(57)【要約】【課題】優れた動画表示特性及び均一な面内表示特性を有し、製造コストが高くなったり消費電力が高くなったりすることのないプロジェクタを提供する。【解決手段】液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと、投写光学系６００と、液晶装置の画像形成領域におけるｘ軸方向については画像形成領域の全体を、ｙ軸方向についてはその一部を照明するような、ｙ軸方向に圧縮された断面形状を有する照明光束を射出する照明装置１００と、一定の速度で回転して、照明装置からの照明光束を、液晶装置の画像形成領域におけるｙ軸方向に沿って走査する回転プリズム７７０とを備えるプロジェクタであって、照明光束の走査速度が液晶装置における画像形成領域上で変化することに起因して発生する照度差を軽減するように、照明光束の画像形成領域上の位置に応じて、照明光束の光透過率を変化させる光透過率制御手段をさらに備えることを特徴とするプロジェクタ。【選択図】図１
2006268008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光束を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、
前記電気光学変調装置により変調された照明光束を投写する投写光学系と、
前記電気光学変調装置の画像形成領域における一方方向については画像形成領域の全体を、他方方向については画像形成領域の一部を照明するような、前記他方方向に圧縮された断面形状を有する照明光束を射出する照明装置と、
一定の速度で回転して、前記照明装置からの照明光束を、前記電気光学変調装置の画像形成領域における前記他方方向に沿って走査する回転プリズムとを備えるプロジェクタであって、
前記照明光束の走査速度が前記電気光学変調装置における画像形成領域上で変化することに起因して発生する照度差を軽減するように、前記照明光束の前記画像形成領域上の位置に応じて、照明光束の光透過率を変化させる光透過率制御手段をさらに備えることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記光透過率制御手段は、光透過率制御部材及び前記光透過率制御部材の光透過率を制御する光透過率制御回路を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記電気光学変調装置は液晶装置であり、
前記照明光束を略１種類の直線偏光に揃える偏光変換素子をさらに備え、
前記光透過率制御部材は、前記光透過率制御回路からの制御に応じて前記略１種類の直線偏光の偏光方向を制御する偏光方向制御部材と、前記偏光方向制御部材から射出された照明光束のうち一方の偏光成分のみを透過する偏光板とを有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項３に記載のプロジェクタにおいて、
前記偏光板は、前記偏光方向制御部材の光射出面に配設されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
請求項３に記載のプロジェクタにおいて、
前記電気光学変調装置の光入射面側に配置され、前記電気光学変調装置へ入射する照明光束の偏光方向を揃える入射側偏光板を、前記偏光板として用いたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記回転プリズムの回転状態を検知する回転状態検知センサをさらに備え、
前記光透過率制御回路は、前記回転状態検知センサの出力信号に基づいて、前記光透過率制御部材における光透過率を制御することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項７】
請求項２〜５のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
画像情報の処理を行う画像処理回路をさらに備え、
前記回転プリズムは、前記画像処理回路からの同期信号に基づいて、一定の速度で回転するように構成され、
前記光透過率制御回路は、前記画像処理回路からの同期信号に基づいて、前記光透過率制御部材における光透過率を制御することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項８】
請求項２〜７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、発光管及びリフレクタを有し被照明領域側に照明光束を射出する光源装置、前記光源装置から射出される照明光束を複数の部分光束に分割するための複数の第１小レンズを有する第１レンズアレイ、前記第１レンズアレイの前記複数の第１小レンズに対応する複数の第２小レンズを有する第２レンズアレイ並びに前記第２レンズアレイの前記複数の第２小レンズから射出される各部分光束を前記光透過率制御部材で重畳させるための重畳レンズを有する照明装置であり、
前記第１小レンズは、前記他方方向に圧縮された平面形状を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項９】
請求項１〜７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、発光管及び楕円面リフレクタを有し被照明領域側に集束性の照明光束を射出する光源装置並びに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を有する照明装置であり、
前記インテグレータロッドの光射出面は、前記他方方向に圧縮された平面形状を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記回転プリズムは、前記電気光学変調装置の前記画像形成領域と光学的に略共役な位置に配置されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１１】
請求項３〜７のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記偏光方向制御部材は、前記電気光学変調装置の前記画像形成領域と光学的に略共役な位置に配置されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のプロジェクタにおいて、
前記偏光方向制御部材は、照明光束の断面形状を整形するための遮光部材としての機能をさらに有することを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタに関する。 
【背景技術】
【０００２】
液晶装置の画像形成領域上で照明光束を走査することにより動画表示特性を改善したプロジェクタが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図１７は、このような従来のプロジェクタ９００を説明するために示す図である。図１７（ａ）は従来のプロジェクタ９００の光学系を示す図であり、図１７（ｂ）は回転プリズム９６０の作用を説明するために示す図であり、図１７（ｃ）は回転プリズム９６０を回転させることによって液晶装置９７０の画像形成領域上で照明光束が走査される様子を示す図である。
図１８は、従来のプロジェクタ９００における回転プリズム９６０の回転速度を示す図である。
【０００４】
従来のプロジェクタ９００においては、図１７に示すように、回転プリズム９６０を回転させることによって、液晶装置９７０の画像形成領域上で照明光束Ｌが走査される。このため、従来のプロジェクタ９００によれば、液晶装置９７０の画像形成領域における任意の点に着目すれば間欠的に光が遮断されるようになるため、動画表示特性が改善され、優れた動画表示特性を有するようになる。
【０００５】
また、従来のプロジェクタ９００においては、図１８に示すように、回転プリズム９６０の回転速度を変化させることによって、液晶装置９７０の画像形成領域上で照明光束Ｌが等速度で走査されるようになる。このため、従来のプロジェクタ９００によれば、液晶装置９７０の画像形成領域における照度差が軽減されるようになり、投写面全面でより均一な表示を行うことが可能になる。すなわち、均一な面内表示特性を有するようになる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３２５５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のプロジェクタ９００においては、極めて短い周期で回転プリズムの回転速度を精度良く変化させることが必要であるため、回転プリズムを駆動するためのモータとして高価なモータを用いる必要が生じ、製造コストが高くなってしまうという問題があった。
また、従来のプロジェクタ９００においては、極めて短い周期で回転プリズムの回転速度を変化させることが必要であるため、回転プリズムを駆動するためのモータの回転速度を頻繁に加速及び減速する必要が生じ、消費電力が高くなってしまうという問題があった。
【０００８】
そこで、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、優れた動画表示特性及び均一な面内表示特性を有するとともに、製造コストが高くなったり消費電力が高くなったりすることのないプロジェクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のプロジェクタは、照明光束を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、前記電気光学変調装置により変調された照明光束を投写する投写光学系と、前記電気光学変調装置の画像形成領域における一方方向については画像形成領域の全体を、他方方向については画像形成領域の一部を照明するような、前記他方方向に圧縮された断面形状を有する照明光束を射出する照明装置と、一定の速度で回転して、前記照明装置からの照明光束を、前記電気光学変調装置の画像形成領域における前記他方方向に沿って走査する回転プリズムとを備えるプロジェクタであって、前記照明光束の走査速度が前記電気光学変調装置における画像形成領域上で変化することに起因して発生する照度差を軽減するように、前記照明光束の前記画像形成領域上の位置に応じて、照明光束の光透過率を変化させる光透過率制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１０】
このため、本発明のプロジェクタによれば、回転プリズムを回転させることにより、電気光学変調装置の画像形成領域上で照明光束が走査されるようになる。その結果、電気光学変調装置の画像形成領域における任意の点に着目すれば間欠的に光が遮断されるようになるため、動画表示特性が改善され、優れた動画表示特性を有するようになる。
【００１１】
また、本発明のプロジェクタによれば、上記照度差を軽減するように照明光束の光透過率を変化させることが可能になるため、回転プリズムを一定の回転速度で回転させた場合に発生する照度差（電気光学変調装置の画像形成領域における他方方向両端部における照明光束の走査速度が、他方方向中央部における照明光束の走査速度よりも早くなるため、電気光学変調装置の画像形成領域における他方方向両端部における照度が他方方向中央部における照度よりも低くなる。）が軽減されるようになり、投写面全面でより均一な表示を行うことが可能になる。すなわち、均一な面内表示特性を有するようになる。
この場合、照明光束が電気光学変調装置の画像形成領域における他方方向中央部を通過するときには、照明光束の光透過率が低くなり、照明光束が電気光学変調装置の画像形成領域における他方方向両端部を通過するときには、照明光束の光透過率が高くなるように制御が行われることになる。
【００１２】
また、本発明のプロジェクタによれば、極めて短い周期で回転プリズムの回転速度を変化させることが必要でなくなるため、回転プリズムを駆動するためのモータとして高価なモータを用いる必要がなくなるとともに、回転プリズムを駆動するためのモータの回転速度を頻繁に加速及び減速する必要もなくなる。このため、製造コストが高くなったり消費電力が高くなったりすることがなくなる。
【００１３】
このため、本発明のプロジェクタによれば、優れた動画表示特性及び均一な面内表示特性を有し、製造コストが高くなったり消費電力が高くなったりすることのないプロジェクタとなり、本発明の目的が達成される。
【００１４】
本発明のプロジェクタにおいては、前記光透過率制御手段は、光透過率制御部材及び前記光透過率制御部材の光透過率を制御する光透過率制御回路を有することが好ましい。
【００１５】
このように構成することにより、上記のような照度差を軽減するように照明光束の光透過率を正確に制御することが容易に実現可能となる。
【００１６】
本発明のプロジェクタにおいては、前記電気光学変調装置は液晶装置であり、前記照明光束を略１種類の直線偏光に揃える偏光変換素子をさらに備え、前記光透過率制御部材は、前記光透過率制御回路からの制御に応じて前記略１種類の直線偏光の偏光方向を制御する偏光方向制御部材と、前記偏光方向制御部材から射出された照明光束のうち一方の偏光成分のみを透過する偏光板とを有することが好ましい。
この場合、前記偏光板は、前記偏光方向制御部材の光射出面に配設されていることが好ましい。または、前記電気光学変調装置の光入射面側に配置され、前記電気光学変調装置へ入射する照明光束の偏光方向を揃える入射側偏光板を、前記偏光板として用いることも好ましい。
【００１７】
このように構成することにより、光透過率制御回路の制御により、偏光方向制御部材を通過する照明光束の偏光方向を変化させ、偏光板又は電気光学変調装置の光入射面側に配置された入射側偏光板で吸収される照明光束の光量を調整することができる。このため、照明光束の光透過率を低消費電力で、かつ、正確に制御することができる。
【００１８】
本発明のプロジェクタにおいては、前記回転プリズムの回転状態を検知する回転状態検知センサをさらに備え、前記光透過率制御回路は、前記回転状態検知センサの出力信号に基づいて、前記光透過率制御部材における光透過率を制御することが好ましい。
【００１９】
このように構成することにより、回転プリズムの回転状態に対応した正確な制御を行うことが可能になるため、照明光束の走査速度が電気光学変調装置における画像形成領域上で変化することに起因して発生する照度差を効果的に軽減することが可能になる。
【００２０】
本発明のプロジェクタにおいては、画像情報の処理を行う画像処理回路をさらに備え、前記回転プリズムは、前記画像処理回路からの同期信号に基づいて、一定の速度で回転するように構成され、前記光透過率制御回路は、前記画像処理回路からの同期信号に基づいて、前記光透過率制御部材における光透過率を制御することが好ましい。
【００２１】
回転プリズムの回転は、画像処理回路からの同期信号に基づいて行われる。このため、上記のように構成することによっても、回転プリズムの回転状態に対応した正確な制御を行うことが可能になるため、照明光束の走査速度が電気光学変調装置における画像形成領域上で変化することに起因して発生する照度差を効果的に軽減することが可能になる。
【００２２】
本発明のプロジェクタにおいては、前記照明装置は、発光管及びリフレクタを有し被照明領域側に照明光束を射出する光源装置、前記光源装置から射出される照明光束を複数の部分光束に分割するための複数の第１小レンズを有する第１レンズアレイ、前記第１レンズアレイの前記複数の第１小レンズに対応する複数の第２小レンズを有する第２レンズアレイ並びに前記第２レンズアレイの前記複数の第２小レンズから射出される各部分光束を前記射出面で重畳させるための重畳レンズを有する照明装置であり、前記第１小レンズは、前記他方方向に圧縮された平面形状を有することが好ましい。
【００２３】
このように構成することにより、上記のようなレンズインテグレータ光学系からなる照明装置を用いることにより、他方方向に圧縮された断面形状を有し面内照度分布の均一な照明光束を射出することが可能となり、光利用効率を向上することができる。その結果、優れた動画表示特性及び均一な面内表示特性を有し、製造コストが高くなったり消費電力が高くなったりすることのないプロジェクタを構成することが可能となる。
【００２４】
本発明のプロジェクタにおいては、前記照明装置は、発光管及び楕円面リフレクタを有し被照明領域側に集束性の照明光束を射出する光源装置並びに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を有する照明装置であり、前記インテグレータロッドの光射出面は、前記他方方向に圧縮された平面形状を有することが好ましい。
【００２５】
このように構成することにより、上記のようなロッドインテグレータ光学系からなる照明装置を用いることにより、他方方向に圧縮された断面形状を有し面内照度分布の均一な照明光束を射出することが可能となり、光利用効率を向上することができる。その結果、優れた動画表示特性及び均一な面内表示特性を有し、製造コストが高くなったり消費電力が高くなったりすることのないプロジェクタを構成することが可能となる。
【００２６】
本発明のプロジェクタにおいては、前記回転プリズムは、前記電気光学変調装置の前記画像形成領域と光学的に略共役な位置に配置されていることが好ましい。
【００２７】
このように構成することによっても、優れた動画表示特性及び均一な面内表示特性を有し、製造コストが高くなったり消費電力が高くなったりすることのないプロジェクタを構成することが可能となる。
【００２８】
本発明のプロジェクタにおいては、前記偏光方向制御部材は、前記電気光学変調装置の前記画像形成領域と光学的に略共役な位置に配置されていることが好ましい。
【００２９】
本発明のプロジェクタにおいては、照明光束が通過する光路中であればいずれの場所に偏光方向制御部材を配置することもできる。しかしながら、電気光学変調装置の画像形成領域と光学的に略共役な位置においては照明光束の断面積が小さくなっているため、上記したように、この場所に偏光方向制御部材を配置することにより、偏光方向制御部材の大きさを小さくすることができ、製造コストを低減することができる。
【００３０】
本発明のプロジェクタにおいては、前記偏光方向制御部材は、照明光束の断面形状を整形するための遮光部材としての機能をさらに有することが好ましい。
【００３１】
このように構成することにより、偏光方向制御部材における遮光部材としての機能により、偏光方向制御部材から射出される照明光束の断面形状を、電気光学変調装置の画像形成領域に照射する照明光束の断面形状に正しく整形することが可能になる。
【００３２】
本発明のプロジェクタにおいては、前記電気光学変調装置として、複数の色光をそれぞれの色光に対応する画像情報に応じて変調する複数の電気光学変調装置を備え、前記回転プリズムと前記複数の電気光学変調装置との間に配置され、前記回転プリズムからの照明光束を複数の色光に分離して前記複数の電気光学変調装置に導くための色分離導光光学系と、前記複数の電気光学変調装置で変調されたそれぞれの色光を合成するクロスダイクロイックプリズムとをさらに備えることが好ましい。
【００３３】
このように構成することにより、優れた動画表示特性及び均一な面内表示特性を有するとともに、製造コストが高くなったり消費電力が高くなったりすることのないプロジェクタを、画像品質の優れた（例えば３板式の）フルカラープロジェクタとすることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
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。
【００３５】
〔実施形態１〕
まず、実施形態１に係るプロジェクタ１０００について、図１を用いて説明する。
図１は、実施形態１に係るプロジェクタ１０００を説明するために示す図である。図１（ａ）はプロジェクタ１０００の光学系を上面から見た図であり、図１（ｂ）はプロジェクタ１０００の光学系を側面から見た図であり、図１（ｃ）は第１レンズアレイ１２０の正面図であり、図１（ｄ）は光透過率制御部材７００上における照明状態を示す図であり、図１（ｅ）は液晶装置４００Ｒ上における照明状態を示す図である。
なお、以下の説明においては、互いに直交する３つの方向をそれぞれｚ軸方向（図１（ａ）における照明光軸１００ａｘ方向）、ｘ軸方向（図１（ａ）における紙面に平行かつｚ軸に直交する方向）及びｙ軸方向（図１（ａ）における紙面に垂直かつｚ軸に直交する方向）とする。
【００３６】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、照明装置１００と、照明装置１００からの照明光束を赤色光、緑色光及び青色光の３つの色光に分離して被照明領域に導光する色分離導光光学系２００と、色分離導光光学系２００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電気光学変調装置としての３つの液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと、これら３つの液晶装置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。
【００３７】
照明装置１００は、被照明領域側に略平行な照明光束を射出する光源装置１１０と、光源装置１１０から射出される照明光束を複数の部分光束に分割するための複数の第１小レンズ１２２を有する第１レンズアレイ１２０と、第１レンズアレイ１２０の複数の第１小レンズ１２２に対応する複数の第２小レンズ１３２（図示せず。）を有する第２レンズアレイ１３０と、光源装置１１０から射出される偏光方向の揃っていない照明光束を略１種類の直線偏光に揃える偏光変換素子１４０と、偏光変換素子１４０から射出される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１５０とを有している。
【００３８】
光源装置１１０は、楕円面リフレクタ１１４と、楕円面リフレクタ１１４の第１焦点近傍に発光中心を有する発光管１１２と、楕円面リフレクタ１１４で反射される集束光を略平行な光に変換する平行化レンズ１１８とを有している。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発光管１１２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。
【００３９】
発光管１１２は、管球部と、管球部の両側に延びる一対の封止部とを有している。
楕円面リフレクタ１１４は、発光管１１２の一方の封止部に挿通・固着される筒状の首状部と、発光管１１２から放射された光を第２焦点位置に向けて反射する反射凹面とを有している。
【００４０】
補助ミラー１１６は、発光管１１２の管球部の略半分を覆い、楕円面リフレクタ１１４の反射凹面と対向して配置される反射部材であり、発光管１１２の他方の封止部に挿通・固着されている。
このような補助ミラー１１６を用いることにより、発光管１１２から楕円面リフレクタ１１４とは反対側（被照明領域側）に向かって放射される光が、補助ミラー１１６によって発光管１１２に向けて反射される。補助ミラー１１６によって反射された光は、発光管１１２から楕円面リフレクタ１１４へと放射され、さらに楕円面リフレクタ１１４の反射凹面で反射されて第２焦点位置に集束されることとなり、発光管１１２から楕円面リフレクタ１１４に向かって直接放射される光と同様に、楕円面リフレクタ１１４の第２焦点位置に集束させることができる。
【００４１】
平行化レンズ１１８は、凹レンズからなり、楕円面リフレクタ１１４の被照明領域側に配置されている。そして、楕円面リフレクタ１１４からの光を略平行化するように構成されている。
【００４２】
第１レンズアレイ１２０は、平行化レンズ１１８からの光を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子としての機能を有し、照明光軸１００ａｘと直交する面内にマトリクス状に配列される複数の第１小レンズ１２２を備えた構成を有している。第１小レンズ１２２は、図１（ｃ）に示すように、横方向に４列、縦方向に１６行に配置され、「ｙ軸方向に沿った縦寸法：ｘ軸方向に沿った横寸法＝１：４の長方形」の平面形状を有している。
すなわち、第１レンズアレイ１２０における第１小レンズ１２２は、照明装置１００から射出される照明光束を、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域Ｓにおける縦横方向のうち、ｘ軸方向に沿った横方向については画像形成領域Ｓの全体を、ｙ軸方向に沿った縦方向についてはその画像形成領域Ｓの約５０％を照明するような断面形状を有する照明光束（図１（ｅ）参照。）とするように、縦方向に圧縮された「ｙ軸方向に沿った縦寸法：ｘ軸方向に沿った横寸法＝１：４の長方形」からなる平面形状を有している。
【００４３】
第２レンズアレイ１３０は、上述した第１レンズアレイ１２０により分割された複数の部分光束を集光する光学素子であり、第１レンズアレイ１２０と同様に照明光軸１００ａｘに直交する面内にマトリクス状に配列される複数の第２小レンズ１３２を備えた構成を有している。第２小レンズ１３２は、第１小レンズ１２２の平面形状に相似して縦方向（ｙ軸方向）に圧縮された平面形状を有している。
【００４４】
偏光変換素子１４０は、第１レンズアレイ１２０により分割された各部分光束の偏光方向を、偏光方向の揃った略１種類の直線偏光光として射出する偏光変換素子である。
偏光変換素子１４０は、光源装置１１０からの照明光束に含まれる偏光成分のうち一方の直線偏光成分をそのまま透過し、他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに垂直な方向に反射する偏光分離層と、偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに平行な方向に反射する反射層と、偏光分離層を透過した一方の直線偏光成分と反射層で反射された他方の直線偏光成分とのうちいずれか一方の直線偏光成分に揃えるように偏光変換する位相差板とを有している。
【００４５】
重畳レンズ１５０は、第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０及び偏光変換素子１４０を経た複数の部分光束を集光して光透過率制御部材７００の光透過率制御領域上（図１（ｄ）参照）に重畳させる光学素子である。光透過率制御部材７００の光透過率制御領域上の像は、後述する光学素子によって液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域Ｓ（図１（ｅ）参照。）上に再び結像される。
【００４６】
上記のように構成された照明装置１００によって、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し、被照明領域を均一な照度で照明することができる。また、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域Ｓにおける横方向（ｘ軸方向）については画像形成領域Ｓの全体を、縦方向（ｙ軸方向）については画像形成領域Ｓの一部を照明するような、縦方向（ｙ軸方向）に圧縮された断面形状を有する照明光束Ｌが射出される（図１（ｄ）参照。）。
【００４７】
照明装置１００と色分離導光光学系２００との間の、各第１小レンズ１２２及び液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域Ｓと光学的に略共役な位置には、光透過率制御手段の光透過率制御部材７００が配置されている。光透過率制御部材７００は、図１（ｄ）に示すように、「ｙ軸方向に沿った縦寸法：ｘ軸方向に沿った横寸法＝１：４の長方形」の平面形状を有する光透過部７００ａを有している。これにより、光透過率制御部材７００は、照明光束の断面形状を整形するための遮光部材としての機能を有する。
なお、光透過率制御部材７００についての詳細は後述する。
【００４８】
照明装置１００から射出された光束は、回転プリズム７７０に入射する。回転プリズム７７０は、照明装置１００と液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間に配置され、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画面書込み周波数に同期して画像形成領域Ｓ上で縦方向（ｙ軸方向）に沿って照明光束Ｌを走査する機能を有している。回転プリズム７７０の前後に配置されたフィールドレンズ７９０，７９２は、後述するリレーレンズ２４０，２４２に対して有効に光を入射させるために設けられている。
なお、回転プリズム７７０についての詳細は後述する。
【００４９】
色分離導光光学系２００は、図１（ａ）に示すように、ダイクロイックミラー２１０，２１４と、反射ミラー２１２，２１６，２１８，２２０，２２２と、リレーレンズ２４０，２４２とを有している。色分離導光光学系２００は、回転プリズム７７０から射出される照明光束を赤色光、緑色光及び青色光の３つの色光に分離して、それぞれの色光を照明対象となる液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに導く機能を有している。色分離導光光学系２００としては、照明装置１００から液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂまでの光路長が等しい等光路長光学系を用いている。
【００５０】
ダイクロイックミラー２１０は、回転プリズム７７０から射出される光のうち赤色光成分と緑色光成分とを透過させるとともに、青色光成分を反射する。ダイクロイックミラー２１０で反射された青色光成分は、反射ミラー２１８で反射され、リレーレンズ２４２を経て、反射ミラー２２０，２２２で反射された後、フィールドレンズ２４８を通過して青色光用の液晶装置４００Ｂに達する。一方、ダイクロイックミラー２１０を透過した赤色光成分及び緑色光成分は、反射ミラー２１２で反射され、リレーレンズ２４０を通過する。リレーレンズ２４０から射出された赤色光成分及び緑色光成分のうち赤色光成分は、ダイクロイックミラー２１４を透過して、さらに反射ミラー２１６で反射されて、フィールドレンズ２４４を通過して赤色光用の液晶装置４００Ｒに達する。また、ダイクロイックミラー２１４で反射された緑色光成分は、さらに反射ミラー２１８で反射されて、フィールドレンズ２４６を通過して緑色光用の液晶装置４００Ｇに達する。なお、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの各色光の光路前段に設けられたフィールドレンズ２４４，２４６，２４８は、第２レンズアレイ１３０から射出された各部分光束を、各主光線に対して略平行な光束に変換するために設けられている。
【００５１】
液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、照明光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、照明装置１００の照明対象となる。なお、図示を省略したが、フィールドレンズ２４４，２４６，２４８と各液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間には、それぞれ入射側偏光板が介在配置され、各液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとクロスダイクロイックプリズム５００との間には、それぞれ射出側偏光板が介在配置されている。これら入射側偏光板、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ及び射出側偏光板によって入射する各色光の光変調が行われる。
液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入したものであり、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた画像信号に従って、入射側偏光板から射出された１種類の直線偏光の偏光方向を変調する。
液晶装置４００Ｒ,４００Ｇ,４００Ｂとしては、「ｙ軸方向に沿った縦寸法：ｘ軸方向に沿った横寸法＝９：１６の長方形」の平面形状を有するワイドビジョン用の液晶装置を用いている。
【００５２】
クロスダイクロイックプリズム５００は、射出側偏光板から射出された各色光毎に変調された光学像を合成して、カラー画像を形成する光学素子である。このクロスダイクロイックプリズム５００は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。略Ｘ字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の界面に形成された誘電体多層膜は、青色光を反射するものである。これらの誘電体多層膜によって赤色光及び青色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、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５００から射出されたカラー画像は、投写光学系６００によって拡大投写され、スクリーンＳＣＲ上で大画面画像を形成する。
【００５３】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００は、回転プリズム７７０を用いたこと及び光透過率制御手段を備えている。
以下、実施形態１に係るプロジェクタ１０００における回転プリズム７７０及び光透過率制御手段について詳細に説明する。
【００５４】
１．回転プリズム
図２は、回転プリズム７７０の回転と液晶装置４００Ｒ,４００Ｇ,４００Ｂ上の照明状態との関係を示す図である。図２（ａ）は回転プリズム７７０を回転軸７７２に沿って見たときの断面図であり、図２（ｂ）は回転プリズム７７０を照明光軸１００ａｘに沿って見たときの図であり、図２（ｃ）は液晶装置４００Ｒ,４００Ｇ,４００Ｂの画像形成領域Ｓ上における照明光束Ｌの照射状態を示す図である。
【００５５】
回転プリズム７７０は、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画面書込み走査に同期して、一定の速度で回転するように構成されている。このため、照明光軸１００ａｘ上における第１小レンズ１２２の仮想中心点の像Ｐから射出される光は、図２（ａ）〜図２（ｃ）に示すように、回転プリズム７７０が回転すると、回転プリズム７７０の光通過面によって所定の屈折を受ける。その結果、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域Ｓにおいては、画面書込み走査に同期して、光照射領域と光非照射領域とが順次スクロールされるようになる。
【００５６】
このため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００によれば、回転プリズム７７０を回転させることにより、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域Ｓ上で照明光束Ｌが走査されるようになる。その結果、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域Ｓにおける任意の点に着目すれば間欠的に光が遮断されるようになるため、動画表示特性が改善され、優れた動画表示特性を有するようになる。
【００５７】
２．光透過率制御手段
実施形態１に係るプロジェクタ１０００は、照明光束の走査速度が液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂにおける画像形成領域Ｓ上で変化することに起因して発生する照度差を軽減するように照明光束の光透過率を変化させる光透過率制御手段を備えている。また、光透過率制御手段は、光透過率制御部材７００と、光透過率制御部材７００の光透過率を制御する光透過率制御回路７３０とを有している。以下、光透過率制御部材７００及び光透過率制御回路７３０について、図３〜図８を用いて説明する。
【００５８】
図３〜図７は、光透過率制御部材７００及び光透過率制御回路７４０の効果を説明するために示す図である。
【００５９】
図３（ａ）〜図３（ｄ）は液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域Ｓにおける照明光束Ｌの照明状態と回転プリズム７７０の傾き角θを示す図であり、図３（ｅ）は回転プリズム７７０の傾き角θと画像形成領域Ｓ上における照明光束Ｌの移動速度との関係を示す図である。なお、図３（ａ）及び図３（ｃ）中に示す矢印ｖは、照明光束Ｌの仮想中心点における移動速度をそれぞれベクトル表示したものである。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す照明状態（照明光束Ｌが画像形成領域Ｓの縦方向中央部を照明している状態）のときの、回転プリズム７７０の傾き角θを示し、図３（ｄ）は、図３（ｃ）に示す照明状態（照明光束Ｌが画像形成領域Ｓの縦方向端部を照明している状態）のときの、回転プリズム７７０の傾き角θを示している。
なお、図３（ｅ）において、回転プリズム面に照明光軸１００ａｘが垂直に入射するときの回転プリズム７７０の傾き角θを「傾き角θ＝０°」とする（以下この明細書において同じとする。）。
【００６０】
図４（ａ）は光透過率制御手段を用いない比較例に係るプロジェクタにおける回転プリズム７７０の傾き角θと画像形成領域Ｓ上の光強度との関係を示す図であり、図４（ｂ）は比較例に係るプロジェクタにおけるスクリーンＳＣＲの光強度分布を示す図であり、図４（ｃ）は比較例に係るプロジェクタにおけるスクリーンＳＣＲ上の光強度の相対値を示す図である。
【００６１】
回転プリズム７７０を一定の速度で回転させて液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域Ｓ上で照明光束Ｌを走査させる構成では、液晶装置の画像形成領域Ｓ上においては、照明光束Ｌの位置によってその移動速度（走査速度）が変化してしまう。すなわち、図３に示すように、画像形成領域Ｓの縦方向両端部における照明光束の移動速度が、画像形成領域Ｓの縦方向中央部における照明光束の移動速度よりも早くなってしまう。このため、光透過率制御手段を用いない比較例に係るプロジェクタ（図示せず。）においては、図４（ａ）からわかるように、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂにおいて画像形成領域Ｓの縦方向（ｙ軸方向）両端部における照度が縦方向中央部における照度よりも低くなってしまう。また、スクリーンＳＣＲにおいても同様に、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、スクリーンＳＣＲの縦方向両端部（符号Ｈ0，Ｈ2）における照度が縦方向（ｙ軸方向）中央部（符号Ｈ1）における照度よりも低くなってしまう。
【００６２】
これに対し、実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、図５及び図８に示すように、光透過率制御手段としての光透過率制御部材７００及び光透過率制御回路７４０を備えている。
【００６３】
図５（ａ）は光透過率制御部材７００の正面図であり、図５（ｂ）は光透過率制御部材７００を上から見た断面図であり、図５（ｃ）は光透過率制御部材７００を横から見た断面図であり、図５（ｄ）は回転プリズム７７０の傾き角θと光透過率制御部材７００の光透過率との関係を示す図である。
【００６４】
光透過率制御部材７００は、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、光透過率制御回路７４０からの制御に応じて略１種類の直線偏光の偏光方向を制御する偏光方向制御部材７１０と、偏光方向制御部材７１０から射出された照明光束のうち縦方向（ｙ軸方向）の偏光成分のみを透過する偏光板７３０とを有している。
偏光方向制御部材７１０は、２枚の透明なガラス基板７１２，７１４の間に透明電極７１６，７１８、遮光板７２０及びスペーサ７２２が配設され、さらに液晶７２４が内部に密閉封入された構成を有している。
偏光板７３０は、偏光方向制御部材７１０の光射出面側のガラス基板７１４に配設され、縦方向（ｙ軸方向）の偏光成分を有する照明光束を透過する機能を有している。
【００６５】
この光透過率制御部材７００は、偏光方向制御部材７１０の液晶７２４に印加される電圧を変化させて偏光方向制御部材７１０を通過する照明光束の偏光方向を変化させ、偏光板７３０で吸収される照明光束の光量を調整することによって、光透過率制御部材７００に入射する照明光束の光強度に対する光透過率制御部材７００から射出される照明光束の光強度の割合（以下「光透過率制御部材７００における光透過率」という。）を変化させる機能を有している。図５（ｄ）に示すように、光透過率制御部材７００は、回転プリズム７７０の傾き角θに対応して光透過率を制御する。ここで、液晶７２４に電圧が印加されたときの光透過率制御部材７００における光透過率の変化を、図６（ａ）〜図６（ｄ）を用いながら説明する。
【００６６】
図６（ａ）〜図６（ｄ）は偏光方向制御部材７１０における液晶７２４に電圧が印加されたときの照明光束の光透過率の変化を説明するために示す図である。なお、図６（ａ）〜図６（ｃ）中に示す丸で囲った矢印は、紙面に平行な偏光成分を示している。
【００６７】
縦方向（ｙ軸方向）の偏光成分を有する照明光束が光透過率制御部材７００に入射する場合を例にとって説明すると、偏光方向制御部材７１０における液晶７２４に電圧Ｖ0が印加されたときには、図６（ａ）に示すように、光透過率制御部材７００に入射する縦方向（ｙ軸方向）の偏光成分を有する照明光束は、偏光方向制御部材７１０を通過する際にその偏光方向が９０°回転されて横方向（ｘ軸方向）の偏光成分を有する照明光束となる。偏光方向制御部材７１０の光射出面には偏光板７３０が配置されているため、この横方向（ｘ軸方向）の偏光成分を有する照明光束は偏光板７３０で吸収されることとなり、光透過率制御部材７００からは照明光束が射出されないこととなる。すなわち、偏光方向制御部材７１０における液晶７２４に電圧Ｖ0が印加されたときには、図６（ｄ）に示すように、光透過率制御部材７００は光透過率Ｔ0を有することとなる。
【００６８】
一方、偏光方向制御部材７１０における液晶７２４に電圧Ｖ2が印加されたときには、図６（ｃ）に示すように、光透過率制御部材７００に入射する縦方向（ｙ軸方向）の偏光成分を有する照明光束は、偏光方向制御部材７１０で偏光方向が変わることなく、そのまま偏光板７２４を通過することとなる。すなわち、偏光方向制御部材７１０における液晶７２４に電圧Ｖ2が印加されたときには、図６（ｄ）に示すように、光透過率制御部材７００は光透過率Ｔ2を有することとなる。
【００６９】
また、偏光方向制御部材７１０における液晶７２４に電圧Ｖ1が印加されたときには、図６（ｂ）に示すように、光透過率制御部材７００に入射する縦方向（ｙ軸方向）の偏光成分を有する照明光束は、偏光方向制御部材７１０を通過する際にその偏光方向が約４５°回転されて斜め方向の偏光成分を有する照明光束となる。この斜め方向の偏光成分を有する照明光束における横方向（ｘ軸方向）の偏光成分を有する照明光束は偏光板７３０で吸収されることとなるため、光透過率制御部材７００からは、液晶７２４に電圧Ｖ2が印加されたときに射出される照明光束の光量と比較して約５０％の光量の照明光束が射出されることとなる。すなわち、偏光方向制御部材７１０における液晶７２４に電圧Ｖ1が印加されたときには、図６（ｄ）に示すように、光透過率制御部材７００は光透過率Ｔ1を有することとなる。
【００７０】
このように、光透過率制御部材７００は、偏光方向制御部材７１０における液晶７２４に対して印加する電圧を変化させることによって、光透過率制御部材７００における光透過率が変化するように構成されている。
【００７１】
図７（ａ）は実施形態１に係るプロジェクタ１０００における回転プリズム７７０の傾き角と画像形成領域Ｓ上の光強度との関係を示す図であり、図７（ｂ）は実施形態１に係るプロジェクタ１０００におけるスクリーンＳＣＲの光強度分布を示す図であり、図７（ｃ）は実施形態１に係るプロジェクタ１０００におけるスクリーンＳＣＲ上の光強度の相対値を示す図である。なお、図７（ａ）及び図７（ｃ）においては、各傾き角θにおける光強度は、傾き角θ＝０°のときの光強度を１００とし、その光強度に対する相対値で示している。
【００７２】
光透過率制御回路７３０は、図４（ａ）及び図５（ｄ）からもわかるように、照明光束Ｌが液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域Ｓにおける縦方向（ｙ軸方向）中央部を通過するときには、光透過率制御部材７００における光透過率を低くするように偏光方向制御部材７１０に印加される電圧の制御を行い、照明光束Ｌが液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域Ｓにおける縦方向（ｙ軸方向）両端部を通過するときには、光透過率制御部材７００における光透過率を高くするように偏光方向制御部材７１０に印加される電圧の制御を行う機能を有している。すなわち、光透過率制御回路７３０は、照明光束Ｌの移動速度（走査速度）が液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂにおける画像形成領域Ｓ上で変化することに起因して発生する照度差を軽減させるように、偏光方向制御部材７１０に印加される電圧を調整し、光透過率制御部材７００における光透過率を制御する機能を有している。
【００７３】
このため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００によれば、図７（ａ）に示すように、回転プリズム７７０を一定の回転速度で回転させた場合に発生する上記した照度差が軽減されるようになり、図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示すように、スクリーンＳＣＲ全面でより均一な表示を行うことが可能になる。すなわち、均一な面内表示特性を有するようになる。
【００７４】
図８は、実施形態１に係るプロジェクタ１０００における光透過率制御部材７００及び光透過率制御回路７４０を説明するために示すブロック図である。
【００７５】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、図８に示すように、回転プリズム７７０の回転状態を検知する回転状態検知センサ７５０と、回転状態検知センサ７５０の出力信号を処理して光透過率制御回路７４０に出力する回転状態検出回路７５２とをさらに備えている。そして、光透過率制御回路７４０は、回転状態検出回路７５２の出力信号に基づいて、光透過率制御部材７００における光透過率を制御するように構成されている。
【００７６】
このため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００によれば、回転プリズム７７０の回転状態に対応した正確な制御を行うことが可能になるため、照明光束の移動速度（走査速度）が液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂにおける画像形成領域Ｓ上で変化することに起因して発生する照度差を効果的に軽減することが可能になる。
【００７７】
なお、実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、画像情報の処理を行う画像処理回路７６０からの出力信号に基づいて、モータ駆動回路７７６がモータ７７４を駆動することにより、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画面書込み周波数に同期して回転プリズム７７０を回転するように構成されている。
【００７８】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、上記したように、照明光束を略１種類の直線偏光に揃える偏光変換素子１４０を備え、光透過率制御部材７００は、偏光方向制御部材７１０と、偏光板７３０とを有しているため、光透過率制御回路７４０の制御により、偏光方向制御部材７１０の液晶７２４に印加される電圧を変化させて偏光方向制御部材７１０を通過する照明光束の偏光方向を変化させ、偏光板７３０で吸収される照明光束の光量を調整することができる。このため、照明光束の光透過率を低消費電力で、かつ、正確に制御することができる。
【００７９】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、偏光方向制御部材７１０（光透過率制御部材７００）は、各第１小レンズ１２２及び液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域Ｓと光学的に略共役な位置に配置されている。
本発明のプロジェクタにおいては、照明光束が通過する光路中であればいずれの場所に偏光方向制御部材を配置することもできる。しかしながら、各第１小レンズ１２２及び液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域Ｓと光学的に略共役な位置においては照明光束の断面積が小さくなっているため、上記したように、この場所に偏光方向制御部材７１０を配置することにより、偏光方向制御部材７１０の大きさを小さくすることができ、製造コストを低減することができる。
【００８０】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、上記したように、光透過率制御手段は、光透過率制御部材７００及び光透過率制御部材７００の光透過率を制御する光透過率制御回路７３０を有しているため、上記のような照度差を軽減するように照明光束の光透過率を正確に制御することが容易に実現可能となる。
【００８１】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、偏光方向制御部材７１０（光透過率制御部材７００）は、照明光束の断面形状を整形するための遮光部材としての機能をさらに有しているため、偏光方向制御部材７１０から射出される照明光束の断面形状を、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域Ｓに照射する照明光束Ｌの断面形状に正しく整形することが可能になる。
【００８２】
このように、実施形態１に係るプロジェクタ１０００によれば、極めて短い周期で回転プリズムの回転速度を変化させることが必要でなくなるため、回転プリズムを駆動するためのモータとして高価なモータを用いる必要がなくなるとともに、回転プリズムを駆動するためのモータの回転速度を頻繁に加速及び減速する必要もなくなる。このため、製造コストが高くなったり消費電力が高くなったりすることがなくなる。
【００８３】
このため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００によれば、優れた動画表示特性及び均一な面内表示特性を有し、製造コストが高くなったり消費電力が高くなったりすることのないプロジェクタとなる。
【００８４】
以上、実施形態１に係るプロジェクタ１０００における回転プリズム７７０及び光透過率制御手段について詳細に説明したが、実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては以下のような特徴も有している。
【００８５】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、光源装置１１０は、発光管１１２、発光管１１２からの光を反射する楕円面リフレクタ１１４及び楕円面リフレクタ１１４で反射される光を略平行光にする平行化レンズ１１８を有する光源装置である。
【００８６】
このため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００によれば、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源装置を実現することができる。
【００８７】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、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発光管１１２に向けて反射する補助ミラー１１６が設けられている。
【００８８】
このため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００によれば、発光管１１２から被照明領域側に放射される光は発光管１１２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、プロジェクタ１０００の小型化を図ることができる。また、このことは、第１レンズアレイ１２０の大きさ、第２レンズアレイ１３０の大きさ、偏光変換素子１４０の大きさ、重畳レンズ１５０の大きさ、色分離光学系２００の大きさなどをさらに小さくすることができることをも意味し、プロジェクタ１０００のさらなる小型化を図ることができる。
【００８９】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、電気光学変調装置として、色分離導光光学系２００から射出される３つの色光をそれぞれの色光に対応する画像情報に応じて変調する３つの液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを備えている。また、回転プリズム７７０と液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間に配置され、回転プリズム７７０からの照明光束を３つの色光に分離して液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに導くための色分離導光光学系２００と、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂで変調されたそれぞれの色光を合成するクロスダイクロイックプリズム５００とをさらに備えている。
【００９０】
このため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００によれば、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、画像品質の優れた３板式のフルカラープロジェクタとすることができるようになる。
【００９１】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、光源装置１１０からの照明光束を１種類の直線偏光に揃えて射出する偏光変換素子１４０をさらに有している。
【００９２】
このため、偏光変換素子１４０の作用により光源装置１１０からの照明光束を一方の偏光軸を有する１種類の直線偏光に変換することができるようになるため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００のように、電気光学変調装置として液晶装置等のように１種類の直線偏光を利用するタイプの電気光学変調装置を用いる場合に、光源装置１１０からの照明光束を有効に利用することができる。
【００９３】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００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。
【００９４】
〔実施形態２〕
図９は、実施形態２に係るプロジェクタ１００２を説明するために示す図である。なお、図９において、図８と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００９５】
実施形態２に係るプロジェクタ１００２（図示せず。）は、基本的には実施形態１に係るプロジェクタ１０００とよく似た構成を有しているが、図９に示すように、実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは、光透過率制御回路の制御手段が異なっている。
【００９６】
すなわち、実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、上記の制御手段として、回転プリズム７７０の回転状態を検知する回転状態検知センサ７５０（図８参照。）を用いており、光透過率制御回路７４０は、回転状態検知センサ７５０の出力信号に基づいて、光透過率制御部材７００における光透過率を制御するように構成されている。
【００９７】
これに対し、実施形態２に係るプロジェクタ１００２においては、上記の制御手段として、回転状態検知センサに代えて、図９に示すように、画像情報の処理を行う画像処理回路７６２を用いており、光透過率制御回路７４２は、画像処理回路７６２からの同期信号に基づいて、光透過率制御部材７００における光透過率を制御するように構成されている。
【００９８】
実施形態２に係るプロジェクタ１００２においては、光透過率制御部材７００における光透過率を制御および回転プリズム７７０の回転は共に、画像処理回路７６２からの同期信号に基づいて行われる。このため、上記のように構成することによっても、回転プリズム７７０の回転状態に対応した正確な光透過率制御部材７００における光透過率の制御を行うことが可能になるため、照明光束の走査速度が液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂにおける画像形成領域上で変化することに起因して発生する照度差を効果的に軽減することが可能になる。
【００９９】
このように、実施形態２に係るプロジェクタ１００２は、実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは、照明光束の移動速度（走査速度）が液晶装置における画像形成領域上で変化することに起因して発生する照度差を軽減するための光透過率制御回路の制御手段が異なるが、実施形態１に係るプロジェクタ１０００の場合と同様に、光透過率制御手段として、光透過率制御部材７００と、光透過率制御部材７００における光透過率を制御する光透過率制御回路７４２とを備えているため、回転プリズム７７０を一定の回転速度で回転させた場合に発生する照度差が軽減されるようになり、スクリーン全面でより均一な表示を行うことが可能になる。すなわち、均一な面内表示特性を有するようになる。
【０１００】
従って、実施形態２に係るプロジェクタ１００２は、光透過率制御回路の制御手段以外の点では、実施形態１に係るプロジェクタ１０００と同様の構成を有するため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００の場合と同様の効果を有する。
【０１０１】
〔実施形態３〕
図１０は、実施形態３に係るプロジェクタ１００４を説明するために示す図である。図１０（ａ）はプロジェクタ１００４の光学系を上面から見た図であり、図１０（ｂ）はプロジェクタ１００４の光学系を側面から見た図である。図１０（ｃ）は遮光部材７８０の正面図であり、図１０（ｄ）は光透過率制御部材７０２Ｒの正面図である。
【０１０２】
実施形態３に係るプロジェクタ１００４は、基本的には実施形態１に係るプロジェクタ１０００とよく似た構成を有しているが、図１０（ａ）に示すように、実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは、光透過率制御部材の配置位置、数及び構造が異なっている。
【０１０３】
すなわち、実施形態３に係るプロジェクタ１００４においては、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、３つの光透過率制御部材７０２Ｒ，７０２Ｇ，７０２Ｂを、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの光入射面側にそれぞれ配置している。これら光透過率制御部材７０２Ｒ，７０２Ｇ，７０２Ｂは液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの極近傍に配置されているため、各光透過率制御部材７０２Ｒ，７０２Ｇ，７０２Ｂの光透過部７０２ａは、実施形態１で説明した光透過率制御部材７００の光透過部７００ａ（図５（ａ）参照。）とは異なり、図１０（ｄ）に示すように、画像形成領域Ｓによく似た形状を有している。しかしながら、光透過率制御部材７０２Ｒ，７０２Ｇ，７０２Ｂは、上記の点以外では実施形態１で説明した光透過率制御部材７００とほぼ同じ構成を有しているため、詳細な説明は省略する。
【０１０４】
また、各第１小レンズ及び液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域Ｓと光学的に略共役な位置には、照明光束の断面形状を整形するための遮光部材７８０が配置されている。遮光部材７８０は、図１０（ｃ）に示すように、「ｙ軸方向に沿った縦寸法：ｘ軸方向に沿った横寸法＝１：４の長方形」の平面形状を有する開口部７８２を有している。
【０１０５】
このように、実施形態３に係るプロジェクタ１００４は、実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは、光透過率制御部材の配置位置、数及び構造（それに伴って遮光部材７８０を有している点）が異なるが、実施形態１に係るプロジェクタ１０００の場合と同様に、光透過率制御手段として、光透過率制御部材７０２Ｒ，７０２Ｇ，７０２Ｂと、回転状態検知センサ（図示せず。）の出力信号に基づいて、光透過率制御部材７０２Ｒ，７０２Ｇ，７０２Ｂにおける光透過率を制御する光透過率制御回路（図示せず。）とを備えているため、回転プリズム７７０を一定の回転速度で回転させた場合に発生する照度差が軽減されるようになり、スクリーンＳＣＲ全面でより均一な表示を行うことが可能になる。すなわち、均一な面内表示特性を有するようになる。
【０１０６】
なお、実施形態３に係るプロジェクタ１００４においては、上記のように、回転状態検知センサの出力信号に基づいて、光透過率制御部材７０２Ｒ，７０２Ｇ，７０２Ｂにおける光透過率を制御する光透過率制御回路を備える構成としているが、実施形態２に係るプロジェクタ１００２の場合と同様に、画像処理回路からの同期信号に基づいて、光透過率制御部材７０２Ｒ，７０２Ｇ，７０２Ｂにおける光透過率を制御する光透過率制御回路を備える構成としてもよい。
【０１０７】
従って、実施形態３に係るプロジェクタ１００４は、光透過率制御部材の配置位置、数及び構造（それに伴って遮光部材７８０を有している点）以外では、実施形態１又は２に係るプロジェクタ１０００，１００２と同様の構成を有するため、実施形態１又は２に係るプロジェクタ１０００，１００２の場合と同様の効果を有する。
【０１０８】
〔実施形態４〕
図１１は、実施形態４に係るプロジェクタ１００６の光学系を示す図である。図１１（ａ）はプロジェクタ１００６の光学系を上面から見た図であり、図１１（ｂ）はプロジェクタ１００６の光学系を側面から見た図である。
【０１０９】
実施形態４に係るプロジェクタ１００６は、基本的には実施形態１に係るプロジェクタ１０００とよく似た構成を有しているが、図１１（ａ）に示すように、実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは、色分離導光光学系の構成が異なっている。
すなわち、実施形態４に係るプロジェクタ１００６においては、色分離導光光学系２０２として、各液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ上で光照射領域と光非照射領域とがスクロールされる方向をすべて同一の方向とするために、ダブルリレー光学系１９０を用いている。
【０１１０】
色分離導光光学系２０２は、図１１（ａ）に示すように、ダイクロイックミラー２６０，２６２と、反射ミラー２６４と、ダブルリレー光学系１９０とを有している。ダブルリレー光学系１９０は、リレーレンズ１９１，１９２，１９４，１９５，１９７と、反射ミラー１９３，１９６と、フィールドレンズ１９８とを有している。また、色分離導光光学系２０２の光路前段には、リレーレンズ７９４が配置されている。
【０１１１】
ダイクロイックミラー２６０は、回転プリズム７７０から射出される光のうち赤色光成分を反射するとともに、緑色光成分及び青色光成分を透過させる。ダイクロイックミラー２６０で反射された赤色光成分は、反射ミラー２６４で反射されて、フィールドレンズ１７６Ｒを通過して赤色光用の液晶装置４００Ｒに達する。
ダイクロイックミラー２６０を透過した緑色光成分及び青色光成分のうち緑色光成分は、ダイクロイックミラー２６２によって反射され、フィールドレンズ１７６Ｇを通過して緑色光用の液晶装置４００Ｇに達する。一方、ダイクロイックミラー２６０を透過した青色光成分は、ダイクロイックミラー２６２を透過し、ダブルリレー光学系１９０を通過して青色光用の液晶装置４００Ｂに達する。液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの各色光の光路前段に設けられたフィールドレンズ１７６Ｒ，１７６Ｇ，１９８は、第２レンズアレイ１３０から射出された各部分光束を、各主光線に対して略平行な光束に変換するために設けられている。
【０１１２】
ここで、青色光の光路にダブルリレー光学系１９０が設けられているのは、青色光の光路の長さが、他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率低下を防止するとともに、各液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ上で光照射領域と光非照射領域とがスクロールされる方向をすべて同一の方向とするために設けられている。なお、実施形態４に係るプロジェクタ１００６においては、３つの色光のうち青色光の光路にダブルリレー光学系１９０を用いた構成としたが、赤色光等のその他の色光の光路にこのようなダブルリレー光学系を用いた構成としてもよい。
【０１１３】
このように、実施形態４に係るプロジェクタ１００６は、実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは、色分離導光光学系の構成が異なるが、実施形態１に係るプロジェクタ１０００の場合と同様に、光透過率制御手段として、光透過率制御部材７００と、回転状態検知センサ（図示せず。）の出力信号に基づいて、光透過率制御部材７００における光透過率を制御する光透過率制御回路（図示せず。）とを備えているため、回転プリズム７７０を一定の回転速度で回転させた場合に発生する照度差が軽減されるようになり、スクリーンＳＣＲ全面でより均一な表示を行うことが可能になる。すなわち、均一な面内表示特性を有するようになる。
【０１１４】
なお、実施形態４に係るプロジェクタ１００４においては、上記のように、回転状態検知センサの出力信号に基づいて、光透過率制御部材７００における光透過率を制御する光透過率制御回路を備える構成としているが、実施形態２に係るプロジェクタ１００２の場合と同様に、画像処理回路からの同期信号に基づいて、光透過率制御部材７００における光透過率を制御する光透過率制御回路を備える構成としてもよい。
【０１１５】
従って、実施形態４に係るプロジェクタ１００６は、色分離導光光学系の構成以外の点では、実施形態１又は２に係るプロジェクタ１０００，１００２と同様の構成を有するため、実施形態１又は２に係るプロジェクタ１０００，１００２の場合と同様の効果を有する。
【０１１６】
〔実施形態５〕
図１２は、実施形態５に係るプロジェクタ１００８の光学系を示す図である。図１２（ａ）はプロジェクタ１００８の光学系を上面から見た図であり、図１２（ｂ）はプロジェクタ１００８の光学系を側面から見た図である。
【０１１７】
実施形態５に係るプロジェクタ１００８は、基本的には実施形態１に係るプロジェクタ１０００とよく似た構成を有しているが、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは、照明装置の構成が異なっている。
すなわち、実施形態５に係るプロジェクタ１００８においては、照明装置１００Ｂとして、ロッドインテグレータ光学系を用いている。
【０１１８】
照明装置１００Ｂは、被照明領域側に集束性の照明光束を射出する光源装置１１０Ｂと、光源装置１１０Ｂ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し、被照明領域を均一な照度で照明するインテグレータロッド１６０と、リレーレンズ１６６とを有している。インテグレータロッド１６０の光射出面及び液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域と光学的に略共役な位置には、光透過率制御部材７００が配置されている。
【０１１９】
インテグレータロッド１６０は、光源装置１１０Ｂから射出される偏光方向の揃っていない照明光束を１種類の直線偏光に揃える偏光変換部１６２と、ロッド部１６４とを有している。偏光変換部１６２は、光源装置１１０Ｂからの照明光束に含まれる偏光成分のうち一方の直線偏光成分をそのまま透過し、他方の直線偏光成分を照明光軸１００Ｂａｘに垂直な方向に反射する偏光分離層と、偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を照明光軸１００Ｂａｘに平行な方向に反射する反射層と、偏光分離層を透過した一方の直線偏光成分と反射層で反射された他方の直線偏光成分とのうちいずれか一方の直線偏光成分に揃えるように偏光変換する位相差板とを有している。
インテグレータロッド１６０の光射出面は、縦方向に圧縮された「ｙ軸方向に沿った縦寸法：ｘ軸方向に沿った横寸法＝１：４の長方形」からなる平面形状を有している。
【０１２０】
このように、実施形態５に係るプロジェクタ１００８は、実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは、照明装置の構成が異なるが、実施形態１に係るプロジェクタ１０００の場合と同様に、光透過率制御手段として、光透過率制御部材７００と、回転状態検知センサ（図示せず。）の出力信号に基づいて、光透過率制御部材７００における光透過率を制御する光透過率制御回路（図示せず。）とを備えているため、回転プリズム７７０を一定の回転速度で回転させた場合に発生する照度差が軽減されるようになり、スクリーンＳＣＲ全面でより均一な表示を行うことが可能になる。すなわち、均一な面内表示特性を有するようになる。
【０１２１】
なお、実施形態５に係るプロジェクタ１００８においては、上記のように、回転状態検知センサの出力信号に基づいて、光透過率制御部材７００における光透過率を制御する光透過率制御回路を備える構成としているが、実施形態２に係るプロジェクタ１００２の場合と同様に、画像処理回路からの同期信号に基づいて、光透過率制御部材７００における光透過率を制御する光透過率制御回路を備える構成としてもよい。
【０１２２】
従って、実施形態５に係るプロジェクタ１００８は、照明装置の構成以外の点では、実施形態１又は２に係るプロジェクタ１０００，１００２と同様の構成を有するため、実施形態１又は２に係るプロジェクタ１０００，１００２の場合と同様の効果を有する。
【０１２３】
〔実施形態６〕
図１３は、実施形態６に係るプロジェクタ１０１０の光学系を示す図である。図１３（ａ）はプロジェクタ１０１０の光学系を上面から見た図であり、図１３（ｂ）はプロジェクタ１０１０の光学系を側面から見た図である。
【０１２４】
実施形態６に係るプロジェクタ１０１０は、基本的には実施形態５に係るプロジェクタ１００８とよく似た構成を有しているが、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、実施形態５に係るプロジェクタ１００８とは、回転プリズムの配置位置（それに伴って光透過率制御部材の配置位置）が異なっている。
すなわち、実施形態６に係るプロジェクタ１０１０においては、回転プリズム７７０は、インテグレータロッド１６０の光射出面及び液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域Ｓ（図１４（ｃ）参照。）と光学的に略共役な位置に配置されている。また、それに伴い、光透過率制御部材７００は、フィールドレンズ７９０と回転プリズム７７０との間の位置で、インテグレータロッド１６０の光射出面及び液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域Ｓと光学的に略共役な位置から少し離れた位置に配置されている。
【０１２５】
図１４は、回転プリズム７７０の回転と液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ上の照明状態との関係を示す図である。図１４（ａ）は回転プリズム７７０を回転軸７７２に沿って見たときの断面図であり、図１４（ｂ）は回転プリズム７７０を照明光軸１００Ｂａｘに沿って見たときの図であり、図１４（ｃ）は液晶装置４００Ｒ,４００Ｇ,４００Ｂの画像形成領域Ｓ上における照明光束Ｌの照射状態を示す図である。
回転プリズム７７０は、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画面書込み走査に同期して、一定の速度で回転するように構成されている。このため、照明光軸１００Ｂａｘ上におけるインテグレータロッド１６０の光射出面の仮想中心点の像Ｐから射出される光は、図１４（ａ）〜図１４（ｃ）に示すように、回転プリズム７７０が回転すると、回転プリズム７７０の光通過面によって所定の屈折を受ける。その結果、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域Ｓにおいては、画面書込み走査に同期して、光照射領域と光非照射領域とが順次スクロールされるようになる。
【０１２６】
このため、実施形態６に係るプロジェクタ１０１０によれば、実施形態５に係るプロジェクタ１００８の場合と同様に、回転プリズム７７０を回転させることにより、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域Ｓ上で照明光束Ｌが走査されるようになる。その結果、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域Ｓにおける任意の点に着目すれば間欠的に光が遮断されるようになるため、動画表示特性が改善され、優れた動画表示特性を有するようになる。
【０１２７】
このように、実施形態６に係るプロジェクタ１０１０は、実施形態５に係るプロジェクタ１００８とは、回転プリズムの配置位置（それに伴って光透過率制御部材の配置位置）が異なるが、実施形態５に係るプロジェクタ１００８の場合と同様に、光透過率制御手段として、光透過率制御部材７００と、光透過率制御部材７００における光透過率を制御する光透過率制御回路（図示せず。）とを備えているため、回転プリズム７７０を一定の回転速度で回転させた場合に発生する照度差が軽減されるようになり、スクリーンＳＣＲ全面でより均一な表示を行うことが可能になる。すなわち、均一な面内表示特性を有するようになる。
【０１２８】
このため、実施形態６に係るプロジェクタ１０１０によれば、実施形態５に係るプロジェクタ１００８の場合と同様の効果を有し、優れた動画表示特性及び均一な面内表示特性を有し、製造コストが高くなったり消費電力が高くなったりすることのないプロジェクタとなる。
【０１２９】
〔実施形態７〕
図１５及び図１６は、実施形態７に係るプロジェクタ１０１２を説明するために示す図である。図１５（ａ）はプロジェクタ１０１２の光学系を上面から見た図であり、図１５（ｂ）はプロジェクタ１０１２の光学系を側面から見た図である。図１５（ｃ）は偏光方向制御部材７１０を横から見た断面図である。図１６（ａ）〜図１６（ｄ）は、偏光方向制御部材７１０における液晶７２４に電圧が印加されたときの偏光方向制御部材７１０から射出される照明光束の偏光方向の変化を説明するために示す図である。なお、図１６（ａ）〜図１６（ｃ）において、偏光方向制御部材７１０から液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂにおける入射側偏光板４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂまでの光路に配置される光学要素については、図示を省略している。また、図１６（ａ）〜図１６（ｃ）中に示す丸で囲った矢印は、紙面に平行な偏光成分を示している。
【０１３０】
実施形態７に係るプロジェクタ１０１２は、基本的には実施形態１に係るプロジェクタ１０００とよく似た構成を有しているが、図１５（ａ）〜図１５（ｃ）に示すように、実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは、光透過率制御手段の構成が異なっている。
【０１３１】
すなわち、実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、光透過率制御手段は、光透過率制御部材７００及び光透過率制御回路７４０を有している。そして、光透過率制御部材７００は、光透過率制御回路７４０からの制御に応じて略１種類の直線偏光の偏光方向を制御する偏光方向制御部材７１０と、偏光方向制御部材７１０の光射出面側のガラス基板７１４に配設され、偏光方向制御部材７１０から射出された照明光束のうち縦方向（ｙ軸方向）の偏光成分のみを透過する偏光板７３０とを有している。
【０１３２】
これに対し、実施形態７に係るプロジェクタ１０１２においては、光透過率制御手段専用の偏光板は存在せず、図１５（ｃ）及び図１６（ａ）〜図１６（ｃ）に示すように、偏光方向制御部材７１０及び偏光方向制御部材７０４の偏光方向を制御する偏光方向制御回路７４４（図示せず。）を光透過率制御手段として用いている。そして、実施形態７における光透過率制御手段においては、実施形態１の場合に用いられる偏光板７３０の代わりとして、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの光入射面側に配置された入射側偏光板４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂを用いたことを特徴としている。
なお、偏光方向制御部材７１０は、図１５（ｃ）に示すように、実施形態１で説明したものと同一であるため、詳細な説明は省略する。
【０１３３】
実施形態７に係るプロジェクタ１０１２は、上記のように、実施形態１に係るプロジェクタ１０００の場合とは、偏光方向制御部材７１０の光射出面側のガラス基板７１４に光透過率制御手段専用の偏光板７３０が配設されていない点で異なるが、それ以外の点では実施形態１に係るプロジェクタ１０００の場合とほぼ同じ構成である。
【０１３４】
実施形態７に係るプロジェクタ１０１２における光透過率制御手段は、偏光方向制御部材７１０の液晶７２４に印加される電圧を変化させて偏光方向制御部材７１０を通過する照明光束の偏光方向を変化させ、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの光入射面側に配置された入射側偏光板４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂで吸収される照明光束の光量を調整することによって、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂにおける照明光束の照度を制御するように構成されている。偏光方向制御部材７１０から射出された照明光束のうち一方の偏光成分は、入射側偏光板４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂを透過し、他方の偏光成分は入射側偏光板４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂで吸収される。
【０１３５】
なお、偏光方向制御部材７１０における液晶７２４に電圧が印加されたときの偏光方向制御部材７１０から射出される照明光束の偏光方向の変化については、図１６（ａ）〜図１６（ｄ）に示しているが、偏光方向制御部材７１０に印加される電圧と偏光方向制御部材７１０を通過する照明光束の偏光方向の変化との関係については、実施形態１の場合と同様であるため、その説明は省略する。
【０１３６】
このように、実施形態７に係るプロジェクタ１０１２における光透過率制御手段は、偏光方向制御部材７１０における液晶７２４に対して印加する電圧を変化させることによって、偏光方向制御部材７１０から射出される照明光束の照度は変化させずに偏光方向を制御し、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの光入射面側に配置された入射側偏光板４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂで吸収される照明光束の光量を調整することによって、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂにおける照明光束の照度を制御するように構成されている。
【０１３７】
偏光方向制御回路７４４は、実施形態１に係るプロジェクタ１０００における光透過率制御回路７４０と同様に、照明光束Ｌの移動速度（走査速度）が液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂにおける画像形成領域Ｓ上で変化することに起因して発生する照度差を軽減させるように、偏光方向制御部材７１０に印加される電圧を調整して偏光方向制御部材７１０から射出される照明光束の偏光方向を制御する機能を有している。
【０１３８】
このように、実施形態７に係るプロジェクタ１０１２は、実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは、照明光束の移動速度（走査速度）が液晶装置における画像形成領域上で変化することに起因して発生する照度差を軽減するための光透過率制御手段の構成が異なるが、上記した光透過率制御手段としての偏光方向制御部材７１０及び偏光方向制御回路７４４を備えているため、回転プリズム７７０を一定の回転速度で回転させた場合に発生する照度差が軽減されるようになり、スクリーンＳＣＲ全面でより均一な表示を行うことが可能になる。すなわち、均一な面内表示特性を有するようになる。
【０１３９】
また、実施形態７に係るプロジェクタ１０１２によれば、上記したように、光透過率制御手段専用の偏光板を用いずに、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂにおける入射側偏光板４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂを利用して光透過率制御手段を構成しているため、部品点数を削減することができ、プロジェクタの製造効率を向上することが可能となる。
【０１４０】
実施形態７に係るプロジェクタ１０１２においては、偏光方向制御部材７１０は、各第１小レンズ１２２及び液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域と光学的に略共役な位置に配置されている。
本発明のプロジェクタにおいては、照明光束が通過する光路中であればいずれの場所に偏光方向制御部材を配置することもできる。しかしながら、各第１小レンズ１２２及び液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域と光学的に略共役な位置においては照明光束の断面積が小さくなっているため、上記したように、この場所に偏光方向制御部材７１０を配置することにより、偏光方向制御部材７１０の大きさを小さくすることができ、製造コストを低減することができる。
なお、偏光方向制御部材７１０は、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの近傍（フィールドレンズ２４４，２４６，２４８と入射側偏光板４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂとの間の位置）に配置されていることもまた好ましい。
【０１４１】
また、実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、偏光方向制御部材７１０は、照明光束の断面形状を整形するための遮光部材としての機能をさらに有しているため、偏光方向制御部材７１０から射出される照明光束の断面形状を、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域Ｓに照射する照明光束Ｌの断面形状に正しく整形することが可能になる。
【０１４２】
なお、実施形態７に係るプロジェクタ１０１２は、この他の点では、実施形態１に係るプロジェクタ１０００と同様の構成を有するため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００の場合と同様の効果を有する。
【０１４３】
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定されるものではなく、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。
【０１４４】
（１）上記実施形態１〜６のプロジェクタ１０００〜１０１０は、光透過率制御部材７００，７０２Ｒ，７０２Ｇ，７０２Ｂとして、液晶による光透過率制御部材を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、エレクトロクロミック材料や電気泳動材料による光透過率制御部材も好ましく用いることができる。
【０１４５】
（２）上記実施形態１〜４及び７のプロジェクタ１０００〜１００６，１０１２は、第１レンズアレイ１２０の第１小レンズ１２２の平面形状としては、「縦寸法：横寸法＝１：４の長方形」のものを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、液晶装置での動画表示特性を改善できるように画像形成領域上を間欠的に照明できる形状であればよい。例えば、「縦寸法：横寸法＝９：３２の長方形」のものや「縦寸法：横寸法＝３：８の長方形」のものなどをも好ましく用いることができる。
【０１４６】
（３）上記実施形態５及び６のプロジェクタ１００８，１０１０は、インテグレータロッド１６０の光射出面の平面形状としては、「縦寸法：横寸法＝１：４の長方形」のものを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、液晶装置での動画表示特性を改善できるように画像形成領域上を間欠的に照明できる形状であればよい。例えば、「縦寸法：横寸法＝９：３２の長方形」のものや「縦寸法：横寸法＝３：８の長方形」のものなどをも好ましく用いることができる。
【０１４７】
（４）上記実施形態３のプロジェクタ１００４は、遮光部材７８０として、「ｙ軸方向に沿った縦寸法：ｘ軸方向に沿った横寸法＝１：４の長方形」の平面形状を有する開口部７８２を備えた遮光部材を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、液晶装置での動画表示特性を改善できるように画像形成領域上を間欠的に照明できる形状であればよい。例えば、「ｙ軸方向に沿った縦寸法：ｘ軸方向に沿った横寸法＝９：３２の長方形」の平面形状を有する開口を備えた遮光部材を用いることもできる。また、第１レンズアレイの第１小レンズが「ｙ軸方向に沿った縦寸法：ｘ軸方向に沿った横寸法＝１：４の長方形」の平面形状以外の他の平面形状を有する小レンズの場合には、その小レンズの平面形状に相似する平面形状を有する開口を備えた遮光部材を用いることもできるし、インテグレータロッドの光射出面が「ｙ軸方向に沿った縦寸法：ｘ軸方向に沿った横寸法＝１：４の長方形」の平面形状以外の他の平面形状を有するインテグレータロッドの場合には、そのインテグレータロッドの光射出面の平面形状に相似する平面形状を有する開口を備えた遮光部材を用いることもできる。
【０１４８】
（５）上記実施形態１〜４及び７のプロジェクタ１０００〜１００６，１０１２は、光源装置１１０として、楕円面リフレクタ１１４と、楕円面リフレクタ１１４の第１焦点近傍に発光中心を有する発光管１１２と、平行化レンズ１１８とを有する光源装置を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、放物面リフレクタと、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をも好ましく用いることができる。
【０１４９】
（６）上記各実施形態のプロジェクタ１０００〜１０１２は、光源装置１１０，１１０Ｂとして、発光管１１２に補助ミラー１１６が配設された光源装置を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、発光管に補助ミラーが配設されていない光源装置をも好ましく用いることができる。
【０１５０】
（７）上記各実施形態において、３つの液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを用いたプロジェクタを例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、１つ、２つ又は４つ以上の液晶装置を用いたプロジェクタにも適用可能である。
【０１５１】
（８）上記各実施形態のプロジェクタ１０００〜１０１２は、電気光学変調装置として液晶装置を用いているが、本発明はこれに限定されるものではない。電気光学変調装置としては、一般に、画像情報に応じて入射光を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。
【０１５２】
（９）本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクタに適用する場合にも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクタに適用する場合にも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】実施形態１に係るプロジェクタ１０００を説明するために示す図。
【図２】回転プリズム７７０の回転と液晶装置４００Ｒ,４００Ｇ,４００Ｂ上の照明状態との関係を示す図。
【図３】光透過率制御部材７００及び光透過率制御回路７４０の効果を説明するために示す図。
【図４】光透過率制御部材７００及び光透過率制御回路７４０の効果を説明するために示す図。
【図５】光透過率制御部材７００及び光透過率制御回路７４０の効果を説明するために示す図。
【図６】光透過率制御部材７００及び光透過率制御回路７４０の効果を説明するために示す図。
【図７】光透過率制御部材７００及び光透過率制御回路７４０の効果を説明するために示す図。
【図８】実施形態１に係るプロジェクタ１０００における光透過率制御部材７００及び光透過率制御回路７４０を説明するために示すブロック図。
【図９】実施形態２に係るプロジェクタ１００２を説明するために示す図。
【図１０】実施形態３に係るプロジェクタ１００４を説明するために示す図。
【図１１】実施形態４に係るプロジェクタ１００６の光学系を示す図。
【図１２】実施形態５に係るプロジェクタ１００８の光学系を示す図。
【図１３】実施形態６に係るプロジェクタ１０１０の光学系を示す図。
【図１４】回転プリズム７７０の回転と液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ上の照明状態との関係を示す図。
【図１５】実施形態７に係るプロジェクタ１０１２を説明するために示す図。
【図１６】実施形態７に係るプロジェクタ１０１２を説明するために示す図。
【図１７】従来のプロジェクタ９００を説明するために示す図。
【図１８】従来のプロジェクタ９００における回転プリズム９６０の回転速度を示す図。
【符号の説明】
【０１５４】
１００，１００Ｂ…照明装置、１００ａｘ，１００Ｂａｘ…照明光軸、１１０，１１０Ｂ，９１０…光源装置、１１２，９１２…発光管、１１４，９１４…楕円面リフレクタ、１１６…補助ミラー、１１８…平行化レンズ、１２０，９２０…第１レンズアレイ、１２２…第１小レンズ、１３０，９３０…第２レンズアレイ、１４０…偏光変換素子、１５０，９５０…重畳レンズ、１６０…インテグレータロッド、１６２…偏光変換部、１６４…ロッド部、１６６，１７６Ｒ，１７６Ｇ，１９８，２４４，２４６，２４８，７９０，７９２，９５２…フィールドレンズ、１９０…ダブルリレー光学系、１９１，１９２，１９４，１９５，１９７，２４０，２４２，７９４…リレーレンズ、１９３，１９６，２１２，２１６，２１８，２２０，２２２，２６４…反射ミラー、２００，２０２…色分離導光光学系、２１０，２１４，２６０，２６２…ダイクロイックミラー、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ，９７０…液晶装置、４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂ…入射側偏光板、５００…クロスダイクロイックプリズム、６００，９８０…投写光学系、７００，７０２Ｒ，７０２Ｇ，７０２Ｂ…光透過率制御部材、７００ａ，７０２ａ…光透過部、７１０…偏光方向制御部材、７１２，７１４…ガラス基板、７１６，７１８…透明電極、７２０…遮光板、７２２…スペーサ、７２４…液晶、７３０…偏光板、７４０，７４２…光透過率制御回路、７５０…回転状態検知センサ、７５２…回転状態検出回路、７６０，７６２…画像処理回路、７７０，９６０…回転プリズム、７７２…回転軸、７７４…モータ、７７６…モータ駆動回路、７８０…遮光部材、７８２…開口部、９００，１０００，１００４，１００６，１００８，１０１０，１０１２…プロジェクタ、Ｌ…照明光束が照射される領域、Ｐ…照明光軸上における第１小レンズ又はインテグレータロッドの光射出面の仮想中心点の像、Ｓ…画像形成領域、ＳＣＲ…スクリーン。
【図３】
2006268008.tif 000003
【図５】
2006268008.tif 000004
【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１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１】
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【図２】
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【図４】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成18年2月22日(2006.2.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光束を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、
前記電気光学変調装置により変調された照明光束を投写する投写光学系と、
前記電気光学変調装置の画像形成領域における一方方向については画像形成領域の全体を、他方方向については画像形成領域の一部を照明するような、前記他方方向に圧縮された断面形状を有する照明光束を射出する照明装置と、
一定の速度で回転して、前記照明装置からの照明光束を、前記電気光学変調装置の画像形成領域における前記他方方向に沿って走査する回転プリズムとを備えるプロジェクタであって、
前記照明光束の走査速度が前記電気光学変調装置における画像形成領域上で変化することに起因して発生する照度差を軽減するように、前記照明光束の前記画像形成領域上の位置に応じて、照明光束の光透過率を変化させる光透過率制御手段をさらに備えることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記光透過率制御手段は、光透過率制御部材及び前記光透過率制御部材の光透過率を制御する光透過率制御回路を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記電気光学変調装置は液晶装置であり、
前記照明光束を略１種類の直線偏光に揃える偏光変換素子をさらに備え、
前記光透過率制御部材は、前記光透過率制御回路からの制御に応じて前記略１種類の直線偏光の偏光方向を制御する偏光方向制御部材と、前記偏光方向制御部材から射出された照明光束のうち一方の偏光成分のみを透過する偏光板とを有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項３に記載のプロジェクタにおいて、
前記偏光板は、前記偏光方向制御部材の光射出面に配設されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
請求項３に記載のプロジェクタにおいて、
前記電気光学変調装置の光入射面側に配置され、前記電気光学変調装置へ入射する照明光束の偏光方向を揃える入射側偏光板を、前記偏光板として用いたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記回転プリズムの回転状態を検知する回転状態検知センサをさらに備え、
前記光透過率制御回路は、前記回転状態検知センサの出力信号に基づいて、前記光透過率制御部材における光透過率を制御することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項７】
請求項２〜５のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
画像情報の処理を行う画像処理回路をさらに備え、
前記回転プリズムは、前記画像処理回路からの同期信号に基づいて、一定の速度で回転するように構成され、
前記光透過率制御回路は、前記画像処理回路からの同期信号に基づいて、前記光透過率制御部材における光透過率を制御することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項８】
請求項２〜７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、発光管及びリフレクタを有し被照明領域側に照明光束を射出する光源装置、前記光源装置から射出される照明光束を複数の部分光束に分割するための複数の第１小レンズを有する第１レンズアレイ、前記第１レンズアレイの前記複数の第１小レンズに対応する複数の第２小レンズを有する第２レンズアレイ並びに前記第２レンズアレイの前記複数の第２小レンズから射出される各部分光束を前記光透過率制御部材で重畳させるための重畳レンズを有する照明装置であり、
前記第１小レンズは、前記他方方向に圧縮された平面形状を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項９】
請求項１〜７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、発光管及び楕円面リフレクタを有し被照明領域側に集束性の照明光束を射出する光源装置並びに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を有する照明装置であり、
前記インテグレータロッドの光射出面は、前記他方方向に圧縮された平面形状を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記回転プリズムは、前記電気光学変調装置の前記画像形成領域と光学的に略共役な位置に配置されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１１】
請求項２〜９のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記偏光方向制御部材は、前記電気光学変調装置の前記画像形成領域と光学的に略共役な位置に配置されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のプロジェクタにおいて、
前記偏光方向制御部材は、照明光束の断面形状を整形するための遮光部材としての機能をさらに有することを特徴とするプロジェクタ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明のプロジェクタにおいては、前記照明装置は、発光管及びリフレクタを有し被照明領域側に照明光束を射出する光源装置、前記光源装置から射出される照明光束を複数の部分光束に分割するための複数の第１小レンズを有する第１レンズアレイ、前記第１レンズアレイの前記複数の第１小レンズに対応する複数の第２小レンズを有する第２レンズアレイ並びに前記第２レンズアレイの前記複数の第２小レンズから射出される各部分光束を前記光透過率制御部材で重畳させるための重畳レンズを有する照明装置であり、前記第１小レンズは、前記他方方向に圧縮された平面形状を有することが好ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
２．光透過率制御手段
実施形態１に係るプロジェクタ１０００は、照明光束の走査速度が液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂにおける画像形成領域Ｓ上で変化することに起因して発生する照度差を軽減するように照明光束の光透過率を変化させる光透過率制御手段を備えている。また、光透過率制御手段は、光透過率制御部材７００と、光透過率制御部材７００の光透過率を制御する光透過率制御回路７４０とを有している。以下、光透過率制御部材７００及び光透過率制御回路７４０について、図３〜図８を用いて説明する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
光透過率制御回路７４０は、図４（ａ）及び図５（ｄ）からもわかるように、照明光束
Ｌが液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域Ｓにおける縦方向（ｙ軸方向
）中央部を通過するときには、光透過率制御部材７００における光透過率を低くするよう
に偏光方向制御部材７１０に印加される電圧の制御を行い、照明光束Ｌが液晶装置４００
Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域Ｓにおける縦方向（ｙ軸方向）両端部を通過する
ときには、光透過率制御部材７００における光透過率を高くするように偏光方向制御部材
７１０に印加される電圧の制御を行う機能を有している。すなわち、光透過率制御回路７
４０は、照明光束Ｌの移動速度（走査速度）が液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに
おける画像形成領域Ｓ上で変化することに起因して発生する照度差を軽減させるように、
偏光方向制御部材７１０に印加される電圧を調整し、光透過率制御部材７００における光
透過率を制御する機能を有している。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、上記したように、光透過率制御手
段は、光透過率制御部材７００及び光透過率制御部材７００の光透過率を制御する光透過
率制御回路７４０を有しているため、上記のような照度差を軽減するように照明光束の光
透過率を正確に制御することが容易に実現可能となる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１４】
なお、実施形態４に係るプロジェクタ１００６においては、上記のように、回転状態検
知センサの出力信号に基づいて、光透過率制御部材７００における光透過率を制御する光
透過率制御回路を備える構成としているが、実施形態２に係るプロジェクタ１００２の場
合と同様に、画像処理回路からの同期信号に基づいて、光透過率制御部材７００における
光透過率を制御する光透過率制御回路を備える構成としてもよい。