(57)【要約】【課題】光路上の単一の集光点に光学素子を配置することなく、常時２つの色光を投影することを可能にする偏光変換装置およびそれを用いた画像投影装置を提供する。【解決手段】偏光変換装置は、緑色光の偏光方向を９０度回転させる所定の幅とこれに等しい所定の間隔とを有する第１の波長選択性偏光変換素子(15a)、および、青色光の偏光方向を９０度回転させる所定の幅と間隔とを有する第２の波長選択性偏光変換素子(15b)を、光軸方向に見て交互に配置した第１の偏光変換部材(7a)と、この第１の偏光変換部材(7a)と対向して配置され、所定の幅と間隔とを有する第１の波長選択性偏光変換素子(15c)、および、所定の幅と間隔とを有する第２の波長選択性偏光変換素子(15d)を、光軸方向に見て同一位置に配置した第２の偏光変換部材(7b)とを備え、第１の偏光変換部材(7a)と第２の偏光変換部材(7b)との相対位置を、所定の幅だけずらすように、相対的に往復移動させる。【選択図】図３
2010026403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長を有する光の偏光方向を９０度回転させる所定の幅及び該所定の幅と略等しい所定の間隔を有する第１の波長選択性偏光変換素子、および、第２の波長を有する光の偏光方向を９０度回転させる前記所定の幅と前記所定の間隔を有する第２の波長選択性偏光変換素子を、光軸方向に見て交互に配置した第１の偏光変換部材と、
該第１の偏光変換部材と対向して配置され、前記所定の幅と前記所定の間隔を有する前記第１の波長選択性偏光変換素子、および、前記所定の幅と前記所定の間隔を有する前記第２の波長選択性偏光変換素子を、光軸方向に見て同一位置に配置した第２の偏光変換部材とを備え、
前記第１の偏光変換部材と前記第２の偏光変換部材との相対位置を、前記所定の幅だけずらすように、前記第１の偏光変換部材と前記第２の偏光変換部材とを相対的に往復移動させることにより、前記第１の波長を有する光の偏光方向および前記第２の波長を有する光の偏光方向を直交させて、順次９０度回転させるように構成したことを特徴とする偏光変換装置。
【請求項２】
第１の波長を有する光、第２の波長を有する光および第３の波長を有する光を含む照明光を射出する光源と、該光源からの照明光を画像信号に基づいて変調して反射させる２つの反射型表示素子と、前記光源からの照明光を分離して前記２つの反射型表示素子に入射させるとともに、前記２つの反射型表示素子で変調された変調光を合成する光分離合成手段とを有し、前記光分離合成手段で合成された変調光を投影するようにした画像投影装置において、
前記光源と前記光分離合成手段との間に設けられ、前記第１の波長を有する光の偏光方向を９０度回転させる所定の幅及び該所定の幅と略等しい所定の間隔を有する第１の波長選択性偏光変換素子、および、前記第２の波長を有する光の偏光方向を９０度回転させる前記所定の幅と前記所定の間隔を有する第２の波長選択性偏光変換素子を、光軸方向に見て交互に配置した第１の偏光変換部材と、該第１の偏光変換部材と対向して配置され、前記所定の幅と前記所定の間隔を有する前記第１の波長選択性偏光変換素子、および、前記所定の幅と前記所定の間隔を有する第２の波長選択性偏光変換素子を、光軸方向に見て同一位置に配置した第２の偏光変換部材とを備える偏光変換装置と、
前記第１の偏光変換部材と前記第２の偏光変換部材との相対位置を、前記所定の幅だけずらすように、前記第１の偏光変換部材と前記第２の偏光変換部材とを相対的に往復移動させて、前記第１の波長を有する光の偏光方向および前記第２の波長を有する光の偏光方向を直交させて、順次９０度回転させる駆動手段と、
前記光分離合成手段と前記２つの反射型表示素子のいずれか一方との間に設けられた、前記第３の波長を有する光のみを透過させるフィルタとを有し、
前記駆動手段による前記第１の偏光変換部材と前記第２の偏光変換部材との相対的往復移動に同期して、前記光分離合成手段により、前記２つの反射型表示素子の一方には、前記フィルタを介して前記第３の波長を有する光を入射させ、前記２つの反射型表示素子の他方には、前記第１の波長を有する光または前記第２の波長を有する光を選択的に入射させて、前記第１の波長を有する光の変調光と前記第３の波長を有する光の変調光、または、前記第２の波長を有する光の変調光と前記第３の波長を有する光の変調光とを合成して投影するよう構成したこと
を特徴とする画像投影装置。
【請求項３】
前記光源と前記光分離合成手段との間に、前記光源から入射した光束を内側面で反射させて出射させる角柱状のロッドインテグレータと、前記ロッドインテグレータを出射した光束により同一の平面上に複数の光源像を形成するように配置したレンズ系とをさらに備え、前記第１の偏光変換部材および前記第２の偏光変換部材を、前記複数の光源像を含む前記平面の近傍に配置したことを特徴とする請求項２に記載の画像投影装置。
【請求項４】
前記光源と前記光分離合成手段との間に、前記光源から入射した光束を複数の光束に分割するフライアイレンズと、前記フライアイレンズを出射した前記複数の光束の偏光方向を揃える偏光変換手段と、前記偏光変換手段で変換された前記複数の光束が、同一平面上に複数の光源像を結像するように配置したレンズ系とをさらに備え、前記第１の偏光変換部材および前記第２の偏光変換部材を、前記複数の光源像を含む前記平面の近傍に配置したことを特徴とする請求項２に記載の画像投影装置。
【請求項５】
前記光分離合成手段と前記２つの反射型表示素子のそれぞれとの間に配置した２つの四分の一波長板を備え、前記光分離合成手段は偏光ビームスプリッタであり、前記２つの反射型表示素子は、ミラーアレイにより構成され、該ミラーアレイのミラーを傾けることにより画像を表示する反射型表示素子であることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の画像投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光変換装置およびこれを用いて画像をスクリーンに拡大投影する画像投影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像投影装置として、例えば、光源からの赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の光を２色ずつの色光のグループに分け、この２つのグループの色光を時分割で順次切り替えるとともに、この２つのグループの共通する色光と他の色光との偏光方向を異ならせることにより、各グループの２色の色光の光路を偏光方向の違いを利用して分離して、分離されたそれぞれの光を画像変調素子で変調して投影する画像投影装置が知られている（例えば、特許文献１−３参照）。
【０００３】
図１０は、特許文献１に記載の反射型画像投影装置を示すものである。この反射型画像投影装置では、高圧水銀ランプ（ＵＨＰ）からなる光源１０１からの白色光が、楕円鏡１０２により集光されて、カラーホイール１０３を経て、ガラスロッド１０４に入射される。カラーホイール１０３は、図１１に示すように、シアン（Ｂ、Ｇの成分を含む光）の光を透過させる領域１０３ａとマゼンダ（Ｂ、Ｒの成分を含む光）の光を透過させる領域１０３ｂとを有して構成されている。図１０でガラスロッド１０４に入射した光は、照明レンズ１０５およびフィールドレンズ１０６を経由して、略平行光として偏光板１０７入射し、紙面に対して垂直方向の成分のみを有する偏光として、偏光制御素子１０８に入射する。偏光制御素子１０８は、図１２に示すように、入射光のうちＢの成分のみ偏光方向を紙面に対して平行方向に回転し、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１０９に入射させる。図１３に示すようにＢの偏光成分は、Ｐ偏光となるためＰＢＳ１０９を透過し、ＲおよびＧの成分はＳ偏光となるためＰＢＳ１０９で反射される。ＰＢＳ１０９を透過・反射した光は、それぞれ図１０で示す対応する反射型液晶素子１１０−１、１１０−２で、画像信号により変調されて偏光方向が９０°回転され、投影レンズ１１１を経由して、図示しないスクリーンに投影される。
【０００４】
このような構成によって、特許文献１に記載の画像投影装置では、カラーホイール１０３を回転させることにより、このカラーホイール１０３を透過する色光が、シアンおよびマゼンダの２つの色光間を時分割で切り替わるようにしている。その結果、装置全体として、従来知られているようなＲ、Ｇ、Ｂの３色の光路をそれぞれ分離して、３つの画像変調素子でそれぞれ変調し、さらに色合成してスクリーンに投影する構成とするよりも、装置全体の構成が単純化でき安価で小型の装置を提供することができる。また、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色光をそれぞれ１色づつ時分割で切り替える場合と比較すると、２色の成分を常に投影しているため、より明るい投影画像を得ることができる。
【特許文献１】特許第３５２２５９１号公報
【特許文献２】特許第３５７１５８２号公報
【特許文献３】特許第３６１８６１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この方式では、光源からの光の集光する位置にカラーホイールを配置しているので、光源から放出される白色光のエネルギーがカラーホイール上に集中し、カラーホイールを熱により損傷させるおそれがある。このような問題を解決する方法として、例えば図１４に示すように、カラーホイール１０３を、フィールドレンズ１０６と偏光板１０７との間の平行光路上に配置することが考えられる。しかし、この場合には、カラーホイールが大きくなり、その結果装置全体が大きくなり価格も高くなるという問題が生じることになる。
【０００６】
したがって、これらの点に着目してなされた本発明の目的は、光路上の単一の集光点に光学素子を配置することなく、常時２つの色光を投影して明るい画像を表示することを可能とする偏光変換装置、および、この偏光変換装置を用いた小型で安価な画像投影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する請求項１に記載の偏光変換装置の発明は、第１の波長を有する光の偏光方向を９０度回転させる所定の幅及び該所定の幅と略等しい所定の間隔を有する第１の波長選択性偏光変換素子、および、第２の波長を有する光の偏光方向を９０度回転させる前記所定の幅と前記所定の間隔を有する第２の波長選択性偏光変換素子を、光軸方向に見て交互に配置した第１の偏光変換部材と、該第１の偏光変換部材と対向して配置され、前記所定の幅と前記所定の間隔を有する前記第１の波長選択性偏光変換素子、および、前記所定の幅と前記所定の間隔を有する前記第２の波長選択性偏光変換素子を、光軸方向に見て同一位置に配置した第２の偏光変換部材とを備え、前記第１の偏光変換部材と前記第２の偏光変換部材との相対位置を、前記所定の幅だけずらすように、前記第１の偏光変換部材と前記第２の偏光変換部材とを相対的に往復移動させることにより、前記第１の波長を有する光の偏光方向および前記第２の波長を有する光の偏光方向を直交させて、順次９０度回転させるように構成したことを特徴とするものである。
【０００８】
上記目的を達成する請求項２に記載の画像投影装置の発明は、第１の波長を有する光、第２の波長を有する光および第３の波長を有する光を含む照明光を射出する光源と、該光源からの照明光を画像信号に基づいて変調して反射させる２つの反射型表示素子と、前記光源からの照明光を分離して前記２つの反射型表示素子に入射させるとともに、前記２つの反射型表示素子で変調された変調光を合成する光分離合成手段とを有し、前記光分離合成手段で合成された変調光を投影するようにした画像投影装置において、前記光源と前記光分離合成手段との間に設けられ、前記第１の波長を有する光の偏光方向を９０度回転させる所定の幅及び該所定の幅と略等しい所定の間隔を有する第１の波長選択性偏光変換素子、および、前記第２の波長を有する光の偏光方向を９０度回転させる前記所定の幅と前記所定の間隔を有する第２の波長選択性偏光変換素子を、光軸方向に見て交互に配置した第１の偏光変換部材と、該第１の偏光変換部材と対向して配置され、前記所定の幅と前記所定の間隔を有する前記第１の波長選択性偏光変換素子、および、前記所定の幅と前記所定の間隔を有する第２の波長選択性偏光変換素子を、光軸方向に見て同一位置に配置した第２の偏光変換部材とを備える偏光変換装置と、前記第１の偏光変換部材と前記第２の偏光変換部材との相対位置を、前記所定の幅だけずらすように、前記第１の偏光変換部材と前記第２の偏光変換部材とを相対的に往復移動させて、前記第１の波長を有する光の偏光方向および前記第２の波長を有する光の偏光方向を直交させて、順次９０度回転させる駆動手段と、前記光分離合成手段と前記２つの反射型表示素子のいずれか一方との間に設けられた、前記第３の波長を有する光のみを透過させるフィルタとを有し、前記駆動手段による前記第１の偏光変換部材と前記第２の偏光変換部材との相対的往復移動に同期して、前記光分離合成手段により、前記２つの反射型表示素子の一方には、前記フィルタを介して前記第３の波長を有する光を入射させ、前記２つの反射型表示素子の他方には、前記第１の波長を有する光または前記第２の波長を有する光を選択的に入射させて、前記第１の波長を有する光の変調光と前記第３の波長を有する光の変調光、または、前記第２の波長を有する光の変調光と前記第３の波長を有する光の変調光とを合成して投影するよう構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像投影装置において、前記光源と前記光分離合成手段との間に、前記光源から入射した光束を内側面で反射させて出射させる角柱状のロッドインテグレータと、前記ロッドインテグレータを出射した光束により同一の平面上に複数の光源像を形成するように配置したレンズ系とをさらに備え、前記第１の偏光変換部材および前記第２の偏光変換部材を、前記複数の光源像を含む前記平面の近傍に配置したことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の画像投影装置において、前記光源と前記光分離合成手段との間に、前記光源から入射した光束を複数の光束に分割するフライアイレンズと、前記フライアイレンズを出射した前記複数の光束の偏光方向を揃える偏光変換手段と、前記偏光変換手段で変換された前記複数の光束が、同一平面上に複数の光源像を結像するように配置したレンズ系とをさらに備え、前記第１の偏光変換部材および前記第２の偏光変換部材を、前記複数の光源像を含む前記平面の近傍に配置したことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれか１項に記載の画像投影装置において、前記光分離合成手段と前記２つの反射型表示素子のそれぞれとの間に配置した２つの四分の一波長板を備え、前記光分離合成手段は偏光ビームスプリッタであり、前記２つの反射型表示素子は、ミラーアレイにより構成され、該ミラーアレイのミラーを傾けることにより画像を表示する反射型表示素子であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、第１の偏光変換部材と第２の偏光変換部材との相対位置を、所定の幅だけずらすように、第１の偏光変換部材と第２の偏光変換部材とを相対的に往復移動させることにより、第１の波長を有する光の偏光方向および第２の波長を有する光の偏光方向が直交して順次９０度回転するので、上記の相対的往復移動に同期して、光分離合成手段により、２つの反射型表示素子の一方には、フィルタを介して第３の波長を有する光を入射させ、他方には、第１の波長を有する光または第２の波長を有する光を選択的に入射させて、第１の波長を有する光の変調光と第３の波長を有する光の変調光、または、第２の波長を有する光の変調光と第３の波長を有する光の変調光とを合成して投影することによって、光路上の単一の集光点に光学素子を配置することなく、順次、常時２つの色光を投影して明るい画像を表示することを可能とする偏光変換装置、および、この偏光変換装置を用いた小型で安価な画像投影装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
【００１４】
（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態に係る画像投影装置の模式図である。
【００１５】
本実施の形態では、照明光の光源のランプ１として、キセノンランプなどの白色光源を用い、その背面にランプ１からの光を反射し、光軸上に集光させる楕円型の反射面を有するリフレクタ２を配置する。さらに、このリフレクタ２からの反射光の集光点に光入射面を一致させるように、ロッドインテグレータ３を配置する。このロッドインテグレータ３は、表示画像の照度を均一にするためのものであり、光軸方向に長い四角柱の形状を有し、その内側面で光を反射させて伝達する。ロッドインテグレータ３の出射側には、出射レンズ４、重ね合わせレンズ５、偏光板６、偏光変換装置を構成する２つの偏光変換部材７ａ、７ｂが順に配置されており、ロッドインテグレータ３を出射した光は、出射レンズ４と重ね合わせレンズ５とを経て光束が広げられた後、偏光板６に入射するように構成する。さらに、この偏光板６は、紙面に対して垂直方向の光のみを透過して、偏光変換部材７ａに入射させるように構成する。
【００１６】
図２は、偏光変換装置を構成する偏光変換部材７ａおよび７ｂの斜視図である。偏光変換部材７ａは、透明基板１４ａの入射側の表面に、例えば幅１００μｍの複数の波長選択性偏光変換素子１５ａを、互いに平行に１００μｍの間隔を置いて配置するとともに、出射側の表面には、入射側の隣接する波長選択性偏光変換素子１５ａの間にそれぞれ波長選択性偏光変換素子１５ｂが位置するように複数の波長選択性偏光変換素子１５ｂを配置して構成する。また、偏光変換部材７ｂは、透明基板１４ｂの入射側の表面に、例えば幅１００μｍの複数の波長選択性偏光変換素子１５ｃを互いに平行に１００μｍの間隔を置いて配置するとともに、出射側の表面には、入射側の波長選択性偏光変換素子１５ｃと重なるように複数の波長選択性偏光変換素子１５ｄを配置して構成する。
【００１７】
また、偏光変化部材７ａと７ｂとは、波長選択性偏光変換素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄが互いに平行になるように、隣接して対向配置する。
【００１８】
偏光変換部材７ａ，７ｂの入射側に設けられた波長選択性偏光変換素子１５ａ、１５ｃは、第１の波長を有する光である緑色光のみの偏光方向を９０度回転させる。また、出射側に設けられた波長選択性偏光変換素子１５ｂ、１５ｄは第２の波長を有する光である青色光のみの偏光方向を９０度回転させる。本実施の形態では、図１において波長選択性偏光変換素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの方向は紙面に垂直方向となっている。
【００１９】
さらに、図１において偏光変換部材７ｂの出射側には、Ｓ偏光を反射しＰ偏光を透過させる特性を有し光分離合成手段を構成するＰＢＳ８を設ける。また、ＰＢＳ８を透過した照明光の光路上には、フィールドレンズ９ａ、λ／４板１１ａを順に設け、ランプ１からの照明光が反射型表示素子であるデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）１２ａを照射するように構成する。
【００２０】
また、ＰＢＳ８で反射された照明光の光路上には、フィールドレンズ９ｂ、赤色光のみを選択的に透過させるバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０およびλ／４板１１ｂを順に設け、ランプ１からの照明光がＤＭＤ１２ｂを照射するように構成する。
【００２１】
さらに、λ／４板１１ａおよびフィールドレンズ９ａは、ＤＭＤ１２ａで反射された変調光の光路にも位置し、これらλ／４板１１ａおよびフィールドレンズ９ａを透過した変調光は、ＰＢＳ８に再び入射するように構成される。また、λ／４板１１ｂ、ＢＰＦ１０、およびフィールドレンズ９ｂは、ＤＭＤ１２ｂで反射された変調光の光路にも位置し、これらλ／４板１１ｂ、ＢＰＦ１０およびフィールドレンズ９ｂを透過した変調光も、ＰＢＳ８に再び入射するように構成される。ただし、照明光がＢＰＦ１０を透過しているため、変調光は赤色光であるから、ＢＰＦ１０は変調光に対しては特に作用しない。
【００２２】
また、ＰＢＳ８に対して入射するＤＭＤ１２ａからの変調光のＰＢＳ８による反射側であり、かつ、ＤＭＤ１２ｂからの変調光のＰＢＳ８による透過側には、投影レンズ１３が設けられ、上記２つの変調光を図示しないスクリーン上で結像させるようにしている。
【００２３】
本実施の形態では、ＤＭＤ１２ａ、１２ｂから反射された変調光を、ＰＢＳ８に略垂直に入射させるため、ランプ１からの照明光をＰＢＳ８に斜めから入射させている。以下の図では、図８を除き、簡単のために、上記の照明光の光路の傾斜は無いものとして図示している。
【００２４】
図３は、この光学系において緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光、第３の波長を有する光である赤色（Ｒ）光の各色光の光路を示す説明図である。なお、添字のｓ、ｐは偏光方向が、Ｓ偏光、Ｐ偏光であることを示す。偏光板６により紙面に垂直方向に偏光された白色光Ｗｓは、前述の偏光変換部材７ａ、７ｂに入射する。前述のように、偏光変換部材７ａ，７ｂの入射側には、緑色の波長成分の光のみ偏光方向を９０度回転させる波長選択性偏光変換素子１５ａ、１５ｃが設けられ、出射側には青色の波長成分の光のみ偏光方向を９０度回転させる波長選択性偏光変換素子１５ｂ、１５ｄが設けられている。光軸方向に見ると、上述したように、偏光変換部材７ａでは、これら２つの波長選択性偏光変換素子１５ａ、１５ｂが互い違いに配置され、偏光変換部材７ｂでは、これら２つの波長選択性偏光変換素子１５ｃ、１５ｄが同じ位置に重なって配置されている。なお、本図では、簡単のために、フィールドレンズ９ａ、９ｂを省略している。
【００２５】
そこで、図３（ａ）に示したように、波長選択性偏光変換素子１５ａ、１５ｃ、１５ｄが同じ高さ位置となるように、偏光変換部材７ａ、７ｂが対向配置されている場合は、白色光Ｗｓの青色成分Ｂｓは、偏光変換部材７ａおよび７ｂを透過する際、それぞれ異なる位置に配列された波長選択性偏光変換素子１５ｂおよび１５ｄを透過するので、９０度偏光方向が回転されてＢｐとなる。一方、緑色成分Ｇｓは、偏光変換部材７ａおよび７ｂの波長選択性偏光変換素子１５ａおよび１５ｃを順次透過して偏光方向が元に戻るとともに、偏光変換部材７ａの波長選択性偏光変換素子１５ｂを透過する際は偏光方向の回転は受けないので、偏光方向は変化しない。また、偏光変換部材７ａ、７ｂは赤色成分Ｒｓには作用しないので、偏光方向はＳ偏光のまま変化しない。
【００２６】
２つの偏光変換部材７ａ、７ｂを透過した各色光Ｂｐ、Ｒｓ、Ｇｓは、ＰＢＳ８に入射する。Ｐ偏光成分より成る青色光Ｂｐは、ＰＢＳ８を透過し、λ／４板１１ａを経てＤＭＤ１２ａに入射する。ＤＭＤ１２ａは、画像信号に基づいて反射方向を変調して、具体的には画素のＯＮ／ＯＦＦに従い微小なミラーの傾きを変化させ、この入射光を反射する。この反射光は再びλ／４板１１ａを透過する。λ／４板１１ａを往復で２度透過することによって、青色光の偏光方向は９０度回転され、Ｓ偏光となってＰＢＳ８で図１で示した投影レンズ１３方向に反射される。一方、Ｓ偏光成分より成る赤色光Ｒｓおよび緑色光Ｇｓは、ＰＢＳ８で反射されＢＰＦ１０に入射する。ここで、ＢＰＦ１０は、赤色光を透過し、青色光および緑色光を透過させない波長特性を有する。このため赤色光ＲｓのみがＢＰＦ１０を透過し、λ／４波長板１１ｂを経てＤＭＤ１２ｂで画像信号に基づき変調を受け反射され、再度λ／４波長板１１ｂを透過する。λ／４板１１ｂを往復で２度透過することによって、赤色光の偏光方向は９０度回転され、Ｐ偏光となってＰＢＳ８を透過して投影レンズ１３方向に出射する。
【００２７】
一方、偏光変換部材７ｂを下方向に移動させて図３（ｂ）に示したように、波長選択性偏光変換素子１５ｂ、１５ｃ、１５ｄが同じ高さ位置となるように、偏光変換部材７ａ、７ｂが対向配置されている場合は、白色光Ｗｓの緑色成分Ｇｓは、偏光変換部材７ａおよび７ｂを透過する際、それぞれ異なる位置に配列された波長選択性偏光変換素子１５ａおよび１５ｃを透過するので、９０度偏光方向が回転されてＧｐとなる。一方、青色成分Ｂｓは、偏光変換部材７ａおよび７ｂの波長選択性偏光変換素子１５ｂおよび１５ｄを順次透過して偏光方向が元に戻るとともに、偏光変化部材７ａの波長選択性偏光変換素子１５ａを透過する際は偏光方向の回転は受けないので、偏光方向は変化しない。また、偏光変換部材７ａ、７ｂは赤色成分Ｒｓには作用しないので、偏光方向はＲｓのまま変化しない。
【００２８】
このため、偏光変換部材７ａ、７ｂを透過した各色光Ｇｐ、Ｒｓ、Ｂｓについては、上記の図３（ａ）の場合において、青色光と緑色光が入れ替わり、ＤＭＤ１２ａで画像信号により変調を受けた緑色光Ｇｓと、ＤＭＤ１２ｂで画像信号により変調を受けた赤色光Ｒｐが、図１で示した投影レンズ１３方向に出射し、青色光ＢｓはＢＰＦ１０によって透過を阻止される。
【００２９】
図４は、図１で示した画像投影装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。この制御系は偏光変換部材７ｂおよびＤＭＤ１２ａ、１２ｂを制御するためのコントローラ１６を含んで構成される。コントローラ１６は、各色成分ごとの画像信号を処理する赤画像処理回路１７ｒ、青画像処理回路１７ｂおよび緑画像処理回路１７ｇ、ならびに、青画像処理回路１７ｂからの信号と緑画像処理回路１７ｇからの信号とを切り替えるための画像切り替え回路１８を備える。
【００３０】
さらに、上記制御系は、偏光変換部材７ｂを駆動する駆動手段として、コントローラ１６により制御される駆動用ドライバ１９と、この駆動用ドライバ１９により駆動されるアクチュエータ２０とを備える。また、ＤＭＤ１２ａを駆動するための表示素子ドライバ２１ａと、ＤＭＤ１２ｂを駆動するための表示素子ドライバ２１ｂとを有する。表示素子ドライバ２１ａは、画像切り替え回路１８で切り替えられた青画素処理回路１７ｂまたは緑画素処理回路１７ｇの出力信号を受けて、ＤＭＤ１２ａを駆動する。また、表示素子ドライバ２１ｂは、赤画素処理回路１７ｒの出力信号を受けてＤＭＤ１２ｂを駆動する。
【００３１】
本実施の形態では、アクチュエータ２０としてピエゾ素子を使用して、偏光変換部材７ｂを上下に駆動する。このようにピエゾ素子を使用することで、高速に、かつ、精度高く上下移動させることができる。ピエゾ素子のストロークは通常、百数十μｍ程度なので、波長選択性偏光変換素子の間隔が１００μｍ程度の場合に適している。また、ピエゾ素子は応答速度が速いので、図３（ａ）と図３（ｂ）との間の切り替えの移動時間を短くして、図３（ａ）および図３（ｂ）の静止時間を長くすることができ、これにより、青色光および緑色光の中で、偏光方向が回転している部分と回転していない部分とが混在する時間を短くでき、偽色の発生を有効に防止できる。
【００３２】
以上のような構成によって、図１のランプ１を出射した白色光は、リフレクタ２で反射され、ロッドインテグレータ３、出射レンズ４、重ね合わせレンズ５、偏光板６および偏光変換部材７ａ、７ｂを経てＰＢＳ８に入射する。
【００３３】
このとき、偏光変換部材７ａ、７ｂが図３（ａ）で示した相対位置にあれば、ＰＢＳ８を透過した青色光が、フィールドレンズ９ａ、λ／４板１１ａを経てＤＭＤ１２ａを照射し、このＤＭＤ１２ａで、図４の青画素処理回路１７ｂの出力信号によって変調されて反射され、λ／４板１１ａ、フィールドレンズ９ａを経てＰＢＳ８で反射されて投影レンズ１３を経て、図示しないスクリーン上に所望の画像の青色成分を投影する。また、同時にＰＢＳ８で反射された赤色光が、フィールドレンズ９ｂ、ＢＰＦ１０、λ／４板１１ｂを経てＤＭＤ１２ｂを照射し、このＤＭＤ１２ｂで、図４の赤画素処理回路１７ｒの出力信号によって変調されて反射され、λ／４板１１ｂ、ＢＰＦ１０、フィールドレンズ９ｂを経てＰＢＳ８を透過して、投影レンズ１３を経て、図示しないスクリーン上に所望の画像の赤色成分を投影する。
【００３４】
また、偏光変換部材７ａ、７ｂが図３（ｂ）で示した相対位置にあれば、ＰＢＳ８を透過した緑色光が、フィールドレンズ９ａ、λ／４板１１ａを経てＤＭＤ１２ａを照射し、このＤＭＤ１２ａで、図４の緑画素処理回路１７ｂの出力信号によって変調されて反射され、λ／４板１１ａ、フィールドレンズ９ａを経てＰＢＳ８で反射されて投影レンズ１３を経て、図示しないスクリーン上に所望の画像の緑色成分を投影する。また、同時にＰＢＳ８で反射された赤色光が、フィールドレンズ９ｂ、ＢＰＦ１０、λ／４板１１ｂを経てＤＭＤ１２ｂを照射し、このＤＭＤ１２ｂで、図４の赤画素処理回路１７ｒの出力信号によって変調されて反射され、λ／４板１１ｂ、ＢＰＦ１０、フィールドレンズ９ｂを経てＰＢＳ８を透過して、投影レンズ１３を経て、図示しないスクリーン上に所望の画像の赤色成分を投影する。
【００３５】
そして、偏光変換部材７ａ、７ｂの図３（ａ）の配置と図３（ｂ）の配置は、図４におけるコントローラ１６により制御される。コントローラ１６は、駆動用ドライバ１９によりアクチュエータ２０を駆動させ、波長選択性偏光変換素子７ｂを上下方向に繰り返し往復移動させ、図３（ａ）に示した状態と図３（ｂ）に示した状態とを高速に切り替える。さらに、この切り替えと同期させて、画像切り替え回路１８により、図３（ａ）の状態では青画像処理回路１７ｂの出力信号を、また、図３（ｂ）の状態では緑画像処理回路１７ｇの出力信号を、ＤＭＤ１２ａを駆動する表示素子ドライバ２１ａに送信する。一方、赤画像処理回路１７ｒからの出力信号は、ＤＭＤ１２ｂを駆動する表示素子ドライバ２１ｂに常時送信される。
【００３６】
このようにして、赤と青および赤と緑の２つの色光による図示しないスクリーンへの画像投影が、高速で切り替えられ、視覚的には赤、緑、青の３原色を合成した所望の投影画像が得られる。
【００３７】
以上のように、本実施の形態では、集光点でない照明光路中に、偏光変換部材７ａ、７ｂを配置して、赤色光については偏光を変換することなく、緑色光および青色光については、選択的に偏光を変換して、常時２つの色光により画像を投影するようにしている。したがって、偏光変換部材７ａ、７ｂは、熱損傷を受けることが無いとともに、偏光変換部材７ａ、７ｂは、配置位置における照明光束の断面の大きさがあれば十分なので、小型で安価な画像投影装置を提供することができる。また、偏光変換部材７ａ、７ｂは、照明光路中で光束が絞り込まれない位置であれば、ランプ１とＰＢＳ８との間の任意の場所に配置することが可能であり、画像投影装置の設計上の自由度も大きい。
【００３８】
（第２実施の形態）
図５は、本発明の第２実施の形態における光学系を説明するための図である。本実施の形態は、第１実施の形態において、偏光変換部材７ａ、７ｂの配置を以下で述べる所定の位置とし、また、波長選択性偏光変換素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの幅および間隔を以下で述べる所定の大きさとし、さらに、アクチュエータをピエゾ素子ではなくモータとしたものである。図５は、ランプ１からＤＭＤ１２ａ、１２ｂに至る照明光学系の概略構成を示し、ＰＢＳ８、ＢＰＦ１０、λ／４板１１ａ、１１ｂは、簡単のために省略している。以下において特に記載しない構成要素については、第１実施の形態と同様である。
【００３９】
図５において、１次光源像２２は、同一平面２３上に形成されるロッドインテグレータ３によるランプ１の複数の１次光源像（虚像）であり、２次光源像２４は、出射レンズ４および重ね合わせレンズ５より構成されるレンズ系によって同一平面２５上に形成されるランプ１の２次光源像（実像）である。ランプ１からの光がロッドインテグレータ３を通過する際に、このロッドインテグレータの内側面で反射されることによって、ランプ１の１次光源像および２次光源像は、縦横に略等間隔に並んだ格子点状となる。本実施の形態では、偏光板６を重ね合わせレンズ５と２次光源像２４との間に配置し、また、偏光変換部材７ａ、７ｂは２次光源像２４が形成される平面２５に略一致するように配置する。なお、図５では偏光変換部材７ａ、７ｂは平面２５を挟むように配置されているが、両者が近接していれば、偏光変換部材７ａ、７ｂを共に平面２５の入射側あるいは出射側に配置しても良い。このように、偏光変換部材７ａ、７ｂを２次光源像２４の近傍に配置しても、集光点が複数、例えば、５×５の格子状で２５個となるため、１点当たりの光量が減り、波長選択性偏光変換素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄが損傷を受けることが避けられる。
【００４０】
ロッドインテグレータ３の光出射面は、出射レンズ４、重ね合わせレンズ５、フィールドレンズ９ａ、９ｂを用いて、ＤＭＤ１２ａ、ＤＭＤ１２ｂの反射面と共役の関係となるようにする。本実施例では、ＤＭＤ１２ａ、１２ｂの反射面を例えば１辺の長さ１０ｍｍの正方形とし、ロッドインテグレータ３の開口幅を例えば３ｍｍとする。
【００４１】
この構成において、ロッドインテグレータ３の光入射面を含む平面２３上に形成される１次光源像２２の格子間隔は、ロッドインテグレータ３の開口幅と等しくなる。また、出射レンズ４と重ね合わせレンズ５とによって定まる１次光源像２２に対する２次光源像２４の倍率を１倍とし、２次光源像２４の間隔を１次光源像２２の間隔と等しくすることによって、２次光源像（実像）の格子間隔も、ロッドインテグレータ３の開口幅と等しくさせる。
【００４２】
図６は、偏光変換部材７ａ、７ｂの配置と波長選択性偏光変換素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの幅および間隔とを説明する図である。図６（ａ）は２次光源像２４と偏光変換部材７ａとを照明光の光路に沿う方向に見た平面図である。また、図６（ｂ）は、図６（ａ）と同じ高さ位置から見た偏光変換部材７ａ、７ｂの側面図である。前述のようにランプ１の２次光源像２４は２次元の格子点状である。そこで、偏光変換部材７ａ、７ｂの波長選択性偏光変換素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの幅および間隔を、２次光源像２４の各光源像の間隔と等しくし、偏光変換部材７ｂの移動量（図６における上下方向の移動量）もこれと同じ大きさとする。また、偏光変換部材７ａ、７ｂは、図３（ａ）および図３（ｂ）の状態で、各光源像２４が、波長選択性偏光変換素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの素子の幅の中央付近に位置するようにする。
【００４３】
以上のことから、波長選択性偏光変換素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの幅および間隔を、本実施の形態では３ｍｍとする。このため、移動量が大きくピエゾ素子では対応できないため、図４のアクチュエータ２０はピエゾ素子ではなくモータを使用する。
【００４４】
以上のような構成によって、本実施の形態では、第１実施の形態と同様に、偏光変換部材７ｂを駆動することにより、波長選択性偏光変換素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄを設けた偏光変換部材７ａ、７ｂを相対移動させて、ランプ１から出射された照明光の青色光と緑色光の偏光方向を順次切り替える。このとき、本実施の形態ではランプ１からの２次光源像２４が点像となっているので、偏光変換部材７ｂの移動に伴い波長選択性偏光変換素子１５ｃ、１５ｄがこの光源の点像を横切るのに要する時間が短く、すなわち、短時間に偏光方向が回転する。これにより、青色光および緑色光について、偏光方向が回転している部分と回転していない部分とが混在する時間を短くでき、偽色の発生を有効に防止できる。その他の動作は第１実施の形態と同様である。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、偏光変換部材７ａ、７ｂを２次光源像２４が形成される平面２５に略一致するように配置したので、第１実施の形態と比べ、波長選択性偏光変換素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの幅および間隔を広くしながら、第１実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、波長選択性偏光変換素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの幅および間隔が広いので、偏光変換部材７ａ、７ｂの製作が容易であり、アクチュエータとして高価なピエゾ素子に代えてより安価なモータを使用でき、かつ、第１実施の形態のように１００μｍ程度の微細な精度を要求されないので、より容易に装置を製作することが可能となる。
【００４６】
（第３実施の形態）
図７は、本発明の第３実施の形態における光学系を説明するための図である。本実施の形態は、第２の実施の形態において、偏光変換部材７ａ、７ｂの入射側の構成を、フライアイレンズを用いた構成に変更したものである。図７は、ランプ１からＤＭＤ１２ａ、１２ｂに至る照明光学系の概略構成を示し、以下において特に記載しない構成要素については、第２実施の形態と同様である。
【００４７】
本実施の形態は、第２実施の形態のリフレクタ２、ロッドインテグレータ３、出射レンズ４、重ねあわせレンズ５、偏光板６に代えて、ランプ１からの光をほぼ平行光となるように反射するリフレクタ２、フライアイレンズ３１、このフライアイレンズ３１で屈折された各光束が１次光源像３２を同一平面３３上に形成するように集光した後に入射するフライアイレンズ３４、このフライアイレンズ３４を出射した光をＰ偏光とＳ偏光の２つの光に分離するＰＳ偏光分離変換素子３５、ＰＳ偏光分離変換素子３５から出射されたＰ偏光をＳ偏光に変換するためのλ／２板３６、λ／２板を出射した光を２次光源像３９へ集光させるレンズ系であるフライアイレンズ３７とを含んで構成される。この構成は、図１のロッドインテグレータ３と同様に、表示画像の照度を均一にするため用いられる。また、ＰＳ偏光分離変換素子３５およびλ／２板３６は、偏光変換手段を構成している。本実施の形態においても、第２実施の形態と同様に、２次光源像３８が形成される平面３９に略一致させて、偏光変換部材７ａ、７ｂを配置する。なお、図７では偏光変換部材７ａ、７ｂは平面３９を挟むように配置されているが、両者が近接していれば、偏光変換部材７ａ、７ｂを共に平面３９の入射側あるいは出射側に配置しても良い。
【００４８】
また、ランプ１から出射した光が、２次光源像３８に形成する各光源像の間隔は、フライアイレンズのレンズ配列によって定まる。第２実施の形態と同様に、偏光変換部材７ａ、７ｂの波長選択性偏光変換素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの幅および間隔を、２次光源像３８の各光源像の間隔と同じ値となるようにする。したがって、本実施の形態では、フライアイレンズの配列によって、波長選択性偏光変換素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの幅と間隔が決定される。
【００４９】
次に本実施の形態の作用を説明する。図１のランプ１を出射した白色光は、リフレクタ２で反射され略平行光となり、１組のフライアイレンズ３１、３４により光路が分割される。この分割された白色光は、ＰＳ偏光分離素子により、Ｐ偏光とＳ偏光とに分離され、さらに、Ｐ偏光はλ／２板３６を通過してＳ偏光となって、上記ＰＳ偏光分離素子を出射したＳ偏光と並列にフライアイレンズ３７を通過し、２次光源像３８の近傍で、偏光変換部材７ａ、７ｂに入射する。このとき、前述したように、ＰＳ偏光分離変換素子３５とλ／２板３６とによって、この入射光はＳ偏光のみとなっている。従って、本実施の形態では偏光板６を必要としない。照明光が、偏光変換部材７ａ、７ｂに入射した後の作用は、第２実施の形態と同様である。
【００５０】
本実施の形態では、第２実施の形態と同様に、ランプ１からの２次光源像３８が点像となっているので、波長選択性偏光変換素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄがこの光源の点像を横切るのに要する時間が短く、すなわち、短時間に偏光方向が回転する。これにより、青色光および緑色光において、偏光方向が回転している部分と回転していない部分とが混在する時間を短くでき、偽色の発生を有効に防止できる。
【００５１】
以上説明したように、本実施の形態によれば、２次光源像３８が形成される平面３９に略一致させて、偏光変換部材７ａ、７ｂを配置したので、波長選択性偏光変換素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの幅および間隔を広くしつつ偽色の発生を防止することができ、第２実施の形態と同様の効果が得られる。
【００５２】
（第４実施の形態）
図８は、本発明の第４実施の形態に係る画像投影装置の模式図である。第１実施の形態において偏光板６が、Ｓ偏光のみ透過する偏光板であったのに対し、本実施の形態の偏光板６は、Ｐ偏光のみ透過する偏光板である。また、第１実施の形態のＰＢＳ８に代えて、色分離合成プリズム４１を配置し、さらに、ＢＰＦ１０、λ／４板１１ａ、１１ｂを設けていない。他の構成は第１実施の形態と同様であり、以下に特に記載しない限り第１実施の形態と同様の作用をする。
【００５３】
ここで、色分離合成プリズム４１は、２つの直角プリズムの斜面を接合し、その接合面にダイクロイック膜４２と偏光合成膜４３とを、重なり合わないようにそれぞれ設けたものである。図８に示すように、照明光の光軸の色分離合成プリズム４１に対する傾きを利用して、色分離合成プリズム４１内で、ＤＭＤ１２ａ、１２ｂへの照明光はダイクロイック膜４２を透過または反射し、ＤＭＤ１２ａ、１２ｂで反射された変調光は偏光合成膜４３を透過または反射するように、ダイクロイック膜４２と偏光合成膜４３とを配置する。ここで、ダイクロイック膜４２は、赤色光を反射し、青色光と緑色光を透過する特性を有する。また。偏光合成膜４３は、Ｓ偏光を反射し、Ｐ偏光を透過させる特性を有する。
【００５４】
次に本実施の形態の作用を説明する。ランプ１を出射した光は、第１実施の形態と同様にリフレクタ２で反射され、ロッドインテグレータ３、出射レンズ４、重ね合わせレンズ５を経て偏光板６に入射し、この偏光板６を透過した光はＰ偏光となり、偏光変換部材７ａに入射する。
【００５５】
図９は偏光変換部材７ａ、７ｂの配置と赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色光の偏光方向との関係を示す説明図である。この図９において、偏光変換部材７ａ、７ｂが図９（ａ）の状態の場合には、Ｐ偏光の入射白色光は、図３（ａ）の場合と同様に青色光のみが偏光方向を９０度回転されて、この場合はＳ偏光となって出射し、赤色光と緑色光の出射光の偏光方向はＰ偏光のまま変化しない。一方、偏光変換部材７ａ、７ｂが図９（ｂ）の状態の場合には、Ｐ偏光の入射白色光は、図３（ｂ）の場合と同様に緑色光のみが偏光方向を９０度回転されて、この場合はＳ偏光となって出射し、赤色光と青色光の出射光の偏光方向はＰ偏光のまま変化しない。
【００５６】
また、図４における画像切り替え回路１８は、図９（ａ）の構成では青画素処理回路１７ｂの出力信号を表示素子ドライバ２１ａに送信し、図９（ｂ）の構成では緑画素処理回路１７ｇの出力信号を表示素子ドライバ２１ｂに送信するように制御される。
【００５７】
上記の偏光変換部材７ａ、７ｂが図９（ａ）の状態の場合、偏光変換部材７ｂを出射した照明光は、図８の色分離合成プリズム４１に入射する。この照明光のうち、青色光と緑色光はダイクロイック膜４２を透過して、フィールドレンズ９ａを経てＤＭＤ１２ａを照明し、このＤＭＤ１２ａで、図４の青画素処理回路１７ｂの出力信号によって変調されて反射されフィールドレンズ９ａを経て、色分離合成プリズム４１の偏光合成膜４３に入射する。この偏光合成膜４３において、Ｐ偏光の緑色光は透過され、Ｓ偏光の青色光のみが反射されて投影レンズ１３を経て、図示しないスクリーン上に所望の画像の青色成分を投影する。また、色分離合成プリズム４１に入射した照明光のうち赤色光は、ダイクロイック膜４２で反射され、フィールドレンズ９ｂを経てＤＭＤ１２ｂを照射し、このＤＭＤ１２ｂで、図４の赤画素処理回路１７ｒの出力信号によって変調されて反射され、フィールドレンズ９ｂを経て、色分離合成プリズム４１の偏光合成膜４３に入射する。この偏光合成膜４３において、Ｐ偏光の赤色光は透過されて、投影レンズ１３を経て図示しないスクリーン上に所望の画像の赤色成分を投影する。
【００５８】
次に、偏光変換部材７ａ、７ｂが、図９（ｂ）の状態の場合には、偏光変換部材７ｂを出射した照明光は、青色光がＰ偏光となり、緑色光がＳ偏光となる。この場合は、上述の図９（ａ）の状態の場合において、青色光と緑色光とが入れ替わったものと同様の動作をする。したがって、この場合は図示しないスクリーン上に所望の画像の緑色成分と赤い色成分とを投影する。
【００５９】
そして、偏光変換部材７ａ、７ｂのこの図９（ａ）の配置と図９（ｂ）の配置は、第１実施の形態と同様に、図４におけるコントローラ１６の制御の元で、高速に切り替えられるので、赤と青および赤と緑の２つの色光による図示しないスクリーンへの画像投影が、高速で切り替えられ、視覚的には赤、緑、青の３原色を合成した所望の投影画像が得られる。
【００６０】
以上説明したように、本実施の形態では、色分離合成プリズム４１を設けて照明光の色分離および変調光の色合成を行うようにしたので、ＢＰＦ１０、λ／４板１１ａ、１１ｂを使用しないより単純な構成で、第１実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６１】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。たとえば、反射型画像表示素子としては、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）を用いたが、他の反射型画像表示素子、例えば反射型の液晶素子を使用しても良い。
【００６２】
また、上述の各実施例では、偏光変換部材７ａ、７ｂのうち、出射側に位置する偏光変換部材７ｂのみを駆動させるようにしたが、入射側の偏光変換部材７ａのみを駆動させても良い。あるいは、偏光変換部材７ａ、７ｂの双方を駆動させて、相対的に所望の平行移動量が得られるようにしても良い。
【００６３】
さらに、偏光変換部材は、青色光と緑色光の偏光方向を回転させるものとしたが、青色光と赤色光または緑色光と赤色光の偏光方向を回転させるものとしても良い。この場合、使用される色光の組み合わせに応じて、例えば第１実施の形態では、バンドパスフィルタ１０の特性や、コントローラ１６の画像切り替え回路１８の接続を変更することが必要である。
【００６４】
光源は、キセノンランプなどの白色光源としたが、高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどの他の白色ランプでも良く、また、白色ＬＥＤや白色レーザーを使用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る画像投影装置の模式図である。
【図２】偏光変換部材の斜視図である。
【図３】偏光変換部材の配置とＲ、Ｇ、Ｂの各色光の偏光方向との関係を示す説明図である。
【図４】画像投影装置の制御系の概略を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２実施の形態に係る光学系の説明図である。
【図６】偏光変換部材の配置と波長選択性偏光変換素子の幅および間隔を説明ずる図である。
【図７】本発明の第３実施の形態に係る光学系の説明図である。
【図８】本発明の第４実施の形態に係る画像投影装置の模式図である。
【図９】偏光変換部材の配置とＲ、Ｇ、Ｂの各色光の偏光方向との関係を示す説明図である。
【図１０】従来の画像投影装置の模式図である。
【図１１】従来の画像投影装置に用いられるカラーホイールの説明図である。
【図１２】従来の画像投影装置に用いられる偏向制御素子の機能の説明図である。
【図１３】従来の画像投影装置に用いられる偏向制御素子を透過した各色光の光路を示す説明図である。
【図１４】平行光路上にカラーホイールを配置した画像投影装置の模式図である。
【符号の説明】
【００６６】
１        ランプ
２        リフレクタ
３        ロッドインテグレータ
４        出射レンズ
５        重ね合わせレンズ
６        偏光板
７ａ、７ｂ      偏光変換部材
８        偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）
９ａ      フィールドレンズ
９ｂ      フィールドレンズ
１０      バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
１１ａ、１１ｂ    λ／４板
１２ａ、１２ｂ    デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）
１３      投影レンズ
１４ａ、１４ｂ      透明基板
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ    波長選択性偏光変換素子
１６      コントローラ
１７ｒ    赤画素処理回路
１７ｇ    青画素処理回路
１７ｂ    緑画素処理回路
１８      画像切り替え回路
１９      駆動用ドライバ
２０      アクチュエータ
２１ａ、２１ｂ    表示素子ドライバ
２２      １次光源像
２３      平面
２４      ２次光源像
２５      平面
３１      フライアイレンズ
３２      １次光源像
３３      平面
３４      フライアイレンズ
３５      ＰＳ偏光分離変換素子
３６      λ／２板
３７      フライアイレンズ
３８      ２次光源像
３９      平面
４１      色分離合成プリズム
４２      ダイクロイック膜
４３      偏光合成膜
１０１    光源
１０２    楕円鏡
１０３    カラーホイール
１０３ａ  シアンの光を透過させる領域
１０３ｂ  マゼンダの光を透過させる領域
１０４    ガラスロッド
１０５    照明レンズ
１０６    フィールドレンズ
１０７    偏光板
１０８    偏光制御素子
１０９    偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）
１１０−１、１１０−２、１１０−３    反射型液晶表示素子
１１２    偏光制御素子
１１３    偏光板
【図１】
2010026403.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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