(57)【要約】【課題】  安価でかつ表示特性に優れたプロジェクタを提供する。【解決手段】  照明装置１から射出された照明光を輝度変調する輝度変調素子２と、上記輝度変調素子２から射出された上記照明光を投写光としてスクリーン４に投写する投写手段３とを有し、上記スクリーン４が伸縮性を有するカラーフィルタ基板と拡散板とが積層されて構成されている。【選択図】              図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明装置から射出された照明光を輝度変調する輝度変調素子と、前記輝度変調素子から射出された前記照明光を投写光としてスクリーンに投写する投写手段とを有し、
前記スクリーンが伸縮性を有するカラーフィルタ基板と拡散板とが積層されて構成されていることを特徴とするプロジェクタ。  
【請求項２】
前記カラーフィルタ基板は、赤色カラーフィルタと、緑色カラーフィルタと、青色カラーフィルタとを複数有することを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記スクリーンは、
前記投写光の一部を所定の偏光方向の偏光光として射出する第１偏光部と、前記投写光の一部を前記第１偏光部と異なる偏光方向の偏光光として射出する第２偏光部と、が分散配列された偏光部をさらに積層して構成されていることを特徴とする請求項１または２記載のプロジェクタ。
【請求項４】
照明装置から射出された照明光を輝度変調する輝度変調素子を配置する工程と、
前記輝度変調素子から射出された前記照明光を投写光としてスクリーンに投写する投写手段を配置する工程と、
拡散板の前記投写手段側に伸縮性を有するカラーフィルタ基板を積層配置することによって前記スクリーンを形成配置する工程と
を有し、
前記カラーフィルタ基板は、前記スクリーンに投写される投写像の歪みに応じて伸縮して積層配置されることを特徴とするプロジェクタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、プロジェクタは、照明装置から射出された照明光を光変調素子によって変調し、この変調された照明光を投写光としてスクリーンに拡大投写することによって、画像を表示している。より詳細には、光変調素子によって、各画素領域に応じた照明光束の色変調及び輝度変調を行い、この変調された照明光束をスクリーン上に投写することによって、様々な画像を形成している。
そして、このようなプロジェクタの光変調素子において、照明光を色変調する場合には、照明光をカラーフィルタを用いて変調することによって行っている。
【特許文献１】特開平５−１０３３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、プロジェクタは、上述のように照明光を投写光としてスクリーンに拡大投写することによって画像を形成するものであるため、スクリーン上において鮮明な（解像度の高い）画像を表示しようとした場合には、光変調素子を緻密に形成する必要がある。そして、このように光変調素子が緻密に形成されるがために、照明光を色変調するためのカラーフィルタ自体も緻密に形成する必要が生じる。このため、プロジェクタの製造コストが増加し、プロジェクタが高価なものとなってしまう。
【０００４】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、安価でかつ表示特性に優れた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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明のプロジェクタは、照明装置から射出された照明光を輝度変調する輝度変調素子と、上記輝度変調素子から射出された上記照明光を投写光としてスクリーンに投写する投写手段とを有し、上記スクリーンが伸縮性を有するカラーフィルタ基板と拡散板とが積層されて構成されていることを特徴とする。
【０００６】
このような特徴を有する本発明のプロジェクタによれば、伸縮性を有するカラーフィルタ基板と拡散板とが積層されることによってスクリーンが形成されている。したがって、光変調素子において色変調を行う必要がなくなる。そして、スクリーン上での１画素領域は、光変調素子上での１画素領域よりも格段に広いため、カラーフィルタ基板を緻密に形成する必要がなくなる。
また、本発明のカラーフィルタ基板は伸縮性を有している。このため、投写手段から投写する投写像が歪んでいる場合であっても、カラーフィルタ基板を投写像の歪みに応じて伸縮させて配置することによって、投写像の歪みとカラーフィルタとの配置位置とのずれに起因する色ずれ等の画像破綻を補正することができる。
よって、本発明のプロジェクタは、安価でかつ表示特性に優れたものとなる。
【０００７】
また、本発明のプロジェクタにおいては、上記カラーフィルタ基板は、赤色カラーフィルタと、緑色カラーフィルタと、青色カラーフィルタとを複数有するという構成を採用することができる。
このような構成を採用することによって、フルカラー表示可能なプロジェクタとすることができる。
【０００８】
また、本発明のプロジェクタにおいては、上記スクリーンが、上記投写光の一部を所定の偏光方向の偏光光として射出する第１偏光部と、上記投写光の一部を上記第１偏光部と異なる偏光方向の偏光光として射出する第２偏光部と、が分散配列された偏光部をさらに積層して構成されているという構成を採用することができる。
このような構成を採用することによって、スクリーンに偏光方向が異なる画像を同時に表示することができる。このため、本発明のプロジェクタを立体画像表示装置の表示手段として応用することが可能となる。
【０００９】
次に、本発明のプロジェクタの製造方法は、照明装置から射出された照明光を輝度変調する輝度変調素子を配置する工程と、上記輝度変調素子から射出された上記照明光を投写光としてスクリーンに投写する投写手段を配置する工程と、拡散板の上記投写手段側に伸縮性を有するカラーフィルタ基板を積層配置することによって上記スクリーンを形成配置する工程とを有し、上記カラーフィルタ基板は、上記スクリーンに投写される投写像の歪みに応じて伸縮して積層配置されることを特徴とする。
【００１０】
このような特徴を有する本発明のプロジェクタの製造方法によれば、カラーフィルタ基板が、スクリーンに投写される投写像の歪みに応じて伸縮して拡散板に積層配置される。このため、カラーフィルタ基板を緻密に形成する必要がなくなるとともに、投写像の歪みとカラーフィルタとの配置位置とのずれに起因する色ずれ等の画像破綻を容易に補正することが可能となるため、安価でかつ表示特性に優れたプロジェクタを製造することが可能となる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明に係るプロジェクタ及びその製造方法の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態であるプロジェクタＳ１の概略構成図である。この図に示すように、本実施形態のプロジェクタＳ１は、ランプ光源１（照明装置）と、輝度変調ライトバルブ２（輝度変調素子）と、投写レンズ３（投写手段）と、スクリーン４とを備えて構成されている。
【００１３】
ランプ光源１は、白色光を照明光として射出するものであり、メタルハライドランプ、超高圧水銀灯やハロゲンランプ等を用いることができる。
輝度変調ライトバルブ２は、ランプ光源１から射出された照明光を輝度変調するものであり、本実施形態のプロジェクタＳ１においては、画素毎に照明光の透過率を変化させることによって照明光を輝度変調する液晶ライトバルブが用いられている。なお、輝度変調ライトバルブ２としては、必ずしも液晶ライトバルブを用いる必要はなく、例えば、画素毎に角度可変の極小ミラーを備える微小ミラーアレイデバイスを用いることも可能である。
なお、図１には、図示していないが、ランプ光源１と輝度変調ライトバルブ２との間には、照明光の照度分布を均一化する照度分布均一化手段を配置することが好ましい。このような照度分布均一化手段を配置することによって、輝度変調ライトバルブ２に入射する照明光の照度分布が均一化されるため、より優れた表示特性を発揮することが可能となる。なお、この照度分布均一化手段としては、フライアイレンズやロッドレンズを用いることができる。
【００１４】
投写レンズ３は、輝度変調ライトバルブ２によって輝度変調された照明光を投写光としてスクリーン４に向けて拡大投写するものである。
【００１５】
図２は、スクリーン４の側面図である。また、図３は、スクリーン４の分解斜視図である。これらの図に示すように、本実施形態のプロジェクタＳ１においては、スクリーン４がカラーフィルタ基板４１と拡散板４２とが積層されて構成されている。
カラーフィルタ基板４１は、伸縮性を有する材料によって形成されており、赤色カラーフィルタＲと、緑色カラーフィルタＧと、青色カラーフィルタＢとを複数備えて構成されている。なお、カラーフィルタ基板４１を構成する伸縮性を有する材料としては、アクリル樹脂等を用いることができる。
また、本実施形態においては、カラーフィルタ基板４１におけるカラーフィルタが、輝度変調ライトバルブ２の画素と同数及び同配列とされているものとして説明を行う。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、１つのカラーフィルタに対して輝度変調ライトバルブ２の複数の画素が対応するような場合、すなわちカラーフィルタ基板４１におけるカラーフィルタが、輝度変調ライトバルブ２の画素と同数及び同配列でない場合にも応用することが可能である。
拡散板４２は、カラーフィルタ基板４１を透過することによって色変調された投写光を散乱させるものであり、画像が表示される表示面となるものである。
【００１６】
そして、本実施形態のプロジェクタＳ１においては、ランプ光源１から射出された照明光が輝度変調ライトバルブ２において画素毎に輝度変調される。その後、輝度変調された照明光は、投写レンズ３によって投写光としてスクリーン４に投写される。このようにしてスクリーン４に投写された投写光は、スクリーン４のカラーフィルタ基板４１によって色変調され、その後、スクリーン４の拡散板４２で散乱される。これによって、スクリーン４上に投写像（画像）が表示される。
【００１７】
このような本実施形態のプロジェクタＳ１によれば、伸縮性を有するカラーフィルタ基板４１と拡散板４２とが積層されることによってスクリーン４が形成されている。したがって、光変調素子（本実施形態においては、輝度変調ライトバルブ２）において色変調を行う必要がなくなる。そして、スクリーン４上での１画素領域は、輝度変調ライトバルブ２上での１画素領域よりも格段に広いため、カラーフィルタ基板４１を緻密に形成する必要がなくなる。
また、本実施形態のプロジェクタＳ１においては、スクリーン４のカラーフィルタ基板４１が伸縮性を有している。このため、投写レンズ３から投写する投写像が歪んでいる場合であっても、カラーフィルタ基板４１を投写像の歪みに応じて伸縮させて配置することによって、投写像の歪みとカラーフィルタとの配置位置とのずれに起因する色ずれ等の画像破綻を補正することができる。
よって、本実施形態のプロジェクタＳ１は、安価でかつ表示特性に優れたものとなる。
【００１８】
また、本実施形態のプロジェクタＳ１によれば、カラーフィルタ基板４１が、赤色カラーフィルタＲ、緑色カラーフィルタＧ及び青色カラーフィルタＢを複数有している。このため、本実施形態のプロジェクタＳ１は、フルカラー表示が可能となっている。
【００１９】
そして、このような本実施形態のプロジェクタＳ１を製造する場合には、例えば、筐体等の内部の所定位置に、ランプ光源１、輝度変調ライトバルブ２及び投写レンズ３を配置する。その後、スクリーン４を配置するが、この際、まず、スクリーン４の拡散板４２を配置し、この状態で投写レンズ３等を介して投写像を拡散板４２に表示する。この時、投写像が投写レンズ３の収差等に起因して歪んだ場合には、この投写像の歪みが補正されるようにカラーフィルタ基板４１を拡散板４２に貼り合わせる（積層配置する）。これによって、スクリーン４が形成配置される。
このように、投写像の歪みに応じてカラーフィルタ基板４１を拡散板４２に貼り合わせることによって、容易に表示特性が優れたプロジェクタＳ１を製造することが可能となる。
【００２０】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本第２実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
【００２１】
図４は、本実施形態のプロジェクタＳ２を画像表示装置（表示手段）として備える立体画像表示装置１００の概略構成図である。
この図に示すように、立体画像表示装置１００は、本実施形態のプロジェクタＳ２を画像表示装置として備える他、眼鏡２００を備えている。
【００２２】
図５は、本実施形態のプロジェクタＳ２が備えるスクリーン５の側面図である。また、図６は、スクリーン５の分解斜視図である。これらの図に示すように、本実施形態のプロジェクタＳ２が備えるスクリーン５は、カラーフィルタ基板５１、偏光部５２及び拡散板５３が積層されて構成されている。なお、カラーフィルタ基板５１は上記第１実施形態のカラーフィルタ基板４１と同様のものであり、拡散板５３は上記第１実施形態の拡散板４２と同様のものである。すなわち、本実施形態のプロジェクタＳ２は、上記第１実施形態のプロジェクタＳ１に備えられたスクリーン４がさらに偏光部５２を積層されて構成されている形態を有している。
【００２３】
偏光部５２は、図６に示すように、右目画像用偏光部５４（第１偏光部）と左目画像用偏光部５５（第２偏光部）とが上下方向に交互に複数配列された構成を有している。すなわち、右目画像用偏光部５４と左目画像用偏光部５５とが分散して配置されている。
右目画像用偏光部５４は、入射される直線偏光光を右回転の円偏光光として射出するものであり、左目画像用偏光部５５は、入射される直線偏光光を左回転の円偏光光として射出するものである。なお、具体的には、右目画像用偏光部５４及び左目画像用偏光部５５として１／４波長板を用いることができ、１／４波長板の高速軸を４５°変化させることによって右目画像用偏光部５４と左目画像用偏光部５５とに使い分けることができる。
このような本実施形態のプロジェクタＳ２は、上記第１実施形態のプロジェクタＳ１同様、カラーフィルタ基板５１が伸縮性の材料によって形成されているため、安価でかつ表示特性に優れたものとなる。
【００２４】
眼鏡２００は、右目用透過部２１０と左目用透過部２２０とで異なる回転方向の円偏光光を透過する円偏光眼鏡であり、本第１実施形態においては、右目用透過部２１０が画像表示装置から眼鏡２００の方向に見て右回転方向の円偏光光のみを透過する円偏光板として構成されており、左目用透過部２２０が画像表示装置から眼鏡２００の方向に見て左回転方向の円偏光光のみを透過する円偏光板として構成されている。そして、鑑賞者が眼鏡２００を装着した際に、右目用透過部２１０が鑑賞者の右目の前に配置され、左目用透過部２２０が鑑賞者の左目の前に配置されるように、右目用透過部２１０及び左目用透過部２２０が配置されている。
【００２５】
このような構成を有する立体画像表示装置の画像表示装置、すなわち本実施形態のプロジェクタＳ２においては、輝度変調ライトバルブ２として液晶ライトバルブが用いられているため、輝度変調ライトバルブ２から射出された照明光は直線偏光光となり、投写光も照明光同様、直線偏光光となる。そして、右目画像用偏光部５４を透過した投写光は、右回転の円偏光光とされ、左目画像用偏光部５５を透過した投写光は、左回転の円偏光光とされる。そして、右目画像用偏光部５４を透過した投写光のみが右目用透過部２１０を透過して鑑賞者の右目に到達され、左目画像用偏光部５５を透過した投写光のみが左目用透過部２２０を透過して鑑賞者の左目に到達される。
【００２６】
人は、右目において視認される像と左目において視認される像とを脳が合成することによって、視認される物体を立体像として認識している。これは、右目と左目とが異なる角度からその物体を視認しているため、右目において視認される像と左目において視認される像とが若干異なることによって可能となっている。このため、二次元上に表示される画像を鑑賞者に立体像として認識させるには、二次元上に右目において視認される像（右目用画像）と左目において認識される像（左目用画像）とからなる視差画像を表示し、鑑賞者の右目に右目用画像のみを到達させ、鑑賞者の左目に左目用画像のみを到達させることによって実現することができる。
【００２７】
したがって、右目画像用偏光部５４を透過した投写光のみによって右目用画像を表示し、左目画像用偏光部５５を透過した投写光のみによって左目用画像を表示することで、鑑賞者の右目のみに右目用画像を視認させ、鑑賞者の左目のみに左目用画像を視認させることができる。よって、鑑賞者に立体像を視認させることが可能となる。
【００２８】
このような図４に示す立体画像表示装置は、本実施形態のプロジェクタＳ２を画像表示装置として備えているため、安価でかつ表示特性に優れたものとなる。
【００２９】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係るプロジェクタ及びその製造方法の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００３０】
例えば、上記第２実施形態において、スクリーン５を、図５の左側から、カラーフィルタ基板５１、偏光部５２、拡散板５３の順で積層した。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではなく、図５の左側から、カラーフィルタ基板５１、拡散板５３、偏光部５２の順に積層しても良い。この場合には、鑑賞者に一番近い側に偏光部５２が配置されるため、投写光の偏光方向の乱れが発生することを抑止することが可能となる。
【００３１】
また、例えば、輝度変調ライトバルブとして、微小ミラーアレイデバイスを用いても良い。ただし、輝度変調ライトバルブとして、微小ミラーアレイデバイスを用いた場合には、輝度変調ライトバルブから射出される照明光が一方向の偏光方向の光ではない。このため、上記第２実施形態の輝度変調ライトバルブとして、微小ミラーアレイデバイスを用いる場合には、１／４波長板の前段に照明光を直線偏光光に偏光する偏光板を配置する必要がある。
【００３２】
また、上記第２実施形態においては、偏光部５２は、右目画像用偏光部５４と左目画像用偏光部５５とが上下方向に交互に複数配列された構成を有していた。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではなく、右目画像用偏光部５４と左目画像用偏光部５５とが横方向に交互に複数配列された構成であっても良いし、右目画像用偏光部５４と左目画像用偏光部５５とがモザイク状に複数配列された構成であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施形態であるプロジェクタの概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態であるプロジェクタが備えるスクリーンの側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態であるプロジェクタが備えるスクリーンの分解斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態であるプロジェクタを備える立体画像表示装置の概略構成図である。
【図５】本発明の第２実施形態であるプロジェクタが備えるスクリーンの側面図である。
【図６】本発明の第２実施形態であるプロジェクタが備えるスクリーンの分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
Ｓ１，Ｓ２……プロジェクタ、１……ランプ光源（照明装置）、２……輝度変調ライトバルブ（輝度変調素子）、３……投写レンズ（投写手段）、４……スクリーン、４１，５１……カラーフィルタ基板、４２，５３……拡散板、５２……偏光部、５４……右目画像用偏光部（第１偏光部）、５５……左目用画像偏光部（第２偏光部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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