(57)【要約】    【課題】  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小型化が容易な構造をもつプロジェクタを提供する。    【解決手段】  楕円面リフレクタ１１４と、発光管１１２と、インテグレータロッド１２０Ａと、液晶表示装置４００と、投写光学系６００とを備えたプロジェクタにおいて、  インテグレータロッド１２０Ａの楕円面リフレクタ１１４側に配置され、液晶表示装置４００に照射される光が液晶表示装置の画面書き込み周波数に同期して遮断されるよう間欠的に光の遮断を行う回転板２０と、  回転板２０とインテグレータロッド１２０Ａとの間に配置され、楕円面リフレクタ１１４からの光を偏光光に変換する偏光変換素子１３０とをさらに備えたことを特徴とするプロジェクタ。【選択図】  図１
2005140839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
楕円面リフレクタと、
この楕円面リフレクタの第１焦点位置近傍に発光中心を有する発光管と、
前記楕円面リフレクタの第２焦点位置近傍に入射面を有し、前記楕円面リフレクタからの光をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータロッドと、
このインテグレータロッドからの射出光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、
この電気光学変調装置によって変調された光を投写する投写光学系と、を備えたプロジェクタにおいて、
前記インテグレータロッドの前記楕円面リフレクタ側に配置され、前記電気光学変調装置に照射される光が前記電気光学変調装置の画面書き込み周波数に同期して遮断されるよう間欠的に光の遮断を行う光シャッタと、
この光シャッタと前記インテグレータロッドとの間に配置され、前記楕円面リフレクタからの光のうち一方の方向の偏光軸を有する光を通過させ、他方の方向の偏光軸を有する光を反射する偏光分離面と、この偏光分離面で反射された他方の方向の偏光軸を有する光をさらに反射してこの光の光軸を前記一方の方向の偏光軸を有する光の光軸と平行な方向に揃える反射面と、前記一方の方向の偏光軸を有する光の通過領域又は前記他方の方向の偏光軸を有する光の通過領域のうちいずれかの通過領域に配置された位相差板とを有し、前記楕円面リフレクタからの光を偏光光に変換する偏光変換素子とをさらに備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
楕円面リフレクタと、
この楕円面リフレクタの第１焦点位置近傍に発光中心を有する発光管と、
前記楕円面リフレクタの第２焦点位置近傍に入射面を有し、前記楕円面リフレクタからの光をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータロッドと、
このインテグレータロッドからの射出光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、
この電気光学変調装置によって変調された光を投写する投写光学系とを備えたプロジェクタにおいて、
前記インテグレータロッドの前記電気光学変調装置側に配置され、光軸に平行な回転軸を有し、その回転によって、前記電気光学変調装置上で光照射領域と光照射領域とが前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して順次スクロールされるように構成された光透過領域と光反射領域とを有する回転ホイールと、
前記インテグレータロッドの前記楕円面リフレクタ側に配置され、前記楕円面リフレクタからの光のうち一方の方向の偏光軸を有する光を通過させ、他方の方向の偏光軸を有する光を反射する偏光分離面と、この偏光分離面で反射された他方の方向の偏光軸を有する光をさらに反射してこの光の光軸を前記一方の方向の偏光軸を有する光の光軸と平行な方向に揃える反射面と、前記一方の方向の偏光軸を有する光の通過領域又は前記他方の方向の偏光軸を有する光の通過領域のうちいずれかの通過領域に配置された位相差板とを有し、前記楕円面リフレクタからの光を偏光光に変換する偏光変換素子とをさらに備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のプロジェクタにおいて、
前記インテグレータロッドと前記偏光変換素子は一体化されてなることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記インテグレータロッドの光入射面は、前記偏光変換素子の光射出面と同一の外径形状を有し、前記インテグレータロッドの光射出面は、前記電気光学変調装置の被照明領域の外径形状に相似する外径形状を有す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、
前記インテグレータロッドの２つの側面はテーパーがついており、他の２つの側面は互いに平行であることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記インテグレータロッドの光入射面の長手方向と光射出面の長手方向とは平行であることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記偏光変換素子の基材は、石英ガラス、硼珪酸ガラス、高珪酸ガラス又は結晶化ガラスからな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、
前記位相差板は、無機材料からなることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記発光管には、前記発光管から被照明領域側に射出される光を前記楕円面リフレクタに向けて反射する反射手段が設けら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】
図１２は、従来のプロジェクタを説明するために示す図である。図１２（ａ）は従来のプロジェクタの光学系を示す図であり、図１２（ｂ）及び図１２（ｃ）はこのような従来のプロジェクタの問題点を説明するための図である。
このプロジェクタ９００Ａにおいては、電気光学変調装置として用いる液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂが、図１２（ｂ）に示すような輝度特性を有するホールド型の表示装置であるため、図１２（ｃ）に示すような輝度特性を有するインパルス型の表示装置であるＣＲＴの場合とは異なり、いわゆる尾引き現象のために滑らかな動画表示が得られないという問題点がある（この尾引き現象については、例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
図１３は、従来の他のプロジェクタを説明するために示す図である。図１３（ａ）は従来の他のプロジェクタの光学系を示す図であり、図１３（ｂ）及び図１３（ｃ）はこのような従来の他のプロジェクタに用いられる光シャッタを示すための図である。
このプロジェクタ９００Ｂにおいては、図１３（ａ）に示すように、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの光入射側に光シャッタ４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂを配置し、これらの光シャッタにより間欠的に光を遮断するようにして、上記した問題を解決している。すなわち、いわゆる尾引き現象を緩和して滑らかで良質な動画表示が得られるようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【非特許文献１】「ホールド型ディスプレイにおける動画表示の画質」（電子情報通信学会技報、ＥＩＤ９９−１０、第５５〜６０頁（１９９９−０６））
【特許文献１】特開２００２−１４８７１２号公報（図１〜図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の他のプロジェクタにおいては、液晶表示装置の直前に光シャッタが配置されているため、大きい光シャッタが必要であり、プロジェクタの小型化が容易ではないという問題があった。
【０００５】
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、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小型化が容易な構造をもっ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】
【０００６】
（１）本発明のプロジェクタは、楕円面リフレクタと、この楕円面リフレクタの第１焦点位置近傍に発光中心を有する発光管と、前記楕円面リフレクタの第２焦点位置近傍に入射面を有し、前記楕円面リフレクタからの光をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータロッドと、このインテグレータロッドからの射出光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、この電気光学変調装置によって変調された光を投写する投写光学系と、を備えたプロジェクタにおいて、
前記インテグレータロッドの前記楕円面リフレクタ側に配置され、前記電気光学変調装置に照射される光が前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して遮断されるよう間欠的に光の遮断を行う光シャッタと、この光シャッタと前記インテグレータロッドとの間に配置され、前記楕円面リフレクタからの光のうち一方の方向の偏光軸を有する光を通過させ、他方の方向の偏光軸を有する光を反射する偏光分離面と、この偏光分離面で反射された他方の方向の偏光軸を有する光をさらに反射してこの光の光軸を前記一方の方向の偏光軸を有する光の光軸と平行な方向に揃える反射面と、前記一方の方向の偏光軸を有する光の通過領域又は前記他方の方向の偏光軸を有する光の通過領域のうちいずれかの通過領域に配置された位相差板とを有し、前記楕円面リフレクタからの光を偏光光に変換する偏光変換素子とをさらに備えたことを特徴とする。
【０００７】
このため、本発明のプロジェクタによれば、電気光学変調装置に照射される光が電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して遮断されるよう間欠的に光の遮断を行う光シャッタを備えているため、電気光学変調装置の画像形成領域においては光照射が所定のタイミングで間欠的に行なわれるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるようになる。
また、本発明のプロジェクタによれば、このような効果を奏する光シャッタをインテグレータロッドの楕円面リフレクタ側における楕円面リフレクタからの光（光束）の断面積が極めて小さくなっているところに配置することができるため、光シャッタの大きさを極めて小さくすることができ、プロジェクタの大型化を極力抑制することができる。
このため、本発明のプロジェクタは、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小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなる。
【０００８】
また、本発明のプロジェクタによれば、楕円面リフレクタからの光を偏光光に変換する偏光変換素子を備えているため、インテグレータロッドに入射される光、ひいては電気光学変調装置に照射される光を偏光光とすることができ、偏光方向を制御する電気光学変調装置を用いる場合に光利用効率が向上し特に好適なものとなる。
さらにまた、このような偏光変換機能を有する偏光変換素子を光シャッタとインテグレータロッドとの間における楕円面リフレクタからの光（光束）の断面積が極めて小さくなっているところに配置することができるため、偏光変換素子の大きさを極めて小さくすることができ、プロジェクタの大型化を極力抑制することができる。
【０００９】
（２）本発明のプロジェクタは、楕円面リフレクタと、この楕円面リフレクタの第１焦点位置近傍に発光中心を有する発光管と、前記楕円面リフレクタの第２焦点位置近傍に入射面を有し、前記楕円面リフレクタからの光をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータロッドと、このインテグレータロッドからの射出光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、この電気光学変調装置によって変調された光を投写する投写光学系とを備えたプロジェクタにおいて、
前記インテグレータロッドの前記電気光学変調装置側に配置され、光軸に平行な回転軸を有し、その回転によって、前記電気光学変調装置上で光照射領域と光照射領域とが前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して順次スクロールされるように構成された光透過領域と光反射領域とを有する回転ホイールと、
前記インテグレータロッドの前記楕円面リフレクタ側に配置され、前記楕円面リフレクタからの光のうち一方の方向の偏光軸を有する光を通過させ、他方の方向の偏光軸を有する光を反射する偏光分離面と、この偏光分離面で反射された他方の方向の偏光軸を有する光をさらに反射してこの光の光軸を前記一方の方向の偏光軸を有する光の光軸と平行な方向に揃える反射面と、前記一方の方向の偏光軸を有する光の通過領域又は前記他方の方向の偏光軸を有する光の通過領域のうちいずれかの通過領域に配置された位相差板とを有し、前記楕円面リフレクタからの光を偏光光に変換する偏光変換素子とをさらに備えたことを特徴とする。
【００１０】
このため、本発明のプロジェクタによれば、電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して、光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるように構成された光透過領域及び光反射領域を有する回転ホイールを備えているため、電気光学変調装置の画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
また、本発明のプロジェクタによれば、このような効果を奏する回転ホイールを比較的小さな面積となるインテグレータロッドの光射出面の直後に配置することができるため、回転ホイールの大きさを比較的小さくすることができ、プロジェクタの大型化を極力抑制することができる。
このため、本発明のプロジェクタは、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小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなる。
【００１１】
また、本発明のプロジェクタによれば、楕円面リフレクタからの光を偏光光に変換する偏光変換素子を備えているため、インテグレータロッドに入射される光、ひいては電気光学変調装置に照射される光を偏光光とすることができ、偏光方向を制御する電気光学変調装置を用いる場合に光利用効率が向上し特に好適なものとなる。
さらにまた、このような偏光変換機能を有する偏光変換素子をインテグレータロッドの楕円面リフレクタ側における楕円面リフレクタからの光（光束）の断面積が極めて小さくなっているところに配置することができるため、偏光変換素子の大きさを極めて小さくすることができ、プロジェクタの大型化を極力抑制することができる。
【００１２】
（３）上記（１）又は（２）に記載のプロジェクタにおいては、前記インテグレータロッドと前記偏光変換素子は一体化されてなることが好ましい。
このように構成することにより、偏光変換素子からの射出光が効率よくインテグレータロッドに入射され、光利用効率を低下させることが極力抑制される。
また、プロジェクタ組み立ての際に偏光変換素子とインテグレータロッドとの位置合わせを行う必要がなくなるとともに、プロジェクタ出荷後は偏光変換素子とインテグレータロッドとの位置精度が劣化するのを抑制することができる。
【００１３】
（４）上記（１）〜（３）のいずれかに記載のプロジェクタにおいては、前記インテグレータロッドの光入射面は、前記偏光変換素子の光射出面と同一の外径形状を有し、前記インテグレータロッドの光射出面は、前記電気光学変調装置の被照明領域の外径形状に相似する外径形状を有することが好ましい。
このように構成することにより、偏光変換素子からの射出光が効率よくインテグレータロッドに入射され、光利用効率を低下させることが極力抑制される。また、アナモフィック光学系を用いたリレー光学系を用いなくとも、インテグレータロッドからの射出光をそのまま電気光学変調装置の被照明領域に照射することができるようになる。
【００１４】
（５）上記（４）に記載のプロジェクタにおいては、前記インテグレータロッドの２つの側面にはテーパーがついており他の２つの側面は互いに平行であることが好ましい。
このように構成することにより、インテグレータロッドの光入射面を偏光変換素子の光射出面と同一の外径形状とするとともに光射出面を電気光学変調装置の被照明領域の外径形状に相似する外径形状を有するものにすることができる。また、その際、１組の側面は互いに平行であるため、インテグレータロッドを平板基材から切り出して製造することが可能になり、インテグレータロッドの製造が極めて容易になる。
【００１５】
（６）上記（１）〜（５）のいずれかに記載のプロジェクタにおいては、前記インテグレータロッドの光入射面の長手方向と光射出面の長手方向とは平行であることが好ましい。
このように構成することにより、インテグレータロッドの側面におけるテーパー角度を小さなものにすることができ、楕円面リフレクタからの光をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータ機能が劣化するのを極力抑制できるようになる。
【００１６】
（７）上記（１）〜（６）のいずれかに記載のプロジェクタにおいては、前記偏光変換素子の基材は、石英ガラス、硼珪酸ガラス、高珪酸ガラス又は結晶化ガラスからなることが好ましい。
偏光変換素子に入射する光は単位面積あたりの光強度が極めて強い。このため、偏光変換素子で少しの割合でも光が吸収されると多量の熱が発生し偏光変換素子の温度が高くなる。このため、偏光変換素子の基材として、耐熱性が高く熱膨張係数の小さい、石英ガラス、硼珪酸ガラス、高珪酸ガラス又は結晶化ガラスを用いることによって、偏光変換素子の熱による劣化を抑制することができるようになる。
【００１７】
（８）上記（１）〜（７）のいずれかに記載のプロジェクタにおいては、前記位相差板は、無機材料からなることが好ましい。
位相差板を通過する光は単位面積あたりの光強度が極めて強い。このため、位相差板で少しの割合でも光が吸収されると多量の熱が発生し位相差板の温度が高くなる。このため、位相差板としては耐熱性の高い無機材料からなるものを用いることが好ましい。このようなものとしては、雲母や水晶などを例示することができる。
【００１８】
（９）上記（１）〜（８）のいずれかに記載のプロジェクタにおいては、前記発光管には、前記発光管から被照明領域側に射出される光を前記楕円面リフレクタに向けて反射する反射手段が設けられていることが好ましい。
このように構成することにより、発光管から被照明領域側に放射される光が楕円面リフレクタに向けて反射されるため、発光管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、楕円面リフレクタの小型化を図ることができ、結果としてプロジェクタの小型化を図ることができる。
また、楕円面リフレクタの小型化を図ることができることにより、楕円面リフレクタから楕円面リフレクタの第２焦点に向けて集束するビームの集束角やビームスポットを小さくすることができ、光シャッタの大きさ、インテグレータロッドの大きさ、回転ホイールの大きさなどをさらに小さくすることができ、プロジェクタのさらなる小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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。
【００２０】
〔実施形態１〕
図１は、本発明の実施形態１に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は側面図であり、図１（ｃ）は光シャッタとしての回転板を示す図であり、図１（ｄ）は被照明領域である電気光学変調装置としての液晶表示装置上における照明状態を示す図である。
【００２１】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａは、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、照明光束を射出する照明光学系１００Ａと、照明光学系１００Ａからの射出光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液晶表示装置４００と、この液晶表示装置４００によって変調された光をスクリーンＳＣＲなどの投写面上に投写する投写光学系６００と、を備えている。
【００２２】
照明光学系１００Ａは、楕円面リフレクタ１１４、高圧水銀ランプなどからなる発光管１１２及び反射手段としての補助ミラー１１６を有する光源装置１１０と、この光源装置１１０から射出された光を液晶表示装置４００の画像表示領域（被照明領域）上に均一に照射するためのインテグレータロッド１２０Ａと、このインテグレータロッド１２０Ａからの射出光を液晶表示装置４００の画像表示領域（被照明領域）上に導くリレー光学系１４０とを有している。
発光管１１２は、楕円面リフレクタ１１４の第１焦点近傍に発光中心を有し、インテグレータロッド１２０Ａは、楕円面リフレクタ１１４の第２焦点近傍に光入射面を有している。
【００２３】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、インテグレータロッド１２０Ａの楕円面リフレクタ１１４側に、液晶表示装置４００に照射される光が液晶表示装置４００の画面書き込み周波数に同期して遮断されるよう間欠的に光の遮断を行う光シャッタとしての回転板２０とこれを回転させるためのモータ１０とが配置されている。この回転板２０は、図１（ｂ）に示すように、光軸と平行な回転軸を有し、図１（ｃ）に示すように、回転方向に沿って光透過領域２２と光非透過領域２４とが交互に配置されてなる。そして、図１（ｄ）に示すように、液晶表示装置４００に照射される光が液晶表示装置４００の画面書き込み周波数に同期して遮断されるよう間欠的に光の遮断を行う機能を有している。
【００２４】
このため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａによれば、図１（ｄ）に示すように、液晶表示装置４００に照射される光が液晶表示装置４００の画面書き込み周波数に同期して遮断されるよう間欠的に光の遮断を行う回転板２０を備えているため、液晶表示装置４００の画像形成領域においては光照射が所定のタイミングで間欠的に行われるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるようになる。
また、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａによれば、このような効果を奏する回転板２０をインテグレータロッド１２０Ａの楕円面リフレクタ１１４側における楕円面リフレクタ１１４からの光（光束）の断面積が極めて小さくなっているところに配置することができるため、回転板２０の大きさを極めて小さくすることができ、プロジェクタの大型化を極力抑制することができる。
このため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａは、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小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなる。
【００２５】
図２は、偏光変換素子とインテグレータロッドとを示す図である。図２（ａ）は平面図であり、図２（ｂ）は側面図であり、図２（ｃ）は正面図であり、図２（ｄ）は背面図であり、図２（ｅ）は斜視図である。
【００２６】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、回転板２０とインテグレータロッド１２０Ａとの間に、楕円面リフレクタ１１４からの光を偏光光に変換する偏光変換素子１３０が配置されている。この偏光変換素子１３０は、図２（ａ）及び図２（ｅ）に示すように、楕円面リフレクタ１１４からの光のうち一方の方向の偏光軸を有する光を通過させ、他方の方向の偏光軸を有する光を反射する偏光分離面１３２と、偏光分離面１３２で反射された他方の方向の偏光軸を有する光をさらに反射してこの光の光軸を一方の方向の偏光軸を有する光の光軸と平行な方向に揃える反射面１３４と、一方の方向の偏光軸を有する光の通過領域に配置された位相差板１３６とを有する。
【００２７】
このため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａによれば、楕円面リフレクタ１１４からの光を偏光光に変換する偏光変換素子１３０を備えているため、インテグレータロッド１２０に入射する光、ひいては液晶表示装置に照射される光を偏光光とすることができ、光利用効率を向上することができる。
また、このような偏光変換機能を有する偏光変換素子１３０を回転板２０とインテグレータロッド１２０との間における楕円面リフレクタ１１４からの光（光束）の断面積が極めて小さくなっているところに配置しているため、偏光変換素子１３０の大きさを極めて小さくすることができ、プロジェクタの大型化を極力抑制することができる。
【００２８】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、図２（ａ）〜図２（ｅ）に示すように、インテグレータロッド１２０Ａと偏光変換素子１３０とは一体化されている。
このため、偏光変換素子１３０からの射出光は効率よくインテグレータロッド１２０Ａに入射され、光利用効率を低下させることが極力抑制される。また、プロジェクタ組み立ての際に偏光変換素子１３０とインテグレータロッド１２０Ａとの位置合わせを行う必要がなくなるとともに、プロジェクタ出荷後は偏光変換素子１３０とインテグレータロッド１２０Ａとの位置精度が劣化するのを抑制することができる。
【００２９】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、インテグレータロッド１２０Ａの光入射面１２０Ａｉは、図２（ａ）〜図２（ｅ）に示すように、偏光変換素子１３０の光射出面と同一の外径形状（ｘ軸に沿った幅がＤａ１でありｙ方向に沿った高さがＤａ２である。）を有している。
また、インテグレータロッド１２０Ａの光射出面１２０Ａｏは、図２（ａ）〜図２（ｅ）に示すように、液晶表示装置４００の被照明領域の外径形状に相似する外径形状（ｘ軸に沿った幅Ｄａ３：ｙ方向に沿った高さＤａ４＝４：３）を有している。
このため、特殊なアナモフィック光学系を用いたリレー光学系を用いなくとも、インテグレータロッド１２０Ａからの射出光をそのまま液晶表示装置４００の被照明領域に照射することができるようになる。
【００３０】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、インテグレータロッド１２０Ａの両側面にはテーパーがついており、上面及び下面は互いに平行である。
このため、平板基材からインテグレータロッド１２０Ａを切り出して製造することが可能になり、インテグレータロッド１２０Ａの製造が極めて容易になる。
【００３１】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、インテグレータロッド１２０Ａの光入射面１２０Ａｉの長手方向と光射出面１２０Ａｏの長手方向とはともに平行である（ｘ軸に平行な方向）。
このため、インテグレータロッド１２０Ａの両側面におけるテーパー角度を小さなものにすることができ、楕円面リフレクタ１１４からの光をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータ機能が劣化するのを極力抑制できるようになる。
【００３２】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、偏光変換素子１３０の基材として耐熱性が高く熱膨張係数が小さい石英ガラスを用いている。
このため、偏光変換素子１３０が高温になることによる劣化を極力抑制することができる。偏光変換素子１３０の基材としては、石英ガラスに代えて、硼珪酸ガラス、高珪酸ガラス又は結晶化ガラスを用いることもできる。
【００３３】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、位相差板（λ／２板）１３６は、雲母からなる。
このため、位相差板が高温になることによる劣化を極力抑制することができる。位相差板１３６としては、雲母に代えて水晶を用いることもできる。
【００３４】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、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楕円面リフレクタ１１４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。
このため、発光管１１２から被照明領域側に放射される光が楕円面リフレクタ１１４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、結果としてプロジェクタの小型化を図ることができる。
また、楕円面リフレクタ１１４の小型化を図ることができることにより、楕円面リフレクタ１１４から楕円面リフレクタ１１４の第２焦点に向けて集束するビームの集束角やビームスポットを小さくすることができ、回転板２０の大きさ、偏光変換素子１３０の大きさ、インテグレータロッド１２０Ａの大きさなどをさらに小さくすることができ、プロジェクタのさらなる小型化を図ることができる。
【００３５】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、回転板の光透過領域２２には減反射膜が形成されている。このため、光透過率が向上して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。
【００３６】
図３は、変形例１に係る偏光変換素子とインテグレータロッドとを示す図である。図３（ａ）は平面図であり、図３（ｂ）は側面図であり、図３（ｃ）は正面図であり、図３（ｄ）は背面図であり、図３（ｅ）は斜視図である。
変形例１のインテグレータロッド１２０Ｂは、光射出面１２０Ｂｏは、横長タイプの液晶表示装置（横：縦＝１６：９）の被照明領域の外径形状に相似する外径形状（ｘ軸に沿った幅Ｄｂ３：ｙ方向に沿った高さＤｂ４＝１６：９）を有している。
このため、インテグレータロッド１２０Ｂからの射出光をそのまま横長タイプの液晶表示装置の被照明領域に照射することができる。
【００３７】
図４は、変形例２に係る偏光変換素子とインテグレータロッドとを示す図である。図４（ａ）は平面図であり、図４（ｂ）は側面図であり、図４（ｃ）は正面図であり、図４（ｄ）は背面図であり、図４（ｅ）は斜視図である。
変形例２のインテグレータロッド１２０Ｃは、インテグレータロッド１２０Ｃの光入射面１２０Ｃｉの長手方向と光射出面１２０Ｃｏの長手方向とを直交させるよう構成したものである。
しかしながら、インテグレータロッド１２０Ａの場合と同様に、光射出面１２０Ｃｏは、通常の液晶表示装置（横：縦＝４：３）の被照明領域の外径形状に相似する外径形状（ｘ軸に沿った幅Ｄｃ３：ｙ方向に沿った高Ｄｃ４＝４：３）を有している。
このため、インテグレータロッド１２０Ｃからの射出光をそのまま通常の液晶表示装置の被照明領域に照射することができる。
【００３８】
図５は、変形例３に係る偏光変換素子とインテグレータロッドとを示す図である。図５（ａ）は平面図であり、図５（ｂ）は側面図であり、図５（ｃ）は正面図であり、図５（ｄ）は背面図であり、図５（ｅ）は斜視図である。
変形例３のインテグレータロッド１２０Ｄも、変形例２に係るインテグレータロッド１２０Ｃの場合と同様に、インテグレータロッド１２０Ｄの光入射面１２０Ｄｉの長手方向と光射出面１２０Ｄｏの長手方向とを直交させるよう構成したものである。
しかしながら、インテグレータロッド１２０Ｂの場合と同様に、光射出面１２０Ｄｏは、横長タイプの液晶表示装置（横：縦＝１６：９）の被照明領域の外径形状に相似する外径形状（ｘ軸に沿った幅Ｄｄ３：ｙ方向に沿った高さＤｄ４＝１６：９）を有している。
このため、インテグレータロッド１２０Ｄからの射出光をそのまま横長タイプの液晶表示装置の被照明領域に照射することができる。
【００３９】
図６は、位相差板の変形例を示す図である。位相差板１３６は、図２（ｅ）に示すように偏光分離面１３２を透過した光の通過領域に配置する代わりに、図６に示すように、反射面１３４で反射された光の通過領域に配置することもできる。
【００４０】
図７は、偏光変換素子の変形例を示す図である。この偏光変換素子１３０Ｂにおいては、反射面１３４の外側におけるガラスが切り欠かれている。
【００４１】
図８は、光シャッタの変形例を示す図である。光シャッタとしては、図１（ｃ）に示した回転板２０に代えて、メカニカルチョッパ２０Ｂを用いることもできる。この場合には、光透過時には光は空気層を通過することになるので光透過時における光損失を最小限のものにすることができる。メカニカルチョッパ２０Ｂの材質としては、表面を鏡面仕上げにした金属を用いる。
【００４２】
〔実施形態２〕
図９は、本発明の実施形態２に係るプロジェクタの光学系を示す図である。実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂは、図９に示すように、３つの液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを有する三板方式のプロジェクタである。
【００４３】
このような実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂにおいても、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａの場合と同様に、液晶表示装置（液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ）に照射される光が液晶表示装置（液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ）の画面書込み周波数に同期して遮断されるよう間欠的に光の遮断を行う回転板２０を備えているため、液晶表示装置（液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ）の画像形成領域においては光照射が所定のタイミングで間欠的に行なわれるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるようになる。
また、このような効果を奏する回転板２０をインテグレータロッド１２０Ａの楕円面リフレクタ１１４側における楕円面リフレクタ１１４からの光（光束）の断面積が極めて小さくなっているところに配置することができるため、回転板２０の大きさを極めて小さくすることができ、プロジェクタの大型化を極力抑制することができる。
このため、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂは、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小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなる。。
【００４４】
また、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂによれば、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａの場合と同様に、楕円面リフレクタ１１４からの光を偏光光に変換する偏光変換素子１３０を備えているため、インテグレータロッド１２０Ａに入射される光、ひいては液晶表示装置（液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ）に照射される光を偏光光とすることができ、光利用効率を向上することができる。
また、このような偏光変換機能を有する偏光変換素子１３０を回転板２０とインテグレータロッド１２０との間における楕円面リフレクタ１１４からの光（光束）の断面積が極めて小さくなっているところに配置しているため、偏光変換素子１３０の大きさを極めて小さくすることができ、プロジェクタの大型化を極力抑制することができる。
【００４５】
〔実施形態３〕
図１０は、実施形態３に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図１０（ａ）は平面図であり、図１０（ｂ）は側面図であり、図１０（ｃ）は回転ホイールを示す図であり、図１０（ｄ）は被照明領域である電気光学変調装置としての液晶表示装置上における照明状態を示す図である。
【００４６】
実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃにおいては、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）に示すように、インテグレータロッド１２０Ａの液晶表示装置４００側に配置された回転ホイール３０を有している。この回転ホイール３０は、光軸に平行な回転軸を有し、その回転によって、液晶表示装置４００上で光照射領域と光照射領域とが液晶表示装置４００の画面書込み周波数に同期して順次スクロールされるように構成された光透過領域３２と光反射領域３４とを有している。
【００４７】
このため、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃによれば、図１０（ｄ）に示すように、液晶表示装置４００の画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域とが液晶表示装置４００の画面書き込み方向に沿って順次スクロールされるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
また、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃによれば、このような効果を奏する回転ホイール３０を比較的小さな面積となるインテグレータロッド１２０Ａの光射出面の直後（光射出側）に配置することができるため、回転ホイール３０の大きさを比較的小さくすることができ、プロジェクタの大型化を極力抑制することができる。
このため、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃは、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小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなる。
【００４８】
また、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃにおいては、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａの場合と同様に、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、インテグレータロッド１２０Ａの楕円面リフレクタ１１４側に、楕円面リフレクタ１１４からの光を偏光光に変換する偏光変換素子１３０が配置されている。この偏光変換素子１３０は、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａの場合と同様に、図２（ａ）及び図２（ｅ）に示すように、楕円面リフレクタ１１４からの光のうち一方の方向の偏光軸を有する光を通過させ、他方の方向の偏光軸を有する光を反射する偏光分離面１３２と、偏光分離面１３２で反射された他方の方向の偏光軸を有する光をさらに反射してこの光の光軸を一方の方向の偏光軸を有する光の光軸と平行な方向に揃える反射面１３４と、一方の方向の偏光軸を有する光の通過領域に配置された位相差板１３６とを有している。
【００４９】
このため、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃによれば、楕円面リフレクタ１１４からの光を偏光光に変換する偏光変換素子１３０を備えているため、インテグレータロッド１２０Ａに入射する光、ひいては液晶表示装置４００に照射される光を偏光光とすることができ、光利用効率を向上することができる。
また、このような偏光変換機能を有する偏光変換素子１３０をインテグレータロッド１２０Ａの楕円面リフレクタ１１４側における楕円面リフレクタ１１４からの光（光束）の断面積が極めて小さくなっているところに配置しているため、偏光変換素子１３０の大きさを極めて小さくすることができ、プロジェクタの大型化を極力抑制することができる。
【００５０】
実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃにおいては、光透過領域３２には減反射膜が形成されている。このため、光透過率が向上して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。
【００５１】
〔実施形態４〕
図１１は、本発明の実施形態４に係るプロジェクタの光学系を示す図である。実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄは、図１１に示すように、３つの液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを有するとともに、回転ホイール３０から各液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂまでを等距離とする光学系を採用している。このため、実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄにおいては、各色で等価なスクロールシステムが構成されることになり、色再現性のよいフルカラー表示を実現できるようになっている。
【００５２】
このような実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄにおいても、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃの場合と同様に、液晶表示装置（液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ）の画面書込み周波数に同期して、光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるように構成された光透過領域及び光反射領域を有する回転ホイール３０を備えているため、液晶表示装置（液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ）の各画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域とが液晶表示装置（液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ）の画面書き込み方向に沿って順次スクロールされるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
また、実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄによれば、このような効果を奏する回転ホイール３０を比較的小さな面積となるインテグレータロッド１２０Ａの光射出面の直後（光射出側）に配置しているため、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃの場合と同様に、回転ホイール３０の大きさを比較的小さくすることができ、プロジェクタの大型化を極力抑制することができる構造となっている。
このため、実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄは、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小型化が容易な構造をもったプロジェクタとなる。
【００５３】
また、実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄにおいては、図１１に示すように、インテグレータロッド１２０Ａの楕円面リフレクタ１１４側に、楕円面リフレクタ１１４からの光を偏光光に変換する偏光変換素子１３０が配置されている。この偏光変換素子１３０は、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａの場合と同様に、図２（ａ）及び図２（ｅ）に示すように、楕円面リフレクタ１１４からの光のうち一方の方向の偏光軸を有する光を通過させ、他方の方向の偏光軸を有する光を反射する偏光分離面１３２と、偏光分離面１３２で反射された他方の方向の偏光軸を有する光をさらに反射してこの光の光軸を一方の方向の偏光軸を有する光の光軸と平行な方向に揃える反射面１３４と、一方の方向の偏光軸を有する光の通過領域に配置された位相差板１３６とを有している。
【００５４】
このため、実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄによれば、楕円面リフレクタ１１４からの光を偏光光に変換する偏光変換素子１３０を備えているため、インテグレータロッド１２０Ａに入射する光、ひいては液晶表示装置４００に照射される光を偏光光とすることができ、光利用効率を向上することができる。
また、このような偏光変換機能を有する偏光変換素子１３０をインテグレータロッド１２０Ａの楕円面リフレクタ１１４側における楕円面リフレクタ１１４からの光（光束）の断面積が極めて小さくなっているところに配置しているため、偏光変換素子１３０の大きさを極めて小さくすることができ、プロジェクタの大型化を極力抑制することができる。
【００５５】
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られるものではなく、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。 
【００５６】
上記各実施形態のプロジェクタ１０００Ａ〜１０００Ｄは透過型のプロジェクタであるが、本発明は反射型のプロジェクタにも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、透過型の液晶表示装置等のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、反射型液晶表示装置のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型のプロジェクタにこの発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクタと同様の効果を得ることができる。 
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施形態１に係るプロジェクタを説明するために示す図。
【図２】偏光変換素子及びインテグレータロッドを示す図。
【図３】偏光変換素子及びインテグレータロッドの変形例１を示す図。
【図４】偏光変換素子及びインテグレータロッドの変形例２を示す図。
【図５】偏光変換素子及びインテグレータロッドの変形例３を示す図。
【図６】位相差板の変形例を示す図。
【図７】偏光変換素子の変形例を示す図。
【図８】光シャッタの変形例を示す図。
【図９】実施形態２に係るプロジェクタ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を説明するために示す図。
【図１２】従来のプロジェクタを説明するために示す図。
【図１３】従来の他のプロジェクタを説明するために示す図。
【符号の説明】
【００５８】
１０…モータ、２０…回転板、２０Ｂ…メカニカルチョッパ、２２…光透過領域、２４…光非透過領域、３０…回転ホイール、３２…光透過領域、３４…光反射領域、１００Ａ，１００Ｂ…照明光学系、１１０…光源装置、１１２…発光管、１１４…楕円面リフレクタ、１１８…赤外線フィルタ、１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｃ，１２０Ｄ…インテグレータロッド、１３０…偏光変換素子、１３２…偏光分離膜、１３４…反射膜、１３６…位相差板（λ／２板）、１３８…遮光板、１４０…リレー光学系、４００，４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…液晶表示装置、５００…クロスダイクロイックプリズム、６００…投写光学系、９００Ａ，９００Ｂ，１０００Ａ，１０００Ｂ，１０００Ｃ，１０００Ｄ…プロジェクタ
【図１】
2005140839.tif 000003
【図８】
2005140839.tif 000004
【図９】
2005140839.tif 000005
【図１０】
2005140839.tif 000006
【図１１】
2005140839.tif 000007
【図１２】
2005140839.tif 000008
【図１３】
2005140839.tif 000009
【図２】
2005140839.tif 000010
【図３】
2005140839.tif 000011
【図４】
2005140839.tif 000012
【図５】
2005140839.tif 000013
【図６】
2005140839.tif 000014
【図７】
2005140839.tif 000015