JP4556424B2 - プロジェクタ - Google Patents

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本発明はプロジェクタに関する。
図9は、従来のプロジェクタを説明するために示す図である。図9(a)は従来のプロジェクタの光学系を示す図であり、図9(b)及び図9(c)はこのような従来のプロジェクタの問題点を説明するための図である。
このプロジェクタ900Aにおいては、電気光学変調装置として用いる液晶表示装置400R,400G,400Bが、図9(b)に示すような輝度特性を有するホールド型の表示装置であるため、図9(c)に示すような輝度特性を有するインパルス型の表示装置であるCRTの場合とは異なり、いわゆる尾引き現象のために滑らかな動画表示が得られないという問題点がある(この尾引き現象については、例えば、非特許文献1参照。)。
図10は、従来の他のプロジェクタを説明するために示す図である。図10(a)は従来の他のプロジェクタの光学系を示す図であり、図10(b)及び図10(c)はこのような従来の他のプロジェクタに用いられる光シャッタを示すための図である。
このプロジェクタ900Bにおいては、図10(a)に示すように、液晶表示装置400R,400G,400Bの光入射側に光シャッタ420R,420G,420Bを配置し、これらの光シャッタにより間欠的に光を遮断するようにして、上記した問題を解決している。すなわち、いわゆる尾引き現象を緩和して滑らかで良質な動画表示が得られるようにしている(例えば、特許文献1参照。)。
「ホールド型ディスプレイにおける動画表示の画質」(電子情報通信学会技報、EID99−10、第55〜60頁(1999−06)) 特開2002−148712号公報(図1〜図7)
しかしながら、このような従来の他のプロジェクタにおいては、液晶表示装置の直前に光シャッタが配置されているため、大きい光シャッタが必要であり、プロジェクタの小型化が容易ではないという問題があった。また、このようなプロジェクタにおいては、光シャッタにより間欠的に光を遮断するようにしているため、光利用効率が大幅に低下するという問題もあった。
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタを提供することを第1の目的とする。また、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタを提供することを第2の目的とする。
(1)本発明のプロジェクタは、照明装置と、この照明装置からの照明光束を複数の色光に分離する色分離光学系と、前記色分離光学系で分離された複数の色光のそれぞれを画像情報に応じて変調する複数の電気光学変調装置と、この複数の電気光学変調装置によって変調された色光を投写する投写光学系とを備えたプロジェクタにおいて、
前記照明装置は、前記複数の電気光学変調装置と共役の位置において照明光束が前記色分離光学系が構成する平面に対して直交する方向に沿ってスクロールされる結果、前記複数の電気光学変調装置上で、光照射領域と光非照射領域とが、前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して、前記色分離光学系が構成する平面に対して直交する方向に沿って、順次交互にスクロールされるように構成された照明装置であり、
前記複数の電気光学変調装置上で光照射領域と光非照射領域とがスクロールする方向は、前記複数の電気光学変調装置ですべて同一であることを特徴とするプロジェクタ。
このため、本発明のプロジェクタによれば、上記のように構成された照明装置を備えているため、電気光学変調装置の画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
また、本発明のプロジェクタによれば、色分離光学系の光源側に配置された1つの照明装置によって照明光束のスクロールを実現しているため、電気光学変調装置が複数存在するにもかかわらず1つのスクロール機構しか必要としないため、上記した特許文献1のプロジェクタの場合とは異なり、プロジェクタの大型化を極力抑制することができるようになる。
このため、本発明のプロジェクタは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなり、本発明の第1の目的が達成される。
この場合、尾引き現象を緩和して滑らかで良質な動画表示を得るためには、必ずしもすべての電気光学変調装置上で光照射領域と光非照射領域とがスクロールする方向(以下、「スクロール方向」ということもある。)が同一である必要はないが、本発明のプロジェクタのように、スクロール方向をすべて同一とすることによって、複数の電気光学変調装置間で同じような条件の光照射を行うことができ、さらに良質な動画表示を得ることができるようになる。
(2)上記(1)に記載のプロジェクタにおいては、前記照明装置からの照明光束を前記複数の電気光学変調装置に導く導光光学系のうち、一の色光についての一の導光光学系は相対的に短い導光距離を有し、他の色光についての他の導光光学系は相対的に長い導光距離を有し、前記他の導光光学系は、前記一の導光光学系の構成に加えて2つのリレー光学系をさらに有する導光光学系であることが好ましい。
リレー光学系においては物体と像との関係は反転の関係にある。このため、1つのリレー光学系を用いるだけでは、物体と像との関係は反転の関係にある。そこで、2つのリレー光学系を直列にして用いることにより、物体と像との関係を正立の関係にすることができる。このため、上記のように構成することにより、複数の色光間で異なる導光距離を有する光学系を備えたプロジェクタであっても、複数の電気光学変調装置上でスクロール方向をすべて同一とすることができ、さらに良質な動画表示を得ることができるようになる。
(3)上記(1)に記載のプロジェクタにおいては、前記照明装置からの照明光束を前記複数の電気光学変調装置に導く導光光学系のうち、一の色光についての一の導光光学系は相対的に短い導光距離を有し、他の色光についての他の導光光学系は相対的に長い導光距離を有し、前記他の導光光学系は、前記一の導光光学系の構成に加えて1つのリレー光学系及び1つの反転光学系をさらに有する導光光学系であることも好ましい。
リレー光学系においては物体と像との関係は反転の関係にある。このため、1つのリレー光学系を用いるだけでは、物体と像との関係は反転の関係にある。そこで、電気光学変調装置におけるスクロール方向及びスクロール方向に直交する方向のうちスクロール方向のみを反転する反転光学系をさらに用いることで、複数の電気光学変調装置上でスクロール方向をすべて同一とすることができ、さらに良質な動画表示を得ることができるようになる。
なお、スクロール方向に直交する方向については、照明装置から射出される照明光束と電気光学変調装置に照射される照明光束とは反転の関係になるが、照明光束は通常スクロール方向に直交する方向に沿って対称性の高い強度分布を有するため、これによって表示画像が受ける悪影響は極めて小さいものになる。
(4)上記(3)に記載のプロジェクタにおいては、前記反転光学系は、3枚のミラーからなる反転光学系であることが好ましい。
このように構成することにより、スクロール方向及びスクロール方向に直交する方向のうちスクロール方向のみを反転する反転光学系を容易に実現することができる。
(5)上記(3)に記載のプロジェクタにおいては、前記反転光学系は、断面形状が台形である台形プリズム(ドーブプリズム)からなる反転光学系であることもできる。
このように構成することによっても、スクロール方向及びスクロール方向に直交する方向のうちスクロール方向のみを反転する反転光学系を容易に実現することができる。
(6)上記(1)に記載のプロジェクタにおいては、前記照明装置からの照明光束を前記複数の電気光学変調装置に導く導光光学系のうち、いずれの照明色光束についての導光光学系も同一の導光距離を有する導光光学系であり、これらの導光光学系に含まれるリレー光学系の数が等しいことも好ましい。
このように構成することにより、照明装置から射出される照明光束と電気光学変調装置に照射される照明光束との関係(反転関係又は正立関係)を、複数の電気光学変調装置間ですべて同一とすることができるため、複数の電気光学変調装置上でスクロール方向をすべて同一とすることができ、さらに良質な動画表示を得ることができるようになる。
(7)上記(1)〜(6)のいずれかに記載のプロジェクタにおいては、前記照明装置は、被照明領域側に照明光束を集束光束として射出する光源装置と、この光源装置からの照明光束が集束する位置近傍に光入射面を有し、前記光源装置からの照明光束をより均一な強度分布を有する照明光束に変換するインテグレータロッドと、このインテグレータロッドの光射出面のすぐ被照明領域側に配置され、光軸に平行な回転軸を有するとともに、その回転によって、前記電気光学変調装置上で光照射領域と光非照射領域とが前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して順次交互にスクロールされるように構成された光透過領域と光非透過領域とを有する回転ホイールとを有する照明装置であることが好ましい。
このように構成することにより、上記のように構成された回転ホイールを所定の速度で回転させることによって、前記電気光学変調装置上で光照射領域と光非照射領域とが前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して順次交互にスクロールされるようになるため、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
(8)上記(7)に記載のプロジェクタにおいては、前記回転ホイールの光非透過領域は、光反射領域であり、かつ、前記インテグレータロッドの光入射面には、中央部に光入射のための開口部を有する反射層が配置されてなることが好ましい。
このように構成することにより、回転ホイールの光反射領域で反射された光は、インテグレータロッド内に戻され、さらにインテグレータロッドの光入射面側に設けられた反射層(以下、「リサイクルミラー」ということもある。)で反射されてインテグレータロッドの光射出面から再度射出される。この場合、この射出光が回転ホイールの光透過領域に照射される場合にはそのままこれを透過し、射出光が回転ホイールの光反射領域に照射される場合には反射されて再度インテグレータロッドに戻され、再度同じことを繰り返すことになる。
このため、本発明のプロジェクタによれば、光の再利用が図られ、光利用効率の低下を極力抑制することができ、その結果、滑らかで良質な動画表示が得られるようにしたときにも光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタとなり、本発明の第2の目的が達成される。
上記(8)に記載のプロジェクタにおいては、前記回転ホイールの光透過領域には、減反射膜が形成されてなることが好ましい。
このように構成することにより、回転ホイールにおける光透過率が向上するため光利用効率の低下を最小限のものにすることができるとともに、迷光レベルが低減しコントラストが向上する。
上記(8)に記載のプロジェクタにおいては、前記インテグレータロッドの光射出面には、光進行方向に沿ってλ/4板と反射型偏光板とがこの順序で配置されてなることが好ましい。
このように構成することにより、一方の偏光成分の光が反射型偏光板を通過したときには、他方の偏光成分の光は反射型偏光板で反射される。そして、この反射光は、インテグレータロッドの光入射面側に設けられたリサイクルミラーで反射されて再度反射型偏光板に到達する。このとき、この光は、λ/4板をすでに2回通過しているため、偏光方向が90度回転し、一方の偏光成分の光として反射型偏光板を通過する。このため、インテグレータロッドから射出される光はすべて一方の偏光成分の光となるため、このインテグレータロッドが偏光変換素子としての機能も果たすことができるようになる。従って、液晶表示装置のように偏光方向を制御する電気光学変調装置の場合に特に好適なものになる。
λ/4板としては、耐熱性が高い雲母や水晶などからなるλ/4板を好ましく用いることができる。反射型偏光板としては、耐熱性の高いワイヤグリッド型の反射型無機偏光板を好ましく用いることができる。
(9)上記(6)に記載のプロジェクタにおいては、前記照明装置は、被照明領域側に集束光束として射出する光源装置と、この光源装置からの照明光束が集束する位置近傍に光入射面を有し、前記光源装置からの照明光束をより均一な強度分布を有する照明光束に変換するインテグレータロッドと、このインテグレータロッドと前記色分離光学系との間に配置された第1のフィールドレンス及び第2のフィールドレンズと、これら第1のフィールドレンズと第2のフィールドレンズとの間に配置され、光軸に垂直な回転軸を有するとともに、その回転によって、前記電気光学変調装置上で光照射領域と光非照射領域とが前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して順次交互にスクロールされるように構成された回転プリズムとを有する照明装置であることが好ましい。
このように構成することにより、上記のように構成された回転プリズムを所定の速度で回転させることによって、前記電気光学変調装置上で光照射領域と光非照射領域とが前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して順次交互にスクロールされるようになるため、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
また、回転プリズムを用いてスクロールを実現しているため、光源装置からの照明光束を無駄無く電気光学変調装置上に導光することができるようになり、光利用効率の低下を極力抑制することができ、その結果、滑らかで良質な動画表示が得られるようにしたときにも光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタとなり、本発明の第2の目的が達成される。
上記(9)に記載のプロジェクタにおいては、前記回転プリズムの光透過面には、減反射膜が形成されてなることが好ましい。
このように構成することにより、回転プリズムにおける光透過率が向上するため光利用効率の低下を最小限のものにすることができるとともに、迷光レベルが低減しコントラストが向上する。
(10)上記(9)に記載のプロジェクタにおいては、前記インテグレータロッドの光射出面は、前記電気光学変調装置における光照射領域の形状に対応して、前記色分離光学系が構成する平面に対して直交する方向に沿って圧縮された断面形状を有してなる、又は前記色分離光学系が構成する平面に対して直交する方向に沿って圧縮された光射出面を有するように構成された光反射面が形成されてなることが好ましい。
このように構成することにより、アナモフィック光学系を用いなくとも、スクロール方向に圧縮された光照射領域と光非照射領域とが前記電気光学変調装置上で順次交互にスクロールされるようになる。
(11)上記(7)〜(10)のいずれかに記載のプロジェクタにおいては、前記光源装置は、楕円面リフレクタと、この楕円面リフレクタの第1焦点近傍に発光中心を有する発光管とを有する光源装置であることが好ましい。
このように構成することにより、集束光束を得るための凸レンズを必要としないため、凸レンズを必要とする放物面リフレクタを用いた光源装置と比較して、よりコンパクトな光学装置を実現することができる。
(12)上記(6)に記載のプロジェクタにおいては、前記照明装置は、被照明領域側に略平行な集束光束を射出する光源装置と、この光源装置からの照明光束を複数の部分光束に分割するための小レンズを有する第1レンズアレイと、この第1レンズアレイの前記複数の小レンズに対応する複数の小レンズを有する第2レンズアレイと、この第2レンズアレイからの各部分光束を被照明領域で重畳させるための重畳レンズと、この重畳レンズと前記色分離光学系との間に配置された第1のフィールドレンス及び第2のフィールドレンズと、これら第1のフィールドレンズと第2のフィールドレンズとの間に配置され、光軸に垂直な回転軸を有するとともに、その回転によって、前記電気光学変調装置上で光照射領域と光非照射領域とが前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して順次交互にスクロールされるように構成された回転プリズムとを有する照明装置であってもよい。
このように構成することによっても、上記のように構成された回転プリズムを所定の速度で回転させることによって、前記電気光学変調装置上で光照射領域と光非照射領域とが前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して順次交互にスクロールされるようになるため、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
また、回転プリズムを用いてスクロールを実現しているため、光源装置からの照明光束を無駄無く電気光学変調装置上に導光することができるようになり、光利用効率の低下を極力抑制することができ、その結果、滑らかで良質な動画表示が得られるようにしたときにも光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタとなり、本発明の第2の目的が達成される。
上記(12)に記載のプロジェクタにおいては、前記回転プリズムの光透過面には、減反射膜が形成されてなることが好ましい。
このように構成することにより、回転プリズムにおける光透過率が向上するため光利用効率の低下を最小限のものにすることができるとともに、迷光レベルが低減しコントラストが向上する。
(13)上記(12)に記載のプロジェクタにおいては、前記第1レンズアレイの小レンズの断面形状は、前記電気光学変調装置における光照射領域の形状に対応して、前記色分離光学系が構成する平面に対して直交する方向に沿って圧縮された断面形状を有してなる、又は前記色分離光学系が構成する平面に対して直交する方向に沿って圧縮された光射出面を有するように構成された遮光面が形成されてなることが好ましい。
このように構成することにより、アナモフィック光学系を用いなくとも、スクロール方向に圧縮された光照射領域と光非照射領域とが前記電気光学変調装置上で順次交互にスクロールされるようになる。
(14)上記(12)又は(13)に記載のプロジェクタにおいては、前記光源装置は、楕円面リフレクタと、この楕円面リフレクタの第1焦点近傍に発光中心を有する発光管と、平行化レンズとを有する光源装置、又は放物面リフレクタと、この放物面リフレクタの焦点近傍に発光中心を有する発光管とを有する光源装置であることが好ましい。
このように構成することにより、前者の場合には、放物面リフレクタを用いた光源装置と比較して、よりコンパクトな光学装置を実現することができる。後者の場合には、平行化レンズを用いることなく略平行な照明光束を得ることができるため、平行化レンズを必要とする楕円面リフレクタを用いた光源装置と比較して、部品点数の少ない光学装置を実現することができる。
(15)上記(11)又は(14)に記載のプロジェクタにおいては、前記発光管には、前記発光管から被照明領域側に射出される光を前記楕円面リフレクタ又は前記放物面リフレクタに向けて反射する反射手段が設けられていることが好ましい。
このように構成することにより、発光管から被照明領域側に放射される光が楕円面リフレクタ又は放物面リフレクタに向けて反射されるため、発光管の被照明領域側端部を覆うような大きさに楕円面リフレクタ又は放物面リフレクタの大きさを設定することを必要とせず、楕円面リフレクタ又は放物面リフレクタの小型化を図ることができ、結果としてプロジェクタの小型化を図ることができる。
また、楕円面リフレクタ又は放物面リフレクタの小型化を図ることができることにより、楕円面リフレクタから楕円面リフレクタの第2焦点に向けて集束するビームの集束角やビームスポットを小さくすることができ、放物面リフレクタから後段の光学系に射出する光ビームのビーム径を小さくすることができるため、インテグレータロッドの大きさ、回転ホイールの大きさ、各レンズアレイの大きさ、偏光変換素子の大きさ、重畳レンズの大きさ、色分離光学系の大きさなどをさらに小さくすることができ、プロジェクタのさらなる小型化を図ることができる。
以下、本発明のプロジェクタについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
〔実施形態1〕
図1は、本発明の実施形態1に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図1(a)は平面図であり、図1(b)は側面図であり、図1(c)は図1(a)及び図1(b)の回転ホイールを説明するために示す図であり、図1(d)は被照明領域である電気光学変調装置としての液晶表示装置上における照明状態を示す図である。
実施形態1に係るプロジェクタ1000Aは、図1(a)及び(b)に示すように、照明装置100Aと、照明装置100Aからの照明光束を赤、緑及び青の3つの色光に分離する色分離光学系200Aと、色分離光学系200Aで分離された3つの色光のそれぞれを画像情報に応じて変調する3つの液晶表示装置400R,400G,400Bと、これら3つの液晶表示装置400R,400G,400Bによって変調された色光を合成するクロスダイクロイックプリズム500と、クロスダイクロイックプリズム500によって合成された光をスクリーンSCR等の投写面に投写する投写光学系600とを備えたプロジェクタである。
実施形態1に係るプロジェクタ1000Aは、照明装置100Aの構成に特徴を有している。すなわち、照明装置100Aは、3つの液晶表示装置400R,400G,400Bと共役の位置において照明光束が色分離光学系200Aが構成する平面(図1のxz平面)に対して直交する方向(図1のy軸方向)に沿ってスクロールされる結果、3つの液晶表示装置400R,400G,400B上で、光照射領域と光非照射領域とが、液晶表示装置400R,400G,400Bの画面書込み周波数に同期して、色分離光学系200Aが構成する平面(図1のxz平面)に対して直交する方向(図1のy軸方向)に沿って、順次交互にスクロールされるように構成されている。そして、3つの液晶表示装置400R,400G,400B上で光照射領域と光非照射領域とがスクロールする方向は、3つの液晶表示装置400R,400G,400Bですべて同一である。
このため、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aによれば、上記のように構成された照明装置100Aを備えているため、液晶表示装置400R,400G,400Bの画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
また、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aによれば、色分離光学系200Aの光源側に配置された1つの照明装置100Aによって照明光束のスクロールを実現しているため、液晶表示装置400R,400G,400Bが複数(3つ)存在するにもかかわらず1つのスクロール機構しか必要としないため、プロジェクタの大型化を極力抑制することができるようになる。
このため、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなる。
この場合、尾引き現象を緩和して滑らかで良質な動画表示を得るためには、必ずしもすべての電気光学変調装置上で光照射領域と光非照射領域とがスクロールする方向(スクロール方向)が同一である必要はないが、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aのように、スクロール方向をすべて同一とすることによって、3つの液晶表示装置間で同じような条件で光照射を行うことができ、さらに良質な動画表示を得ることができるようになる。
実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、照明装置100Aからの照明光束を3つの液晶表示装置400R,400G,400Bに導く導光光学系のうち、一の色光(赤色光及び緑色光)についての一の導光光学系(赤色光用導光光学系及び緑色光用導光光学系)は相対的に短い導光距離を有し、他の色光(青色光)についての他の導光光学系(青色光用導光光学系)は相対的に長い導光距離を有している。そのため、他の導光光学系(青色光用導光光学系)は、一の導光光学系(赤色光用導光光学系及び緑色光用導光光学系)の構成に加えて2つのリレー光学系160,170をさらに有する導光光学系である。
リレー光学系においては物体と像との関係は反転の関係にある。このため、1つのリレー光学系を用いるだけでは、物体と像との関係は反転の関係にある。そこで、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aのように、導光光学系として、2つのリレー光学系160,170を直列に用いることにより、物体と像との関係を正立の関係にすることができるようになる。このため、上記のように構成することにより、3つの液晶表示装置400R,400G,400B上でスクロール方向をすべて同一とすることができる。
リレー光学系160は、図1(a)に示すように、入射側レンズ150B、中間レンズ162及び射出側レンズ164並びにミラー230からなっている。リレー光学系170は、図1(a)に示すように、入射側レンズ172、中間レンズ174及び射出側レンズ176並びにミラー240からなっている。
照明装置100Aは、楕円面リフレクタ114、高圧水銀ランプなどからなる発光管112及び反射手段としての補助ミラー116を有する光源装置110と、この光源装置110から射出された光を液晶表示装置400の画像形成領域(被照明領域)上に均一に照射するためのインテグレータロッド120と、このインテグレータロッド120からの射出光を液晶表示装置400R,400G,400Bの画像形成領域(被照明領域)上に導くリレーレンズ140とを有している。
実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、図1(a)及び(b)に示すように、楕円面リフレクタ114の第2焦点位置近傍に、インテグレータロッド120の光入射面が配置されている。また、インテグレータロッド120の色分離光学系200A側には回転ホイール30が配置されている。この回転ホイール30は、図1(b)に示すように、光軸に平行な回転軸を有するとともに、図1(c)及び図1(d)に示すように、その回転によって、液晶表示装置400R,400G,400B上で光照射領域と光非照射領域とが液晶表示装置400R,400G,400Bの画面書込み周波数に同期して順次交互にスクロールされるように構成された光透過領域32と光非透過領域としての光反射領域34とを有している。
図2は、インテグレータロッドを説明するために示す図である。図2(a)は実施形態1に係るプロジェクタで用いるインテグレータロッドを示す図であり、図2(b)及び図2(c)はその変形例に係るインテグレータロッドを示す図である。
実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、インテグレータロッド120の光入射面には中央部に光入射のための開口部を有する反射層(リサイクルミラー)が配置されている(図2(a)の符号125参照。)。このため、回転ホイール30の光反射領域34で反射された光は、インテグレータロッド120内に戻され、さらにインテグレータロッド120のリサイクルミラー125で反射されてインテグレータロッド120の光射出面から再度射出される。この場合、この射出光が回転ホイール30の光透過領域32に照射される場合にはそのままこれを透過し、射出光が回転ホイール30の光反射領域34に照射される場合には反射されて再度インテグレータロッド120に戻され、再度同じことを繰り返すことになる。
このため、実施形態1に係るプロジェクタによれば、光の再利用が図られ、光利用効率の低下を極力抑制することができ、その結果、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないようになる。
また、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、図2(a)に示すように、インテグレータロッド120の光射出面には、光進行方向に沿ってλ/4板126と反射型偏光板128とがこの順序で配置されている。このため、一方の偏光成分の光(例えばP偏光)が反射型偏光板128を通過したときには、他方の偏光成分の光(S偏光)は反射型偏光板128で反射される。そして、この反射光は、インテグレータロッド120の光入射面側に設けられたリサイクルミラー125で反射されて再度反射型偏光板128に到達する。このとき、この光は、λ/4板126をすでに2回通過しているため、偏光方向が90度回転し、一方の偏光成分の光(P偏光)として反射型偏光板128を通過する。このため、インテグレータロッド120から射出される光はすべて一方の偏光成分の光(P偏光)となるため、このインテグレータロッドが偏光変換素子としての機能も果たすことができるようになる。
λ/4板126としては、耐熱性が高い雲母や水晶などからなるλ/4板を好ましく用いることができる。反射型偏光板128としては、耐熱性の高いワイヤグリッド型の反射型無機偏光板を好ましく用いることができる。
実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、回転ホイール30の光透過領域32には減反射膜が形成されている。このため、光透過率が向上して光利用効率の低下を最小限のものにすることができるとともに、迷光レベルが低減しコントラストが向上する。
実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、図2(a)に示すインテグレータロッド120に代えて、図2(b)に示す中空タイプのインテグレータロッド120Bや、図2(c)に示すλ/4板及び反射型偏光板が配置されていないインテグレータロッド120Cをも好適に用いることができる。
特に、電気光学変調装置として、偏光方向を制御しないタイプの電気光学変調装置(例えば、デジタルマイクロミラーデバイス(TI社の商標))を用いる場合には、偏光変換機能は不要であるため、図2(c)に示すインテグレータロッド120Cを特に好適に用いることができる。
実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、図1(a)及び図1(b)に示すように、発光管112には発光管112から被照明領域側に射出される光を楕円面リフレクタ114に向けて反射する反射手段としての補助ミラー116が設けられている。
このため、発光管112から被照明領域側に放射される光が楕円面リフレクタ114に向けて反射されるため、発光管112の被照明領域側端部を覆うような大きさに楕円面リフレクタ114の大きさを設定することを必要とせず、楕円面リフレクタ114の小型化を図ることができ、結果としてプロジェクタの小型化を図ることができる。
また、楕円面リフレクタ114の小型化を図ることができることにより、楕円面リフレクタ114から楕円面リフレクタ114の第2焦点に向けて集束するビームの集束角やビームスポットを小さくすることができ、インテグレータロッド120の大きさ、回転ホイール30の大きさなどをさらに小さくすることができ、プロジェクタのさらなる小型化を図ることができる。
〔実施形態2〕
図3は、本発明の実施形態2に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図3(a)は平面図であり、図3(b)は側面図であり、図3(c)は図3(a)及び図3(b)の回転ホイールを説明するために示す図であり、図3(d)は被照明領域である液晶表示装置上における照明状態を示す図である。
実施形態2に係るプロジェクタ1000Bは、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aと、青色光用導光光学系の構成が異なっている。
すなわち、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、他の導光光学系(青色光用導光光学系)は、一の導光光学系(赤色光用導光光学系及び緑色光用導光光学系)の構成に加えて2つのリレー光学系160,170をさらに有する導光光学系であるのに対して、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bにおいては、他の導光光学系(青色光用導光光学系)は、一の導光光学系(赤色光用導光光学系及び緑色光用導光光学系)の構成に加えて1つのリレー光学系180及び3枚のミラー252,254,256からなる1つの反転光学系250をさらに有する導光光学系である。
リレー光学系においては物体と像との関係は反転の関係にある。このため、1つのリレー光学系を用いるだけでは、物体と像との関係は反転の関係にある。そこで、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bにおいては、液晶表示装置400Bにおけるスクロール方向及びスクロール方向に直交する方向のうちスクロール方向のみを反転する反転光学系をさらに用いることで、複数の液晶表示装置400R,400G,400B上でスクロール方向をすべて同一とすることができ、さらに良質な動画表示を得ることができるようになる。
なお、スクロール方向に直交する方向(図3中y方向又はz方向)については、照明装置から射出される照明光束と各液晶表示装置400R,400G,400Bに照射される照明光束とは反転の関係になるが、照明光束は通常スクロール方向に直交する方向に沿って対称性の高い強度分布を有するため、これによって表示画像が受ける悪影響は極めて小さいものになる。
このように、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bは、他の導光光学系(青色光用導光光学系)の構成が、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aとは異なるが、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aの場合と同様に、照明装置100Aは、3つの液晶表示装置400R,400G,400Bと共役の位置において照明光束が色分離光学系200Bが構成する平面(図3のxz平面)に対して直交する方向(図3のy軸方向)に沿ってスクロールされる結果、3つの液晶表示装置400R,400G,400B上で、光照射領域と光非照射領域とが、液晶表示装置400R,400G,400Bの画面書込み周波数に同期して、色分離光学系200Bが構成する平面(図3のxz平面)に対して直交する方向(図3のy軸方向)に沿って、順次交互にスクロールされるように構成されている。そして、3つの液晶表示装置400R,400G,400B上で光照射領域と光非照射領域とがスクロールする方向は、3つの液晶表示装置400R,400G,400Bですべて同一である。
このため、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bによれば、上記のように構成された照明装置100Aを備えているため、液晶表示装置400R,400G,400Bの画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
また、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bによれば、色分離光学系の光源側に配置された1つの照明装置100Aによって照明光束のスクロールを実現しているため、液晶表示装置400R,400G,400Bが複数(3つ)存在するにもかかわらず1つのスクロール機構しか必要としないため、プロジェクタの大型化を極力抑制することができるようになる。
このため、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなる。
〔実施形態3〕
図4は、本発明の実施形態3に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図4(a)は平面図であり、図4(b)は側面図であり、図4(c)は図4(a)及び図4(b)の回転ホイールを説明するために示す図であり、図4(d)は被照明領域である液晶表示装置上における照明状態を示す図である。
実施形態3に係るプロジェクタ1000Cは、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bと同様に、他の導光光学系(青色光用導光光学系)として、一の導光光学系(赤色光用導光光学系及び緑色光用導光光学系)の構成に加えて1つのリレー光学系190及び1つの反転光学系をさらに有する導光光学系を用いている。実施形態3に係るプロジェクタ1000Cが、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bと異なるのは、反転光学系の構成である。すなわち、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bにおいては、3枚のミラー252,254,256からなる1つの反転光学系250を用いているのに対して、実施形態3に係るプロジェクタ1000Cにおいては、断面形状が台形である台形プリズム(ドーブプリズム)260からなる反転光学系を用いている。
このように、実施形態3に係るプロジェクタ1000Cは、他の導光光学系(青色光用導光光学系)の構成が、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bの青色光用導光光学系とは異なるが、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bの場合と同様に、照明装置100Aは、3つの液晶表示装置400R,400G,400Bと共役の位置において照明光束が色分離光学系200Cが構成する平面(図4のxz平面)に対して直交する方向(図4のy軸方向)に沿ってスクロールされる結果、3つの液晶表示装置400R,400G,400B上で、光照射領域と光非照射領域とが、液晶表示装置400R,400G,400Bの画面書込み周波数に同期して、色分離光学系200Cが構成する平面(図4のxz平面)に対して直交する方向(図4のy軸方向)に沿って、順次交互にスクロールされるように構成されている。そして、3つの液晶表示装置400R,400G,400B上で光照射領域と光非照射領域とがスクロールする方向は、3つの液晶表示装置400R,400G,400Bですべて同一である。
このため、実施形態3に係るプロジェクタ1000Cによれば、上記のように構成された照明装置100Aを備えているため、液晶表示装置400R,400G,400Bの画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域が順次交互にスクロールされるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
また、実施形態3に係るプロジェクタ1000Cによれば、色分離光学系の光源側に配置された1つの照明装置100Aによって照明光束のスクロールを実現しているため、液晶表示装置400R,400G,400Bが複数(3つ)存在するにもかかわらず1つのスクロール機構しか必要としないため、プロジェクタの大型化を極力抑制することができるようになる。
このため、実施形態3に係るプロジェクタ1000Cは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなる。
〔実施形態4〕
図5は、本発明の実施形態4に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図5(a)は平面図であり、図5(b)は側面図であり、図5(c)は図5(a)及び図5(b)の回転ホイールを説明するために示す図であり、図5(d)は被照明領域である液晶表示装置上における照明状態を示す図である。
実施形態4に係るプロジェクタ1000Dは、実施形態1〜3に係るプロジェクタ1000A〜1000Cの場合とは異なって、照明装置100Aからの照明光束を3つの液晶表示装置400R,400G,400Bに導く導光光学系のうちいずれの色光についての導光光学系も同一の導光距離を有する導光光学系であり、これらの導光光学系に含まれるリレー光学系の数が等しいことを特徴としている。
このため、照明装置100Aから射出される照明光束と液晶表示装置400R,400G,400Bに照射される照明光束との関係(反転関係又は正立関係)を、3つの液晶表示装置400R,400G,400B間ですべて同一とすることができるため、3つの液晶表示装置400R,400G,400B上でスクロール方向をすべて同一とすることができる。
このように、実施形態4に係るプロジェクタ1000Dは、導光光学系の構成が、実施形態1〜3に係るプロジェクタ1000A〜1000Cの場合とは異なるが、実施形態1〜3に係るプロジェクタ1000A〜1000Cの場合と同様に、照明装置100Aは、3つの液晶表示装置400R,400G,400Bと共役の位置において照明光束が色分離光学系200Dが構成する平面(図5のxz平面)に対して直交する方向(図5のy軸方向)に沿ってスクロールされる結果、3つの液晶表示装置400R,400G,400B上で、光照射領域と光非照射領域とが、液晶表示装置400R,400G,400Bの画面書込み周波数に同期して、色分離光学系200Dが構成する平面(図5のxz平面)に対して直交する方向(図5のy軸方向)に沿って、順次交互にスクロールされるように構成されている。そして、3つの液晶表示装置400R,400G,400B上で光照射領域と光非照射領域とがスクロールする方向は、3つの液晶表示装置400R,400G,400Bですべて同一である。
このため、実施形態4に係るプロジェクタ1000Dによれば、上記のように構成された照明装置100Aを備えているため、液晶表示装置400R,400G,400Bの画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
また、実施形態4に係るプロジェクタ1000Dによれば、色分離光学系の光源側に配置された1つの照明装置100Aによって照明光束のスクロールを実現しているため、液晶表示装置400R,400G,400Bが複数(3つ)存在するにもかかわらず1つのスクロール機構しか必要としないため、プロジェクタの大型化を極力抑制することができるようになる。
このため、実施形態4に係るプロジェクタ1000Dは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなる。
〔実施形態5〕
図6は、本発明の実施形態5に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図6(a)は平面図であり、図6(b)は側面図であり、図6(c)は図6(a)及び(b)のインテグレータロッドを説明するために示す図である。また、図7は、回転プリズムの回転と液晶表示装置上の照明状態との関係を示す図である。
実施形態5に係るプロジェクタ1000Eは、実施形態1〜4に係るプロジェクタ1000A〜1000Dとは、照明装置の構成が異なる。すなわち、実施形態5に係るプロジェクタ1000Eにおいては、照明装置100Eは、被照明領域側に集束光束として射出する光源装置110と、光源装置110からの照明光束が集束する位置近傍に光入射面を有し、光源装置110からの照明光束をより均一な強度分布を有する照明光束に変換するインテグレータロッド120Eと、インテグレータロッド120Eと色分離光学系200Eとの間に配置された第1のフィールドレンス750及び第2のフィールドレンズ752と、これら第1のフィールドレンズ750と第2のフィールドレンズ760との間に配置され、光軸に垂直な回転軸772を有するとともに、その回転によって、液晶表示装置400R,400G,400B上で光照射領域と光非照射領域とが液晶表示装置400R,400G,400Bの画面書込み周波数に同期して順次交互にスクロールされるように構成された回転プリズム770とを有する照明装置である。
このため、実施形態5に係るプロジェクタ1000Eによれば、上記のように構成された回転プリズム770を所定の速度で回転させることによって、液晶表示装置400R,400G,400B上で光照射領域と光非照射領域とが液晶表示装置400R,400G,400Bの画面書込み周波数に同期して順次交互にスクロールされるようになるため、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
このように、実施形態5に係るプロジェクタ1000Eは、照明装置の構成が、実施形態1〜4に係るプロジェクタ1000A〜1000Dの場合とは異なるが、実施形態1〜4に係るプロジェクタ1000A〜1000Dの場合と同様に、照明装置100Eは、3つの液晶表示装置400R,400G,400Bと共役の位置において照明光束が色分離光学系200Eが構成する平面(図6のxz平面)に対して直交する方向(図6のy軸方向)に沿ってスクロールされる結果、3つの液晶表示装置400R,400G,400B上で、光照射領域と光非照射領域とが、液晶表示装置400R,400G,400Bの画面書込み周波数に同期して、色分離光学系200Eが構成する平面(図6のxz平面)に対して直交する方向(図6のy軸方向)に沿って、順次交互にスクロールされるように構成されている。そして、3つの液晶表示装置400R,400G,400B上で光照射領域と光非照射領域とがスクロールする方向は、3つの液晶表示装置400R,400G,400Bですべて同一である。
このため、実施形態5に係るプロジェクタ1000Eによれば、上記のように構成された照明装置100Eを備えているため、液晶表示装置400R,400G,400Bの画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
また、実施形態5に係るプロジェクタ1000Eによれば、色分離光学系の光源側に配置された1つの照明装置100Eによって照明光束のスクロールを実現しているため、液晶表示装置400R,400G,400Bが複数(3つ)存在するにもかかわらず1つのスクロール機構しか必要としないため、プロジェクタの大型化を極力抑制することができるようになる。
このため、実施形態5に係るプロジェクタ1000Eは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなる。
なお、実施形態5に係るプロジェクタ1000Eにおいては、回転プリズム770の光透過面には、減反射膜が形成されている。このため、回転プリズム770における光透過率が向上するため光利用効率の低下を最小限のものにすることができるとともに、迷光レベルが低減しコントラストが向上する。
また、実施形態5に係るプロジェクタ1000Eにおいては、図6(a)〜図6(c)に示すように、インテグレータロッド120Eの光射出面120Eoは、液晶表示装置400R,400G,400Bにおける光照射領域の形状に対応して、色分離光学系200Eが構成する平面に対して直交する方向(y軸方向)に沿って圧縮された断面形状を有している。このため、アナモフィック光学系を用いなくとも、スクロール方向に圧縮された光照射領域と光非照射領域とが液晶表示装置400R,400G,400B上で順次交互にスクロールされるようになる。
インテグレータロッド120Eに代えて、色分離光学系200Eが構成する平面に対して直交する方向(y軸方向)に沿って圧縮された光射出面を有するように構成された光反射面が形成された光射出面を有するインテグレータロッドを用いることもできる。
〔実施形態6〕
図8は、本発明の実施形態6に係るプロジェクタの光学系を示す図である。図8(a)は平面図であり、図8(b)は側面図である。
実施形態6に係るプロジェクタ1000Fは、図8に示すように、実施形態5に係るプロジェクタ1000Eとは、照明装置の構成が異なる。すなわち、実施形態6に係るプロジェクタ1000Fにおいては、照明装置100Fは、被照明領域側に略平行な集束光束を射出する光源装置110Fと、光源装置110Fからの照明光束を複数の部分光束に分割するための小レンズを有する第1レンズアレイ132と、第1レンズアレイ132の複数の小レンズに対応する複数の小レンズを有する第2レンズアレイ134と、第2レンズアレイ134からの各部分光束を被照明領域で重畳させるための重畳レンズ138と、重畳レンズ138と色分離光学系200Eとの間に配置された第1のフィールドレンス750及び第2のフィールドレンズ752と、これら第1のフィールドレンズ750と第2のフィールドレンズ752との間に配置され、光軸に垂直な回転軸772を有するとともに、その回転によって、液晶表示装置400R,400G,400B上で光照射領域と光非照射領域とが液晶表示装置400R,400G,400Bの画面書込み周波数に同期して順次交互にスクロールされるように構成された回転プリズム770とを有する照明装置である。
このため、実施形態6に係るプロジェクタ1000Fにおいても、実施形態5に係るプロジェクタ1000Eの場合と同様に、上記のように構成された回転プリズム770を所定の速度で回転させることによって、液晶表示装置400R,400G,400B上で光照射領域と光非照射領域とが液晶表示装置400R,400G,400Bの画面書込み周波数に同期して順次交互にスクロールされるようになるため、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
このように、実施形態6に係るプロジェクタ1000Fは、照明装置の構成が、実施形態1〜4に係るプロジェクタ1000A〜1000Dの場合とは異なるが、実施形態1〜4に係るプロジェクタ1000A〜1000Dの場合と同様に、照明装置100Fは、3つの液晶表示装置400R,400G,400Bと共役の位置において照明光束が色分離光学系200Eが構成する平面(図8のxz平面)に対して直交する方向(図8のy軸方向)に沿ってスクロールされる結果、3つの液晶表示装置400R,400G,400B上で、光照射領域と光非照射領域とが、液晶表示装置400R,400G,400Bの画面書込み周波数に同期して、色分離光学系200Eが構成する平面(図8のxz平面)に対して直交する方向(図8のy軸方向)に沿って、順次交互にスクロールされるように構成されている。そして、3つの液晶表示装置400R,400G,400B上で光照射領域と光非照射領域とがスクロールする方向は、3つの液晶表示装置400R,400G,400Bですべて同一である。
このため、実施形態6に係るプロジェクタ1000Fによれば、上記のように構成された照明装置100Fを備えているため、液晶表示装置400R,400G,400Bの画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
また、実施形態6に係るプロジェクタ1000Fによれば、色分離光学系の光源側に配置された1つの照明装置100Fによって照明光束のスクロールを実現しているため、液晶表示装置400R,400G,400Bが複数(3つ)存在するにもかかわらず1つのスクロール機構しか必要としないため、プロジェクタの大型化を極力抑制することができるようになる。
このため、実施形態6に係るプロジェクタ1000Fは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなる。
実施形態6に係るプロジェクタ1000Fにおいては、回転プリズム770の光透過面には、減反射膜が形成されている。このため、回転プリズム770における光透過率が向上するため光利用効率の低下を最小限のものにすることができるとともに、迷光レベルが低減しコントラストが向上する。
また、実施形態6に係るプロジェクタ1000Fにおいては、図8に示すように、第2レンズアレイ134からの照明光束を所定方向の偏光軸をもつ照明光束に変換する偏光変換素子136を備えている。このため、回転プリズム770に入射する光、ひいては液晶表示装置400R,400G,400Bに照射される光を偏光光とすることができ、光利用効率を向上することができる。
なお、実施形態6に係るプロジェクタ1000Fにおいては、図8(a)及び(b)に示すように、第1レンズアレイ132の小レンズの断面形状は、液晶表示装置400R,400G,400Bにおける光照射領域の形状に対応して、色分離光学系200Eが構成する平面に対して直交する方向(y軸方向)に沿って圧縮された断面形状を有している。このため、アナモフィック光学系を用いなくとも、スクロール方向に圧縮された光照射領域と光非照射領域とが液晶表示装置400R,400G,400B上で順次交互にスクロールされるようになる。
なお、第1レンズアレイ132に代えて、色分離光学系200Eが構成する平面に対して直交する方向(y軸方向)に沿って圧縮された光射出面を有するように構成された遮光面が形成された第1レンズアレイを用いることもできる。
また、実施形態6に係るプロジェクタ1000Fにおいては、被照明領域側に略平行な集束光束を射出するために楕円面リフレクタ114及び平行化レンズ130を有する光源装置110Fを例として示したが、放物面リフレクタであってもよい。この場合は、平行化レンズを用いることなく略平行な照明光束を得ることができるため、平行化レンズを必要とする楕円面リフレクタを用いた光源装置と比較して、部品点数の少ない光学装置を実現することができる。
以上、本発明のプロジェクタを上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
(1)上記各実施形態のプロジェクタ1000A〜1000Fは透過型のプロジェクタであるが、本発明は反射型のプロジェクタにも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、透過型の液晶表示装置等のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、反射型液晶表示装置のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型のプロジェクタにこの発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクタと同様の効果を得ることができる。
(2)上記各実施形態のプロジェクタ1000A〜1000Fは、電気光学変調装置として液晶表示装置を用いているが、本発明はこれに限られない。電気光学変調装置としては、一般に、入射光を画像情報に応じて変調するものであればよく、マイクロミラー型光変調装置などを利用してもよい。マイクロミラー型光変調装置としては、例えば、DMD(デジタルマイクロミラーデバイス)(TI社の商標)を用いることができる。
実施形態1に係るプロジェクタを説明するために示す図。 インテグレータロッドを説明するために示す図。 実施形態2に係るプロジェクタを説明するために示す図。 実施形態3に係るプロジェクタを説明するために示す図。 実施形態4に係るプロジェクタを説明するために示す図。 実施形態5に係るプロジェクタを説明するために示す図。 回転プリズムの回転と液晶表示装置上の照明状態との関係を示す図。 実施形態6に係るプロジェクタの光学系を示す図。 従来のプロジェクタを説明するために示す図。 従来の他のプロジェクタを説明するために示す図。
符号の説明
10…モータ、30…回転ホイール、32…光透過領域、34…光反射領域、100A,100E,100F…照明装置、110,110F…光源装置、112…発光管、114…楕円面リフレクタ、116…補助ミラー、118…赤外線反射板、120,120B,120C,120E…インテグレータロッド、122…光学ガラス、124…ミラー、125…リサイクルミラー、126…λ/4板、128…反射型偏光板、130…平行化レンズ、132…第1レンズアレイ、134…第2レンズアレイ、136…偏光変換素子、138…重畳レンズ、140…リレーレンズ、160,170,180,190…リレー光学系、200A,200B,200C,200D,200E…色分離光学系、230,240,252,254,256…ミラー、260…台形プリズム、700、710R,710G,710B…リレー光学系、750,752…フィールドレンズ、770…回転プリズム、772…回転軸、400,400R,400G,400B…液晶表示装置、500…クロスダイクロイックプリズム、600…投写光学系、900A,900B,1000A,1000B,1000C,1000D,1000E,1000F…プロジェクタ

Claims (8)

  1. 照明装置と、
    この照明装置からの照明光束を複数の色光に分離する色分離光学系と、
    前記色分離光学系で分離された複数の色光のそれぞれを画像情報に応じて変調する複数の電気光学変調装置と、
    この複数の電気光学変調装置によって変調された色光を投写する投写光学系とを備えたプロジェクタにおいて、
    前記照明装置は、前記複数の電気光学変調装置と共役の位置において照明光束が前記色分離光学系が構成する平面に対して直交する方向に沿ってスクロールされる結果、前記複数の電気光学変調装置上で、光照射領域と光非照射領域とが、前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して、前記色分離光学系が構成する平面に対して直交する方向に沿って、互いに隣接し交互に配置されてスクロールされるように構成された照明装置であり、
    前記複数の電気光学変調装置上で光照射領域と光非照射領域とがスクロールする方向は、前記複数の電気光学変調装置ですべて同一であり、
    前記照明装置からの照明光束を前記複数の電気光学変調装置に導く導光光学系のうち、一の色光についての一の導光光学系は相対的に短い導光距離を有し、他の色光についての他の導光光学系は相対的に長い導光距離を有し、
    前記他の導光光学系は、前記一の導光光学系の構成に加えて2つのリレー光学系をさらに有する導光光学系であることを特徴とするプロジェクタ。
  2. 照明装置と、
    この照明装置からの照明光束を複数の色光に分離する色分離光学系と、
    前記色分離光学系で分離された複数の色光のそれぞれを画像情報に応じて変調する複数の電気光学変調装置と、
    この複数の電気光学変調装置によって変調された色光を投写する投写光学系とを備えたプロジェクタにおいて、
    前記照明装置は、前記複数の電気光学変調装置と共役の位置において照明光束が前記色分離光学系が構成する平面に対して直交する方向に沿ってスクロールされる結果、前記複数の電気光学変調装置上で、光照射領域と光非照射領域とが、前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して、前記色分離光学系が構成する平面に対して直交する方向に沿って、互いに隣接し交互に配置されてスクロールされるように構成された照明装置であり、
    前記複数の電気光学変調装置上で光照射領域と光非照射領域とがスクロールする方向は、前記複数の電気光学変調装置ですべて同一であり、
    前記照明装置からの照明光束を前記複数の電気光学変調装置に導く導光光学系のうち、一の色光についての一の導光光学系は相対的に短い導光距離を有し、他の色光についての他の導光光学系は相対的に長い導光距離を有し、
    前記他の導光光学系は、前記一の導光光学系の構成に加えて1つのリレー光学系及び1つの反転光学系をさらに有する導光光学系であることを特徴とするプロジェクタ。
  3. 請求項に記載のプロジェクタにおいて、
    前記反転光学系は、3枚のミラーからなる反転光学系であることを特徴とするプロジェクタ。
  4. 請求項に記載のプロジェクタにおいて、
    前記反転光学系は、断面形状が台形である台形プリズムからなる反転光学系であることを特徴とするプロジェクタ。
  5. 請求項1〜のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
    前記照明装置は、被照明領域側に照明光束を集束光束として射出する光源装置と、
    この光源装置からの照明光束が集束する位置近傍に光入射面を有し、前記光源装置からの照明光束をより均一な強度分布を有する照明光束に変換するインテグレータロッドと、
    このインテグレータロッドの光射出面のすぐ被照明領域側に配置され、光軸に平行な回転軸を有するとともに、その回転によって、前記電気光学変調装置上で光照射領域と光非照射領域とが前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して順次交互にスクロールされるように構成された光透過領域と光非透過領域とを有する回転ホイールとを有する照明装置であることを特徴とするプロジェクタ。
  6. 請求項に記載のプロジェクタにおいて、
    前記回転ホイールの光非透過領域は、光反射領域であり、かつ、前記インテグレータロッドの光入射面には、中央部に光入射のための開口部を有する反射層が配置されてなることを特徴とするプロジェクタ。
  7. 請求項のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
    前記光源装置は、楕円面リフレクタと、この楕円面リフレクタの第1焦点近傍に発光中心を有する発光管とを有する光源装置であることを特徴とするプロジェクタ。
  8. 請求項に記載のプロジェクタにおいて、
    前記発光管には、前記発光管から被照明領域側に射出される光を前記楕円面リフレクタ又は前記放物面リフレクタに向けて反射する反射手段が設けられていることを特徴とするプロジェクタ。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008216643A (ja) * 2007-03-05 2008-09-18 Sanyo Electric Co Ltd 投写型表示装置

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994022042A1 (en) * 1993-03-16 1994-09-29 Seiko Epson Corporation Projection type display device
JP2000155534A (ja) * 1998-11-20 2000-06-06 Minolta Co Ltd 投射型画像表示装置
JP2000194067A (ja) * 1998-12-24 2000-07-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 投射型表示装置、制御方法、表示パネル、映像表示装置、ビュ―ファインダ、投射型表示装置の制御方法およびビデオカメラ
JP2000193926A (ja) * 1998-12-25 2000-07-14 Seiko Epson Corp 光源ユニット及び照明光学系、並びに投写型表示装置
JP2000241917A (ja) * 1998-12-24 2000-09-08 Canon Inc 照明装置及びそれを有した投影装置
JP2001109069A (ja) * 1999-10-06 2001-04-20 Chinontec Kk プロジェクタ装置及びプロジェクタ装置の照度斑調整方法
JP2001174913A (ja) * 1999-12-21 2001-06-29 Minolta Co Ltd 表示光学装置
JP2001228533A (ja) * 2000-02-16 2001-08-24 Seiko Epson Corp プロジェクタ
JP2001242416A (ja) * 1999-11-05 2001-09-07 Texas Instr Inc <Ti> 投影装置用の逐次色再捕獲
JP2002318562A (ja) * 2001-04-23 2002-10-31 Canon Inc 投射型表示装置
JP2003035808A (ja) * 2001-07-23 2003-02-07 Minolta Co Ltd 回折格子,偏光分離素子及び液晶プロジェクタ
WO2003053070A1 (en) * 2001-12-19 2003-06-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. Color protection display system with reduced hue variation
JP2003186111A (ja) * 2001-12-14 2003-07-03 Seiko Epson Corp 照明装置ならびにプロジェクタとその駆動方法
JP2003207845A (ja) * 2002-01-16 2003-07-25 Mitsubishi Electric Corp 投写装置及びランプユニット
JP2003233122A (ja) * 2002-02-08 2003-08-22 Seiko Epson Corp プロジェクタ
JP2004004619A (ja) * 2002-03-28 2004-01-08 Sanyo Electric Co Ltd 投写型映像表示装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3184404B2 (ja) * 1994-07-13 2001-07-09 松下電子工業株式会社 反射鏡付きメタルハライドランプ
JPH09113994A (ja) * 1995-10-18 1997-05-02 Sanyo Electric Co Ltd 液晶プロジェクタ
JP3640367B2 (ja) * 1997-01-17 2005-04-20 フジノン株式会社 液晶ビデオプロジェクタ
JPH11143378A (ja) * 1997-11-07 1999-05-28 Nagano Kogaku Kenkyusho:Kk 照明装置

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994022042A1 (en) * 1993-03-16 1994-09-29 Seiko Epson Corporation Projection type display device
JP2000155534A (ja) * 1998-11-20 2000-06-06 Minolta Co Ltd 投射型画像表示装置
JP2000194067A (ja) * 1998-12-24 2000-07-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 投射型表示装置、制御方法、表示パネル、映像表示装置、ビュ―ファインダ、投射型表示装置の制御方法およびビデオカメラ
JP2000241917A (ja) * 1998-12-24 2000-09-08 Canon Inc 照明装置及びそれを有した投影装置
JP2000193926A (ja) * 1998-12-25 2000-07-14 Seiko Epson Corp 光源ユニット及び照明光学系、並びに投写型表示装置
JP2001109069A (ja) * 1999-10-06 2001-04-20 Chinontec Kk プロジェクタ装置及びプロジェクタ装置の照度斑調整方法
JP2001242416A (ja) * 1999-11-05 2001-09-07 Texas Instr Inc <Ti> 投影装置用の逐次色再捕獲
JP2001174913A (ja) * 1999-12-21 2001-06-29 Minolta Co Ltd 表示光学装置
JP2001228533A (ja) * 2000-02-16 2001-08-24 Seiko Epson Corp プロジェクタ
JP2002318562A (ja) * 2001-04-23 2002-10-31 Canon Inc 投射型表示装置
JP2003035808A (ja) * 2001-07-23 2003-02-07 Minolta Co Ltd 回折格子,偏光分離素子及び液晶プロジェクタ
JP2003186111A (ja) * 2001-12-14 2003-07-03 Seiko Epson Corp 照明装置ならびにプロジェクタとその駆動方法
WO2003053070A1 (en) * 2001-12-19 2003-06-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. Color protection display system with reduced hue variation
JP2003207845A (ja) * 2002-01-16 2003-07-25 Mitsubishi Electric Corp 投写装置及びランプユニット
JP2003233122A (ja) * 2002-02-08 2003-08-22 Seiko Epson Corp プロジェクタ
JP2004004619A (ja) * 2002-03-28 2004-01-08 Sanyo Electric Co Ltd 投写型映像表示装置

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