(57)【要約】      （修正有）【課題】分割画面ごとに独立した複数の単位プロジェクタを必要とせず前後の厚さを薄くすることができるリアプロジェクタを提供する。【解決手段】液晶ライトバルブ２１により形成された第１及び第２偏光ＩＬ１、ＩＬ２を、偏光合成系のドーブ型プリズム３０により同一光路に重ね合わせて合成光ＣＬを形成する。合成光ＣＬは、投射レンズ３５を経た合成光ＣＬを、導光系４０によって、再び第１偏光ＩＬ１と第２偏光ＩＬ２とに分離し、それを第１部分画像と第２部分画像とを並列させて空間的につなぎ合わせる。これにより、分割画面ごとに独立した複数の単位プロジェクタを必要とせず、プロジェクションテレビ１００を薄くすることができる。【選択図】  図１
2006243429.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照明光を変調して画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段によって形成された前記画像を構成する画像光を投射する投射レンズと、
前記投射レンズによって投射された前記画像光が投影されるスクリーンと、
前記投射レンズによって投射された前記画像光を前記スクリーンに導く導光系と、
を有するリアプロジェクタであって、
前記画像形成手段は、
前記画像のうち第１偏光によって構成される第１部分画像を形成する第１形成領域と、
前記画像のうち第２偏光によって構成される第２部分画像を形成する第２形成領域と、
前記第１及び第２偏光を同一光路に重ね合わせて前記画像光を形成する偏光合成系と、を有し、
前記導光系は、前記投射レンズを経た前記第１及び第２偏光を前記同一光路から分離することにより、前記第１及び第２部分画像を並列した全体画像を、前記画像光として前記スクリーン上に投影することを特徴とするリアプロジェクタ。
【請求項２】
前記導光系は、前記投射レンズによって投射された前記画像光のうち、前記第１偏光を透過し前記第２偏光を反射する偏光選択手段と、前記偏光選択手段を透過した前記第１偏光を反射して前記スクリーンに導く反射手段と、前記偏光選択手段によって反射された前記第２偏光を、第１偏光と同じ偏光方向に変換するとともに、反射して、前記スクリーンに導く偏光変換反射手段とを有することを特徴とする請求項１記載のリアプロジェクタ。
【請求項３】
前記偏光合成系は、前記第１偏光を透過させ、前記第２偏光を反射する偏光分離膜を備え、前記第１偏光と前記第２偏光とを前記偏光分離膜の一方の面と他方の面とにそれぞれ入射させることにより、前記同一光路に重ね合わせることを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一項記載のリアプロジェクタ。
【請求項４】
前記画像形成手段は、前記第１及び第２形成領域を隣接して設けた一体の表示パネル部材を含み、前記偏光合成系は、底面で互いに貼り合わされるとともに、当該貼り合わせ面に前記偏光分離膜を挟み込んだ２つのドーブプリズムを有し、各ドーブプリズムの入射面は、前記第１及び第２形成領域に対応して配置されていることを特徴とする請求項３記載のリアプロジェクタ。
【請求項５】
前記画像形成手段は、前記第１及び第２形成領域のいずれか一方に対応して偏光状態調節部材を有し、当該偏光状態調節部材は、前記第１及び第２偏光のうち一方に対応する光の偏光方向を変換することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項記載のリアプロジェクタ。
【請求項６】
前記偏光状態調節部材は、一体の表示パネル部材の光路上前段及び後段のいずれかに配置された波長板を含むことを特徴とする請求項５記載のリアプロジェクタ。
【請求項７】
前記全体画像の構成に応じて、前記第１及び第２形成領域に付与する電気的信号を調整することにより、前記第１及び第２部分画像を構成する前記第１及び第２偏光の変調を制御する制御装置をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項記載のリアプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクションテレビ等に応用されるリアプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクションテレビ等のリアプロジェクタが大画面表示を行うため多く利用されている（例えば、特許文献１等）。
【０００３】
従来のリアプロジェクタは、プロジェクタ内部に設けた液晶パネルを経た光を本体背後に傾斜して配置されるミラーで折り返す構造となっているため、リアプロジェクタを薄くすることが困難であるという問題がある。
【０００４】
これを解決するための技術の１つとして、画面を複数に分割し、各分割画面の背面にそれぞれ独立した単位プロジェクタを設け、各単位プロジェクタから投射された各分割画面の画像を合わせた全体を１つの画像として表示する背面投射型マルチビジョンディスプレイ装置が知られている（例えば、特許文献２等）。
【特許文献１】特開２００２−１０７６６３号公報
【特許文献２】特開平１１−２４９２３６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、背面投射型マルチビジョンディスプレイ装置は、分割画面ごとに独立した複数のプロジェクタが必要であるため、例えば、作製や使用時のコストが増大し、また、重量等が増大する可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明は、分割画面ごとに独立した複数の単位プロジェクタを必要とせず前後の厚さを薄くすることができるリア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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係るリアプロジェクタは、光源と、光源から射出された照明光を変調して画像を形成する画像形成手段と、画像形成手段によって形成された画像を構成する画像光を投射する投射レンズと、投射レンズによって投射された画像光が投影されるスクリーンと、投射レンズによって投射された画像光をスクリーンに導く導光系とを有し、上記画像形成手段が、画像のうち第１偏光によって構成される第１部分画像を形成する第１形成領域と、画像のうち第２偏光によって構成される第２部分画像を形成する第２形成領域と、第１及び第２偏光を同一光路に重ね合わせて画像光を形成する偏光合成系とを有し、上記導光系が、投射レンズを経た第１及び第２偏光を同一光路から分離することにより、第１及び第２部分画像を並列した全体画像を、画像光としてスクリーン上に投影することを特徴とする。
【０００８】
本発明において、画像光としてスクリーン上に投射される全体画像は、第１及び第２部分画像を並列して投影することにより形成される。さらに、第１及び第２部分画像を構成する第１及び第２偏光は、偏光合成系により、同一光路に重ね合わせられている。また、導光系により、投射レンズを経た第１及び第２偏光は再び同一光路から分離される。これにより、投射レンズによる投射の前後においては、必要とされる当該光路の幅を狭くすることができるので、プロジェクションテレビ等のリアプロジェクタの前後の厚み等を含むサイズの低減によって省スペース化を図ることができる。
【０００９】
また、本発明の具体的な態様として、導光系が、投射レンズによって投射された画像光のうち、第１偏光を透過し第２偏光を反射する偏光選択手段と、偏光選択手段を透過した第１偏光を反射してスクリーンに導く反射手段と、偏光選択手段によって反射された第２偏光を第１偏光と同じ偏光方向に変換するとともに、反射して、スクリーンに導く偏光変換反射手段とを有する。この場合、例えば、偏光選択手段により、第２偏光をスクリーンとは反対方向に反射し、偏光変換反射手段によって第２偏光を元の方向に折り返す。このような導光系により、第１及び第２偏光を再び同一光路から分離することができ、また、第１及び第２部分画像を並列した全体画像を、省スペースでスクリーン上に投影することができる。
【００１０】
また、本発明の具体的な態様として、偏光合成系が、第１偏光を透過させ、第２偏光を反射する偏光分離膜を備え、第１偏光と第２偏光とを偏光分離膜の一方の面と他方の面とにそれぞれ入射させることにより、同一光路に重ね合わせる。この場合、偏光分離膜により、第１偏光と第２偏光とを無駄なく同一光路に重ね合わせることができる。
【００１１】
また、本発明の具体的な態様として、画像形成手段が、第１及び第２形成領域とを隣接して設けた一体の表示パネル部材を含み、偏光合成系が、底面で互いに貼り合わされるとともに、当該貼り合わせ面に偏光分離膜を挟み込んだ２つのドーブプリズムを有し、各ドーブプリズムの入射面は、第１及び第２形成領域に対応して配置されている。この場合、一体の表示パネル部材上の第１形成領域と第２形成領域とによって形成された第１偏光と第２偏光とは、それぞれ対応するドーブプリズムの入射面に入射し、これらに挟まれた偏光分離膜によって同一光路に重ね合わせられる。
【００１２】
また、本発明の具体的な態様として、画像形成手段が、第１及び第２形成領域のいずれか一方に対応して偏光状態調節部材を有し、当該偏光状態調節部材が、第１及び第２偏光のうち一方に対応する光の偏光方向を変換する。この場合、偏光状態調節部材が、第１及び第２形成領域のいずれか一方の偏光方向を変換するので、第１及び第２部分画像をそれぞれ構成する第１偏光と第２偏光とを同一光源から簡易に生成することができる。尚、偏光状態調節部材は、例えば一体の表示パネル部材の光路上前段及び後段のいずれかに配置された波長板を含む。
【００１３】
また、本発明の具体的な態様として、リアプロジェクタが、全体画像の構成に応じて、第１及び第２形成領域に付与する電気的信号を調整することにより、第１及び第２部分画像を構成する第１及び第２偏光の変調を制御する制御装置をさらに備える。この場合、当該制御装置により、第１及び第２形成領域に与えられる信号を調整することで第１及び第２偏光の変調を全体画像の構成に応じたものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態に係るリアプロジェクタを用いたプロジェクションテレビの断面図である。本プロジェクションテレビ１００に組み込まれるプロジェクタ５０は、光源装置１０と、画像形成部２０と、投射レンズ３５と、導光系４０と、スクリーンＳＲとを備える。
【００１５】
ここで、光源装置１０は、光源ランプ１と、パラボラリフレクタ２と、光均一化ユニット３とを備える。光源ランプ１は、例えば、高圧水銀ランプを含む光源であり、像光形成の必要に足る光量を有する略白色の光源光ＳＬを発生する。パラボラリフレクタ２は、凹面反射鏡の一つであり、放物面上にミラーが形成されている。パラボラリフレクタ２は、光源ランプ１から放射状に発生する光源光ＳＬの光路方向を反射によって平行化することで一定の方向に揃える。尚、このパラボラリフレクタ２に代えて、球面、楕球面等のミラーからなるリフレクタを用いることもできる。光均一化ユニット３は、フライアイレンズ又はロッドインテグレータ、偏光変換手段等を含み、平行化された光源光ＳＬを均一化し、かつ、偏光方向を揃え、照明光ＥＬを形成する。
【００１６】
画像形成部２０は、照明光を変調して像光を形成するための画像形成手段であり、光変調装置である液晶ライトバルブ２１と、偏光合成系であるドーブ型プリズム３０とを備える。このうち、液晶ライトバルブ２１は、液晶パネル２２と、波長板２５とを備える。
【００１７】
液晶ライトバルブ２１において、液晶パネル２２は、一体の表示パネル部材であり、入射した照明光ＥＬの強度分布を変調する。偏光状態調節部材である波長板２５は、液晶パネル２２による照明光ＥＬの変調の後段において、照明光ＥＬの偏光方向を局所的に変換する。
【００１８】
液晶ライトバルブ２１では、照明光ＥＬの変調によって、互いに偏光方向の異なる第１偏光ＩＬ１と第２偏光ＩＬ２とが形成される。このため、液晶ライトバルブ２１は、第１偏光ＩＬ１に対応する第１部分画像を形成する第１形成領域２１ａと、第２偏光ＩＬ２に対応する第２部分画像を形成する第２形成領域２１ｂとを有する。（詳しくは図２及び図３で後述する）。尚、本実施形態では、第１偏光ＩＬ１がＰ偏光、第２偏光ＩＬ２がＳ偏光であるものとする。また、詳細は後述するが、投射レンズ３５及び導光系４０を用いて、第１偏光ＩＬ１に対応する第１部分画像の画像光と第２偏光ＩＬ２に対応する第２部分画像の画像光とを並列して投射することによって、第１部分画像と第２部分画像とを切れ目なくつなぎ合わせた全体画像がスクリーンＳＲ上に投影される。
【００１９】
尚、液晶ライトバルブ２１には、この変調動作を制御するための制御装置１５が接続されている。この制御装置１５は、スクリーンＳＲ上の当該全体画像が入力された画像信号を反映したものとなるように、入力画像信号の画像の構成に応じて、第１及び第２形成領域２１ａ、２１ｂに付与する電気的信号を調整する。これにより、第１及び第２形成領域２１ａ、２１ｂが調和して動作し、これらによって形成される第１及び第２部分画像に対応する第１及び第２偏光ＩＬ１、ＩＬ２の変調が互いに整合したものとなるように制御される。制御装置１５は、さらに他の構成要素にも接続されることで、プロジェクションテレビ１００における種々動作の統括を行うものであってもよい。
【００２０】
ドーブ型プリズム３０は、画像光の光路上に液晶ライトバルブ２１に対向して配置されている。このドーブ型プリズム３０は、２つのドーブプリズムを底面で貼り合わせた形状を有し、当該貼り合わせ面に偏光分離膜３１を備える。つまり、ドーブ型プリズム３０は、ドーブプリズムの通常の使用において反射面に相当する箇所である底面を互いに貼り合わせることによって形成された六角柱状の光学素子であり、貼り合わされた両底面間に偏光分離膜３１が挟み込まれている。ドーブ型プリズム３０は、一端の半分から入射したＰ偏光である偏光ＩＬ１を透過させ、かつ、残りの半分から入射したＳ偏光である偏光ＩＬ２を反射することで偏光ＩＬ１と偏光ＩＬ２とを同一光路上に重ね合わせて合成し、このような合成光ＣＬを他端側から射出する（詳しい構造等については図２で詳述する）。
【００２１】
投射レンズ３５は、形成された合成光ＣＬを所望の拡大率で拡大し、導光系４０に投射する。
【００２２】
導光系４０は、偏光選択手段である偏光選択素子４１と、反射手段であるミラー４２と、偏光変換反射手段である偏光変換反射素子４３とを備える。偏光選択素子４１は、選択的に透過・反射を行うことで、合成光ＣＬを再び第１偏光ＩＬ１と第２偏光ＩＬ２とに分離し、ミラー４２は、分離された第１偏光ＩＬ１を前方に反射し、偏光変換反射素子４３は、分離された第２偏光ＩＬ２の偏光方向を変換し、さらに前方に折り返す。以上により、第１偏光ＩＬ１と第２偏光ＩＬ２との偏光方向が揃えられるとともに、空間的につなぎ合わせられ、第１及び第２偏光ＩＬ１、ＩＬ２に対応する画像光がスクリーンＳＲ上に投影される（詳しい構造等については図２で詳述する）。
【００２３】
図２は、本実施形態に係るプロジェクタ５０の光学的な要部について説明するための平面図である。
【００２４】
液晶ライトバルブ２１は、液晶パネル２２と、波長板２５と、偏光子２６と、検光子２７とを備える。偏光子２６は、光路上液晶パネルの入射側に位置し、液晶パネル２２への入射光である照明光ＥＬの偏光方向をより狭い範囲に限定して偏光度を高めるための透過型偏光板である。液晶パネル２２は、入射した照明光ＥＬを、電気的信号として入力された駆動信号に応じて画素単位で変調光として形成する。検光子２７は、液晶パネル２２から射出された変調光から特定方向の偏光成分を選択するための透過型偏光板である。波長板２５は、半波長位相差板であり、入射した変調光の偏光方向を９０°回転させる。
【００２５】
液晶ライトバルブ２１のうち、図中左半分を占める第１形成領域２１ａには、上述した波長板２５が射出側に貼付されている。一方、右半分を占める第２形成領域２１ｂには、波長板が設けられていない。つまり、波長板２５によって生じる位相差を利用して第１形成領域２１ａと第２形成領域２１ｂとで互いに偏光方向の異なる第１偏光ＩＬ１と第２偏光ＩＬ２とがそれぞれ形成される。より具体的に説明すると、第１形成領域２１ａ側に入射した照明光ＥＬは、波長板２５を透過することで射出時に偏光方向が９０°回転し、Ｐ偏光である第１偏光ＩＬ１（図中実線）となる。一方、第２形成領域２１ｂ側に入射した照明光ＥＬは、波長板２５を透過することがないので射出時に偏光方向が９０°回転せず、Ｓ偏光である第２偏光ＩＬ２（図中一点鎖線）となる。尚、第１及び第２偏光ＩＬ１、ＩＬ２は、それぞれ第１及び第２部分画像を構成している。また、以上で用いたＰ偏光及びＳ偏光の語は、後述するドーブ型プリズム３０の偏光分離膜３１に対して定めているものとする。
【００２６】
ドーブ型プリズム３０は、台形側面を有する同一形状の２つのドーブプリズム３２、３３と、両ドーブプリズム３２、３３の間に挟まれている偏光分離膜３１とを備える。ここで、ドーブプリズム３２、３３は、下端側にそれぞれ第１及び第２入射面３２ａ、３３ａを有している。これらの第１及び第２入射面３２ａ、３３ａは、それぞれ第１及び第２形成領域２１ａ、２１ｂを臨むように傾斜配置されており、第１及び第２偏光ＩＬ１、ＩＬ２に対応する入射面となっている。偏光分離膜３１は、入射する偏光の偏光方向に応じて、選択的に透過・反射する特性を持ち、各入射面３２ａ、３３ａからそれぞれ入射した第１及び第２偏光ＩＬ１、ＩＬ２のうち、偏光分離膜３１に対してＰ偏光である第１偏光ＩＬ１を透過させる一方、Ｓ偏光である第２偏光ＩＬ２を反射する。これにより、偏光分離膜３１は、第１及び第２偏光ＩＬ１、ＩＬ２を同一光路上に合成する。また、ドーブ型プリズム３０は、一方のドーブプリズム３３の上端側に射出面３３ｂを有し、この射出面３３ｂを介して、偏光分離膜３１で合成された第１及び第２偏光ＩＬ１、ＩＬ２を上方に射出する。
【００２７】
投射レンズ３５は、ドーブ型プリズム３０において形成された合成光ＣＬを所望の拡大率で拡大し、導光系４０に投射する。
【００２８】
導光系４０は、偏光選択素子４１と、偏光変換反射素子４３と、ミラー４２とを備える。偏光選択素子４１は、合成光ＣＬの成分のうち、Ｐ偏光である第１偏光ＩＬ１を透過する一方、Ｓ偏光である第２偏光ＩＬ２を後方に反射する。これにより第１偏光ＩＬ１と第２偏光ＩＬ２とが再び分離される。偏光選択素子４１の上方のミラー４２は、偏光選択素子４１を透過した第１偏光ＩＬ１を前方に反射して光路の向きを調整し、正面のスクリーンＳＲに導く。偏光選択素子４１の後方の偏光変換反射素子４３は、反射用ミラー４３ａの上に１／４波長位相差板４３ｂが貼付された構造を有している。ここで、１／４波長位相差板４３ｂは、偏光選択素子４１によって後方に反射された第２偏光ＩＬ２を第１偏光ＩＬ１と同じ偏光方向に変換し、反射用ミラー４３ａは、第２偏光ＩＬ２を前方に折り返す。つまり、偏光変換反射素子４３は、第２偏光ＩＬ２をＳ偏光からＰ偏光に変換することによって偏光選択素子４１を透過可能にするとともに、反射によって第２偏光ＩＬ２の光路の向きを調整し、スクリーンＳＲに導く。以上により、第１偏光ＩＬ１と第２偏光ＩＬ２（最終的な偏光方向は、第１偏光ＩＬ１と一致）との偏光方向が揃えられるとともに、光路の向きも調整され、両画像光が空間的につなぎ合わせられる。空間的につなぎ合わせられた第１偏光ＩＬ１に対応する画像光と第２偏光ＩＬ２に対応する画像光とは、図１のスクリーンＳＲ上に投影され、スクリーンＳＲ上に投影画像が形成される。
【００２９】
以下、画像を構成する画像光の光路の順を追うことで、画像形成部２０、導光系４０等の機能を説明する。まず、液晶ライトバルブ２１において、光源装置１０（図１参照）により形成された照明光ＥＬから、第１形成領域２１ａによって第１偏光ＩＬ１が、第２形成領域２１ｂによって第２偏光ＩＬ２が形成される。
【００３０】
次に、第１及び第２偏光ＩＬ１、ＩＬ２は、ドーブ型プリズム３０において、それぞれ入射面３２ａ、３３ａに入射し、さらにそれぞれ偏光分離膜３１に入射する。この際、第１偏光ＩＬ１は、偏光分離膜３１を透過し、第２偏光ＩＬ２は、偏光分離膜３１で反射される。これにより、第１偏光ＩＬ１と第２偏光ＩＬ２とが同一光路に重ね合わせて合成され、合成光ＣＬが形成される。形成された合成光ＣＬは、射出面３３ｂから射出される。
【００３１】
さらに、射出された合成光ＣＬは、投射レンズ３５により所望の拡大率で導光系４０に投射され、導光系４０の偏光選択素子４１により再び分離され、偏光変換反射素子４３等により各成分の偏光方向が揃えられるとともに光路の向きも調整される。これにより、投影画像が形成され、切れ目のない一体的な全体画像が図１のスクリーンＳＲ上に投影される。
【００３２】
以上のように、本実施形態におけるプロジェクタ５０では、まず、液晶ライトバルブ２１により形成された第１及び第２偏光ＩＬ１、ＩＬ２を、偏光合成系であるドーブ型プリズム３０により同一光路に重ね合わせて合成光ＣＬを形成する。この合成光ＣＬは、投射レンズ３５により投射される。これにより、当該投射の前後においては、必要とされる当該光路の幅を狭くすることができる。また、本プロジェクタ５０では、投射レンズ３５を経た合成光ＣＬを、導光系４０によって、再び第１偏光ＩＬ１と第２偏光ＩＬ２とに分離し、かつ、第１偏光ＩＬ１と第２偏光ＩＬ２とにそれぞれ対応する第１部分画像と第２部分画像とを並列させて空間的につなぎ合わせる。つまり、本プロジェクタ５０では、導光系４０を傾斜した一枚の旧来型のミラーに置換した場合の半分の奥行きとすることができる。これにより、分割画面ごとに独立した複数の単位プロジェクタを必要とせず、プロジェクションテレビ１００を薄くすることができる。
【００３３】
尚、ここで、投射レンズ３５により投射される合成光ＣＬの成分である第１偏光ＩＬ１及び第２偏光ＩＬ２について、それぞれの光路を追うことによって分かるように、どちらも、図中右寄りの投射光が投影画像においては中心光となり、図中左寄りの投射光が投影画像においては周辺光となっている。従って、投射レンズ３５としては、例えば、オフアクシスであるもの等を用いる場合もある。投影画像に影響を与えない程度のズレであれば通常の投射レンズを使用してもかまわない。
【００３４】
〔第２実施形態〕
第１実施形態に関し、図２において、液晶ライトバルブ２１の波長板２５は、検光子２７の後段に置かれているが、波長板２５の設置箇所はこれに限らない。第２実施形態では、液晶ライトバルブの異なる態様について説明する。
【００３５】
図３（ａ）は、本実施形態に係るプロジェクタに組み込まれる液晶ライトバルブの一態様について説明するための平面図である。本実施形態における液晶ライトバルブ１２１は、液晶パネル２２と、波長板２５と、偏光子２６と、検光子１２７ａ、１２７ｂとを備える。同名・同符号の構成要素については、その作用効果は第１実施形態のものと同一であるから説明を割愛する。尚、液晶ライトバルブ１２１は、第１実施形態における液晶ライトバルブ２１と同様、図中左半分を第１形成領域１２１ａが占め、この第１形成領域１２１ａには、第１実施形態の場合と異なり、波長板２５が、検光子１２７ａの前段に設置されている。一方、図中右半分を第２形成領域１２１ｂが占め、この第２形成領域１２１ｂには、波長板が設けられていない。各検光子１２７ａ、１２７ｂは、それぞれ第１及び第２形成領域１２１ａ、１２１ｂに対応しており、それぞれに入射する光の偏光方向に応じて特定方向の偏光成分を選択するための偏光板である。
【００３６】
以下、光路の順を追って、本実施形態における液晶ライトバルブ１２１の機能を説明する。光源装置１０（図１参照）により形成された照明光ＥＬは、偏光子２６に入射し、偏光方向がより狭い範囲に限定され、偏光度が高められる。次に、この照明光ＥＬは、液晶パネル２２に入射し、画素単位で変調され、変調光として射出される。射出された変調光のうち、第１形成領域１２１ａを透過する成分の偏光方向は、波長板２５により９０°回転される一方、第２形成領域１２１ｂを透過する成分の偏光方向はそのままである。これにより、第１形成領域１２１ａでＰ偏光である第１偏光ＩＬ１（図中実線）が形成され、第２形成領域１２１ｂでＳ偏光である第２偏光ＩＬ２（図中一点鎖線）が形成される。さらに、これらの第１及び第２偏光ＩＬ１、ＩＬ２は、各検光子１２７ａ、１２７ｂにより、それぞれの偏光方向に応じて特定方向の偏光成分が選択される。以上により、液晶ライトバルブ１２１は、図１に示す第１実施形態における液晶ライトバルブ２１と同様の機能を示す。
【００３７】
図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す液晶ライトバルブ１２１の変形例である液晶ライトバルブ２２１について説明するための図である。液晶ライトバルブ２２１は、液晶パネル２２２と、波長板２５と、偏光子２６と、検光子２２７ａ、２２７ｂとを備える。同名・同符号の構成要素については、その作用効果は液晶ライトバルブ２１等と同一であるから説明を割愛する。尚、液晶ライトバルブ２２１は、液晶ライトバルブ２１等と同様、図中左半分を第１形成領域２２１ａが占め、この第１形成領域２２１ａには、波長板２５が、偏光子２６の後段に設置されている。一方、図中右半分を第２形成領域１２１ｂが占め、この第２形成領域１２１ｂには、波長板が設けられていない。また、一体のパネル部材である液晶パネル２２２は、第１形成領域１２１ａ及び第２形成領域１２１ｂに対応して、白黒反転型のパネル部２２２ａと、通常のパネル部２２２ｂとを備える。各検光子２２７ａ、２２７ｂは、それぞれ第１及び第２形成領域１２１ａ、１２１ｂに対応しており、それぞれに入射する光の偏光方向に応じて特定方向の偏光成分を選択するための偏光板である。
【００３８】
以下、光路の順を追って、本変形例における液晶ライトバルブ２２１の機能を説明する。光源装置１０（図１参照）により形成された照明光ＥＬは、偏光子２６に入射し、偏光方向がより狭い範囲に限定され、偏光度が高められる。次に、照明光ＥＬのうち、第１形成領域２２１ａを透過する成分の偏光方向は、波長板２５により９０°回転される一方、第２形成領域２２１ｂを透過する成分の偏光方向はそのままである。従って、パネル部２２２ｂとして、図３（ａ）と同様通常の液晶パネルを用いれば、当該偏光成分は変調され、変調光の形成が可能である。一方、パネル部２２２ａとして、パネル部２２２ｂと同一の液晶パネルを用いてしまうと、当該偏光成分は、パネル部２２２ｂを透過する偏光成分とは偏光方向が異なるため、パネル部２２２ａを透過することができず、変調光が形成できない。そこで、パネル部２２２ａには、パネル部２２２ｂに対し白黒反転型にした状態、より具体的には、例えば、パネル部２２２ａの配向膜の基準方向をパネル部２２２ｂに対して９０°回転させた状態のものを採用する。これにより、パネル部２２２ａ、２２２ｂのいずれにおいても当該偏光成分は、画素単位で変調され、変調光として射出される。さらに、射出された各偏光は、検光子２２７ａ及び検光子２２７ｂにより、それぞれの偏光方向に応じて特定方向の偏光成分が選択され、第１偏光ＩＬ１及び第２偏光ＩＬ２として射出される。以上により、液晶ライトバルブ２２１は、図１の液晶ライトバルブ２１等と同様の機能を示す。
【００３９】
〔第３実施形態〕
第１及び第２実施形態においては、いずれも、一体の液晶ライトバルブのパネル部材上に第１形成領域と第２形成領域とを設けたが、第３実施形態では、複数のパネル部材による画像形成について説明する。図４は、本実施形態に係るリアプロジェクタの要部である画像形成手段を説明するための平面図である。本実施形態における画像形成部３２０は、図１の液晶ライトバルブ２１に代わる液晶ライトバルブ３２１ａ、３２１ｂと、同図のドーブ型プリズム３０に代わるプリズム３３０とを備える。
【００４０】
液晶ライトバルブ３２１ａ、３２１ｂは、それぞれ、液晶パネル３２２ａ、３２２ｂを備える。さらに、液晶ライトバルブ３２１ａは、波長板３２５を備える。光源装置（不図示）からの照明光ＥＬによって両液晶ライトバルブ３２１ａ、３２１ｂが照明され、一方の液晶ライトバルブ３２１ａは、第１偏光ＩＬ１を形成し、他方の液晶ライトバルブ３２１ｂは、第２偏光ＩＬ２を形成する。
【００４１】
プリズム３３０は、底面が正方形の柱状プリズムであり、２つの同一形状の直角二等辺三角柱プリズム３３２、３３３を互いの最大側面で貼り合わせることにより形成されている。この際、当該張り合わせ面に偏光分離膜３３１が挟み込まれている。ここで、プリズム３３０を形成する三角柱プリズム３３２、３３３は、それぞれ入射面３３２ａ、３３３ａを有しており、それぞれが液晶ライトバルブ３２１ａ、３２１ｂから射出される第１偏光ＩＬ１と第２偏光ＩＬ２とに対応する入射面となっている。また、三角柱プリズム３３３は、図１の投射レンズ３５に対向する射出面３３３ｂを有する。
【００４２】
以下、画像を構成する画像光の光路の順を追って画像形成部３２０の機能を説明する。まず、液晶ライトバルブ３２１ａ、３２１ｂにおいて、それぞれ、第１実施形態等と同様の光源装置（不図示）により形成され２分岐された照明光ＥＬは、各液晶パネル３２２ａ、３２２ｂにより変調され、各液晶ライトバルブ３２１ａ、３２１ｂが内蔵する偏光板等によりそれぞれ特定方向の偏光成分が選択される。さらに、当該変調光のうち、第１形成領域である液晶ライトバルブ３２１ａ側からの変調光の偏光方向は、波長板３２５により９０°回転される。一方、第２形成領域である液晶ライトバルブ３２１ｂ側からの変調光の偏光方向は、そのままである。これにより、例えば、液晶ライトバルブ３２１ａによってＰ偏光である第１偏光ＩＬ１（図中実線）を、液晶ライトバルブ３２１ｂによってＳ偏光である第２偏光ＩＬ２（図中一点鎖線）をそれぞれ形成することができる。
【００４３】
次に、各液晶ライトバルブ３２１ａ、３２１ｂによりそれぞれ形成された各偏光ＩＬ１、ＩＬ２は、プリズム３３０において、それぞれ三角柱プリズム３３２、３３３の入射面３３２ａ、３３３ａに入射する。入射した各偏光ＩＬ１、ＩＬ２は、さらに、偏光分離膜３３１に入射する。この際、Ｐ偏光である第１偏光ＩＬ１は、偏光分離膜３３１を透過する一方、Ｓ偏光である第２偏光ＩＬ２は、偏光分離膜３３１で反射される。これにより、第１偏光ＩＬ１と第２偏光ＩＬ２とが合成され、合成光ＣＬが形成される。形成された合成光ＣＬは、射出面３３３ｂから射出される。
【００４４】
以上をまとめると、画像形成部３２０により、照明光ＥＬを変調して画像を形成するための第１及び第２偏光ＩＬ１、ＩＬ２が形成され、さらに、偏光合成系であるプリズム３３０により、第１及び第２偏光ＩＬ１、ＩＬ２が同一光路に重ね合わせられて合成光ＣＬが形成される。
【００４５】
その他、導光系、投射レンズ等については、第１実施形態と同様の構成を有することにより、分割画面ごとに独立した複数の単位プロジェクタを必要とせず前後の厚さを薄くすることができるリアプロジェクタを提供できる。
【００４６】
尚、本実施形態に用いる光源装置は、光源光を分岐させて、それぞれに対応する照明光を形成するとして説明したが、液晶ライトバルブ３２１ａ、３２１ｂにそれぞれ対応させて複数設けてもよい。
【００４７】
また、本実施形態においても、波長板の設置箇所は第２実施形態と同様の手段により適宜変更可能である。尚、光源装置を各液晶ライトバルブごとに設ける場合、液晶ライトバルブ３２１ａから射出される第１偏光ＩＬ１が予めＰ偏光となるように設計しておけば波長板を用いずに同様の効果を得ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】第１実施形態に係るリアプロジェクタを用いたプロジェクションテレビの断面図である。
【図２】第１実施形態に係るリアプロジェクタの要部を説明するための平面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、第２実施形態に係るリアプロジェクタの光変調装置について説明するための平面図である。
【図４】第３実施形態に係るリアプロジェクタの要部を説明するための平面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１００…プロジェクションテレビ、  ５０…プロジェクタ、  １０…光源装置、  ２０…画像形成部、  ３５…投射レンズ、  ４０…導光系、  ＳＲ…スクリーン、  ２１…液晶ライトバルブ、  ３０…ドーブ型プリズム、  ２２…液晶パネル、  ２５…波長板、  ＩＬ１…第１偏光、  ＩＬ２…第２偏光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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