(57)【要約】【課題】比較的安価で、内部装置の小型化・軽量化が可能であり、本体の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。【解決手段】本プロジェクションテレビ１００に組み込まれるリアプロジェクタ７０は、画像形成光学系２０によって形成された画像を構成する画像光ＧＬのうち、偏光切り替え装置３０による偏光切り替えのなされない第１の偏光ＰＬ１に対応する画像光を、スクリーンＳＲの上半分にあたる第１の投影領域Ｄ１に投影する一方、偏光切り替えのなされる第２の偏光ＰＬ２に対応する画像光を、スクリーンＳＲの下半分にあたる第２の投影領域Ｄ２に投影する。【選択図】図１
2007219353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から射出された光を画像情報に基づいて変調して、画像を形成する画像形成光学系
と、
前記画像形成光学系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光学
系と、
前記投射光学系によって投射された前記画像光が背面から投影されるスクリーンと、
前記投射光学系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、
前記スクリーンを前側に有し、前記画像形成光学系と前記投射光学系と前記導光系とを
内部に収容する筐体と、
を備えるリアプロジェクタであって、
前記画像は、第１の偏光によって構成され、
前記画像形成光学系と前記導光系との間の光路に、前記画像光の偏光状態を時分割で第
１の偏光と第２の偏光とに切り替える偏光切り替え手段を設け、
前記導光系は、
前記第１及び第２の偏光のいずれか一方の偏光を透過して前記スクリーンの第１の投
影領域に導き、他方の偏光を反射して前記スクリーンの前記第１の投影領域に隣接する第
２の投影領域に導く偏光選択面と、
前記偏光選択面を透過した前記一方の偏光を、前記第１の投影領域に導く第１の反射
面と、
前記偏光選択面によって反射された前記他方の偏光を、前記一方の偏光に変換すると
ともに、前記第２の投影領域に導く第２の反射面と、
を備えることを特徴とするリアプロジェクタ。
【請求項２】
前記第１の投影領域は、前記スクリーンの上半分であり、前記第２の投影領域は、前記
スクリーンの下半分であ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】
前記偏光切り替え手段は、入射光の偏光方向を一括して切り替える液晶パネルを含むこ
とを特徴とする請求項１記載及び請求項２のいずれか一項記載のリアプロジェクタ。
【請求項４】
前記偏光切り替え手段は、前記画像形成光学系と前記導光系との間の光路に挿抜可能に
設けられた半波長位相差板であることを特徴とする請求項１記載及び請求項２のいずれか
一項記載のリアプロジェクタ。
【請求項５】
前記偏光選択面は、前記第１の偏光を透過し、前記第２の偏光を反射することを特徴と
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】
前記第１の反射面は、前記第１の偏光の光路を折り曲げるとともに当該偏光の偏光方向
を維持する一方、前記第２の反射面は、前記第２の偏光の光路を折り曲げるとともに当該
偏光の偏光方向を１／４波長位相差板により前記第１の偏光と同一方向に変換することを
特徴とする請求項５記載のリアプロジェクタ。
【請求項７】
前記偏光切り替え手段は、前記画像情報と同期して前記時分割での偏光の切り替えを行
う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。
【請求項８】
光源から射出された光を所定波長ごとに色光に分離し、各色光を形成する色分離光学系
をさらに備え、
前記画像形成光学系は、前記色分離光学系からの前記各色光の像光をそれぞれ形成する
各色の光変調装置と前記各色光の像光を合成する合成光学系とを有することを特徴とする
請求項１から請求項７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目的で多く利用され
ている（例えば、特許文献１等参照）。
【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、奥行きを減らすために、画像を形成する光学
系をリアプロジェクタの筐体の底面に対して傾斜するように配置する技術が一般的に知ら
れている（例えば、特許文献２参照）。また、偏光ビームスプリッタを用いて偏光方向が
異なる２種類の投射光に分割し、それぞれの投射光によって形成される２つの画像を合わ
せた全体を１つの画像として表示する技術も知られている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００４−２８７２０７号公報
【特許文献２】特開２００２−１０７６６３号公報
【特許文献３】特開平６−２９２１１１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、画像を形成する光学系を筐体の底面に対して傾斜するように配置する場
合、画像を形成する光学系の収まりが良くないものとなるおそれがある。
【０００６】
また、偏光方向が異なる２種類の投射光を分割し、それぞれの投射光により分割画像を
形成する場合、通常の場合に比べ、例えば２倍の数の液晶パネルや投射レンズ等が必要で
あり、作製時のコストの増大や重量等の増大を招く可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明は、比較的安価で、内部装置の小型化・軽量化が可能であり、光学系を
筐体の底面に対して傾斜させなくとも本体の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】
【０００８】
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、（ａ）光源から射出さ
れた光を画像情報に基づいて変調して、画像を形成する画像形成光学系と、（ｂ）画像形
成光学系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光学系と、（ｃ）
投射光学系によって投射された前記画像光が背面から投影されるスクリーンと、（ｄ）投
射光学系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、（ｅ）スクリーンを前
側に有し、画像形成光学系と投射光学系と導光系とを内部に収容する筐体とを備える。こ
のリアプロジェクタにおいて、（ｆ）上記画像は、第１の偏光によって構成され、画像形
成光学系と導光系との間の光路に画像光の偏光状態を時分割で第１の偏光と第２の偏光と
に切り替える偏光切り替え手段を設け、（ｇ）導光系は、（ｇ１）第１及び第２の偏光の
いずれか一方の偏光を透過してスクリーンの第１の投影領域に導き、他方の偏光を反射し
てスクリーンの第１の投影領域に隣接する第２の投影領域に導く偏光選択面と、（ｇ２）
偏光選択面を透過した一方の偏光を、第１の投影領域に導く第１の反射面と、（ｇ３）偏
光選択面によって反射された他方の偏光を、一方の偏光に変換するとともに、第２の投影
領域に導く第２の反射面とを備える。
【０００９】
上記リアプロジェクタでは、偏光切り替え装置によって画像光の偏光方向について時分
割での切り替えを行い、導光系に設けた偏光選択面での透過・反射の別を利用した分離に
よって、第１及び第２の偏光のいずれか一方の偏光を第１の反射面を介してスクリーンの
第１の投影領域に導き、他方の偏光を第２の反射面を介して第２の投影領域に導くので、
２倍の数の液晶パネルや投射レンズ等を必要とすることなく、作製時のコストの増大や重
量等の増大を抑え、比較的安価で、内部装置の小型化・軽量化が可能であり、また、本体
の前後の厚さを薄くすることができる。
【００１０】
さらに、この場合、画像形成光学系において形成される画像は、偏光切り替え装置での
時分割での切り替えに応じてスクリーン上で第１の投影領域と第２の投影領域とに適宜振
り分けられるので、当該画像形成のために画像形成光学系に設ける液晶パネルは、通常の
半分のサイズでよい。
【００１１】
また、本発明の具体的な態様として、第１の投影領域が、スクリーンの上半分であり、
第２の投影領域が、スクリーンの下半分である。この場合、投射光学系を鉛直方向に投射
するように配置することができ、画像光を鉛直軸に対して傾けて配置した偏光選択面によ
って上半分側と下半分側とに分離することができる。これにより、当該リアプロジェクタ
を縦置き型とすることができる。
【００１２】
また、本発明の具体的な態様として、偏光切り替え手段が、入射光の偏光方向を一括し
て切り替える液晶パネルを含む。この場合、当該液晶パネルの駆動により時分割で偏光の
切り替えができる。
【００１３】
また、本発明の具体的な態様として、偏光切り替え手段が、画像形成光学系と導光系と
の間の光路に挿抜可能に設けられた半波長位相差板である。この場合、半波長位相差板の
挿抜により時分割で偏光の切り替えができる。
【００１４】
また、本発明の具体的な態様として、偏光選択面が、第１の偏光を透過し、第２の偏光
を反射する。この場合、当該第１の偏光によって構成される画像が第１の投影領域に投影
され、当該第２の偏光によって構成される画像が第２の投影領域に投影される。
【００１５】
また、本発明のさらに具体的な態様として、第１の反射面が、第１の偏光の光路を折り
曲げるとともに当該偏光の偏光方向を維持する一方、第２の反射面が、第２の偏光の光路
を折り曲げるとともに当該偏光の偏光方向を１／４波長位相差板により第１の偏光と同一
方向に変換する。この場合、当該第１の偏光は、偏光方向が変わることなくそのままの状
態であり、当該第１の偏光に対応する画像が第１の投影領域に投影される。一方、当該第
２の偏光は、第２の反射面が有する１／４波長位相差板により偏光方向が変換され、第１
の偏光と同一方向の状態となり、当該第２の偏光に対応する画像が第２の投影領域に投影
される。
【００１６】
また、本発明の具体的な態様として、偏光切り替え手段が、画像情報と同期して時分割
での偏光の切り替えを行う。この場合、第１及び第２の投影領域に投影されるべき画像が
それぞれ適切に投影される。
【００１７】
また、本発明の具体的な態様として、光源から射出された光を所定波長ごとに色光に分
離し、各色光を形成する色分離光学系をさらに備え、画像形成光学系が、色分離光学系か
らの各色光の像光をそれぞれ形成する各色の光変調装置と各色光の像光を合成する合成光
学系とを有する。この場合、各色の光変調装置を対応する色光で照明することができ、合
成光学系により各色光の像光を合成して合成光を形成することで、カラー映像の投射が可
能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
〔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に組み込まれるリアプロジェクタ７０は、プ
ロジェクタ本体６０と、導光系５０と、スクリーンＳＲとを備える。ここで、プロジェク
タ本体６０は、光源装置１０と、画像形成光学系２０と、偏光切り替え手段である偏光切
り替え装置３０と、投射光学系である投射レンズ４０とを備える。尚、リアプロジェクタ
７０は、これらの内部装置を筐体８０内部に収容することにより、一体のプロジェクショ
ンテレビとして構成されている。
【００１９】
プロジェクタ本体６０のうち、光源装置１０は、例えば、高圧水銀ランプなどの像光形
成の必要に足る光量を有する略白色の光源光を発生する光源１０ａ、光源光をコリメート
するための凹面鏡を有するリフレクタ１０ｂ、光を均一に重畳照明するフライアイ光学系
１０ｃ、重畳レンズ１０ｄ、紙面に垂直な光路を紙面に平行な奥行き方向の光路に折り曲
げる光路折曲ミラー１０ｅ等を備えている。これらにより、光源装置１０は、光源１０ａ
から射出される光源光から均一化され、かつ、偏光方向が揃った照明光ＥＬを形成する。
さらに、光源装置１０は、照明光ＥＬを射出する際、フィールドレンズ１１により、後段
の画像形成光学系２０への入射角度を調節する。
【００２０】
画像形成光学系２０は、照明光ＥＬを画像情報に基づいて変調して、画像を形成するた
めの画像形成手段である。画像形成光学系２０は、当該変調のための光変調装置を有する
光変調部２１を備える。光変調部２１は、液晶パネル２２と、第１、第２偏光フィルタ２
３ａ、２３ｂとを備える。このうち、主要部である液晶パネル２２は、光源装置１０から
入射した照明光ＥＬの空間的強度分布を変調する非発光型の光変調装置である。液晶パネ
ル２２に入射した照明光ＥＬは、制御装置（不図示）から液晶パネル２２に電気的信号と
して入力された画像情報である駆動信号或いは画像信号に応じて変調される、これにより
、照明光ＥＬから変調光が形成される。ここで、第１、第２偏光フィルタ２３ａ、２３ｂ
は、液晶パネル２２の入射側と射出側とにそれぞれ配置されており、液晶パネル２２に入
射する照明光ＥＬの偏光方向を調整し、液晶パネル２２から射出される変調光のうち所定
の偏光方向の変調光を画像光ＧＬとして取り出す。特に、ここでの状態における画像光Ｇ
Ｌについて、その偏光状態を第１の偏光ＰＬ１とする。
【００２１】
偏光切り替え装置３０は、偏光の偏光方向を切り替えるための液晶パネルであり、通過
する画像光ＧＬの偏光状態を適当なタイミングで９０°回転させるための偏光切り替え装
置である。より具体的には、偏光切り替え装置３０がＯＮ状態である場合、偏光切り替え
装置３０を通過する偏光光束の偏光方向は９０°回転され、ＯＦＦ状態である場合には、
通過する偏光光束の偏光方向は切り替えられることなくそのままの偏光状態を保つ。当該
動作を時分割で行うことにより、画像光ＧＬの偏光状態をそのままの状態と９０°回転し
た状態とに交互に切り替えることができる。ここでは、第１の偏光ＰＬ１に対して、偏光
切り替え装置３０により切り替えられて９０°回転した偏光状態を第２の偏光ＰＬ２とす
る。また、当該時分割での偏光切り替えは、制御装置（不図示）から電気的信号として入
力されたＯＮ及びＯＦＦの駆動信号に応じており、光変調部２１に設けた液晶パネル２２
と同期して動作する（詳しくは後述する）。また、必要であれば、偏光切り替え装置３０
は、当該液晶パネルの前後段にさらに偏光フィルタを備えるものであってもよい。
【００２２】
尚、画像形成光学系２０において、液晶パネル２２は、一対の透明なガラス基板間に電
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それぞれに入射した偏光光束の偏光方向
を変調する。一方、偏光切り替え装置３０も、一対の透明なガラス基板間に電気光学物質
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
として動作する。ただし、偏光切り替え装置３０は、個々の画素単位で偏光方向を切り替
えるのではなく、光変調部２１から射出された光束全体の偏光方向を切り替えるためのも
のであり、光変調部２１内部の液晶パネル２２と同一構造を有する必要はない。
【００２３】
投射レンズ４０は、形成された画像光ＧＬの光路を上方に折り曲げるとともに、所望の
拡大率で拡大し、導光系５０に射出する。
【００２４】
導光系５０は、偏光選択面を形成する偏光選択素子５１と、第１の反射面を形成するミ
ラー５２と、第２の反射面を形成する偏光変換反射素子５３とを備える。
【００２５】
ここで、偏光選択素子５１は、画像光ＧＬについて、偏光成分のうち、第１の偏光ＰＬ
１（ここではＰ偏光とする）を上方に透過させる一方、第２の偏光ＰＬ２（この場合、偏
光切り替え装置３０での偏光切り替えによりＳ偏光となる）を後方に反射する。これによ
り、偏光選択素子５１は、当該偏光成分を第１の偏光ＰＬ１と第２の偏光ＰＬ２とに分離
する。
【００２６】
偏光選択素子５１の上方のミラー５２は、偏光選択素子５１を透過した第１の偏光ＰＬ
１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の上半分を占める第１の
投影領域Ｄ１に導く。尚、第１の投影領域Ｄ１に入射する際、第１の偏光ＰＬ１の偏光方
向は維持されており、変わることはない。
【００２７】
偏光選択素子５１の後方の偏光変換反射素子５３は、反射用ミラー４３ａの上に１／４
波長位相差板５３ｂ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５３ｂ
は、偏光選択素子５１によって後方に反射された第２の偏光ＰＬ２を第１の偏光ＰＬ１と
同じ偏光方向に変換（即ちＰ偏光に変換）し、反射用ミラー５３ａは、第２の偏光ＰＬ２
を前方に折り返す。以上により、偏光変換反射素子５３は、偏光選択素子５１で反射され
た第２の偏光ＰＬ２の偏光状態をＳ偏光からＰ偏光に変換することで第２の偏光ＰＬ２が
偏光選択素子５１を透過できるようにするとともに、第２の偏光ＰＬ２を前方に反射して
光路の向きを調整し、スクリーンＳＲの下半分を占める第２の投影領域Ｄ２に導く。ここ
で、第２の投影領域Ｄ２は、第１の投影領域Ｄ１に隣接しており、第１及び第２の投影領
域Ｄ１、Ｄ２を合わせることで、スクリーンＳＲ上に投影される全体としての投影画像の
領域が構成される。つまり、導光系５０により、偏光切り替え装置３０で時分割して切り
替えて射出された第１の偏光ＰＬ１と第２の偏光ＰＬ２とに対応する画像光が空間的につ
なぎ合わせられて、画像光ＧＬが図１のスクリーンＳＲ上に投影され、スクリーンＳＲ上
に結合された一体の投影画像が形成される。
【００２８】
以上説明したように、本プロジェクションテレビ１００に組み込まれるリアプロジェク
タ７０では、画像形成光学系２０によって形成された画像を構成する画像光ＧＬのうち、
偏光切り替え装置３０による偏光切り替えのなされない第１の偏光ＰＬ１に対応する画像
光は、スクリーンＳＲの上半分にあたる第１の投影領域Ｄ１に投影される一方、偏光切り
替えのなされる第２の偏光ＰＬ２に対応する画像光は、スクリーンＳＲの下半分にあたる
第２の投影領域Ｄ２に投影される。この際、本リアプロジェクタ７０では、ミラー５２に
よって反射されるのは、光束全体のうちの半分だけであるので、旧来型のミラーによる場
合よりプロジェクションテレビ１００の奥行きを薄くすることができる。また、この際、
投影領域ごとに独立した複数のプロジェクタを必要とせず、プロジェクタ本体６０を筐体
８０の底面に対して傾斜させて配置する必要もない。
【００２９】
以下、画像を構成する画像光の形成について光路の順を追うことで、画像形成光学系２
０、偏光切り替え装置３０等の機能について説明する。
【００３０】
まず、プロジェクタ本体６０において、光源装置１０により形成された照明光ＥＬは、
フィールドレンズ１１により入射角度が調節された状態で画像形成光学系２０の光変調部
２１に入射する。入射した照明光ＥＬは、光変調部２１の第１偏光フィルタ２３ａにより
偏光方向が調整され、さらに、液晶パネル２２において、電気的信号として入力された画
像情報に応じて変調され、第２偏光フィルタ２３ｂにより所定の偏光方向のものが画像光
ＧＬとして取り出される。光変調部２１から射出された画像光ＧＬは、偏光切り替え装置
３０に入射する。入射した画像光ＧＬは、偏光切り替え装置３０により、液晶パネル２２
に電気的信号として入力された画像情報に同期して偏光状態の切り替えが行われ、投射レ
ンズ４０により導光系５０に投射される。
【００３１】
以下、液晶パネル２２と偏光切り替え装置３０との同期動作について説明する。
【００３２】
図２は、液晶パネル２２及び偏光切り替え装置３０の動作タイミングを説明する図であ
る。図２（ａ）に示すように、液晶パネル２２は、１フレーム中の前半と後半とで別に動
作する。即ち、液晶パネル２２は、１フレーム中の前半で図１の第１の投影領域Ｄ１（即
ちスクリーンＳＲの上半分）に投影されるべき画像を表示させる動作を行い、１フレーム
中の後半で図１の第２の投影領域Ｄ２（即ちスクリーンＳＲの下半分）に投影されるべき
画像を表示させる動作を行う。尚、図２（ｂ）に示すように、偏光切り替え装置３０は、
１フレーム中の前半でＯＦＦとなり、１フレーム中の後半でＯＮとなる。つまり、１フレ
ーム中の前半分に対応する偏光については第１の偏光ＰＬ１（Ｐ偏光）のまま維持し、後
半分については第２の偏光ＰＬ２（Ｓ偏光）に切り替えて射出している。
【００３３】
図１に戻って、上述のプロジェクタ本体６０での動作により投射レンズ４０から射出さ
れた画像光ＧＬは、その偏光成分である第１の偏光ＰＬ１と第２の偏光ＰＬ２とに関して
、既述のように、導光系５０により分離・統合されることによりスクリーンＳＲ上に投影
され、投影画像が形成される。つまり、１フレーム中の前半でスクリーンＳＲの上半分に
第１の偏光ＰＬ１に対応する画像が表示され、１フレーム中の後半でスクリーンＳＲの下
半分に第２の偏光ＰＬ２に対応する画像が表示されることになる。なお、１フレームは、
例えば６０Ｈｚに相当し、当該投影画像は、スクリーンＳＲ上では一つの統合した画像と
して認識される。
【００３４】
以上本実施形態について説明したが、本願発明は、上記態様に限られたものではなく、
例えば、偏光切り替え装置３０に入射する第１の偏光ＰＬ１の偏光状態は、Ｐ偏光ではな
くＳ偏光であってもよい。この場合、画像情報の処理や偏光切り替え装置３０の動作タイ
ミングを適宜変更する。また、上記説明では、１フレーム中の前半でスクリーンＳＲの上
半分の画像を表示し、後半で下半分の画像を表示するとしているが、これについても同様
に、画像情報の処理や偏光切り替え装置３０の動作タイミング等を適宜変更することで前
後半の入れ替え等は自在に変更可能である。
【００３５】
また、上記説明では、偏光切り替え装置３０として、液晶パネルを用いているが、液晶
パネルに限らず、例えばこの他にも、図３に示すように、挿抜可能な半波長位相差板３１
によっても同様の作用効果が得られる。図中実線は、半波長位相差板３１が光路上に挿入
されている状態を示し、破線は、光路上から退避している状態を示している。この場合、
挿抜の動作を高速で行い、半波長位相差板３１が実線の位置及び破線の位置にある状態を
それぞれ偏光切り替え装置３０のＯＮ状態及びＯＦＦ状態に対応させればよい。
【００３６】
〔第２実施形態〕
第１実施形態では、所謂単板式のプロジェクタ方式によるリアプロジェクタについて説
明したが、第２実施形態では、三板式のプロジェクタ方式によるリアプロジェクタについ
て説明する。
【００３７】
図４は、プロジェクタ本体２６０の構造を概念的に説明する図である。尚、本実施形態
に係るリアプロジェクタについては、プロジェクタ本体より後段部分の構成が第１実施形
態と同様であり、第１実施形態におけるプロジェクタ本体６０に代えてプロジェクタ本体
２６０を配置すれば足りるので、後段部分の図示及び説明を省略する。
【００３８】
このプロジェクタ本体２６０は、光源光を発生する光源装置２１０と、光源装置２１０
からの光源光をＲＧＢの３色に分離する色分離光学系２９０と、光を画像情報に基づいて
変調して画像を形成する画像形成光学系２２０と、偏光切り替えのための偏光切り替え装
置２３０と、投射光学系である投射レンズ４０とを備える。以上のうち、画像形成光学系
２２０は、色分離光学系２９０から射出された各色の照明光によってそれぞれ照明される
３つの液晶パネル２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃを備える光変調部２２１と、光変調部２
２１からの各色の像光を合成する合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム２２５
とを備える。尚、偏光切り替え装置２３０は、その構造については第１実施形態の偏光切
り替え装置３０と同様であるから説明を省略する。
【００３９】
光源装置２１０は、光源ランプ２１０ａと、一対のフライアイ光学系２１０ｂ、２１０
ｃと、偏光変換部材２１０ｄと、重畳レンズ２１０ｅとを備える。ここで、光源ランプ２
１０ａは、例えば高圧水銀ランプと、光源光をコリメートするための凹面鏡とを備える。
また、一対のフライアイ光学系２１０ｂ、２１０ｃは、マトリックス状に配置された複数
の要素レンズからなり、これらの要素レンズによって光源ランプ２１０ａからの光源光を
分割して個別に集光・発散させる。偏光変換部材２１０ｄは、フライアイ光学系２１０ｃ
から射出した光源光を所定の偏光成分のみに変換して次段光学系に供給する。重畳レンズ
２１０ｅは、偏光変換部材２１０ｄを経た照明光を全体として適宜収束させて、各色の光
変調装置すなわち液晶パネルに対する重畳照明を可能にする。つまり、両フライアイ光学
系２１０ｂ、２１０ｃと重畳レンズ２１０ｅとを経た照明光は、以下に詳述する色分離光
学系２９０を経て、光変調部２２１に設けられた各色の液晶パネル２２１ａ、２２１ｂ、
２２１ｃを均一に重畳照明する。
【００４０】
色分離光学系２９０は、第１及び第２ダイクロイックミラー２９１ａ、２９１ｂと、３
つのフィールドレンズ２９１ｆ、２９１ｇ、２９１ｈと、反射ミラー２９１ｉ、２９１ｊ
、２９１ｋとを備え、光源装置２１０とともに照明装置を構成する。第１ダイクロイック
ミラー２９１ａは、ＲＧＢの３色のうちＲ光を反射しＧ光及びＢ光を透過させる。また、
第２ダイクロイックミラー２９１ｂは、ＧＢの２色のうちＧ光を反射しＢ光を透過させる
。この色分離光学系２９０において、第１ダイクロイックミラー２９１ａで反射されたＲ
光は、反射ミラー２９１ｉを経てフィールドレンズ２９１ｆに入射する。また、第１ダイ
クロイックミラー２９１ａを通過して第２ダイクロイックミラー２９１ｂで反射されたＧ
光は、フィールドレンズ２９１ｇに入射する。さらに、第２ダイクロイックミラー２９１
ｂを通過したＢ光は、リレーレンズＬＬ１、ＬＬ２及び反射ミラー２９１ｊ、２９１ｋを
経て入射角度を調節するためのフィールドレンズ２９１ｈに入射する。
【００４１】
光変調部２２１は、それぞれが光変調装置である３つの液晶パネル２２１ａ〜２２１ｃ
と、各液晶パネル２２１ａ〜２２１ｃの入射側にそれぞれ配置される３つの第１偏光フィ
ルタ２２３ａ〜２２３ｃと、各液晶パネル２２１ａ〜２２１ｃの射出側にそれぞれ配置さ
れる３つの第２偏光フィルタ２２４ａ〜２２４ｃとを備える。第１ダイクロイックミラー
２９１ａで反射されたＲ光は、フィールドレンズ２９１ｆ等を介して液晶パネル２２１ａ
に入射してこの液晶パネル２２１ａを照明する。第１ダイクロイックミラー２９１ａを透
過して第２ダイクロイックミラー２９１ｂで反射されたＧ光は、フィールドレンズ２９１
ｇ等を介して液晶パネル２２１ｂに入射してこの液晶パネル２２１ｂを照明する。第１及
び第２ダイクロイックミラー２９１ａ、２９１ｂの双方を透過したＢ光は、フィールドレ
ンズ２９１ｈ等を介して液晶パネル２２１ｃに入射してこの液晶パネル２２１ｃを照明す
る。各液晶パネル２２１ａ〜２２１ｃは、入射した照明光の空間的強度分布を変調する非
発光型の光変調装置であり、各液晶パネル２２１ａ〜２２１ｃにそれぞれ入射した３色の
光は、各液晶パネル２２１ａ〜２２１ｃに電気的信号として入力された駆動信号或いは画
像信号に応じて変調される。その際、第１偏光フィルタ２２３ａ〜２２３ｃによって、各
液晶パネル２２１ａ〜２２１ｃに入射する照明光の偏光方向が調整されるとともに、第２
偏光フィルタ２２４ａ〜２２４ｃによって、各液晶パネル２２１ａ〜２２１ｃから射出さ
れる変調光から所定の偏光方向の変調光が取り出される。
【００４２】
クロスダイクロイックプリズム２２５は、光合成部材であり、Ｒ光反射用の誘電体多層
膜２２５ａとＢ光反射用の誘電体多層膜２２５ｂとを直交させた状態で内蔵するものであ
り、液晶パネル２２１ａからのＲ光を誘電体多層膜２２５ａで反射して進行方向右側に射
出させ、液晶パネル２２１ｂからのＧ光を誘電体多層膜２２５ａ、２２５ｂを介して直進
・射出させ、液晶パネル２２１ｃからのＢ光を誘電体多層膜２２５ｂで反射して進行方向
左側に射出させる。このようにして、クロスダイクロイックプリズム２２５によりＲ光、
Ｇ光及びＢ光が合成され、画像光である合成光が形成される。
【００４３】
尚、クロスダイクロイックプリズム２２５に入射する際のＲ光、Ｇ光及びＢ光の偏光状
態については、光変調部２２１での変調の際に偏光方向が揃えられており、これらから形
成される合成光の偏光状態も所定の偏光方向に揃えられている。
【００４４】
クロスダイクロイックプリズム２２５で合成された合成光は、偏光切り替え装置２３０
に入射する。さらに、偏光切り替え装置２３０により、適宜偏光の切り替えが行われた合
成光は、投射レンズ２４０に入射し、投射レンズ２４０により、所望の拡大率で拡大され
、図１の導光系５０に射出される。尚、投射レンズ２４０は、図１の投射レンズ４０同様
、合成光の光路を上方に折り曲げるための機構を有していてもよい。
【００４５】
ここで、偏光切り替え装置２３０及び各液晶パネル２２１ａ〜２２１ｃの動作について
、第１実施形態と同様、偏光切り替え装置２３０の動作を各液晶パネル２２１ａ〜２２１
ｃに電気的信号として入力される画像信号に基づき同期させることにより、第１実施形態
と同様の投影画像の形成が可能である。この場合、投影される画像は、各液晶パネル２２
１ａ〜２２１ｃによって形成された像光を合成した合成光によるカラー画像となる。
【００４６】
なお、本願発明は、上記の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。
【００４７】
上記実施形態の光源ランプ２１０ａでは、光源として高圧水銀ランプを用いているが、
高圧水銀ランプの代わりに、メタルハライドランプ等他のランプを用いることもできる。
【００４８】
また、上記実施形態では、光源装置２１０からの光を複数の部分光束に分割するため、
一対のフライアイ光学系２１０ｂ、２１０ｃを用いていたが、この発明は、このようなフ
ライアイ光学系すなわちレンズアレイを用いないプロジェクタにも適用可能である。さら
に、フライアイ光学系２１０ｂ、２１０ｃをロッドインテグレータに置き換えることもで
きる。
【００４９】
また、上記実施形態では、透過型のプロジェクタに本発明を適用した場合の例について
説明したが、本発明は、反射型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、液晶パネル等を含む光変調部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、光変調部が光を反射するタイプであることを意味している。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【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】（ａ）、（ｂ）は、液晶パネル及び偏光切り替え装置の動作タイミングを説明する図である。
【図３】挿抜可能に設けられた半波長位相差板について説明するための図である。
【図４】第２実施形態に係るプロジェクタ本体の構造を概念的に説明する図である。
【符号の説明】
【００５１】
１００…プロジェクションテレビ、  ７０…プロジェクタ、  ６０、２６０…プロジェ
クタ本体、  １０、２１０…光源装置、  ２０、２２０…画像形成光学系、  ３０、２３
０…偏光切り替え装置、  ４０、２４０…投射レンズ、  ５０…導光系
【図１】
2007219353.tif 000003
【図２】
2007219353.tif 000004
【図３】
2007219353.tif 000005
【図４】
2007219353.tif 000006