(57)【要約】【課題】液晶調光素子に起因する画像の色味の変化が生じにくいプロジェクターを提供する。【解決手段】本発明のプロジェクターは、光源２と、偏光変換素子５ｄと、液晶調光素子５と、調光素子駆動部２８と、液晶ライトバルブ２２，２３，２４と、投射レンズ２６と、を備えている。調光素子駆動部２８は、投射する画像の明るさに応じた調光のために液晶調光素子に供給する印加電圧を時間的に変化させ、調光動作に伴って時間的に変化する印加電圧の単位印加期間が、第１の色光に対する入射側偏光板での透過率に対応する第１印加電圧が印加される第１期間と、第２の色光に対する入射側偏光板での透過率に対応する第２印加電圧が印加される第２期間と、を含み、第２印加電圧とは異なる値の第１印加電圧を液晶調光素子５に供給する。【選択図】図１
2014211477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から射出された光を偏光方向に応じて分離し、特定の偏光状態の光を射出する偏光変換素子と、
液晶層への印加電圧を調整することにより前記偏光変換素子から射出された光の偏光状態を変調する液晶調光素子と、
前記液晶調光素子に前記印加電圧を供給する調光素子駆動部と、
前記液晶調光素子から射出された光が入射側偏光板を介して入射され、入射した光の偏光状態を画像信号に応じて変調する画像形成用光変調素子と、
前記画像形成用光変調素子により変調された光を被投射面上に投射する投射光学系と、を備え、
前記調光素子駆動部は、投射する画像の明るさに応じた調光動作のために前記液晶調光素子に供給する前記印加電圧を時間的に変化させるとともに、前記調光動作に伴って時間的に変化する前記印加電圧の単位印加期間が、第１の色光に対する前記入射側偏光板での透過率に対応する第１印加電圧が印加される第１期間と、前記第１の色光と異なる第２の色光に対する前記入射側偏光板での透過率に対応する第２印加電圧が印加される第２期間と、を含み、前記第２印加電圧とは異なる値の前記第１印加電圧を前記液晶調光素子に供給することを特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
前記単位印加期間が、前記第１期間と、前記第２期間と、前記第１の色光と異なり、かつ前記第２の色光とも異なる第３の色光に対する前記入射側偏光板での透過率に対応する第３印加電圧が印加される第３期間と、を有し、
前記調光素子駆動部は、前記第１印加電圧及び前記第２印加電圧とは異なる値の前記第３印加電圧を、前記液晶調光素子に供給し、
前記第１の色光が赤色光であり、前記第２の色光が緑色光であり、前記第３の色光が青色光であることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項３】
前記液晶調光素子の液晶層の複屈折をΔｎ、前記液晶層の厚さをｄとしたとき、Δｎ・ｄが前記赤色光の波長域の１／２の範囲内にあることを特徴とする請求項２に記載のプロジェクター。
【請求項４】
前記印加電圧が、前記第１期間と前記第２期間と前記第３期間とを含む前記単位印加期間を周期的に繰り返す波形パターンを有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のプロジェクター。
【請求項５】
前記単位印加期間の繰り返し周波数が６０Ｈｚ以上であることを特徴とする請求項４に記載のプロジェクター。
【請求項６】
前記液晶調光素子による調光に加えて、前記光源への印加電圧を変化させることで前記光源からの射出光の量を調整する調光が可能とされたことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクターの分野において、コントラスト感の向上を目的として、画像の明るさに応じて照明光量を変化させる技術、いわゆる調光技術が既に知られている。調光を実現する具体的な手法として、例えば、光源の後段に開閉可能な遮光板を配置して遮光量を変化させる手法、ランプ等の電源に印加する電圧を変化させて電源からの射出光量を変化させる手法、光源の後段に調光用の液晶パネルを配置して透過光量を変化させる手法、などが提案されている。
【０００３】
光源と画像表示用液晶パネルとの間に光量調整用液晶パネルを備えたプロジェクターが、下記の特許文献１、特許文献２に開示されている。例えば、特許文献１のプロジェクターにおいては、偏光変換素子により偏光方向が一定方向に揃えられた偏光が光量調整用液晶パネルに入射する。光量調整用液晶パネルでは、印加電圧に応じて入射光の偏光状態が変調される。光量調整用液晶パネルで変調された光は、画像表示用液晶パネルの入射側偏光板を透過する際、偏光状態に応じて透過率が変化する。このようにして、光量調整用液晶パネルは、画像表示用液晶パネルに入射する光の量を調整する。特許文献２のプロジェクターも同様の構成を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１６９１３８号公報
【特許文献２】特開平９−１８９８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、光量調整用液晶パネルを備えた上記のプロジェクターにおいて、調光を行った際に投射画像の色味の変化が生じる、という問題があった。
【０００６】
本発明の一つの態様は、上記の課題を解決するためになされたものであり、調光を行った際の画像の色味の変化が生じにくいプロジェクターを提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明の一つの態様のプロジェクターは、光源と、前記光源から射出された光を偏光方向に応じて分離し、特定の偏光状態の光を射出する偏光変換素子と、液晶層への印加電圧を調整することにより前記偏光変換素子から射出された光の偏光状態を変調する液晶調光素子と、前記液晶調光素子に前記印加電圧を供給する調光素子駆動部と、前記液晶調光素子から射出された光が入射側偏光板を介して入射され、入射した光の偏光状態を画像信号に応じて変調する画像形成用光変調素子と、前記画像形成用光変調素子により変調された光を被投射面上に投射する投射光学系と、を備え、前記調光素子駆動部は、投射する画像の明るさに応じた調光動作のために前記液晶調光素子に供給する前記印加電圧を時間的に変化させるとともに、前記調光動作に伴って時間的に変化する前記印加電圧の単位印加期間が、第１の色光に対する前記入射側偏光板での透過率に対応する第１印加電圧が印加される第１期間と、前記第１の色光と異なる第２の色光に対する前記入射側偏光板での透過率に対応する第２印加電圧が印加される第２期間と、を含み、前記第２印加電圧とは異なる値の前記第１印加電圧を前記液晶調光素子に供給することを特徴とする。
【０００８】
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいては、液晶調光素子への印加電圧が画像信号に応じて時間的に変化し、投射画像の明るさに応じた調光が行われる。このとき、液晶調光素子への印加電圧は、単位印加期間が、第１の色光に対する入射側偏光板での透過率に対応する第１印加電圧が印加される第１期間と、第１の色光と異なる第２の色光に対する入射側偏光板での透過率に対応する第２印加電圧が印加される第２期間と、を含むように、時間的に変化する。このとき、単位印加期間内において、第１期間での第１の色光に対する入射側偏光板での透過率と第２期間での第２の色光に対する入射側偏光板での透過率とが時間的に積分されるため、特定の色光による色付きが抑えられる。その結果、画像の色味の変化が生じにくいプロジェクターを実現できる。
【０００９】
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記単位印加期間が、前記第１期間と、前記第２期間と、前記第１の色光と異なり、かつ前記第２の色光とも異なる第３の色光に対する入射側偏光板での透過率に対応する第３印加電圧が印加される第３期間と、を有し、前記調光素子駆動部は、前記第１印加電圧及び前記第２印加電圧とは異なる値の前記第３印加電圧を、前記液晶調光素子に供給し、前記第１の色光が赤色光であり、前記第２の色光が緑色光であり、前記第３の色光が青色光である構成としてもよい。
【００１０】
この構成によれば、第１期間での赤色光に対する入射側偏光板での透過率と第２期間での緑色光に対する入射側偏光板での透過率と第３期間での青色光に対する入射側偏光板での透過率とが時間的に積分される。そのため、液晶調光素子から射出される光は白色により近い光となり、特定の色付きが抑えられる。
【００１１】
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記液晶調光素子の液晶層の複屈折をΔｎ、前記液晶層の厚さをｄとしたとき、Δｎ・ｄが前記赤色光の波長域の１／２の範囲内にあることが望ましい。
【００１２】
この構成によれば、赤色光、緑色光、青色光のうち、最も長波長側にある赤色光の波長をλＲとしたとき、印加電圧の調整により０〜λＲ／２の範囲内で液晶層の位相差を変化させることができる。これにより、液晶層の位相差を全ての色光について各色光の波長域の１／２に設定することができ、印加電圧を赤色光、緑色光、青色光の全てに対して最適化することができる。
【００１３】
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記印加電圧が、前記第１期間と前記第２期間と前記第３期間とを含む前記単位印加期間を周期的に繰り返す波形パターンを有する構成としてもよい。
【００１４】
この構成によれば、一つの単位印加期間内で赤色光に対する入射側偏光板での透過率と緑色光に対する入射側偏光板での透過率と青色光に対する入射側偏光板での透過率とが時間的に積分されることで特定の色付きが抑えられ、その状態が連続して保持される。
【００１５】
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記単位印加期間の繰り返し周波数は、６０Ｈｚ以上であることが望ましい。
【００１６】
厳密には単位印加期間内の第１期間と第２期間と第３期間との間で色味が変化しているが、単位印加期間の繰り返し周波数が６０Ｈｚ以上であれば、観察者が色味の変化を認識できないため、好ましい。
【００１７】
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記液晶調光素子による調光に加えて、前記光源への印加電圧を変化させることで前記光源からの射出光の量を調整する調光が可能とされた構成であってもよい。
【００１８】
この構成によれば、光源への印加電圧を変化させた際に光源からの射出光のスペクトルが変化し、色味が変わったとしても、液晶調光素子から射出される光の色付きを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態のプロジェクターを示す概略構成図である。
【図２】液晶の波長分散の一例を示す図である。
【図３】液晶調光素子に異なる電圧を印加した際の透過率の波長依存性を示すグラフである。
【図４】液晶調光素子への印加電圧の波形パターンの一例を示すグラフである。
【図５】図４のＡ部分の拡大図である。
【図６】本発明の第２実施形態のプロジェクターを示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図５を用いて説明する。
本実施形態のプロジェクターは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の異なる色毎に透過型液晶ライトバルブを備えた３板式の液晶プロジェクターである。
以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
【００２１】
図１は、本実施形態のプロジェクター３０の概略構成図である。
図１に示すように、本実施形態のプロジェクター３０は、照明装置１と、ダイクロイックミラー１３，１４と、反射ミラー１５，１６，１７と、液晶ライトバルブ（画像形成用光変調素子）２２，２３，２４と、クロスダイクロイックプリズム２５と、投射レンズ（投射光学系）２６と、調光素子駆動部２８と、を備えている。
【００２２】
照明装置１は、光源２と、均一照明光学系を構成する第１フライアイレンズ３および第２フライアイレンズ４と、偏光変換素子５ｄと、液晶調光素子５と、を備えている。光源２は、高圧水銀ランプ等のランプ７と、ランプ７の光を反射するリフレクター８と、から構成されている。
【００２３】
第１フライアイレンズ３、第２フライアイレンズ４は、光源２に近い側からこの順に設置されている。第１フライアイレンズ３は、複数のレンズ９から構成されている。第２フライアイレンズ４は、複数のレンズ１０から構成されている。第１フライアイレンズ３および第２フライアイレンズ４は、光源２から射出された光の照度分布を被照明領域である液晶ライトバルブ２２，２３，２４上で均一化させるための均一照明光学系として機能する。第２フライアイレンズ４から射出された光は、偏光変換素子５ｄを介して液晶調光素子５に入射する。本実施形態のプロジェクター３０は、光源２から射出される光の量を調節する調光手段として、液晶調光素子５を備えている。
【００２４】
偏光変換素子５ｄは、詳細な図示を省略するが、第２フライアイレンズ４側に設けられた偏光ビームスプリッタアレイ（ＰＢＳアレイ）と、液晶調光素子５側に設けられた１／２波長板アレイと、から構成されている。偏光変換素子５ｄは、光源２から射出された光をその偏光方向に応じてＰＢＳアレイにより分離する。また、偏光変換素子５ｄは、一方の直線偏光の偏光方向を他方の直線偏光の偏光方向に１／２波長板アレイにより変換し、特定の偏光方向の光に揃えて射出する。
【００２５】
液晶調光素子５は、一対のガラス基板５ｂ、５ｃの間に液晶層５ａが挟持された液晶パネルで構成されている。一対のガラス基板５ｂ、５ｃの液晶層５ａ側の面にそれぞれ透明電極が形成され、透明電極の液晶層５ａ側の面に配向膜がそれぞれ形成されている。液晶層５ａのモードは、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、横電界モード等、特に限定されるものではない。ただし、液晶材料として、ＦＬＣ等の応答速度が速い液晶を用いることが好ましい。
【００２６】
照明装置１の後段の構成を以下、各構成要素の作用とともに説明する。
照明装置１から射出された光は、ダイクロイックミラー１３に入射する。ダイクロイックミラー１３は、光源２から射出された光のうち、赤色光ＬＲを透過させ、青色光ＬＢと緑色光ＬＧとを反射させる特性を有する。ダイクロイックミラー１３を透過した赤色光ＬＲは、反射ミラー１７で反射して赤色光用液晶ライトバルブ２２に入射する。
【００２７】
ダイクロイックミラー１４は、ダイクロイックミラー１３で反射した光のうち、青色光ＬＢを透過させ、緑色光ＬＧを反射させる特性を有する。そのため、ダイクロイックミラー１３で反射した色光のうち、緑色光ＬＧは、ダイクロイックミラー１４で反射し、緑色光用液晶ライトバルブ２３に入射する。一方、青色光ＬＢは、ダイクロイックミラー１４を透過し、リレーレンズ１８、反射ミラー１５、リレーレンズ１９、反射ミラー１６、リレーレンズ２０からなるリレー光学系２１を経て青色光用液晶ライトバルブ２４に入射する。
【００２８】
赤色光用液晶ライトバルブ２２，緑色光用液晶ライトバルブ２３，青色光用液晶ライトバルブ２４の各々は、図示を省略するが、一対のガラス基板の間に液晶層が挟持された液晶パネルと、液晶パネルの光入射側に配置される入射側偏光板と、液晶パネルの光射出側に配置される射出側偏光板と、を備える。液晶層のモードは、ＴＮモード、ＶＡモード、横電界モード等、特に限定されるものではない。赤色光用液晶ライトバルブ２２，緑色光用液晶ライトバルブ２３，青色光用液晶ライトバルブ２４の各々は、光入射側と光射出側とにそれぞれ偏光板を備えている。入射側偏光板は、偏光変換素子５ｄ、液晶調光素子５とともに調光手段を構成する。
【００２９】
なお、入射側偏光板は、液晶調光素子５と液晶パネルとの間の光路中に配置されていればよく、赤色光用液晶ライトバルブ２２，緑色光用液晶ライトバルブ２３，青色光用液晶ライトバルブ２４のうち、２つまたは３つで入射側偏光板を共用する構成とすることもできる。さらに、入射側偏光板を複数枚の偏光板で構成することもできる。また、射出側偏光板をクロスダイクロイックプリズム２５の光射出側に設け、赤色光用液晶ライトバルブ２２，緑色光用液晶ライトバルブ２３，青色光用液晶ライトバルブ２４で射出側偏光板を共用する構成とすることもできる。
【００３０】
赤色光用液晶ライトバルブ２２，緑色光用液晶ライトバルブ２３，青色光用液晶ライトバルブ２４の各々により変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム２５に入射する。クロスダイクロイックプリズム２５は、４つの直角プリズムが貼り合わされた構成を有している。４つの直角プリズムの互いに対向する面に、赤色光を反射し、その他の色光を透過する誘電体多層膜と、青色光を反射し、その他の色光を透過する誘電体多層膜と、がＸ字状に形成されている。これら誘電体多層膜により３つの色光が合成されてカラー画像を表す光が形成される。合成された光は投射レンズ２６によりスクリーン２７上に拡大投射され、画像が表示される。
【００３１】
調光素子駆動部２８は、液晶調光素子５に印加電圧を供給する。調光素子駆動部２８は、液晶調光素子５の液晶層５ａへの印加電圧を調整することにより、偏光変換素子５ｄから入射した光の偏光状態を変調する。
【００３２】
図示を省略するが、プロジェクター３０は、ＡＤコンバーター、デジタル信号処理回路、ＤＡコンバーター、液晶ライトバルブドライバー、等を含む駆動回路２９を備えている。
【００３３】
プロジェクター３０にアナログ信号として入力された画像信号は、駆動回路２９内のＡＤコンバーターを経てデジタル信号処理回路に入力される。デジタル信号処理回路は、画像信号から画像の明るさに対応する輝度信号を抽出し、明るさ制御信号を決定する。デジタル信号処理回路は明るさ制御信号に基づいて調光素子駆動部２８を制御し、調光素子駆動部２８が液晶調光素子５を駆動する。一方、画像信号はＤＡコンバーターによりアナログ信号に再度変換された後、液晶ライトバルブドライバーを経て各液晶ライトバルブ２２，２３，２４に供給される。
【００３４】
本実施形態では、偏光変換素子５ｄから射出された光の偏光方向と、各液晶ライトバルブ２２，２３，の光入射側偏光板の偏光方向と、が一致している。例えば、偏光変換素子５ｄから射出された光の偏光方向、各液晶ライトバルブの光入射側偏光板の偏光方向は、ともに図１の紙面に垂直な方向である。
【００３５】
液晶調光素子５は、液晶層５ａの複屈折をΔｎ、液晶層５ａの厚さをｄとしたとき、位相差Δｎ・ｄが赤色光の波長域（例えば６００〜６８０ｎｍ）の１／２の範囲内にある。例えば、代表的な赤色光の波長λＲを６１０ｎｍとすると、液晶調光素子５は、印加電圧が最小（印加電圧Ｖ＝０、電圧無印加状態）のときに液晶層の位相差がλＲ／２（＝３０５ｎｍ）となるように、Δｎおよびｄが設定されている。この構成では、印加電圧が最小（電圧無印加状態）のとき、液晶層を透過した光にλＲ／２の位相差が付与される。この場合、光の偏光方向は、液晶調光素子５に入射する前の直線偏光の偏光方向に対して９０°回転する。そのため、殆どの光は光入射側偏光板を透過することができず、透過率は略０となる。
【００３６】
液晶調光素子５は、印加電圧が最大（例えば印加電圧Ｖ＝５Ｖ）のときに液晶層の位相差が０となるように設定されている。すなわち、印加電圧が最大のとき、液晶層を透過した光に位相差が付与されない。この場合、光の偏光方向は、液晶調光素子５に入射する前の直線偏光の偏光方向と変わらない。そのため、殆どの光は光入射側偏光板を透過することができ、透過率は略１となる。
【００３７】
上述したように、液晶調光素子５が光の偏光方向を変化させない場合、光入射側偏光板の透過率は略１となり、投射画像が明るくなる。一方、液晶調光素子５が光の偏光方向を９０°回転させた場合、光入射側偏光板の透過率は略０となり、投射画像は暗くなる。このようにして、液晶調光素子５による調光を行うことにより投射画像のコントラストを向上させることができる。ところが、調光を実施した際に以下の（Ａ）〜（Ｃ）の要因に起因する画像の色味の変化が問題となる。
【００３８】
（Ａ）：液晶調光素子を構成する液晶の波長分散
一般的な液晶は波長分散を持っている。すなわち、液晶の位相差値は波長依存性を有しており、例えば図２に示すような特性を示す。図２の横軸は波長を示すが、短波長側（左側）から長波長側（右側）に向けて、Ｂ（青）、Ｇ（緑）、Ｒ（赤）として色で表現している。
図２に示すように、緑色光に対して位相差がλ（波長）／２になるように液晶調光素子を設計したとしても、液晶の波長分散により、青色光や赤色光に対する位相差はλ（波長）／２よりも小さくなる。したがって、λ／２の位相差が付与される緑色光の透過率は略０となるが、λ／２未満の位相差が付与される青色光や赤色光の透過率は略０とならない。このような色光を含む投射画像の色味は、光量の多い青色光や赤色光に支配され、マゼンタ寄りの色になってしまう。
【００３９】
（Ｂ）：入射側偏光板のコントラストの差異
偏光板のコントラストは、吸収軸透過率に対する透過軸透過率の比で定義される。例えば偏光変換素子や液晶調光素子が理想的であった場合、例えば緑色光用液晶ライトバルブの入射側偏光板のコントラストが１０００であれば、緑色光用液晶ライトバルブへの入射光量を１〜１／１０００まで変調することができる。ところが、使用する偏光板に波長依存性があり、例えば赤色光用液晶ライトバルブの入射側偏光板のコントラストが１００であったとすると、赤色光用液晶ライトバルブへの入射光量を１〜１／１００までしか変調できない。この場合、調光を行うと、画像が赤っぽく色付いてしまう。
【００４０】
（Ｃ）：ランプ調光を併用した際の発光スペクトルの変化
場合によっては、液晶調光素子を用いた調光に、ランプを用いた調光を組み合わせることがある。一般的な超高圧水銀ランプの場合、ランプに印加する電圧に応じて発光スペクトルが変化する特性がある。そのため、ランプによる調光の減光量により画像の色味が変化してしまう。
【００４１】
ここで、本実施形態のプロジェクター３０では、以下の方法によって画像の色味の変化を抑制している。
例えばプロジェクター３０の各光学部材のパラメーターを所定の値に設定したとき、赤色光、緑色光、青色光の各々で透過率Ｔが最小となるときの液晶調光素子５への印加電圧を求め、その印加電圧における透過率Ｔの波長依存性を求める。
その一例を示したものが図３である。
【００４２】
図３に示すように、波長６１０ｎｍの赤色光に対しては印加電圧が０Ｖのときに透過率が０となり、波長５６０ｎｍの緑色光に対しては印加電圧が１Ｖのときに透過率が０となり、波長４８０ｎｍの青色光に対しては印加電圧が１．２Ｖのときに透過率が０となることがわかる。すなわち、赤色光に対する印加電圧の最適値として０Ｖを採用し、緑色光に対する印加電圧の最適値として１Ｖを採用し、青色光に対する印加電圧の最適値として１．２Ｖを採用する。
【００４３】
図４は、液晶調光素子５への印加電圧の波形パターンを示すグラフである。図５は、図４の符号Ａの円で囲んだ部分の拡大図である。
調光動作を行うにあたり、図４、図５に示すように、液晶調光素子５への印加電圧の波形パターンにおいて１／６０秒以下の微小な単位印加期間を設定し、単位印加期間の中を第１期間と第２期間と第３期間とに分割する。第１期間では、赤色光（第１の色光）に対する最適透過率に対応する０Ｖ（第１印加電圧）が液晶調光素子５に印加される。第２期間では、緑色光（第２の色光）に対する最適透過率に対応する１Ｖ（第２印加電圧）が液晶調光素子５に印加される。第３期間では、青色光（第３の色光）に対する最適透過率に対応する１．２Ｖ（第３印加電圧）が液晶調光素子５に印加される。
【００４４】
図５において、符号ｔは単位印加期間を示す。また、符号ｔｒは第１期間を示し、符号ｔｇは第２期間を示し、符号ｔｂは第３期間を示す。図５に示すように、印加電圧の波形パターンは、第１期間ｔｒと第２期間ｔｇと第３期間ｔｂとからなる単位印加期間ｔを周期的に繰り返すパターンである。単位印加期間ｔは１／６０秒以下であり、単位印加期間ｔの繰り返し周波数は６０Ｈｚ以上であることが好ましい。その理由は、厳密には単位印加期間ｔの中では色味の変化が生じているが、単位印加期間ｔの繰り返し周波数が６０Ｈｚ以上であれば、観察者の眼には色味の変化が認識できないからである。
【００４５】
第１期間ｔｒ、第２期間ｔｇ、第３期間ｔｂの各期間の長さを如何に振り分けるかは適宜設定することができる。例えば第１期間ｔｒ、第２期間ｔｇ、第３期間ｔｂが、ｔｒ：ｔｇ：ｔｂ＝１：１：１になるように、各期間を均等に振り分けてもよい。この場合でも、全期間にわたって同一の印加電圧を供給することに比べれば、画像の色味の変化を抑えることができる。しかしながら、画像の色味の変化をより確実に抑えるためには、各期間の長さを、以下に述べるように最適化することが望ましい。
【００４６】
図３に示したように、黒の画像に対応して入射側偏光板の透過率を０にしたい場合、各期間において透過率が理想的に０となっているのは特定の色光のみであり、他の色光の透過率は０ではない。すなわち、他の色光は入射側偏光板から漏れていることになる。さらに、印加電圧によって透過率−波長曲線の形状が異なるため、入射側偏光板から漏れる色光の内訳も印加電圧によって異なり、画像の色味が変化する。
【００４７】
そこで、色味の変化を抑えるために、１つの単位印加期間内での入射側偏光板から漏れる光の量の和が３つの色光で等しくなるように、各期間の長さを設定する。具体的には、波長６１０ｎｍの赤色光、波長５６０ｎｍの緑色光、波長４８０ｎｍの青色光の各々について、０Ｖ、１Ｖ、１．２Ｖの各印加電圧における透過率は、図３のグラフから［表１］のようになる。
【００４８】
【表１】
2014211477.tif 000003
【００４９】
赤色光の漏れ光の光量をΔＬＲ、緑色光の漏れ光の光量をΔＬＧ、青色光の漏れ光の光量をΔＬＢとすると、各色光の漏れ光の光量は下記の（１）〜（３）式で表すことができる。
ΔＬＲ＝０×ｔｒ＋０．０１×ｔｇ＋０．０８×ｔｂ    …（１）
ΔＬＧ＝０．０１×ｔｒ＋０×ｔｇ＋０．０３５×ｔｂ  …（２）
ΔＬＢ＝０．０７×ｔｒ＋０．０３３×ｔｇ＋０×ｔｂ  …（３）
ここで、画像の色味を変化させないためには、ΔＬＲ＝ΔＬＧ＝ΔＬＢを満たすように、各期間の長さｔｒ、ｔｇ、ｔｂを決定すればよい。
【００５０】
以上、図３を例に挙げて、透過率が０の点における各色光に対応する印加電圧と各期間の長さの設定手順を説明した。実際の調光では、図４に示したように、画像の明るさの変化に応じて調光の目標とする透過率が種々の値に変化する。そのため、透過率が０以外の点についても、同様の手順で各色光に対応する最適な印加電圧と各期間の長さを決定すればよい。これにより、図５に示すような第１期間と第２期間と第３期間とを含む単位印加期間を周期的に繰り返す波形パターンを得ることができる。
【００５１】
本実施形態のプロジェクター３０において、液晶調光素子５への印加電圧の波形パターンは、１つの単位印加期間内に、赤色光に対して最適な透過率に対応する印加電圧が印加される第１期間と、緑色光に対して最適な透過率に対応する印加電圧が印加される第２期間と、青色光に対して最適な透過率に対応する印加電圧が印加される第３期間と、を有する。このとき、単位印加期間内において、第１期間での赤色光に対する透過率と第２期間での緑色光に対する透過率と第３期間での青色光に対する透過率とが時間的に積分され、特定の色光による色付きが抑えられる。その結果、画像の色味の変化が生じにくいプロジェクターを実現できる。
【００５２】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について、図６を用いて説明する。
本実施形態のプロジェクターの基本構成は第１実施形態と同様であり、調光機構が第１実施形態と異なるのみである。
図６は、本実施形態のプロジェクターの概略構成図である。
図６において第１実施形態の図１と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５３】
本実施形態のプロジェクター４０においては、ランプ７に供給する印加電圧を供給するためのランプ駆動部３１が光源２に接続されている。駆動回路２９内の図示しないデジタル信号処理回路は、明るさ制御信号を、調光素子駆動部２８のみならず、ランプ駆動部３１にも出力する。ランプ駆動部３１は、明るさ制御信号に基づいてランプ７に供給する印加電圧を変化させつつ、ランプ７を駆動する。その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００５４】
本実施形態のプロジェクター４０は、液晶調光素子５による調光に加えて、ランプ７への印加電圧を変化させることで光源２からの射出光の量を調整する調光も行っている。このような構成では、第１実施形態でも述べた通り、ランプ７への印加電圧に応じて発光スペクトルが変化し、ランプ７の減光量によって画像の色味が変化する要因も有している。この場合であっても、第１実施形態と同様の波形パターンを有する印加電圧を液晶調光素子に供給することで、特定の色光による色付きを抑えることができる。その結果、画像の色味の変化が生じにくいプロジェクターを実現できる。
【００５５】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施形態では、赤色光、緑色光、青色光の３つの色光に対応する印加電圧を供給する３つの期間を単位印加期間内に設けたが、必ずしも単位印加期間内を３つの期間に分割しなくてもよく、例えば２つの期間でも４つの期間でもよい。その他、プロジェクターの具体的な構成は適宜変更が可能である。例えば、画像形成用光変調素子として、液晶ライトバルブに代えて、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いたプロジェクターにも本発明が適用可能である。
【符号の説明】
【００５６】
２…光源、５…液晶調光素子、５ｄ…偏光変換素子、２２，２３，２４…液晶ライトバルブ（画像形成用光変調素子）、２６…投射レンズ（投射光学系）、２８…調光素子駆動部、３０，４０…プロジェクター。
【図１】
2014211477.tif 000004
【図２】
2014211477.tif 000005
【図３】
2014211477.tif 000006
【図４】
2014211477.tif 000007
【図５】
2014211477.tif 000008
【図６】
2014211477.tif 000009