(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、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、  照明装置１００は、第１レンズアレイ１２０と第２レンズアレイ１３０との間に配置され、照明光束の走査速度が液晶装置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、照明光束の画像形成領域上の位置に応じて、照明光束の光量を調整する調光装置７００をさらに有することを特徴とするプロジェクタ。【選択図】  図１
2006259505.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、
前記照明装置は、被照明領域側に照明光束を射出する光源装置と、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レンズアレイと、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レンズアレイと、前記第２レンズアレイ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と、前記第１レンズアレイと前記第２レンズアレイとの間に配置される調光装置とを有し、
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し、
前記調光装置は、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、照明光束の光量を調整す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、
前記調光装置は、前記第１レンズアレイから射出された照明光束を遮蔽する遮光板と、照明光束の光量を調整するように前記遮光板を回動する回動装置と、前記回動装置の駆動を制御する回動制御回路と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、
前記遮光板は、回動端部が前記第２レンズアレイ側に位置し、かつ、回動中心が前記第１レンズアレイ側に位置することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のプロジェクタにおいて、
前記遮光板は、照明光束を挟んで２枚が互いに対向配置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４に記載のプロジェクタにおいて、
２枚の遮光板は、前記他方方向における両側から照明光束を挟んで対向配置されている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、
前記回動制御回路は、前記回転状態検知センサの出力信号に基づいて、前記回動装置の駆動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、
前記回動制御回路は、前記画像処理回路からの同期信号に基づいて、前記回動装置の駆動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、
前記照明光束の断面形状を整形するための光整形部材をさらに備え、
前記光整形部材は、前記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配置されてい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１４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１４（ａ）は従来のプロジェクタ９００の光学系を示す図であり、図１４（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１４（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１５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１４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１５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、前記照明装置は、被照明領域側に照明光束を射出する光源装置と、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レンズアレイと、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レンズアレイと、前記第２レンズアレイ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と、前記第１レンズアレイと前記第２レンズアレイとの間に配置される調光装置とを有し、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し、前記調光装置は、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、照明光束の光量を調整す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いずれの点に着目しても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、調光装置の機能によって上記照度差を軽減するように照明光束の光量を調整す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、調光装置を通過する照明光束の光量を減らすように制御が行われ、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、調光装置を通過する照明光束の光量を減らさない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、前記調光装置は、前記第１レンズアレイから射出された照明光束を遮蔽する遮光板と、照明光束の光量を調整するように前記遮光板を回動する回動装置と、前記回動装置の駆動を制御する回動制御回路と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量を正確に調整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、前記遮光板は、光反射型の遮光板であることが好ましい。
【００１７】
このように構成することにより、遮光板において遮蔽された照明光束は反射されるため、遮光板における熱の発生が抑制される。前記遮光板は、金属板からなることが好ましい。また、前記遮光板は、放熱部を有することが好ましい。
【００１８】
本発明のプロジェクタにおいては、前記回動装置は、前記遮光板の回動動作を高速に行うことが可能なモータであることが好ましく、このようなモータとして、ステッピングモータや超音波モータを好ましく用いることができる。
【００１９】
本発明のプロジェクタにおいては、前記遮光板は、回動端部が前記第２レンズアレイ側に位置し、かつ、回動中心が前記第１レンズアレイ側に位置することが好ましい。
【００２０】
第１レンズアレイの第１小レンズと電気光学変調装置の画像形成領域とは、共役な位置関係となる。このため、上記のように構成することにより、遮光板の回動端部が第１レンズアレイからより遠い位置で回動することとなり、画像形成領域に照射される照明光束が不均一になってしまうことを抑制することが可能となる。
【００２１】
本発明のプロジェクタにおいては、前記遮光板は、照明光束を挟んで２枚が互いに対向配置されていることが好ましい。
【００２２】
このように構成することにより、例えば、第１レンズアレイ及び第２レンズアレイの間を通過する照明光束を光路の片側のみから遮蔽するように遮光板が配置されている場合と比較して、電気光学変調装置の画像形成領域上において照度ムラの発生を抑制することができるようになる。
【００２３】
本発明のプロジェクタにおいては、２枚の遮光板は、前記他方方向における両側から照明光束を挟んで対向配置されていることが好ましい。
【００２４】
本発明のプロジェクタにおける第１レンズアレイ及び第２レンズアレイは、一方方向に沿った分割数よりも他方方向に沿った分割数が多くなるように構成されている。このため、２枚の遮光板を一方方向における両側から照明光束を挟んで対向配置するよりも、上記のように他方方向における両側から照明光束を挟んで対向配置する方が、徐々に部分光束数を減少させて遮光することが可能となり、電気光学変調装置の画像形成領域上において照度ムラの発生を抑制することができるようになる。
【００２５】
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、前記回動制御回路は、前記回転状態検知センサの出力信号に基づいて、前記回動装置の駆動を制御することが好ましい。
【００２６】
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
【００２７】
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、前記回動制御回路は、前記画像処理回路からの同期信号に基づいて、前記回動装置の駆動を制御することが好ましい。
【００２８】
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
【００２９】
本発明のプロジェクタにおいては、前記照明光束の断面形状を整形するための光整形部材をさらに備え、前記光整形部材は、前記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配置されていることが好ましい。
【００３０】
このように構成することにより、上記した光整形部材の働きによって、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を所定の断面形状に正しく整形することが可能となる。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
本発明のプロジェクタにおいては、前記照明装置は、前記第２レンズアレイと前記重畳レンズとの間に配置され、前記第２レンズアレイから射出される部分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に垂直な方向に反射する偏光分離層、前記偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を前記照明光軸に平行な方向に反射する反射層及び前記偏光分離層を透過した一方の直線偏光成分と前記反射層で反射された他方の直線偏光成分とを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を有する偏光変換素子をさらに有することが好ましい。
さらに、前記電気光学変調装置は、液晶装置であることが好ましい。
【００３４】
このように構成することにより、偏光変換素子の作用により光源装置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り、液晶装置のように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、光源装置からの照明光束を有効に利用することができる。
【００３５】
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。
【００３６】
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】
【００３７】
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。
【００３８】
〔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）は光整形部材７８０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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
なお、照明装置１００は調光装置７００をさらに有しているが、調光装置７００についての詳細は後述する。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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によって楕円面リフレクタ１１４に向けて反射され、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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域Ｓ（図１（ｅ）参照。）上に重畳させる光学素子である。
【００４９】
上記のように構成された照明装置１００によって、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。）。
【００５０】
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、光整形部材７８０が配置されている。光整形部材７８０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開口部７８２を有している。これにより、光整形部材７８０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となる。
【００５１】
照明装置１００から射出された照明光束は、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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。ここで、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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００は、回転プリズム７７０を用いたこと及び調光装置７００を備えたことを特徴としている。
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及び調光装置７００について詳細に説明する。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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におけるいずれの点に着目しても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。
【００６０】
２．調光装置
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、照明光束の画像形成領域Ｓ上の位置に応じて、照明光束の光量を調整する調光装置７００を備えたことを特徴としている。以下、調光装置７００について、図３〜図８を用いて説明する。
【００６１】
図３、図４、図７及び図８は、調光装置７００の効果を説明するために示す図である。
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の縦方向両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。）。
【００６２】
図４（ａ）は調光装置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。
【００６３】
図５は、遮光板７１０及び回動装置７２０を説明するために示す図である。図５（ａ）は照明装置１００を上面から見た図であり、図５（ｂ）は照明装置１００を側面から見た図であり、図５（ｃ）は遮光板７１０及び回動装置７２０の斜視図である。
【００６４】
図６は、実施形態１に係るプロジェクタ１０００における回動制御回路７３０を説明するために示すブロック図である。
【００６５】
図７（ａ）は遮光板７１０の回動角αと調光装置７００における光通過率との関係を示す図であり、図７（ｂ）は回転プリズム７７０の傾き角θと調光装置７００における光通過率との関係を示す図である。
【００６６】
図８（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８（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８（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８（ａ）及び図８（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。
【００６７】
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４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ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（ｙ軸方向）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（ｙ軸方向）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、調光装置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（ｙ軸方向）中央部における照度よりも低くなってしまい、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。
【００６８】
これに対し、実施形態１に係るプロジェクタ１０００は、調光装置７００を備えている。
【００６９】
調光装置７００は、図５（ａ）〜図５（ｃ）及び図８に示すように、第１レンズアレイ１２０から射出された照明光束を遮蔽する２枚の遮光板７１０，７１０と、照明光束の光量を調整するように遮光板７１０をそれぞれ回動する２つの回動装置７２０，７２０と、２つの回動装置７２０，７２０の駆動を制御する回動制御回路７３０とを有している。
【００７０】
遮光板７１０は、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、板状部材であり、第１レンズアレイ１２０から射出された照明光束を遮蔽する機能を有している。遮光板７１０は、光反射型の遮光板であるため、遮光板７１０において遮蔽された照明光束は反射されることとなり、遮光板７１０における熱の発生が抑制される。なお、遮光板７１０は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金からなる金属板である。
【００７１】
遮光板７１０の外表面（遮光板７１０における照明光束が照射される面とは反対の面）には、図５（ａ）に示すように、互いに平行に形成された複数の凹凸の溝からなる放熱部７１２が形成されている。これにより、照明光束を遮蔽した際に生じた熱を速やかに放出することができる。また、放熱部７１２は、互いに平行とされた複数の凹凸の溝から形成されているため、放熱部７１２の構造を簡易なものとすることができる。
【００７２】
遮光板７１０の回動端部は第２レンズアレイ１３０側に位置し、回動中心は第１レンズアレイ１２０側に位置している。
第１レンズアレイ１２０の第１小レンズ１２２と液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域Ｓとは、共役な位置関係となる。このため、上記のように、遮光板７１０の回動端部は第２レンズアレイ１３０側に位置し、回動中心は第１レンズアレイ１２０側に位置することにより、遮光板７１０の回動端部が第１レンズアレイ１２０からより遠い位置で回動することとなり、画像形成領域Ｓに照射される照明光束Ｌが不均一になってしまうことを抑制することが可能となる。
【００７３】
遮光板７１０は、照明光束を挟んで２枚が互いに対向配置されているため、例えば、第１レンズアレイ１２０及び第２レンズアレイ１３０の間を通過する照明光束を光路の片側のみから遮蔽するように遮光板が配置されている場合と比較して、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域Ｓ上において照度ムラの発生を抑制することができるようになる。
【００７４】
また、２枚の遮光板７１０，７１０は、ｙ軸方向における両側から照明光束を挟んで対向配置されている。
実施形態１に係るプロジェクタ１０００における第１レンズアレイ１２０及び第２レンズアレイ１３０は、上記したように、横方向（ｘ軸方向）に沿った分割数よりも縦方向（ｙ軸方向）に沿った分割数が多くなるように構成されている。このため、２枚の遮光板７１０，７１０をｘ軸方向における両側から照明光束を挟んで対向配置するよりも、ｙ軸方向における両側から照明光束を挟んで対向配置する方が、徐々に部分光束数を減少させて遮光することが可能となり、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域Ｓ上において照度ムラの発生を抑制することができるようになる。
【００７５】
遮光板７１０は、回動装置７２０のモータ軸に連結されており、回動装置７２０の駆動によって照明光束の光量を調整するための回動動作が行われるように構成されている（図５（ｂ）参照。）。
【００７６】
回動装置７２０は、ステッピングモータを有している。ステッピングモータは、パルス信号が入力されるごとに一定角度ずつ回転するように構成されている。ステッピングモータはデジタル信号による制御が容易なため、回動制御回路７３０と適合性の良いモータとなる。なお、回動装置７２０はステッピングモータを有しているが、その他のモータを用いることも可能である。例えば、超音波モータを用いることにより、遮光板７１０の回動動作を高速に行うことが可能となる。
【００７７】
回動制御回路７３０は、図６に示すように、回動装置７２０の駆動を制御する機能を有している。回動制御回路７３０が回動装置７２０の駆動を制御することによって、遮光板７１０の回動角α（図５（ｃ）参照。）が制御される。
【００７８】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００は、遮光板７１０の回動角αを変化させて調光装置７００を通過する照明光束の光量を調整することによって、第１レンズアレイ１２０から射出される照明光束の光強度に対する第２レンズアレイ１３０に入射する照明光束の光強度の割合（以下「調光装置における光通過率」という。）を変化させるように構成されている。なお、遮光板７１０の回動角αと調光装置７００における光通過率とは、図７（ａ）に示すような関係にある。
【００７９】
回動制御回路７３０は、図７（ｂ）に示すように、回転プリズム７７０の傾き角θが傾き角θ＝０°近傍にあるときには、調光装置７００における光通過率を低くするように、すなわち調光装置７００を通過する照明光束の光量を減らすように、回動装置７２０の駆動を制御して遮光板７１０の回動角αの制御を行い、回転プリズム７７０の傾き角θが傾き角θ＝４５°又は傾き角θ＝−４５°近傍にあるときには、調光装置７００における光通過率を高くするように、すなわち調光装置７００を通過する照明光束の光量を減らさないように、回動装置７２０の駆動を制御して遮光板７１０の回動角αの制御を行う機能を有している。
【００８０】
ここで、回転プリズム７７０の傾き角θが傾き角θ＝０°近傍にあるときとは、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のことであり、回転プリズム７７０の傾き角θが傾き角θ＝４５°又は傾き角θ＝−４５°近傍にあるときとは、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のことである。
【００８１】
このように実施形態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、照明光束の画像形成領域Ｓ上の位置に応じて、照明光束の光量を調整する調光装置７００を備えている。
【００８２】
このため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００によれば、図８（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８（ｂ）及び図８（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。
【００８３】
また、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７７０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７７０を駆動するための回転プリズム用モータ７７４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７７０を駆動するための回転プリズム用モータ７７４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。
【００８４】
このため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００は、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。
【００８５】
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、調光装置７００は、第１レンズアレイ１２０から射出された照明光束を遮蔽する遮光板７１０と、照明光束の光量を調整するように遮光板７１０を回動する回動装置７２０と、回動装置７２０の駆動を制御する回動制御回路７３０とを有しているため、上記のような照度差を軽減するように照明光束の光量を正確に調整することが容易に実現可能となる。
【００８６】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、図６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回動制御回路７３０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、回動制御回路７３０は、回転状態検出回路７５２の出力信号に基づいて、回動装置７２０の駆動を制御して、遮光板７１０の回動角αを制御するように構成されている。
【００８７】
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。
【００８８】
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、回転プリズム用モータ駆動回路７７６が回転プリズム用モータ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。
【００８９】
以上、実施形態１に係るプロジェクタ１０００における調光装置７００（遮光板７１０、回動装置７２０及び回動制御回路７３０）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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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からの照明光束を略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略１種類の直線偏光に変換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。
【００９７】
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。
【００９８】
なお、実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、調光装置７００の２枚の遮光板７１０，７１０は、ｙ軸方向における両側から照明光束を挟んで対向配置する構成としていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形例もある。
【００９９】
図９は、実施形態１の変形例に係るプロジェクタにおける遮光板７１０ａ及び回動装置７２０ａを説明するために示す図である。図９（ａ）は、照明装置１００ａを上面から見た図であり、図９（ｂ）は照明装置１００ａを側面から見た図である。
【０１００】
変形例に係るプロジェクタは、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、調光装置７００ａの２枚の遮光板７１０ａ，７１０ａがｘ軸方向における両側から照明光束を挟んで対向配置されている。なお、変形例における２枚の遮光板７１０ａ，７１０ａ、２つの回動装置７２０ａ，７２０ａ及び図示しない回動制御装置が有する機能等については、実施形態１で説明した２枚の遮光板７１０，７１０、２つの回動装置７２０，７２０及び回動制御装置７３０と同一であるため、詳細な説明は省略する。
【０１０１】
このように、変形例に係るプロジェクタは、実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは、２枚の遮光板の配設位置が異なるが、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、照明光束の光量を調整する調光装置７００ａを備えているため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００の場合と同様に、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。
【０１０２】
〔実施形態２〕
図１０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１０において、図６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。
【０１０３】
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１０に示すように、実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは、回動制御回路の制御手段が異なっている。
【０１０４】
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及び回転状態検出回路７５２（図６参照。）を用いており、回動制御回路７３０は、回転状態検出回路７５２の出力信号に基づいて、回動装置７２０の駆動を制御して、遮光板７１０の回動角αを制御するように構成されている。
【０１０５】
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及び回転状態検出回路に代えて、図１０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、回動制御回路７３２は、画像処理回路７６２からの同期信号に基づいて、回動装置７２０の駆動を制御して、遮光板７１０の回動角αを制御するように構成されている。
【０１０６】
実施形態２に係るプロジェクタ１００２においては、回転プリズム７７０の回転は、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。
【０１０７】
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回動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、調光装置７００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。
【０１０８】
したがって、実施形態２に係るプロジェクタ１００２は、回動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。
【０１０９】
〔実施形態３〕
図１１は、実施形態３に係るプロジェクタ１００４の光学系を示す図である。図１１（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１１（ｂ）はプロジェクタ１００４の光学系を側面から見た図である。
【０１１０】
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３に係るプロジェクタ１００４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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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３に係るプロジェクタ１００４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。
【０１１４】
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、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、調光装置７００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。
【０１１５】
なお、実施形態３に係るプロジェクタ１００４においては、実施形態１に係るプロジェクタ１０００の場合と同様に、回転状態検出回路の出力信号に基づいて、回動装置７２０の駆動を制御して、遮光板７１０の回動角αを制御する回動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、回動装置７２０の駆動を制御して、遮光板７１０の回動角αを制御する回動制御回路を備える構成としてもよい。
【０１１６】
したがって、実施形態３に係るプロジェクタ１００４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。
【０１１７】
〔実施形態４〕
図１２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１２（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１２（ｂ）はプロジェクタ１００６の光学系を側面から見た図である。
【０１１８】
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、回転プリズムの配置位置及び光整形部材の有無という点で異なっている。
すなわち、実施形態４に係るプロジェクタ１００６においては、回転プリズム７７０は、第１レンズアレイ１２０の各第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配置されている。また、それに伴い、実施形態４に係るプロジェクタ１００６においては光整形部材を有していない。
【０１１９】
図１３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１３（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１３（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１３（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１００ａｘ上における第１小レンズの光射出面の仮想中心点の像Ｐから射出される光は、図１３（ａ）〜図１３（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。
【０１２０】
このため、実施形態４に係るプロジェクタ１００６によれば、実施形態１に係るプロジェクタ１０００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。
【０１２１】
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、回転プリズムの配置位置及び光整形部材の有無という点で異なるが、実施形態１に係るプロジェクタ１０００の場合と同様に、調光装置７００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。
【０１２２】
なお、実施形態４に係るプロジェクタ１００６においては、実施形態１に係るプロジェクタ１０００の場合と同様に、回転状態検出回路の出力信号に基づいて、回動装置７２０の駆動を制御して、遮光板７１０の回動角αを制御する回動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、回動装置７２０の駆動を制御して、遮光板７１０回動角αを制御する回動制御回路を備える構成としてもよい。
【０１２３】
したがって、実施形態４に係るプロジェクタ１００６は、回転プリズムの配置位置及び光整形部材の有無以外の点では、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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
（１）上記各実施形態のプロジェクタ１０００〜１００６は、遮光板７１０として、光反射型の遮光板を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、光吸収型の遮光板も好ましく用いることができる。
また、上記遮光板７１０の材料として、上記したアルミニウム又はアルミニウム合金に限定されるものではなく、耐熱性の高い鉄やガラス、プラスチックなどを用いてもよい。ガラスやプラスチックを用いる場合には、遮光板における照明光束を遮蔽する面に反射率の高い金属膜を蒸着することが好ましい。
【０１２６】
（２）上記各実施形態のプロジェクタ１０００〜１００６においては、調光装置７００は、遮光板７１０の回動端部が第２レンズアレイ１３０側に位置し、回動中心が第１レンズアレイ１２０側に位置するように構成していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、遮光板７１０の回動端部が第１レンズアレイ１２０側に位置し、回動中心は第２レンズアレイ１３０側に位置するように構成してもよい。
【０１２７】
（３）上記各実施形態のプロジェクタ１０００〜１００６においては、調光装置７００として、２枚の遮光板７１０，７１０を用いた構成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枚又は３枚以上の遮光板を用いた調光装置であってもよい。３枚以上の遮光板を用いる場合には、照明光軸を中心として遮光板を等間隔に配置することが好ましい。
また、照明光束の光量を調整するための手段として上記のような遮光板を用いるのではなく、カメラの絞り機構のように、複数枚の板部材を重ね合わせて照明光束の光量を調整する手段も好ましく用いることができる。
【０１２８】
（４）上記各実施形態のプロジェクタ１０００〜１００６においては、遮光板７１０における放熱部７１２として、互いに平行とされた複数の凹凸の溝が形成されたもの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、例えば遮光板７１０の外表面に複数の突起が形成された構成であってもよいし、遮光板７１０の側面に放熱フィンが突出形成された構成であってもよい。
【０１２９】
（５）上記各実施形態のプロジェクタ１０００〜１００６においては、２枚の遮光板７１０，７１０をそれぞれ回動させるために２つの回動装置７２０，７２０を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、１つの回動装置７２０を用いて２枚の遮光板７１０，７１０を回動させることも可能である。この場合には、回動装置７２０の駆動を２枚の遮光板７１０，７１０に伝達するための公知の駆動伝達手段を用いることが好ましい。
【０１３０】
（６）上記各実施形態のプロジェクタ１０００〜１００６は、第１レンズアレイ１２０の第１小レンズ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、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。
【０１３１】
（７）上記実施形態１〜３のプロジェクタ１０００〜１００４は、光整形部材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を備えた光整形部材を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、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光整形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光整形部材を用いることもできる。
【０１３２】
（８）上記各実施形態のプロジェクタ１０００〜１００６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。
【０１３３】
（９）上記各実施形態のプロジェクタ１０００〜１００６は、光源装置１１０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。
【０１３４】
（１０）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。
【０１３５】
（１１）上記各実施形態のプロジェクタ１０００〜１００６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。
【０１３６】
（１２）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】
【０１３７】
【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】調光装置７００の効果を説明するために示す図。
【図４】調光装置７００の効果を説明するために示す図。
【図５】遮光板７１０及び回動装置７２０を説明するために示す図。
【図６】実施形態１に係るプロジェクタ１０００における回動制御回路７３０を説明するために示すブロック図。
【図７】調光装置７００の効果を説明するために示す図。
【図８】調光装置７００の効果を説明するために示す図。
【図９】実施形態１の変形例に係るプロジェクタにおける遮光板７１０ａ及び回動装置７２０ａを説明するために示す図。
【図１０】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１１】実施形態３に係るプロジェクタ１００４の光学系を示す図。
【図１２】実施形態４に係るプロジェクタ１００６の光学系を示す図。
【図１３】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１４】従来のプロジェクタ９００を説明するために示す図。
【図１５】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】
【０１３８】
１００，１００ａ…照明装置、１００ａｘ，１００ａａｘ…照明光軸、１１０，９１０…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、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、５００…クロスダイクロイックプリズム、６００，９８０…投写光学系、７００，７００ａ…調光装置、７１０，７１０ａ…遮光板、７１２，７１２ａ…放熱部、７２０，７２０ａ…回動装置、７３０，７３２…回動制御回路、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…回転プリズム用モータ、７７６…回転プリズム用モータ駆動回路、７８０…光整形部材、７８２…開口部、９００，１０００，１００４，１００６…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小レンズの仮想中心点の像、Ｓ…画像形成領域、ＳＣＲ…スクリーン
【図３】
2006259505.tif 000003
【図６】
2006259505.tif 000004
【図７】
2006259505.tif 000005
【図８】
2006259505.tif 000006
【図９】
2006259505.tif 000007
【図１０】
2006259505.tif 000008
【図１１】
2006259505.tif 000009
【図１２】
2006259505.tif 000010
【図１４】
2006259505.tif 000011
【図１５】
2006259505.tif 000012
【図１】
2006259505.tif 000013
【図２】
2006259505.tif 000014
【図４】
2006259505.tif 000015
【図５】
2006259505.tif 000016
【図１３】
2006259505.tif 000017