板６０１Ｇによってｓ偏光に変換される。そして、入射側偏光板６０２Ｇを透過する。入射側偏光板６０２Ｇを射出したｓ偏光は、偏光ビームスプリッタ６０３Ｇの第１面に入射する。当該第１面に入射したｓ偏光は、偏光ビームスプリッタ６０３Ｇ内の偏光分離面に対して約４５度の入射角で入射し、そこから約４５度の反射角で射出する。そして、ｓ偏光は、偏光ビームスプリッタ６０３Ｇの第２面から射出する。当該第２面を射出したｓ偏光は、光学補償素子６０４Ｇを介して、反射型の液晶パネル６０５Ｇに入射する。液晶パネル６０５Ｇは、画像データに基づいて入射光の偏光状態を空間的に変調する。液晶パネル６０５Ｇを射出した光のうちｐ偏光は、光学補償素子６０４Ｇを透過し、偏光ビームスプリッタ６０３Ｇの偏光分離面を透過する。そして、ｐ偏光は偏光板６０６Ｇを透過する。偏光板６０６Ｇを射出したｐ偏光は、ダイクロイックプリズム４００に入射し、Ｒ反射面とＢ反射面とを透過して、投写光学系５００へ導かれる。

本変形例では、反射型の液晶パネル６０５Ｇにｓ偏光が入射するように構成されている。この構成に代えて、反射型の液晶パネル６０５Ｇにｐ偏光が入射するように、光路上で液晶パネル６０５Ｇの前後の構成要素を適宜改変することができる。

本変形例の場合には、空間光変調器としての画像ライトバルブは、偏光ビームスプリッタ６０３Ｇと、反射型の液晶パネル６０５Ｇと、を少なくとも含む部分に相当する。少なくともこれらの構成があれば、空間光変調器は、画像データに応じて、画像の１フレーム（１／６０秒）あたりの時間積分された光強度を、空間的に変調（画素ごとに変調）することができる。そして、好適には、「空間光変調器」は、これらの構成要素に加えて、さらに、入射側偏光板６０１Ｇ、射出側偏光板６０６Ｇ、および光学補償素子６０４Ｇの少なくとも一つを含む部分として定義されてもよい。これらの一つが含まれれば、空間光変調器が出力する光のコントラスト比がより高くなる。

このような変形例においてもハロー効果の視認性を低減することができる。

１００…照明光学系，２００…色分離光学系，３００…表示系，４００…クロスダイクロイックプリズム，５００…投写光学系，１１０…光源，１２０…第１のレンズアレイ，１３０…第２のレンズアレイ，１４０…偏光変換手段としての偏光変換素子，１５０…集光レンズ，２１０、２２０…ダイクロイックミラー，２３０、２４０、２５０…反射ミラー，２６０、２７０…リレーレンズ，２８０Ｒ、２８０Ｇ、２８０Ｂ…フィールドレンズ，３１０Ｒ、３１０Ｇ、３１０Ｂ…調光ライトバルブ，３２０Ｒ、３２０Ｇ、３２０Ｂ、１３２０Ｒ、１３２０Ｇ、１３２０Ｂ…画像ライトバルブ，３１１Ｒ、３１１Ｇ、３１１Ｂ、３２１Ｒ、３２１Ｇ、３２１Ｂ…入射偏光板，３１２Ｒ、３１２Ｇ、３１２Ｂ、３２２Ｒ、３２２Ｇ、３２２Ｂ、１３２２Ｒ、１３２２Ｇ、１３２２Ｂ…液晶パネル，３１３Ｒ、３１３Ｇ、３１３Ｂ、射出３２３Ｒ、３２３Ｇ、３２３Ｂ…射出偏光板，４０１…第１の反射膜，４０２…第２の反射膜。

Claims (7)

1. それぞれの波長域に属した第１の色光および第２の色光を射出する照明光学系と、
   前記第１の色光を変調する第１の空間光変調器と、
   前記第２の色光を変調する第２の空間光変調器と、
   前記第１の空間光変調器および前記第２の空間光変調器によってそれぞれ変調された前記第１の色光および前記第２の色光を合成する色合成部と、
   前記色合成部が合成した光を投写する投写光学系と、
   前記照明光学系と前記第１の空間光変調器との間、または前記第１の空間光変調器と前記色合成部との間の前記第１の色光の光路上に位置し、前記第１の色光の光量を調節する第１の副空間光変調器と、
   前記照明光学系と前記第２の空間光変調器との間、または前記第２の空間光変調器と前記色合成部との間の前記第２の色光の光路上に位置し、前記第２の色光の光量を調節する第２の副空間光変調器と、
   を備え、
   前記第２の色光は、第１の色光と比べて、比視感度が高い波長の光を含み、
   前記第２の空間光変調器のコントラスト比は前記第２の副空間光変調器のコントラスト比よりも高い、
   プロジェクター。
2. 請求項１に記載のプロジェクターにおいて、
   前記第２の副空間変調器は、液晶パネルを備え、
   前記第２の空間光変調器は、液晶パネルと、前記液晶パネルのコントラスト比を向上させる補償素子とを備えることを特徴とするプロジェクター。
3. 請求項２に記載のプロジェクターにおいて、
   前記第２の空間光変調器の前記液晶パネルは、ＶＡ方式の液晶パネルであり、
   前記第２の副空間光変調器の前記液晶パネルは、ＴＮ方式の液晶パネルであることを特徴とするプロジェクター。
4. 請求項２または請求項３に記載のプロジェクターにおいて、
   前記第２の副空間光変調器は、前記液晶パネルの光入射側に配置される入射側偏光板と、前記液晶パネルの光射出側に配置される射出側偏光板とを備え、
   前記第２の副空間光変調器の前記入射側偏光板と前記射出側偏光板との配置は、パラレルニコル配置であり、
   前記第２の空間光変調器は、前記液晶パネルの光入射側に配置される入射側偏光板と、前記液晶パネルの光射出側に配置される射出側偏光板とを備え、
   前記第２の空間光変調器の前記入射側偏光板と前記射出側偏光板は、クロスニコル配置の空間光変調器であることを特徴とするプロジェクター。
5. 請求項４に記載のプロジェクターであって、
   前記照明光学系は第３の色光をさらに射出し、
   当該プロジェクターは、
   前記照明光学系が射出した前記第３の色光を変調する第３の空間光変調器と、
   前記第１の空間光変調器で変調された前記第１の色光と、前記第２の空間光変調器で変調された前記第２の色光と、前記第３の空間光変調器で変調された前記第３の色光と、を合成する前記色合成部と、
   前記照明光学系と前記第３の空間光変調器との間または前記第３の空間光変調器と前記色合成部との間の前記第３の色光の光路上に位置し、前記第３の色光の光量を調節する第３の副空間光変調器と、
   前記照明光学系から射出した光を前記第１の色光、前記第２の色光、及び前記第３の色光に分離する色分離光学系と、
   をさらに備え、
   前記第３の副空間変調器は、液晶パネルと、前記液晶パネルの光入射側に配置される入射側偏光板と、前記液晶パネルの光射出側に配置される射出側偏光板とを備え、
   前記第３の空間変調器は、液晶パネルと、前記液晶パネルの光入射側に配置される入射側偏光板と、前記液晶パネルの光射出側に配置される射出側偏光板とを備え、
   前記照明光学系から射出される光はｓ偏光であり、
   前記前記色合成部は、前記第１の色光を反射し前記第２の色光及び前記第３の色光を透過する第１の反射膜と、前記第３の色光を反射し前記第１の色光及び前記第２の色光を透過する第２の反射膜とを備えたクロスダイクロイックプリズムであり、
   前記第１の副空間光変調器の入射側偏光板と射出側偏光板との配置、及び前記第３の副空間光変調器の入射側偏光板と射出側偏光板との配置はクロスニコル配置であり、
   前記第２の副空間光変調器の入射側偏光板と射出側偏光板との配置はパラレルニコル配置であり、
   前記第１から第３の空間光変調器の入射側偏光板と射出側偏光板との配置は、それぞれクロスニコル配置であることを特徴とするプロジェクター。
6. 光を射出する照明光学系と、
   前記照明光学系が射出した前記光を変調する空間光変調器と、
   前記照明光学系が射出した前記光の輝度を少なくとも部分的に低減可能な副空間光変調器と、
   を備え、
   前記空間光変調器と前記副空間光変調器とは、前記照明光学系が射出した光の光路上に直列に位置し、
   前記空間光変調器は、一対のクロスニコル配置の偏光板と、前記一対のクロスニコル配置の偏光板の間に位置した液晶パネルと、を備え、
   前記副空間光変調器は、一対のパラレルニコル配置の偏光板と、前記一対のパラレルニコル配置の偏光板の間に位置した液晶パネルと、を備える、
   表示装置。
7. 光を射出する照明光学系と、
   前記照明光学系が射出した前記光を変調する空間光変調器と、
   前記照明光学系が射出した前記光の輝度を少なくとも部分的に低減可能な副空間光変調器と、
   を備え、
   前記空間光変調器は、液晶パネルと、前記液晶パネルのコントラスト比を向上させる補償素子とを備える、
   表示装置。