(57)【要約】【課題】画像を劣化させずに効率よくブラックマトリクスを目立たなくさせるプロジェクタを提供する。【解決手段】プロジェクタ１は、液晶パネル５１の光束射出面に圧電素子７１を介して平行平板部材７を一体的に取り付けた。これにより、液晶パネル５１および平行平板部材７の取り付け精度を良好にできる。また、光学筐体１０に液晶パネル５１および投写レンズ６を取り付けた後、これらの位置関係のみを設定すればよいので、簡単にプロジェクタ１を組み立てることができ、画像劣化も防止することができる。【選択図】図１
2007206567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光束を射出する照明光学系と、射出された光束を光変調する固定画素型の表示素子と、光変調された光束を投射する投写光学系とを備えたプロジェクタであって、
前記表示素子に、投写画像の画素位置を移動させる画素位置移動手段が一体的に設けられた
ことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
光束を射出する照明光学系と、射出された光束を光変調する固定画素型の表示素子と、光変調された光束を投写する投写光学系とを備えたプロジェクタであって、
前記投写光学系に、投写画像の画素位置を移動させる画素位置移動手段が一体的に設けられた
ことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記画素位置移動手段は、前記投写光学系の内部に設けられた
ことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
光束を射出する照明光学系と、射出された光束を複数の色光束に分離する色分離光学系と、分離された各色光束のそれぞれに対応して複数設けられるとともに、前記色光束を光変調する固定画素型の表示素子と、光変調されて射出された各色光束を色合成する色合成光学系と、色合成された光束を表示手段に投写する投写光学系と、を備えたプロジェクタであって、
前記色合成光学系に、投写画像の画素を移動する画素位置移動手段、および前記表示素子が一体的に設けられた
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、
前記画素位置移動手段は、前記色合成光学系の光束射出面に一体的に設けられた
ことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
光束を射出する照明光学系と、射出された光束を光変調する固定画素型の表示素子と、色合成された光束を投写する投写光学系と、前記照明光学系、前記投写光学系、および前記投写光学系を取り付け可能な光学筐体を備えたプロジェクタの製造方法であって、
投写画像の画素を所定寸法だけ移動させる画素位置移動手段を前記表示素子の光束射出面に一体的に設けた後、この表示素子を前記光学筐体に取り付ける
ことを特徴としたプロジェクタの製造方法。
【請求項７】
光束を射出する照明光学系と、射出された光束を光変調する固定画素型の表示素子と、色合成された光束を投写する投写光学系と、前記照明光学系、前記投写光学系、および前記投写光学系を取り付け可能な光学筐体を備えたプロジェクタの製造方法であって、
投写画像の画素を所定寸法だけ移動させる画素位置移動手段を前記投写光学系に一体的に設けた後、この表示素子を前記光学筐体に取り付ける
ことを特徴としたプロジェクタの製造方法。
【請求項８】
光束を射出する照明光学系と、射出された光束を複数の色光束に分離する色分離光学系と、分離された各色光束に対応して複数設けられるとともに、色光束を光変調する固定画素型の表示素子と、複数の表示素子から光変調されて射出された色光束を色合成する色合成光学系と、色合成された光束を表示手段に投写する投写光学系と、を備えたプロジェクタの製造方法であって、
投写画像の画素を所定寸法だけ移動させる画素位置移動手段を前記色合成光学系の光束入射面および光束射出面のうち少なくともいずれか一方に一体的に設けた後、この色合成光学系を前記光学筐体に取り付ける
ことを特徴とした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、画像光を投写するプロジェクタ、およびプロジェクタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示素子から投写される投写画像のブラックマトリクスを目立たなくさせる装置が知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載のものは、光源と、放物面鏡と、液晶表示素子と、投写レンズと、平行平板ガラスと、回転機構とからなる投写型液晶表示装置である。この液晶表示装置では、液晶表示素子と投写レンズとの間に配置される平行平板ガラスを回転機構により光束に回転振動させて光軸を光束に平行移動させることで、ブラックマトリクスを目立たなくさせる構成が採られている。
【０００４】
また、特許文献２に記載のものは、空間光変調素子と当社レンズとの間に平板プリズムを光軸法線に対して斜めに挿入し、フィールド毎にフレーム画素の大きさの光軸シフトを実施する表示装置であり、この光軸シフトにより投写画像の解像度を増加させている。
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−１７９２５９号公報（第４頁ないし第６頁、図１ないし図４参照）
【特許文献２】特開平１１−２９８８２９号公報（第３頁ないし第４頁、図１および図２参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のような特許文献１や特許文献２に記載のような従来の投写型液晶表示装置では、ブラックマトリクスを目立たなくさせるために、投写レンズと液晶表示素子との間に回転振動される平行平板ガラスを新たに配置させている。しかしながら、投写レンズで画像の光束を拡大投写することで、光軸の微小な変化も拡大されて投写されるので、液晶表示素子や空間光変調素子と、投写レンズの位置関係を正確にして、さらに平行平板ガラスや平板プリズムを精度よく取り付けないと、画像が劣化してしまうおそれがあるという問題が挙げられる。
【０００７】
本発明は、上記のような問題に鑑み、画像を劣化させずに効率よくブラックマトリクスを目立たなくさせるプロジェクタ、およびプロジェクタの製造方法を提供することを１つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るプロジェクタは、光束を射出する照明光学系と、射出された光束を光変調する固定画素型の表示素子と、光変調された光束を投写する投写光学系とを備えたプロジェクタであって、前記表示素子に、投写画像の画素位置を移動させる画素位置移動手段が一体的に設けられたことを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、画素位置移動手段は、固定画素型の表示素子に一体的に設けられている。これにより、画素位置移動手段の取り付け精度を良好にできる。つまり、拡大投写される投写画像において、結像の状態を決める投写光学系と、拡大投写される画像を形成する表示素子との２つの位置関係が重要となり、表示素子に画素位置移動手段を取り付けることで、画素位置移動手段の取り付け精度を良好にできる。また、光学筐体に、上記のような画素位置移動手段が一体的に取り付けられた表示素子および投写光学系を設置した後、これらの表示素子および投写光学系の位置関係が正確になるように設置するだけでよいため、組み立て性が良好になり、画像劣化をも防止することができる。
【００１０】
本発明では、前記画素位置移動手段は、前記表示素子の光束射出面に一体的に設けられることが好ましい。
この発明によれば、画素位置移動手段は、投写画像の各画素およびブラックマトリクスを形成する表示素子に一体に設けられているので、これらの画素およびブラックマトリクスの移動をより正確にすることができ、画像劣化をより確実に防止することができる。
【００１１】
また、本発明のプロジェクタは、光束を射出する照明光学系と、射出された光束を光変調する固定画素型の表示素子と、光変調された光束を投写する投写光学系とを備えたプロジェクタであって、前記投写光学系に、投写画像の画素を移動させる画素位置移動手段が一体的に設けられたことを特徴とする。
この発明によれば、画素位置移動手段は、投写光学系に一体的に設けられているので、画素位置移動手段との取り付け精度を良好にすることができる。つまり、拡大投写される投写画像において、結像の状態を決める投写光学系と、拡大投写される画像を形成する表示素子との２つの位置関係が重要となり、投写光学系に画素位置移動手段を取り付けることで、画素位置移動手段の取り付け精度を良好にできる。また、光学筐体に、上記のような画素位置移動手段が一体的に取り付けられた表示素子および投写光学系を設置した後、これらの表示素子および投写光学系の位置関係が正確になるように設置するだけでよいため、組み立て性が良好になり、画像劣化をも防止することができる。
【００１２】
この時、本発明では、前記画素位置移動手段は、前記投写光学系の内部に設けられることが好ましい。
ここで、画素位置移動手段は、投写光学系の内部に設けられている構成であれば、投写光学系を構成する光学レンズのいずれに一体的に設けられていてもよく、投写光学系の光学レンズを取り付ける筐体などに一体的に設けられていてもよい。
また、投写光学系は、表示素子にて光変調された光束を投写してスクリーンなどに結像させる機能を有する、つまり、投写画像の拡大率を変化させたり、あるいは投写距離を可変して投写画像を投写させたりするので、投写画像の結像状態を保持されたままで光軸を移動させることが好ましい。したがって、画素位置移動手段は、光束の光軸の角度を変えないように平行に移動させることが好ましい。これにより、投写画像の拡大率を変化させたり、あるいは投写距離を可変にして投写画像を投射させたりしても、投写画像は平行移動するだけなので、投写画像が台形に歪んだり、投写画像内でピントが合わない部分ができたりする不都合を回避できる。
この発明によれば、画素位置移動手段は、投写光学系の内部に設けられているので、投写光学系と画素位置移動手段との取り付け精度を良好にできる。また、画素位置移動手段が外部に露出せず、装置の小型化を促進できる。さらに、投写光学系内で光束が集光された位置であれば、画素位置移動手段をその位置に設置して、画素位置移動手段を比較的小型のものにすることができる。
【００１３】
さらに、本発明のプロジェクタは、光束を射出する照明光学系と、射出された光束を複数の色光束に分離する色分離光学系と、分離された各色光束のそれぞれに対応して複数設けられるとともに、前記色光束を光変調する固定画素型の表示素子と、光変調されて射出された各色光束を色合成する色合成光学系と、色合成された光束を表示手段に拡大投写する投写光学系と、を備えたプロジェクタであって、前記色合成光学系に、投写画像の画素を移動する画素位置移動手段および前記表示素子が一体的に設けられたことを特徴とする。
この発明によれば、照明光学系から射出された光束を色分離光学系にて複数の色光束、例えばＲＧＢ（赤色光束、緑色光束、青色光束）に色分離し、これらの色光束をそれぞれ表示素子にて光変調し、光変調した光束を色合成光学系にて色合成し、色合成された光束を投写光学系から投写するプロジェクタにおいて、色合成光学系に画素位置移動手段を一体的に設けている。これにより、画素位置移動手段の取り付け精度を良好にできる。つまり、拡大投写による投写画像を考えた場合、結像の状態を決める投写光学系と拡大投写される表示素子の２つの位置関係が非常重要となるが、この場合、色合成光学系に表示素子が一体的に設けているので、色合成光学系に画素位置移動手段を取り付けることで、画素位置移動手段の取り付け精度を良好にできることになる。また、色合成表示素子、表示素子、および画素位置移動手段を一体化しているので、これら３つの取り付け精度を良好にできる。また、プロジェクタの光学筐体に取り付ける際にも、色合成表示素子、表示素子、および画素位置移動手段を一体化したものを取り付けるため、簡単に取り付け作業ができ、組み立て性も良好になる。
【００１４】
この時、本発明では、前記画素位置移動手段は、前記色合成光学系の光束射出面に一体的に設けられることが好ましい、
この発明によれば、画素位置移動手段が色合成光学系の光束射出面に一体的に設けられている。これにより、色合成光学系にて色合成された光束を画素位置移動手段で移動させているので、画素位置移動手段を表示素子に対応して複数設ける必要がなく、１つのみ設ければよいので、構成を簡単にできる。
【００１５】
そして、本発明のプロジェクタの製造方法は、光束を射出する照明光学系と、射出された光束を光変調する固定画素型の表示素子と、色合成された光束を投写する投写光学系と、前記照明光学系、前記投写光学系、および前記投写光学系を取り付け可能な光学筐体を備えたプロジェクタの製造方法であって、投写画像の画素を所定寸法だけ移動させる画素位置移動手段を前記表示素子の光束射出面に一体的に設けた後、この表示素子を前記光学筐体に取り付けることを特徴とする。
この発明によれば、表示素子と画素位置移動手段とを一体化し、この表示素子および画素位置移動手段を一体化したものを光学筐体に取り付けるため、表示素子と画素位置移動手段との取り付け精度が良好になり、画素の劣化を抑えることができる。また、投写光学系と画素位置移動手段とを一体化したものを光学筐体に取り付けるので、取り付け作業が容易に実施できる。
【００１６】
また、本発明では、光束を射出する照明光学系と、射出された光束を光変調する固定画素型の表示素子と、色合成された光束を投写する投写光学系と、前記照明光学系、前記投写光学系、および前記投写光学系を取り付け可能な光学筐体を備えたプロジェクタの製造方法であって、投写画像の画素を所定寸法だけ移動させる画素位置移動手段を前記投写光学系に一体的に設けた後、この表示素子を前記光学筐体に取り付けることを特徴とする。
この発明によれば、投写光学系と画素位置移動手段とを一体化した後、この一体化された投写光学系および画素位置移動手段を光学筐体に設置している。このため、投写光学系と画素位置移動手段との取り付け精度を良好にできる。また、一体化された投写光学系および画素位置移動手段を光学筐体に設置しているので、取り付け作業が容易に実施できる。
【００１７】
さらに、本発明のプロジェクタの製造方法は、光束を射出する照明光学系と、射出された光束を複数の色光束に分離する色分離光学系と、分離された各色光束に対応して複数設けられるとともに、色光束を光変調する固定画素型の表示素子と、複数の表示素子から光変調されて射出された色光束を色合成する色合成光学系と、色合成された光束を表示手段に投写する投写光学系と、を備えたプロジェクタの製造方法であって、投写画像の画素を所定寸法だけ移動させる画素位置移動手段を前記色合成光学系の光束入射面および光束射出面のうち少なくともいずれか一方に一体的に設けた後、この色合成光学系を前記光学筐体に取り付けることを特徴とする。
この発明によれば、画素位置移動手段を色合成光学系に一体的に設けてから、この画素位置移動手段および色合成光学系を一体化したものを光学筐体に取り付けている。これにより、画素位置移動手段と色合成光学系との取り付け精度を良好にでき、また光学筐体への取り付け作業の簡単に実施できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
〔第一の実施の形態〕
以下、本発明における第一の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第一の実施の形態に係るプロジェクタの光学系の概略を模式的に示す図である。図２は、第一の実施の形態における液晶パネルを示す斜視図である。図３は、第一の実施の形態における画素移動手段としての平行平板部材を模式的に示す側面図である。
【００１９】
[プロジェクタの構成]
図１において、１は、本発明に係るプロジェクタであり、このプロジェクタ１は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し、スクリーン等の投写面上に拡大投写する。このプロジェクタ１は、照明光学系としてのインテグレータ照明光学系２と、色分離光学系３と、リレー光学系４と、光学装置５と、投写光学系としての投写レンズ６と、光学筐体１０と、図示しない表示制御手段としての制御回路部と、などを備えている。光学筐体１０は、インテグレータ照明光学系２、色分離光学系３、リレー光学系４、および光学装置５を内部に収納している。
【００２０】
制御回路部は、例えばプロジェクタ１に形成される図示しないコネクタなどの外部入力部、電源ボタンや再生ボタンなどを構成する図示しない制御ボタン、および図示しない電源供給部などに電気的に接続されている。そして、外部入力部や制御ボタンなどから入力される操作信号を認識し、電源供給部からの電力をインテグレータ照明光学系２や、光学装置５などに供給する。また、制御回路部は、例えば外部入力部から入力された画像信号に基づいて光学装置５を制御し、画像信号に基づいた画像を投写させる制御をする。さらに、制御回路部は、後述する画素位置移動手段を構成する圧電素子に所定量の電圧を印加し、画素位置移動手段を構成する平行平板部材７の傾斜状態を制御する。
【００２１】
インテグレータ照明光学系２は、光源から射出された光束を照明光軸直交面内における照度を均一にするための光学系である。このインテグレータ照明光学系２は、光源装置２１、第１レンズアレイ２２、第２レンズアレイ２３、偏光変換素子２４、及び重畳レンズ２５を備えて構成される。
【００２２】
光源装置２１は、光源ランプおよびリフレクタを備えている。そして、光源ランプから射出された放射状の光束は、リフレクタで反射されて略平行光束とされ、外部へと射出される。本実施の形態では、光源ランプとして、高圧水銀ランプを採用し、リフレクタとして、放物面鏡を採用している。なお、光源ランプとしては、高圧水銀ランプに限らず、例えばメタルハライドランプやハロゲンランプ等を採用してもよい。また、リフレクタとして放物面鏡に限らず、楕円面鏡からなるリフレクタの射出面に平行化凹レンズを配置した構成を採用してもよい。
【００２３】
第１レンズアレイ２２は、照明光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を具備する。各小レンズは、光源ランプから射出された光束を部分光束に分割し、照明光軸方向に射出する。
【００２４】
第２レンズアレイ２３は、第１レンズアレイ２２と略同様の構成であり、小レンズがマトリクス状に配列された構成を具備する。この第２レンズアレイ２３は、重畳レンズ２５とともに、第１レンズアレイ２２の各小レンズの像を光学装置５の後述する固定画素型の表示素子としての液晶パネル５１上に結像させる機能を有する。
【００２５】
偏光変換素子２４は、第２レンズアレイ２３からの光を略１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学装置５での光の利用効率が高められている。具体的に、偏光変換素子２４によって略１種類の偏光光に変換された各部分光束は、重畳レンズ２５によって最終的に光学装置５の後述する液晶パネル５１上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル５１を用いたプロジェクタでは、１種類の偏光光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源ランプからの光束の略半分が利用されない。このため、偏光変換素子２４を用いることにより、光源ランプから射出された光束を略１種類の偏光光に変換し、光学装置５における光の利用効率を高めている。なお、このような偏光変換素子２４は、例えば、特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。
【００２６】
色分離光学系３は、２枚のダイクロイックミラー３１，３２と、反射ミラー３３とを備える。インテグレータ照明光学系２から射出された複数の部分光束は、２枚のダイクロイックミラー３１，３２により赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離される。
【００２７】
リレー光学系４は、入射側レンズ４１と、リレーレンズ４２と、反射ミラー４３，４４とを備える。このリレー光学系４は、色分離光学系３で分離された色光である青色光を光学装置５の後述する青色光用の液晶パネル５１まで導く機能を有している。
【００２８】
この際、色分離光学系３のダイクロイックミラー３１では、インテグレータ照明光学系２から射出された光束のうち、青色光成分と緑色光成分とは透過し、赤色光成分は反射する。ダイクロイックミラー３１によって反射した赤色光は、反射ミラー３３で反射し、フィールドレンズ４５を通って、後述する赤色光用の液晶パネル５１に到達する。このフィールドレンズ４５は、第２レンズアレイ２３から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の緑色光、青色光用の液晶パネル５１の光入射側に設けられたフィールドレンズ４５も同様である。
【００２９】
また、ダイクロイックミラー３１を透過した青色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー３２によって反射し、フィールドレンズ４５を通って、後述する緑色光用の液晶パネル５１に到達する。一方、青色光は、ダイクロイックミラー３２を透過してリレー光学系４を通り、さらにフィールドレンズ４５を通って、後述する青色光用の液晶パネル５１に到達する。
【００３０】
なお、リレー光学系４には、３つの色光のうちの青色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、赤色光を通す構成としてもよい。
【００３１】
入射側偏光板５２は、偏光変換素子２４で偏光方向が略一方向に揃えられた各色光が入射され、入射された光束のうち、偏光変換素子２４で揃えられた光束の偏光軸と略同一方向（第１偏光方向）の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。この入射側偏光板５２は、図示を省略するが、透光性基板上に偏光膜が貼付された構成を有している。また、透光性基板を用いずに、偏光膜をフィールドレンズ４５に貼り付ける構成を採用してもよい。
【００３２】
液晶パネル５１は、図示は省略するが、複数の矩形状のパネル部材を敷き詰めて構成されており、これらのパネル部材に電気光学物質である液晶が密閉封入されている。そして、前記制御回路部から出力される画像信号に応じて、各パネル部材の前記液晶の配向状態が制御され、入射側偏光板５２から射出された偏光光束の偏光方向を変調する。また、液晶パネルの各パネル部材は、例えば格子状の配線により囲まれており、この格子状の配線部では遮光されている。これにより、液晶パネル５１に光を透過させると、図５および図６に示すように、各パネル部材を透過して光変調された画像光により各画素８１が形成され、これらの画素８１を囲うように、配線部で遮光された部分であるブラックマトリクス８２が形成される。
【００３３】
また、液晶パネル５１の光束射出面側において、液晶パネル５１は枠５１１と例えば接着剤で接合されている。枠５１１は、略矩形板状に形成され、中央部に矩形状の孔部５１１Ａが形成されている。そして、この孔部５１１Ａを液晶パネル５１から射出した光束が通過する。そして、枠５１１には、図１および図２に示すように、液晶パネル５１には、画素位置移動手段としての平行平板部材７が圧電素子７１を介して一体的に取り付けられ、枠５１１を通過した光束が平行平板部材７に入射するようになっている。この平行平板部材７は、例えばガラスなどの光束を透過する部材にて、液晶パネル５１と略同一寸法の矩形板状に形成されている。そして、この平行平板部材７は、矩形の４隅にそれぞれ圧電素子７１（圧電素子７１Ａ，圧電素子７１Ｂ，圧電素子７１Ｃ，圧電素子７１Ｄ）を備えており、この圧電素子７１を介して、液晶パネル５１の結合された枠５１１に一体的に接続固定されている。これにより、液晶パネル５１の光束射出面側に画素位置移動手段である平行平板部材７が一体的に取り付けられた構成となる。なお、枠５１１を無くして圧電素子７１だけを介して、液晶パネル５１の光束射出面側に平行平板部材７を一体的に設けても構わない。
【００３４】
これらの圧電素子７１は、それぞれ制御回路部に電気的に接続されており、制御回路部の制御により印加される電圧により伸長伸縮され、平行平板部材７の４隅をそれぞれ個別に液晶パネル５１の面と略直交する法線方向に沿って進退移動させる。これにより、平行平板部材７は、所定の揺動角度θで揺動駆動される。
【００３５】
そして、この平行平板部材７の揺動により、液晶パネル５１から射出された光束は、平行平板部材７を透過する際に、図３に示すように、光の屈折作用によって光軸がシフト移動される。ここで、この光軸のシフト移動距離Δは、次式のようになる。
【００３６】
Δ＝ｄ・θ・（ｎ−１）／ｎ  …（１）
【００３７】
上記（１）式において、ｄは、平行平板部材７の厚み寸法であり、ｎは、平行平板部材７の屈折率である。ここで、平行平板部材７は、投写画像の画素の移動距離がブラックマトリクス８２の幅寸法と略同一寸法となるように、シフト移動距離Δを設定、すなわち光束透過部材７３２の厚み寸法ｄ、傾斜角度θ、屈折率ｎを設定している。
【００３８】
投写レンズ６は、光学筐体１０の一面に設けられる開口に臨んで設けられており、先端部分がプロジェクタ１の図示しない外装ケースから露出可能に配置されており、クロスダイクロイックプリズム５４にて形成されたカラー画像を拡大投写する。
【００３９】
[プロジェクタの動作]
次にプロジェクタ１の動作について図面に基づいて説明する。図４は、第一の実施の形態における圧電素子への印加電圧の状態と、平行平板部材の状態との関係を示す図である。図５は、図４の平行平板部材の各状態に対応する投写画像の画素の移動状態を模式的に示す図である。図６は、図５の投写画像を時間積分した状態を模式的に示す図である。
【００４０】
プロジェクタ１を駆動させると、先ず、制御回路部はインテグレータ照明光学系２の光源装置２１を駆動させ、照明光を主光軸に沿って射出させる。そして、インテグレータ照明光学系２から射出された光は、色分離光学系３およびリレー光学系４により、赤色光、青色光、および緑色光の三色に分離され、光学装置５の液晶パネル５１に入射する。この時、制御回路部は、入力された画像信号に応じて適宜液晶パネル５１の各パネル部材の液晶の配向状態を変化させる。
そして、この液晶パネル５１にて光変調された光束は、平行平板部材７に入射し、平行平板部材７の傾斜角度に応じて光軸がシフト移動される。この後、液晶パネル５１にて光変調された光は、クロスダイクロイックプリズム５４に入射する。このクロスダイクロイックプリズム５４では、各色の液晶パネル５１から入射される各色光を合成して画像光を生成し、投写レンズ６に射出する。
【００４１】
ここで、制御回路部は、圧電素子７１に印加する電圧を変化させ、平行平板部材７の傾斜方向を図４に示すように周期的に変化させる。これにより、図５に示すように、投写画像も平行平板部材７の傾斜方向に応じてシフト移動される。
【００４２】
例えば、図４の状態（Ａ）に示すように、４つの圧電素子７１のうち、圧電素子７１Ａおよび圧電素子７１Ｂに例えば＋５Ｖの正の電圧を印加し、圧電素子７１Ｃおよび圧電素子７１Ｄに例えば−５Ｖの負の電圧を印加すると、圧電素子７１Ａおよび圧電素子７１Ｂが伸長して、圧電素子７１Ｃおよび圧電素子７１Ｄが縮小する。これにより、平行平板部材７は、傾斜角度θにて傾斜される。したがって、この状態（Ａ）では、平行平板部材７を透過した光束の光軸は、シフト移動距離Δだけ＋Ｚ方向に移動される。したがって、投写レンズ６により像が反転して投写画像は、図５（Ａ）に示すように、−Ｚ側に移動する。
【００４３】
次に、図４における状態（Ｂ）に示すように、圧電素子７１Ｂにのみ例えば＋５Ｖの正の電圧を印加し、その他の圧電素子７１Ａ，７１Ｃ，７１Ｄに例えば−５Ｖの負の電圧を印加すると、平行平板部材７は傾斜する。これにより、光束の光軸は、＋Ｚ−Ｘ方向にシフト移動される。したがって、図５（Ｂ）に示すように、投写レンズ６により像が反転して投写画像も−Ｚ＋Ｘ方向に移動する。
次に、図４における状態（Ｃ）に示すように、圧電素子７１Ｂ，７１Ｃに例えば＋５Ｖの正の電圧を印加し、その他の圧電素子７１Ａ，７１Ｄに例えば−５Ｖの負の電圧を印加すると、平行平板部材７は傾斜する。これにより、光束の光軸は、−Ｘ方向にシフト移動される。したがって、図５（Ｃ）に示すように、投写レンズ６により像が反転して投写画像も＋Ｘ方向に移動する。
【００４４】
次に、図４における状態（Ｄ）に示すように、圧電素子７１Ｃにのみ例えば＋５Ｖの正の電圧を印加し、その他の圧電素子７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｄに例えば−５Ｖの負の電圧を印加すると、平行平板部材７は傾斜する。これにより、光束の光軸は、−Ｚ−Ｘ方向にシフト移動される。したがって、図５（Ｄ）に示すように、投写レンズ６により像が反転して投写画像も＋Ｚ＋Ｘ方向に移動する。
次に、図４における状態（Ｅ）に示すように、圧電素子７１Ｃ，７１Ｄに例えば＋５Ｖの正の電圧を印加し、その他の圧電素子７１Ａ，７１Ｂに例えば−５Ｖの負の電圧を印加すると、平行平板部材７は傾斜する。これにより、光束の光軸は、−Ｚ方向にシフト移動される。したがって、図５（Ｅ）に示すように、投写レンズ６により像が反転して投写画像も＋Ｚ方向に移動する。
【００４５】
次に、図４における状態（Ｆ）に示すように、圧電素子７１Ｄにのみ例えば＋５Ｖの正の電圧を印加し、その他の圧電素子７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃに例えば−５Ｖの負の電圧を印加すると、平行平板部材７は傾斜する。これにより、光束の光軸は、−Ｚ＋Ｘ方向にシフト移動される。したがって、図５（Ｆ）に示すように、投写レンズ６により像が反転して投写画像も＋Ｚ−Ｘ方向に移動する。
次に、図４における状態（Ｇ）に示すように、圧電素子７１Ａ，７１Ｄに例えば＋５Ｖの正の電圧を印加し、その他の圧電素子７１Ｂ，７１Ｃに例えば−５Ｖの負の電圧を印加すると、平行平板部材７は傾斜する。これにより、光束の光軸は、＋Ｘ方向にシフト移動される。したがって、図５（Ｇ）に示すように、投写レンズ６により像が反転して投写画像も−Ｘ方向に移動する。
次に、図４における状態（Ｈ）に示すように、圧電素子７１Ａにのみ例えば＋５Ｖの正の電圧を印加し、その他の圧電素子７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄに例えば−５Ｖの負の電圧を印加すると、平行平板部材７は傾斜する。これにより、光束の光軸は、＋Ｚ＋Ｘ方向にシフト移動される。したがって、図５（Ｈ）に示すように、投写レンズ６により像が反転して投写画像も−Ｚ−Ｘ方向に移動する。
【００４６】
そして、制御回路部は、上記のような状態（Ａ）から（Ｈ）の傾斜状態を、例えば６０Ｈｚ以上で周期的に切り替える。これにより、投写画像を時間積分すると、画素８１とブラックマトリクス８２とが合成されて、図６に示すようなブラックマトリクス８２が目立たない画像を表示させることができる。なお、図５では、液晶パネルが図１において液晶パネル５１Ｇと同じ位置に配置されていることを前提としているが、液晶パネルが図１において液晶パネル５１Ｂや液晶パネル５１Ｒと同じ場所に配置される場合には、クロスダイクロイックプリズム５４の反射面で像の移動する方向が更に反転して画像が投写される。したがって、３つの液晶パネルの投写画像において移動方向が全て揃うように、３つの液晶パネルにおいて平行移動の方向がそれぞれ最適化されている。
【００４７】
［プロジェクタの製造方法］
ここで、上記のようなプロジェクタ１の製造方法について、図面に基づいて説明する。図７は、プロジェクタの製造方法のフローチャートである。
上記のようなプロジェクタ１では、先ず、液晶パネル５１に枠５１１と圧電素子７１を介して平行平板部材７を一体的に取り付ける（平行平板部材取付工程）。このように、液晶パネル５１を光学筐体１０に組み込む前に、液晶パネル５１に平行平板部材７を一体的に取り付けることにより、平行平板部材７を液晶パネル５１に精度よく平行に取り付けることができる。したがって、平行平板部材７と液晶パネル５１との取り付け精度を良好にでき、画像劣化も防止することができる。
【００４８】
この後、光学筐体１０にインテグレータ照明光学系２、色分離光学系３、クロスダイクロイックプリズム５４、投写レンズ６、および平行平板部材取付工程にて平行平板部材７を一体的に取り付けた液晶パネル５１を取り付ける（光学系組立工程）。ここで、平行平板部材７が一体化された液晶パネル５１を光学筐体１０に取り付けるため、平行平板部材７を別部材として光学筐体１０に取り付ける場合に比べて、取り付け作業が簡単にできる。
【００４９】
次に、プロジェクタ１の図示しない外部ケースに制御回路部を取り付け、この制御回路部と、光源装置２１、液晶パネル５１、圧電素子７１、および投写レンズ６などとを接続する（接続工程）。
【００５０】
そして、制御回路部を制御して、光源装置２１を点灯させて光束を射出させる。この時、射出された光束が液晶パネル５１に照明されるように、インテグレータ照明光学系２および色分離光学系３を構成する各光学部材、具体的には、光源装置２１、第１および第２レンズアレイ２２，２３、偏光変換素子２４、重畳レンズ２５、ダイクロイックミラー３１，３２、反射ミラー３３などの位置や角度を適宜調整する（第一調整工程）。
【００５１】
この後、液晶パネル５１に所定の調整用信号を入力し、図示しないスクリーンなどの投写面に調整用の画像パターンを表示させる。そして、この調整用の画像パターンを確認しながら、投写レンズ６と液晶パネル５１との位置関係を変更し、ＲＧＢの各色の色ずれの調整や、各液晶パネル５１Ｒ，５１Ｂ，５１Ｇのピントを合わせ、投写レンズ６および液晶パネル５１の位置関係を決定する（第二調整工程）。上記のような製造方法では、光学筐体１０に各光学部材を設置した後、改めて平行平板部材７と投写レンズ６との位置関係を設定する必要がないため、プロジェクタ１をより容易に製造することができる。
【００５２】
［第二の実施の形態］
次に本発明の第二の実施の形態に係るプロジェクタについて図面に基づいて説明する。図８は、第二の実施の形態に係るプロジェクタの光学系を模式的に示す図である。なお、以下の説明において、第一の実施の形態と同様の構成は同一符号で示し、その説明を省略もしくは簡略する。
【００５３】
第二の実施の形態では、図８に示すように、プロジェクタ１Ａは、第一の実施の形態と同様に、インテグレータ照明光学系２と、色分離光学系３と、リレー光学系４と、光学装置５と、投写レンズ６と、光学筐体１０とを備えている。ここで、第二の実施の形態の光学装置５を構成する液晶パネル５１は、光束射出面に平行平板部材７が設けられておらず、投写レンズ６の光束入射面６Ａに平行平板部材７が一体的に設けられている。
【００５４】
この平行平板部材７は、投写レンズ６の光束入射面６Ａに、例えば接着剤により枠５１１と複数（例えば４つ）の圧電素子７１を介して一体的に設けられている。これらの圧電素子７１は、第一の実施の形態と同様に制御回路部に電気的に接続されており、制御回路部の制御により所定の電圧が印加される。そして、枠５１１を通過した光束が平行平板部材７に入射する。これにより、平行平板部材７の傾斜状態が変化し、光束の光軸進行方向を例えばブラックマトリクスの幅寸法と略同一寸法だけシフト移動させる。なお、枠５１１の孔部５１１Ａは矩形以外に円形であってもよく、枠５１１、孔部５１１Ａや平行平板部材７の大きさも適宜変更しても構わない。また、枠５１１を無くして圧電素子だけを介して、投写レンズ６の光束入射面６Ａと平行平板部材７を一体的に設けても構わない。
【００５５】
そして、この平行平板部材７の傾斜状態を第一の実施の形態のように切り替えることにより、図５のように傾斜状態に応じて投写画像の各画素が移動される。ここで、平行平板部材７の傾斜状態を例えば６０Ｈｚなどの人の目により認識不可能な速度にて周期的に切り替えて時間積分すると、図６に示すような、ブラックマトリクス８２が目立たない投写画像を表示させることができる。
【００５６】
次に、上記のようなプロジェクタ１Ａの製造方法についで説明する。
上記のようなプロジェクタ１Ａは、図７に示すような製造工程、すなわち平行平板部材取付工程、光学系組立工程、接続工程、第一調整工程、第二調整工程により製造できる。
【００５７】
具体的には、先ず、平行平板部材組立工程において、投写レンズ６の光束入射面６Ａに枠５１１と圧電素子７１を介して平行平板部材７を一体的に取り付ける。このように、投写レンズ６を光学筐体１０に組み込む前に、投写レンズ６に平行平板部材７を一体的に取り付けることにより、平行平板部材７を投写レンズ６に精度よく取り付けることができる。したがって、平行平板部材７と投写レンズ６との取り付け精度を良好にでき、画像劣化も防止することができる。
【００５８】
この後、光学系組立工程にて、光学筐体１０にインテグレータ照明光学系２、色分離光学系３、クロスダイクロイックプリズム５４、液晶パネル５１、および投写レンズ６を取り付ける。ここで、平行平板部材７が一体化された投写レンズ６を光学筐体１０に取り付けるため、第一の実施の形態と同様に、取り付け作業が簡単にできる。
【００５９】
次に、接続工程にて、プロジェクタ１Ａの図示しない外部ケースに制御回路部を取り付け、この制御回路部と、光源装置２１、液晶パネル５１、圧電素子７１、および投写レンズ６などとを接続する。
【００６０】
そして、第一調整工程にて、制御回路部を制御して、光源装置２１を点灯させて光束を射出させ、射出された光束が液晶パネル５１に照明されるように、インテグレータ照明光学系２および色分離光学系３を構成する各光学部材、具体的には、光源装置２１、第１および第２レンズアレイ２２，２３、偏光変換素子２４、重畳レンズ２５、ダイクロイックミラー３１，３２、反射ミラー３３などの位置や角度を適宜調整する。
【００６１】
この後、液晶パネル５１に所定の調整用信号を入力し、図示しないスクリーンなどの投写面に調整用の画像パターンを表示させる。そして、第二調整工程にて、この調整用の画像パターンを確認しながら、投写レンズ６と液晶パネル５１との位置関係を変更し、ＲＧＢの各色の色ずれの調整や、各液晶パネル５１Ｒ，５１Ｂ，５１Ｇのピントを合わせ、投写レンズ６および液晶パネル５１の位置関係を決定する。上記のような製造方法では、光学筐体１０に各光学部材を設置した後、平行平板部材７と液晶パネル５１との位置関係を改めて設定する必要がないため、プロジェクタ１Ａをより容易に製造することができる。
【００６２】
［第三の実施の形態］
次に本発明の第三の実施の形態に係るプロジェクタ１Ｂについて図面に基づいて説明する。図９は、第三の実施の形態に係るプロジェクタの光学系を模式的に示す図である。なお、第三の実施の形態の説明に当たり、第一および第二の実施の形態と同一の構成は同一符号にて示し、その説明を省略もしくは簡略する。
【００６３】
前記第二の実施の形態では、投写レンズ６の光束入射面６Ａに平行平板部材７を一体的に取り付ける例を示したが、第三の実施の形態では、投写レンズ６の内部に平行平板部材７を取り付けている。具体的には、第三の実施の形態のプロジェクタ１Ｂは、前記第二の実施の形態のプロジェクタ１Ａと同様に、インテグレータ照明光学系２と、色分離光学系３と、リレー光学系４と、光学装置５と、投写レンズ６と、光学筐体１０とを備えている。
【００６４】
投写レンズ６は、図９に示すように、複数の光学レンズ６１を備えた組レンズ６２を備えている。そして、これらの光学レンズ６１のうちの１つ、例えば最も光学装置５に近接して配置される光学レンズ６１に、例えば接着剤などにより枠５１１と圧電素子７１を介して平行平板部材７が設けられている。つまり、投写光学系である投写レンズ６の内部に画素位置移動手段としての平行平板部材７が設けられている。また、圧電素子７１は前記実施の形態と同様に、制御回路部に電気的に接続されており、制御回路部の制御により所定の電圧が印加されて平行平板部材７が傾斜される。なお、枠５１１の孔部５１１Ａは矩形以外に円形であってもよく、枠５１１を無くして圧電素子７１だけを介して光学レンズ６１と平行平板部材７とを一体的に設けてもよい。
【００６５】
そして、上記第一および第二の実施の形態と同様に、この平行平板部材７の傾斜状態を切り替えることにより、図５のように傾斜状態に応じて投写画像の各画素が移動される。ここで、平行平板部材７の傾斜状態を例えば６０Ｈｚで周期的に切り替えて投写画像を時間積分すると、図６に示すような、ブラックマトリクス８２が目立たない投写画像を表示させることができる。
【００６６】
次に上記のようなプロジェクタ１Ｂの製造方法を説明する。
上記のようなプロジェクタ１Ｂは、図７に示すような製造工程、すなわち平行平板部材取付工程、光学系組立工程、接続工程、第一調整工程、第二調整工程により製造できる。
【００６７】
具体的には、先ず、平行平板部材取付工程にて、投写レンズ６を構成する光学レンズ６１に枠５１１と圧電素子７１を介して平行平板部材７を一体的に取り付ける。この時、平行平板部材７を取り付ける面は光束射出面であってもよく、光束入射面であってもよい。そして、平行平板部材７を一体的に取り付けた光学レンズ６１およびその他の組レンズ６２を構成する光学レンズ６１を投写レンズ６の枠部材に取り付ける。このように、投写レンズ６を光学筐体１０に組み込む前に、投写レンズ６の光学レンズ６１に平行平板部材７を一体的に取り付けることにより、第二の実施の形態と同様に、平行平板部材７を投写レンズ６に精度よく取り付けることができる。したがって、平行平板部材７と投写レンズ６との取り付け精度を良好にでき、画像劣化も防止することができる。
【００６８】
この後、光学系組立工程にて、光学筐体１０にインテグレータ照明光学系２、色分離光学系３、クロスダイクロイックプリズム５４、液晶パネル５１、および投写レンズ６を取り付ける。ここで、平行平板部材７が一体化された投写レンズ６を光学筐体１０に取り付けるため、上記第一および第二の実施の形態と同様に、取り付け作業が簡単にできる。
【００６９】
次に、接続工程にて、プロジェクタ１Ｂの図示しない外部ケースに制御回路部を取り付け、この制御回路部と、光源装置２１、液晶パネル５１、圧電素子７１、および投写レンズ６などとを接続する。
【００７０】
そして、第一調整工程にて、制御回路部を制御して、光源装置２１を点灯させて光束を射出させ、射出された光束が液晶パネル５１に照明されるように、インテグレータ照明光学系２および色分離光学系３を構成する各光学部材、具体的には、光源装置２１、第１および第２レンズアレイ２２，２３、偏光変換素子２４、重畳レンズ２５、ダイクロイックミラー３１，３２、反射ミラー３３などの位置や角度を適宜調整する。
【００７１】
この後、液晶パネル５１に所定の調整用信号を入力し、図示しないスクリーンなどの投写面に調整用の画像パターンを表示させる。そして、第二調整工程にて、この調整用の画像パターンを確認しながら、投写レンズ６と液晶パネル５１との位置関係を変更し、ＲＧＢの各色の色ずれの調整や、各液晶パネル５１Ｒ，５１Ｂ，５１Ｇのピントを合わせ、投写レンズ６および液晶パネル５１の位置関係を決定する。上記のような製造方法では、光学筐体１０に各光学部材を設置した後、平行平板部材７と液晶パネル５１との位置関係を設定する必要がないため、プロジェクタ１Ｂをより容易に製造することができる。
【００７２】
［第四の実施の形態］
次に本発明の第四の実施の形態に係るプロジェクタ１Ｃについて図面に基づいて説明する。図１０は、第四の実施の形態に係るプロジェクタの光学系を模式的に示す図である。なお、第四の実施の形態の説明に当たり、第一の実施の形態と同一の構成は同一符号にて示し、その説明を省略もしくは簡略する。
【００７３】
第四の実施の形態では、図１０に示すように、プロジェクタ１Ｃは、第一の実施の形態と同様に、インテグレータ照明光学系２と、色分離光学系３と、リレー光学系４と、光学装置５と、投写レンズ６と、光学筐体１０とを備えている。ここで、第四の実施の形態の光学装置５を構成する液晶パネル５１は、光束射出面に平行平板部材７が設けられておらず、クロスダイクロイックプリズム５４の光束射出面に平行平板部材７が一体的に設けられている。また、クロスダイクロイックプリズム５４の光の入射面側には、光学装置５を構成する３つの液晶パネル５１がクロスダイクロイックプリズム５４に一体的に設けられている。
【００７４】
具体的には、光学装置５を構成する３つの液晶パネル５１、３つの光学変換板５３、およびクロスダイクロイックプリズム５４は、保持枠および保持部材を有する光学装置保持体５０により一体化されて光学筐体１０に取り付けられている。そして、クロスダイクロイックプリズム５４の光束射出面には、例えば、接着剤などにより枠５１１と圧電素子７１とを介して平行平板部材７が一体的に取り付けられている。つまり、クロスダイクロイックプリズム５４を射出した光束が枠５１１を通過して、平行平板部材７に入射する。また、圧電素子７１は、上記第一の実施の形態と同様に、制御回路部に電気的に接続されており、制御回路部の制御により伸縮して平行平板部材７の傾斜状態を切り替える。なお、枠５１１の孔部５１１Ａは矩形以外に例えば円形であってもよく、枠５１１、孔部５１１Ａや平行平板部材７の大きさも適宜変更してもよい。また、枠５１１を無くして圧電素子だけを介して、クロスダイクロイックプリズム５４と平行平板部材７を一体的に設ける構成としてもよい。
【００７５】
そして、この平行平板部材７の傾斜状態を第一の実施の形態のように切り替えることにより、図５のように傾斜状態に応じて投写画像の各画素が移動される。ここで、平行平板部材７の傾斜状態を例えば６０Ｈｚで周期的に切り替えて投写画像を時間積分すると、図６に示すような、ブラックマトリクス８２が目立たない投写画像を表示させることができる。
【００７６】
次の上記のようなプロジェクタ１Ｃの製造方法について説明する。
上記のようなプロジェクタ１Ｂは、図７に示すような製造工程、すなわち平行平板部材取付工程、光学系組立工程、接続工程、第一調整工程、第二調整工程により製造できる。
【００７７】
具体的には、先ず、平行平板部材取付工程にて、クロスダイクロイックプリズム５４の光束射出面に枠５１１と圧電素子７１とを介して平行平板部材７を一体的に取り付ける。これにより、平行平板部材７とクロスダイクロイックプリズム５４との取り付け精度を良好にできる。
【００７８】
この後、光学系組立工程にて、光学筐体１０に、インテグレータ照明光学系２、色分離光学系３、クロスダイクロイックプリズム５４およびその他の光学装置５を構成する光学部材、すなわち入射側偏光板５２やフィールドレンズ４５を取り付ける。
【００７９】
次に、接続工程にて、光源装置２１、液晶パネル５１、投写レンズ６、圧電素子７１を制御回路部に接続する。そして、第一調整工程にて、制御回路部を制御して、光源装置２１を点灯させて光束を射出させ、射出された光束が液晶パネル５１に照明されるように、インテグレータ照明光学系２および色分離光学系３を構成する各光学部材、具体的には、光源装置２１、第１および第２レンズアレイ２２，２３、偏光変換素子２４、重畳レンズ２５、ダイクロイックミラー３１，３２、反射ミラー３３などの位置や角度を適宜調整する。
【００８０】
そして、液晶パネル５１に所定の調整用信号を入力し、図示しないスクリーンなどの投写面に調整用の画像パターンを表示させる。そして、第二調整工程にて、この調整用の画像パターンを確認しながら、投写レンズ６と光学装置保持体５０との位置関係を変更し、ＲＧＢの各色の色ずれの調整や、各液晶パネル５１Ｒ，５１Ｂ，５１Ｇのピントを合わせる。そして、投写レンズ６を光学筐体１０に取り付け、液晶パネル５１および光学変換板５３を光学装置保持体５０によりクロスダイクロイックプリズム５４に取り付ける。これにより、投写レンズ６および各液晶パネル５１の位置関係を決定する。よって、平行平板部材７、液晶パネル５１をクロスダイクロイックプリズム５４に一体的に取り付けることにより、液晶パネル５４と平行平板部材７との位置関係における取り付け精度を良好にできる。上記のような製造方法では、光学筐体１０に各光学部材を設置した後、平行平板部材７と液晶パネル５１との位置関係、もしくは平行平板部材７と投写レンズ６との位置関係を改めて設定する必要がないため、プロジェクタ１Ｂをより容易に製造することができる。
【００８１】
[実施の形態の変形例]
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【００８２】
例えば、上記第一および第二の実施の形態では、液晶パネル５１に枠５１１と圧電素子７１とを介して平行平板部材７を一体的に取り付けた後、光学筐体１０にインテグレータ照明光学系２、色分離光学系３、クロスダイクロイックプリズム５４、平行平板部材７と一体化された液晶パネル５１、および投写レンズ６を取り付け、この後、各部材の位置を調整することでプロジェクタ１を製造する例を示したが、各部材の位置調整は、これに限らず、例えばクロスダイクロイックプリズム５４の角度調整など、他の工程が入るものであってもよい。
【００８３】
また、上記実施の形態において、投写画像の画素の移動距離がブラックマトリクスの幅寸法と略同一寸法となるように、光軸のシフト移動距離Δを設定し、平行平板部材７の傾斜角度θ、屈折率ｎ、厚み寸法ｄを決定したが、これに限らない。例えば、平行平板部材７にて光軸のシフト移動距離Δを変更することで、解像度を向上させてブラックマトリクス８２を目立たなくさせる構成としてもよい。これには、例えば図１１に示すように、各圧電素子７１に印加する電圧を大きくし、投写画像の画素移動距離が画素ピッチを略同一寸法となるようにシフト移動距離Δを設定する。すなわち、図１１の状態（Ａ）に示すように、圧電素子７１Ｂに例えば＋１５Ｖの正の電圧を印加し、その他の圧電素子７１Ａ，７１Ｃ，７１Ｄに例えば−１５Ｖの負の電圧を印加すると、投写画像は、図１２（Ａ）に示すように、画素ピッチと略同一寸法だけ。−Ｚ＋Ｘ方向に移動する。また、図１１の状態（Ｂ）に示すように、圧電素子７１Ｃに例えば＋１５Ｖの正の電圧を印加し、その他の圧電素子７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｄに例えば−１５Ｖの負の電圧を印加すると、投写画像は、図１２（Ｂ）に示すように、＋Ｚ＋Ｘ方向に移動される。さらに、図１１の状態（Ｃ）に示すように、圧電素子７１Ｄに例えば＋１５Ｖの正の電圧を印加し、その他の圧電素子７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃに例えば−１５Ｖの負の電圧を印加すると、投写画像は＋Ｚ−Ｘ方向に移動される。さらには、図１１の状態（Ｄ）に示すように、圧電素子７１Ａに例えば＋１５Ｖの正の電圧を印加し、その他の圧電素子７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄに例えば−１５Ｖの負の電圧を印加すると、投写画像は−Ｚ−Ｘ方向に移動される。そして、上記のような状態（Ａ）ないし（Ｄ）を例えば画像送信号の切り替え周期（フレームレート）と同期して周期的に切り替えると、図１３に示すように、解像度を向上させた投写画像を表示させることができる。また、平行平板の傾斜角度の変化を変更することで、投写画像を移動は２次元方向に限らず一次元方向に移動するようにしても構わない。この場合、擬似的に解像度を向上させる構成以外に左右の目の視差を利用した立体画像表示装置に利用する構成に利用できる。
【００８４】
第二の実施の形態において、投写レンズ６の光束入射面６Ａに平行平板部材７を一体的に取り付ける例を示したが、これに限らず、例えば投写レンズ６の光束射出面に平行平板部材７を取り付ける構成としてもよい。
【００８５】
第三の実施の形態において、光学装置５に最も近接する光学レンズ６１に平行平板部材７を取り付けたが、その他の光学レンズ６１に一体的に取り付ける構成としてもよい。また、投写光学系は、レンズだけで構成されるものに限らずミラーを含む構成であっても構わず、そのミラーに平行平板部材７を取り付けた構成であってもよい。また、本発明の実施の形態では、投写光学系である投写レンズ６と画素位置移動手段を構成する平行平板部材７とを一体的に設けるために、投写レンズ６を構成するレンズに画素位置移動手段を取り付けたが、投写レンズ６の鏡筒を構成する筒などを介して投写光学系やその内部に画素位置移動手段を一体的に設ける構成としてもよい。
【００８６】
また、第四の実施の形態において、クロスダイクロイックプリズム５４の光束射出面に平行平板部材７を一体化する例を示したが、これに限定されない。例えば、クロスダイクロイックプリズム５４および３つの液晶パネル５１との間に、平行平板部材７を設ける構成としてもよい。この場合、例えばクロスダイクロイックプリズム５４の光束入射面にそれぞれ平行平板部材７を取り付ける構成とすればよい。
【００８７】
さらに、上記実施の形態において、画素位置移動手段として、平行平板部材７を枠５１１と圧電素子７１とを介して液晶パネル５１、投写レンズ６、クロスダイクロイックプリズム５４に取り付ける構成としてしたが、画素位置移動手段としてはこれに限定されない。例えば、図１４に示すようなプロジェクタ１Ｄを例示することができる。すなわち、図１４において、プロジェクタ１Ｄは、インテグレータ照明光学系２と、色分離光学系３と、リレー光学系４と、光学装置５と、投写レンズ６と、光学筐体１０と、を備えている。また、光学装置５を構成する３つの液晶パネル５１、３つの光学変換板５３、およびクロスダイクロイックプリズム５４は、保持枠および保持部材を有する光学装置保持体５０により一体化されて光学筐体１０に取り付けられている。そして、クロスダイクロイックプリズム５４の３つの光束入射面には、それぞれ画素位置移動手段として、液晶部材９が一体的に設けられている。
【００８８】
この液晶部材９は、偏光方向制御用液晶パネル９１と、水晶板９２とを備えている。偏光方向制御用液晶パネル９１は、２枚の透明電極が設けられたガラス基板で、液晶が封入された１つのセルを挟持して形成されている。そして、ガラス基板の透明電極が制御回路部に電気的に接続されており、制御回路部の制御により、所定の電圧が印加されると、セルに封入された液晶の配向状態が変化する。すなわち、制御回路部から所定の電圧が印加されると、セルの液晶の配向状態が光軸に対して平行となり、電圧が印加されない状態では、セルの配向状態が光軸に対して例えば９０度傾斜した状態となる。これにより、偏光方向制御用液晶パネル９１は、電圧が印加された状態において、入射光束をそのまま透過して射出させ、電圧が印加されない状態において、入射光束の偏向方向を９０度偏向させて射出させる。
【００８９】
また、水晶板９２は、復屈折現象により、偏光方向制御用液晶パネル９１にて偏向されなかった光束を直進させ、偏光方向制御用液晶パネル９１にて偏向方向が９０度変更された光束の光路をシフト移動させる。この時、投写画像の各画素がブラックマトリクス８２の幅寸法と略同一寸法だけ移動するように、光路のシフト移動距離を設定する。
【００９０】
そして、偏光方向制御用液晶パネル９１への電圧印加を周期的にＯＮ／ＯＦＦすることで、上記実施の形態と同様に、周期的に画素を移動させることができ、ブラックマトリクス８２を目立たなくさせることができる。
【００９１】
このような構成のプロジェクタ１Ｄの製造方法では、上記第一の実施の形態と略同様に、先ず、液晶パネル５１の光束射出面に液晶部材９を取り付けて一体化する。この後、液晶パネル５１、および他の光学部材を光学筐体１０に取り付ける。このように製造することで、液晶パネル５１と液晶部材９との取り付け精度が良好になり、画像劣化も防止することができる。
【００９２】
なお、上記の例において、液晶部材９を１つのみ取り付ける例を示したが、これに限らず、複数設ける構成としてもよく、この場合、画素を２次元に移動させることができるので、より効率よくブラックマトリクス８２を目立たなくさせることができる。
【００９３】
また、液晶パネル５１に液晶部材９を一体に取り付ける例を示したが、例えば第二の実施の形態のように投写レンズ６に一体化して取り付けてもよく、第四の実施の形態のように、クロスダイクロイックプリズム５４の光束射出面に一体に取り付けてもよい。
【００９４】
さらに、プロジェクタ１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄにおいて、インテグレータ照明光学系２により光束を射出する構成を示したが、たとえば、有機ＥＬ素子から光束を射出させる構成、半導体レーザからレーザ光束を射出させる構成としてもよい。
【００９５】
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。同時に、光学系や表示素子の種類に関しても本発明を逸脱しない範囲で変更することができる。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、画像光をスクリーンに投写させるプロジェクタに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係るプロジェクタの光学系の概略を模式的に示す図。
【図２】第一の実施の形態における画素位置移送手段を示す斜視図。
【図３】第一の実施の形態における画素移動手段としての平行平板部材を模式的に示す側面図。
【図４】第一の実施の形態における圧電素子への印加電圧の状態と、平行平板部材の状態との関係を示す図。
【図５】図４の平行平板部材の各状態に対応する投写画像の画素の移動状態を模式的に示す図。
【図６】図５の投写画像を時間積分した状態を模式的に示す図。
【図７】プロジェクタの製造工程のフローチャート。
【図８】第二の実施の形態に係るプロジェクタの光学系を模式的に示す図。
【図９】第三の実施の形態に係るプロジェクタの光学系を模式的に示す図。
【図１０】第四の実施の形態に係るプロジェクタの光学系を模式的に示す図。
【図１１】投写画像の画素を画素ピッチだけ移動させる場合における圧電素子への印加電圧の状態と、平行平板部材の状態との関係を示す図。
【図１２】図１１の平行平板部材の各状態に対応する投写画像の画素の移動状態を模式的に示す図。
【図１３】図１３の投写画像を時間積分した状態を模式的に示す図。
【図１４】プロジェクタの光学系の他の例を模式的に示す図。
【符号の説明】
【００９８】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…プロジェクタ、２…インテグレータ照明光学系、３…色分離光学系、６…投写光学系としての投写レンズ、７…画素位置移動手段としての平行平板部材、９…画素位置移動手段としての液晶部材、１０…光学筐体、５１…固定画素型の表示素子としての液晶パネル、５４…クロスダイクロイックプリズム。
【図１】
2007206567.tif 000003
【図２】
2007206567.tif 000004
【図３】
2007206567.tif 000005
【図４】
2007206567.tif 000006
【図５】
2007206567.tif 000007
【図６】
2007206567.tif 000008
【図７】
2007206567.tif 000009
【図８】
2007206567.tif 000010
【図９】
2007206567.tif 000011
【図１０】
2007206567.tif 000012
【図１１】
2007206567.tif 000013
【図１２】
2007206567.tif 000014
【図１３】
2007206567.tif 000015
【図１４】
2007206567.tif 000016