(57)【要約】【課題】  装置を大型化、コストアップさせずに、偏光眼鏡を利用した立体視を実現することのできるプロジェクタ装置を提供することを目的とする。【解決手段】  プロジェクタ装置１０を、光源１１と、色分解回転フィルタ１２と、第１の偏光分離素子１５と、光路選択回転フィルタ１８と、ビーム分離素子２１と、ＤＭＤ素子２２と、投影レンズ２３と、から構成する。色分解回転フィルタ１２と光路選択回転フィルタ１８によりＰ偏光Ｒ、Ｐ偏光Ｇ、Ｐ偏光Ｂ、Ｓ偏光Ｒ、Ｓ偏光Ｇ、Ｓ偏光Ｂ、の６通りの各色偏光がまんべんなく現れることになる。【選択図】  図１
2007017536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを出力する光源と、
前記光ビームから特定の色成分を時分割的に択一する色分割手段と、
前記光ビームをＰ偏光、Ｓ偏光に分離する偏光分離手段と、
前記Ｐ偏光、Ｓ偏光に分離された光ビームの一方の偏光を透過させ、他方の偏光を遮光する光路選択手段と、
前記Ｐ偏光、Ｓ偏光に分離された光ビームを合成する偏光合成手段と、
１つの反射型画像形成素子と、
前記反射型画像形成素子からの反射光を投影する投影レンズと、を有し、
前記光源と前記色分割手段と前記偏光分離手段と前記光路選択手段と前記偏光合成手段は、前記反射方画像形成素子の前段に配置されることを特徴とするプロジェクタ装置。
【請求項２】
前記プロジェクタ装置は、前記特定の色成分及び前記Ｐ／Ｓ偏光の組み合わせが経時で変化する映像を投影することを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ装置。
【請求項３】
前記色分割手段及び前記光路選択手段は、前記光ビームの焦点に対応する位置に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のプロジェクタ装置。
【請求項４】
前記色分割手段及び前記光路選択手段を前記光ビームの光路に対して斜めに配置することで、前記色分割手段及び前記光路選択手段を前記光ビームの焦点に対応させていることを特徴とする請求項３記載のプロジェクタ装置。
【請求項５】
前記光ビームの光路に反射ミラーを配置し、前記Ｐ偏光、Ｓ偏光の光路長を調整することで、前記色分割手段及び前記光路選択手段を前記光ビームの焦点に対応させていることを特徴とする請求項３記載のプロジェクタ装置。
【請求項６】
前記色分割手段は、前記特定の色成分に対応するカラーフィルタを所定角毎に貼り付けた円盤状の回転フィルタであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のプロジェクタ装置。
【請求項７】
前記光路選択手段は、透光性を有する素材と、遮光性を有する素材とを所定角毎に貼り付けた円盤状の回転フィルタであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のプロジェクタ装置。
【請求項８】
前記色分割手段及び前記光路選択手段を前記光ビームの光路から退避させる退避手段を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のプロジェクタ装置。
【請求項９】
前記色分割手段及び前記光路選択手段は一体的に構成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のプロジェクタ装置。
【請求項１０】
前記偏光合成手段の代わりに、反射面付き１／４波長板を備えることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のプロジェクタ装置。
【請求項１１】
前記色分割手段の代わりに、色プリズムを備えることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のプロジェクタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ装置に関し、特に、立体視を実現することのできるプロジェクタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体視を実現する方法としては、大きく分けて２つの方法がある。１つは実際に物体の３次元映像を出現させる方法であり、もう１つは左右の眼の視差を利用する方法である。
【０００３】
１つ目の方法である実際に物体の３次元映像を出現させる方法としては、ホログラフィや複眼レンズを用いた方法が提案されている。この方法では実際の３次元像を観察するので、視差分離用眼鏡などを要しない、どの角度からでも３次元像を観察できるなどのメリットがある。
【０００４】
しかし、カラー化が困難である点、表示対象物が限定される点、生成画像が小さい点、動画への対応が困難である点、装置が大掛かりなものになる割にその効果は一部の特定性能に限られる点、などのデメリットがあり、使用用途が限定されてしまう。
【０００５】
２つ目の方法である左右の眼の視差を利用する方法は、観察者の左右の眼にそれぞれ異なる像を導くことにより立体像を観察者に知覚させるものである。この方法は、実際に３次元映像を出現させる方法とは異なり、カラー画像や動画に対応することができる。
【０００６】
この左右の眼の視差を利用する方法は、視差分離用の眼鏡を必要とするものと必要としないものに大別できる。
【０００７】
視差分離用の眼鏡を必要としない方法は「自己立体視法」と呼ばれる方法で、右眼像のビームと左眼像のビームを空間的に分離して各々の眼に導くことで立体像を観察者に知覚させるものである。例えば特許文献１では、配列された細短冊形画素と配列された細スリットで右眼用画素と左眼用画素を特定し、右眼用像を右眼のみに、左眼像を左眼のみに導くことで立体像を観察者に知覚させる立体画像表示装置が提案されている。しかし、この方法では右眼用のビームと左眼用のビームを非常に限られた空間に配するので、観察者の位置が著しく制約され、多人数での同時観察が極めて困難となる。
【０００８】
他方の視差分離用の眼鏡を使って左右視差を生じさせる方法は、眼鏡を用いるというわずらわしさはあるものの観察者の位置限定を伴うものではないので、カラー動画を多人数で同時に見るという観点からすれば最も実用性が高いと言える。
【０００９】
視差分離用眼鏡としては、時間で左右交互にＯＮ／ＯＦＦ（透過／遮光）するようなスイッチング眼鏡と、光の偏光を用いて互いに直交する偏光をそれぞれ右眼像と左眼像に振り分ける偏光眼鏡と、が挙げられるが、同時に多人数で見ることや構造上の簡易さを考慮すると、偏光眼鏡のほうが優秀と言える。
【００１０】
このような偏光眼鏡を用いた左右視差に基づく立体視実現方法としては、次の技術が知られている。
【００１１】
特許文献２では、光源３１からの光を２分する偏光分離素子３２と、該２分した光路毎にＤＭＤ素子（Digital Micromirror Device）３３を配置した投射型立体表示装置が提案されている。この装置では、図１４に示すように、偏光分離素子３２で２分された光の一方で右目像を、他方で左眼像を、各ＤＭＤ素子３３を用いて生成し、両者を偏光ビームスプリッタ３４で光路合成して投影レンズ３５からスクリーンに投影する。観察者は、偏光眼鏡を介してスクリーン投影像を見ることで立体視像を得る。
【００１２】
また、特許文献３では、液晶プロジェクタ４１の投影レンズ４２の外に、半分透過・半分反射の光路切り替え回転板４３と、１／２波長板４４と、ミラー４５と、を配置した立体映像投影装置が提案されている。この装置では、図１５に示すように、光路切り替え回転板４３を透過した透過光についてはスクリーンに直接投影し、光路切り替え回転板４３で反射した反射光については１／２波長板４４で偏光を直交方向に変えた後、光路切り替え回転板４３と略平行なミラー４５で反射してスクリーン上に投影する。観察者は、偏光眼鏡を介してスクリーン投影像を見ることで立体視像を得る。
【特許文献１】特開２００４−３２５４９４号公報
【特許文献２】特開２００４−２０５９１９号公報
【特許文献３】特許第３２３９６４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、上記の特許文献２、特許文献３の技術は、以下の問題点を有している。
【００１４】
特許文献２記載の投射型立体表示装置は、簡易構成ながら高い効果を得られるが、ＤＭＤ素子３３を２つの光路にそれぞれ配置するため、ＤＭＤ素子３３同士の位置合わせがシビアとなる。また、ＤＭＤ素子３３を２つ用いるためコスト的に高いものにとなることを避けられない。また、ＤＭＤ素子３３への入射光は斜め入射にする必要があるので、光路の複雑化・装置の大型化が必然となってしまう。
【００１５】
特許文献３記載の立体映像投影装置は、光路切り替え回転板４３を投影レンズ４２の外に配置した構成であるので、光路切り替え回転板４３上での光ビームの光径が太い。それゆえ、ビームが透過部と反射部に同時にかかる時間が長く偏光の分離が確実に行われないため、投影像が劣化してしまう。また、光径が太いゆえ、光路切り替え回転板４３の径も大きくならざるを得ず、ゆえに装置サイズが大型化してしまう。
【００１６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、装置を大型化、コストアップさせずに、偏光眼鏡を利用した立体視を実現することのできるプロジェクタ装置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】
【００１７】
請求項１記載の発明は、光ビームを出力する光源と、前記光ビームから特定の色成分を時分割的に択一する色分割手段と、前記光ビームをＰ偏光、Ｓ偏光に分離する偏光分離手段と、前記Ｐ偏光、Ｓ偏光に分離された光ビームの一方の偏光を透過させ、他方の偏光を遮光する光路選択手段と、前記Ｐ偏光、Ｓ偏光に分離された光ビームを合成する偏光合成手段と、１つの反射型画像形成素子と、前記反射型画像形成素子からの反射光を投影する投影レンズと、を有し、前記光源と前記色分割手段と前記偏光分離手段と前記光路選択手段と前記偏光合成手段は、前記反射型画像形成素子の前段に配置されることを特徴とするプロジェクタ装置である。
【００１８】
請求項１記載の発明によれば、１つの反射型画像形成素子（ＤＭＤ素子）のみで立体視プロジェクタが実現可能となる。また、ＤＭＤ素子より前の光路上に偏光分離素子や各回転フィルタを配置することにより、偏光分離素子や各回転フィルタの小型化や偏光分離の確実性を達成することが可能となる。
【００１９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のプロジェクタ装置において、前記プロジェクタ装置は、前記特定の色成分及び前記Ｐ／Ｓ偏光の組み合わせが経時で変化する映像を投影することを特徴とする。
【００２０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載のプロジェクタ装置において、前記色分割手段及び前記光路選択手段は、前記光ビームの焦点に対応する位置に配置されていることを特徴とする。また、請求項４記載の発明は、請求項３記載のプロジェクタ装置において、前記色分割手段及び前記光路選択手段を前記光ビームの光路に対して斜めに配置することで、前記色分割手段及び前記光路選択手段を前記光ビームの焦点に対応させていることを特徴とする。また、請求項５記載の発明は、請求項３記載のプロジェクタ装置において、前記光ビームの光路に反射ミラーを配置し、前記Ｐ偏光、Ｓ偏光の光路長を調整することで、前記色分割手段及び前記光路選択手段を前記光ビームの焦点に対応させていることを特徴とする。
【００２１】
請求項３から５に記載の発明によれば、焦点に対応していない場合に生じる光ビームの太さにより映像劣化を回避することが可能となる。
【００２２】
請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載のプロジェクタ装置において、前記色分割手段は、前記特定の色成分に対応するカラーフィルタを所定角毎に貼り付けた円盤状の回転フィルタであることを特徴とする。
【００２３】
請求項７記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載のプロジェクタ装置において、前記光路選択手段は、透光性を有する素材と、遮光性を有する素材とを所定角毎に貼り付けた円盤状の回転フィルタであることを特徴とする。
【００２４】
請求項８記載の発明は、請求項１から７のいずれか１項に記載のプロジェクタ装置において、前記色分割手段及び前記光路選択手段を前記光ビームの光路から退避させる退避手段を有することを特徴とする。
【００２５】
請求項８記載の発明によれば、立体映像を投影しない場合の光利用効率を高めることができる。
【００２６】
請求項９記載の発明は、請求項１から８のいずれか１項に記載のプロジェクタ装置において、前記色分割手段及び前記光路選択手段は一体的に構成されていることを特徴とする。
【００２７】
請求項９記載の発明によれば、色分割手段と光路選択手段とが一体構成となるので、装置構成を簡易にすること、装置のコストダウンが可能となる。
【００２８】
請求項１０記載の発明は、請求項１から９のいずれか１項に記載のプロジェクタ装置において、前記偏光合成手段の代わりに、反射面付き１／４波長板を備えることを特徴とする。また、請求項１１記載の発明は、請求項１から１０のいずれか１項に記載のプロジェクタ装置において、前記色分割手段の代わりに、色プリズムを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明により、１つの反射型画像形成素子（ＤＭＤ素子）のみで立体視プロジェクタが実現可能となる。また、ＤＭＤ素子より前の光路上に偏光分離素子や各回転フィルタを配置することにより、偏光分離素子や各回転フィルタの小型化や偏光分離の確実性を達成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】
【００３０】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るプロジェクタ装置１０の概略図を示す。
【００３１】
本実施形態のプロジェクタ装置１０は、リクレクタ付き光源１１と、色分解回転フィルタ１２と、ロッドインテグレータ１３と、第１のレンズ１４と、第１の偏光分離素子１５と、第１のミラー１６と、第２のミラー１７と、光路選択回転フィルタ１８と、第２の偏光分離素子１９と、第２のレンズ２０と、ビーム分離素子２１と、ＤＭＤ素子２２と、投影レンズ２３と、から構成される。
【００３２】
リフレクタ付き光源１１は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色成分を含む光ビームを出力する。なお、出力された光ビームは、放物面鏡からなるリフレクタにより反射され集光される。
【００３３】
色分割手段である色分解回転フィルタ１２は、図２に示すように、ＲＧＢ各色フィルタを１２０度毎に分割して張り付けた円盤状フィルタであり、動力源であるモータの回転に伴って、リフレクタ付き光源１１からの光ビームを光の３原色に時分割する。つまり、経時でＲ光、Ｇ光、Ｂ光を切り替えて透光する。なお、この色分解回転フィルタ１２は、リフレクタにより光ビームが集光する焦点に配設される。
【００３４】
ロッドインテグレータ１３は、色分解回転フィルタ１２を通過した光ビームの光量分布の適正化を行う。第１のレンズ１４は、ロッドインテグレータ１３を通過した光ビームの焦点絞りを行う。
【００３５】
偏光分離手段である第１の偏光分離素子１５は、光ビームの光路に対して所定の角度を有して配置されており（図では４５度）、第１のレンズ１４を通過した光ビームをＰ偏光ビームとＳ偏光ビームに分離する。具体的には、入射した光ビームのうちＰ偏光ビームについては透過させ、Ｓ偏光ビームについては反射させることで、Ｐ／Ｓ偏光を分離する。
【００３６】
第１のミラー１６は、第１の偏光光学素子１５で反射されたＳ偏光ビームを反射し、第１の偏光光学素子１５を透過したＰ偏光ビームと平行化する。
【００３７】
光路選択手段である光路選択回転フィルタ１８は、第１の偏光光学素子１５を透過したＰ偏光ビームと、第１の偏光光学素子１５で反射し第１のミラー１６で反射したＳ偏光ビームと、がフィルタ各端を通過するように設けられた円盤状フィルタであり、図３に示すように一方の半円が遮光面、他方の半円が透光面となっている。該光路選択回転フィルタ１８は動力源であるモータの回転に伴って回転するので、経時で、Ｐ偏光透光／Ｓ偏光遮光と、Ｐ偏光遮光／Ｓ偏光透光と、が交互に切り換わることになる。
【００３８】
なお、色分解回転フィルタ１２と光路選択回転フィルタ１８は、Ｐ偏光Ｒ、Ｐ偏光Ｇ、Ｐ偏光Ｂ、Ｓ偏光Ｒ、Ｓ偏光Ｇ、Ｓ偏光Ｂ、の６通りの各色偏光がまんべんなく現れるような回転比率で駆動する。本実施形態のように、色分解回転フィルタ１２の分割角が１２０°、光路選択回転フィルタ１８の分割角が１８０°の場合には、図４、図５に示すように、両者の回転数比を、１：３、２：１にすれば６通りの各色偏光を順次切り替えることが可能となる。また、色分解回転フィルタ１２の分割角が６０°、光路選択回転フィルタ１８の分割角が１８０°の場合には、図６に示すように両者の回転数比を１：１にすれば６通りの各色偏光を順次切り替えることが可能となる。
【００３９】
第２のミラー１７は、第１の偏光光学素子１５、光路選択回転フィルタ１８を透過した光ビームを第２の偏光分離素子１９に反射させるミラーである。
【００４０】
偏光合成手段である第２の偏光分離素子１９は、光路合成を行う。すなわち、光路選択回転フィルタ１８を透過したＳ偏光と第２のミラー１７で反射したＰ偏光とを第２のレンズ２０に導く。第２のレンズ２０は、ビーム分離素子２１にＰ偏光／Ｓ偏光を導く。
【００４１】
ビーム分離素子２１は、入射された光ビームをＤＭＤ素子２２に導く。反射型画像形成素子であるＤＭＤ素子（Digital Micromirror Device）２２は、ミクロンサイズの極小な鏡を数十万個並べた半導体型投射デバイスであり、各鏡が画素に対応し、光源からの光を反射することで映像を投影する。ここでは、ビーム分離素子２１からの光を投影レンズ２３の方向へ反射する。なお、この反射の際、光ビームの偏光状態（Ｐ偏光／Ｓ偏光）に同期して右眼像、左眼像を形成する。
【００４２】
投影レンズ２３は、ＤＭＤ素子２２からの反射光をスクリーンに向けて投影する。したがって、スクリーン上の画像は右眼像と左眼像が高速で切り替わるような画像になっている。この切り替わりスピードは極めて高速なので、眼の残像現象により切り替わりは知覚されない。このスクリーン上の画像を、画像の偏光方向に合わせた偏光眼鏡を介して見れば、右眼で右眼像を、左眼で左眼像を見ることになるので、ステレオスコープの原理で立体像が見られることになる。
【００４３】
上記のように構成することにより、１つのＤＭＤ素子のみで立体視プロジェクタが実現可能となる。また、ＤＭＤ素子より前の光路上に偏光分離素子や各回転フィルタを配置することにより、偏光分離素子や各回転フィルタの小型化や偏光分離の確実性を達成することが可能となる。
【００４４】
また、極めて高速に駆動するＤＭＤ素子を用いているので動画に対応でき、カラー動画の立体像を実現することが可能となる。また、プロジェクタのスクリーン適視範囲は広い（一般的に、水平１５０°、垂直６０°程度）ので、立体画像を多人数で同時に観察することが可能となる。
【００４５】
＜第１の実施形態／補足＞
第１の実施形態のプロジェクタ装置１０について補足する。上記のような装置構成は立体映像を実現する場合は必須であるが、立体映像を実現しない場合には該構成は必須ではなく、各回転フィルタなどを通過させる必要はない。特に、立体映像再現の場合は、光路選択回転フィルタ１８で光ビームの半分を遮光しているため光利用効率が通常の半分以下となっているので、光路選択回転フィルタ１８を退避させれば（通過させないようにすれば）、光利用効率を高めることができる。
【００４６】
各回転フィルタ、偏光分離素子、光路確保に不必要なミラーの退避は、退避手段としてのレールなどを利用してプロジェクタ装置１０内で退避させても良いし、プロジェクタ装置１０外に取りはずし可能なようにしても良い。図７（ａ）は、色分解回転フィルタ１２と光路選択回転フィルタ１８とを退避させた状態のプロジェクタ装置１０を、同図（ｂ）は、各回転フィルタと各偏光分離素子と光路確保に不必要なミラーとを退避させた状態のプロジェクタ装置１０を示す。
【００４７】
また、上記構成において、色分解回転フィルタ１２と光路選択回転フィルタ１８の配置位置は、上記の形態に限定されるものではなく、光源１１からＤＭＤ素子２２に至る光路中にあればどこにあっても良い。また、両回転フィルタの順番もどちらが先であっても良い。両回転フィルタの回転とＤＭＤ素子２２の駆動との同期がとれてさえいれば問題ないので、該同期が取れる範囲内で光量最適化に適するように配置すれば良い。
【００４８】
また、各回転フィルタは光ビームの焦点に対応させて配置するのが理想である。何故なら、光ビーム焦点ではなくビームに太さがある箇所に回転フィルタを配置してしまうと、光ビームが異なる状態を作出する分割エリアにまたがる時間が生じ形成画像が劣化してしまうからである。これを回避する方法としては、光ビームの太さに対応する遮光帯を回転フィルタに設ける方法やＤＭＤ素子２２の駆動を制御してスクリーンに達する光をカットする方法などがあるが、いずれの方法においても光量ロスで画像が暗くなってしまうので、光ビームはできるだけ絞っておく必要がある。
【００４９】
なお、第１の偏光分離素子１５、第２の偏光分離素子１９としては、偏光ビームスプリッタやワイヤーグリッド型偏光分離素を利用することができる。これらの偏光分離素子は同一種のものであっても、別種（一方がワイヤーグリッド、他方が偏光ビームスプリッタ）であってもかまわない。
＜第２の実施形態＞
次に、図８を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態のプロジェクタ装置１０は第１の実施形態のプロジェクタ装置において、色分解回転フィルタ１２と光路選択回転フィルタ１８とが一体的に形成されている装置構成を持つ。以下、色分解回転フィルタ１２と光路選択回転フィルタ１８とが一体的に形成された円盤状回転フィルタを合成回転フィルタ２４と呼ぶ。
【００５０】
合成回転フィルタ２４のフィルタ分割としては、図９（ａ）（ｂ）に示すようなものにすればよい。このように分割して構成すれば、Ｐ偏光Ｒ、Ｐ偏光Ｇ、Ｐ偏光Ｂ、Ｓ偏光Ｒ、Ｓ偏光Ｇ、Ｓ偏光Ｂ、の６通りの各色偏光をまんべんなく形成することが可能となる。
【００５１】
本実施形態のように、色分解回転フィルタ１２と光路選択回転フィルタ１８とを合成回転フィルタ２４として一体的に構成することにより、回転フィルタが１つで済むので、これを駆動させるモータなどを省くことができ、装置構成を簡易にすること、装置のコストダウンが可能となる。また、色分解回転フィルタ１２と光路選択回転フィルタ１８とで回転あわせをする必要がなくなり、精度良く各色偏光を形成することが可能となる。
【００５２】
＜第３の実施形態＞
次に、図１０を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態のプロジェクタ装置１０は、第２の実施形態のプロジェクタ装置１０において、合成回転フィルタ２４が各光ビーム（Ｐ偏光ビーム／Ｓ偏光ビーム）の焦点に対応するように光ビーム光路に対して角度を持って配置された装置構成を持つ。
【００５３】
第１、第２の実施形態のプロジェクタ装置１０のように、光路選択回転フィルタ１８（合成回転フィルタ２４）を平行関係にあるＰ偏光ビーム／Ｓ偏光ビームに直交させて配置しても、両ビームの光路差により双方ともに焦点配置とはならない。これでは、光ビームに太さがあるため、光ビームが異なる状態を作出する分割エリアにまたがる時間が生じ形成映像が劣化してしまう。
【００５４】
そこで、本実施形態では、合成回転フィルタ２４の両端が各光路の焦点に対応するように、光路に対して角度を持たせて（斜めに）配置する。このように構成することにより、上記の第１、第２の実施形態のプロジェクタ装置１０と比較して、精度の良い画像を形成することが可能となる。
【００５５】
＜第３の実施形態／補足＞
なお、上記の構成においては、光路選択回転フィルタ１８（合成回転フィルタ２４）を光路に対し角度を持たせて配置することで、フィルタの両端が各光路の焦点に対応するようにしているが、図１１に示すように、ミラー（第３のミラー２５）を追加して配置することで光路長を調整し焦点位置がフィルタ両端に来るようにしてもよい。
【００５６】
＜第４の実施形態＞
次に、図１２を参照して、本発明の第４の実施形態について説明する。本実施形態のプロジェクタ装置１０は、リクレクタ付き光源１１と、ロッドインテグレータ１３と、第１のレンズ１４と、偏光分離素子１５と、第１のミラー１６と、第２のミラー１７と、第３のミラー２５と、合成回転フィルタ２４と、反射面付き１／４波長板２６と、ビーム分離素子２１と、ＤＭＤ素子２２と、投影レンズ２３と、から構成される。
【００５７】
光源からの光ビームのうち偏光分離素子１５で反射されたＳ偏光は、第１のミラー１６を介して合成回転フィルタ２４に導かれ、合成回転フィルタ２４の透過後、反射面付き１／４波長板２６で９０度位相差を与えられて折り返される。折り返された反射光は、偏光分離素子１５を透過し、第２のレンズ２０、ビーム分離素子２１に到達する。他方、光源からの光ビームのうち偏光分離素子１５を透過したＰ偏光は、第２、第３のミラーを介して合成回転フィルタ２４に導かれ、合成回転フィルタ２４の透過後、反射面付き１／４波長板２６で９０度位相差を与えられて折り返される。折り返された反射光は、偏光分離素子１５で反射し、第２のレンズ２０、ビーム分離素子２１に到達する。
【００５８】
なお、第２のレンズ２０、ビーム分離素子２１到達後については第１の実施形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００５９】
このように構成することにより、必要とする偏光分離素子が一枚で済むため、コスト的に有利となる。
【００６０】
＜第５の実施形態＞
次に、図１３を参照して、本発明の第５の実施形態について説明する。本実施形態のプロジェクタ装置１０は、上記第１〜第４の実施形態のプロジェクタ装置１０において、ＲＧＢ色分解を色分解回転フィルタ１２（合成回転フィルタ２４）で行うのではなく、ビーム分離素子２１の後段に設けられた色分解プリズム２７で行う構成となっている。
【００６１】
上記の第１〜第４の実施形態のプロジェクタ装置１０の構成では、ＤＭＤ素子２２が１つで済むが、偏光と色の組み合わせが６通り発生するため光の利用効率が下がり、大画面化には向かない。本実施形態のプロジェクタ装置１０では、色分解処理を色分解回転フィルタ１２（合成回転フィルタ２４）で行うのではなく色分解プリズム２７で空間的に行うので光利用効率を第１〜第４の実施形態のプロジェクタ装置１０ほど低下させることがなく、大画面にも対応させることが可能となる。
【００６２】
＜付記事項＞
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施形態の一例を示すものにすぎず、本発明の実施の形態を限定する趣旨のものではない。よって、本発明は上述の実施形態に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形実施を行うことが可能である。例えば、上記実施形態において、第１の偏光分離素子１５はＰ偏光を透過、Ｓ偏光を反射させるとしたが、この逆であっても良い。
【００６３】
また、上記実施形態のプロジェクタ装置１０は、フロントプロジェクタ、リアプロジェクタのいずれの投影方式にも対応可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】第１の実施形態のプロジェクタ装置の構成を示す図である。
【図２】色分解回転フィルタを示す図である。
【図３】光路選択回転フィルタを示す図である。
【図４】色分解回転フィルタと光路選択回転フィルタの回転比が１：３の場合を説明するための図である。
【図５】色分解回転フィルタと光路選択回転フィルタの回転比が２：１の場合を説明するための図である。
【図６】色分解回転フィルタと光路選択回転フィルタの回転比が１：１の場合を説明するための図である。
【図７】装置の構成要素を退避させた状態を示す図である。
【図８】第２の実施形態のプロジェクタ装置の構成を示す図である。
【図９】合成回転フィルタを示す図である。
【図１０】第３の実施形態のプロジェクタ装置の構成を示す図である。
【図１１】第３の実施形態のプロジェクタ装置の構成を示す図である。
【図１２】第４の実施形態のプロジェクタ装置の構成を示す図である。
【図１３】第５の実施形態のプロジェクタ装置の構成を示す図である。
【図１４】従来技術の投射型立体表示装置の概略構成を示す図である。
【図１５】従来技術の投射型立体表示装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０    プロジェクタ装置
１２    色分解回転フィルタ
１５    第１の偏光分離素子
１８    光路選択回転フィルタ
２２    ＤＭＤ素子
２４    合成回転フィルタ
２６    反射面付き１／４波長板
２７    色分解プリズム
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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