(57)【要約】【課題】実質的に長寿命にすることが可能なプロジェクターを提供する。【解決手段】プロジェクター１Ａは、照明光学系と、液晶層４２、及び液晶層４２を駆動する１対の電極を有し、照明光学系から射出された光を変調する液晶パネル３３と、液晶パネル３３によって変調された光を投写する投写光学系と、１対の電極による液晶層４２の駆動が停止された状態で、液晶層を６０℃以上の温度で１０時間以上加熱する加熱部９と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光学系と、
液晶層、及び前記液晶層を駆動する１対の電極を有し、前記照明光学系から射出された光を変調する液晶パネルと、
前記液晶パネルによって変調された光を投写する投写光学系と、
前記１対の電極による前記液晶層の駆動が停止された状態で、前記液晶層を６０℃以上の温度で１０時間以上加熱する加熱部と、を備えるプロジェクター。
【請求項２】
前記加熱部は、前記液晶層を８０℃以上の温度で１６時間以上加熱する、請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項３】
前記加熱部は、前記照明光学系から前記液晶パネルへの光の射出が停止された状態で前記液晶層を加熱する、請求項１又は２に記載のプロジェクター。
【請求項４】
前記液晶パネルを駆動する駆動部を備え、
前記１対の電極は、前記駆動部から供給される駆動信号により前記液晶層を駆動し、
前記加熱部は、前記一対の電極による前記液晶層の駆動の停止を示す制御信号を前記駆動部から受けて前記液晶層の加熱を開始する、請求項１から３のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項５】
前記液晶パネルが反射型の液晶パネルであって、
前記加熱部は、前記液晶パネルに対して前記照明光学系から光が入射する側と反対側にて前記液晶パネルに接触するヒーターを有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項６】
前記液晶パネルが透過型の液晶パネルであって、
前記加熱部は、前記液晶パネルにおいて前記照明光学系から光が入射する領域の外側にて前記液晶パネルに接触するヒーターを有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクターは、照明光学系から射出された光を液晶パネル等によって変調して画像を形成し、形成した画像を投写光学系によって拡大して投写することができる。液晶パネルは、液晶装置は、１対の基板に挟持された液晶層に電界を印加することによって、液晶層を通る光の偏光状態を制御することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３０１００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、液晶層は、有機系材料で形成されており、光吸収や温度上昇によって分解や変質が生じてしまう。液晶層の分解や変質が進行すると、液晶層にイオンの偏り等が発生して、液晶層に直流成分が印加されることがある。この直流成分は、画像形成時に液晶層に印加される電界に影響を与えてしまい、液晶層を通った光が所望の偏光状態にならなくなる一因になる。結果として、表示画像にちらつきや焼付きを生じて、表示品質が低下してしまう。また、極端な場合には、表示品質が使用に耐えないレベルまで低下して、プロジェクターが実質的に短寿命になる可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑み成されたものであって、実質的に長寿命にすることが可能なプロジェクター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】
本発明のプロジェクターは、照明光学系と、液晶層、及び前記液晶層を駆動する１対の電極を有し、前記照明光学系から射出された光を変調する液晶パネルと、前記液晶パネルによって変調された光を投写する投写光学系と、前記１対の電極による前記液晶層の駆動が停止された状態で、前記液晶層を６０℃以上の温度で１０時間以上加熱する加熱部と、を備える。
【０００７】
このようにすれば、１対の電極による液晶層の駆動が停止した状態で、加熱部によって液晶層が加熱されるので、液晶層の分解等によって発生した電荷の偏りが緩和される。したがって、電荷の偏りによって液晶層に印加される直流成分を減らすことができ、直流成分により発生するちらつきや焼付き等の表示不良を減らすことができる。よって、表示品質が所定のレベルよりも低下することによるプロジェクターの短寿命化を抑制することができ、プロジェクターを実質的に長寿命にすることができる。
【０００８】
上記のプロジェクターにおいて、前記加熱部は、前記液晶層を８０℃以上の温度で１６時間以上加熱してもよい。
【０００９】
このようにすれば、液晶層の分解等によって発生した電荷の偏りが格段に緩和されるので、直流成分により発生する表示不良を格段に減らすことができ、表示品質が所定のレベルよりも低下することによるプロジェクターの短寿命化を格段に抑制することができる。
【００１０】
上記のプロジェクターにおいて、前記加熱部は、前記照明光学系から前記液晶パネルへの光の射出が停止された状態で前記液晶層を加熱してもよい。
【００１１】
このようにすれば、液晶層に照明光学系からの光が入射しない状態で液晶層を加熱するので、光による液晶層の分解や劣化等がほとんど進行しない状態で液晶層の電荷の偏りを緩和することができ、電荷の偏りによって液晶層に印加される直流成分を効果的に減らすことができる。
【００１２】
上記のプロジェクターは、前記液晶パネルを駆動する駆動部を備え、前記１対の電極は、前記駆動部から供給される駆動信号により前記液晶層を駆動し、前記加熱部は、前記一対の電極による前記液晶層の駆動の停止を示す制御信号を前記駆動部から受けて前記液晶層の加熱を開始してもよい。
【００１３】
このようにすれば、加熱部は、液晶パネルを駆動する駆動部から液晶層の駆動の停止を示す制御信号を受けて液晶層の加熱を開始するので、液晶層を加熱するタイミングを高精度に管理することができる。
【００１４】
上記のプロジェクターは、前記液晶パネルが反射型の液晶パネルであって、前記加熱部は、前記液晶パネルに対して前記照明光学系から光が入射する側と反対側にて前記液晶パネルに接触するヒーターを有していてもよい。
【００１５】
このようにすれば、反射型の液晶パネルに対して照明光学系から光が入射する側と反対側にて、ヒーターが液晶パネルに接触しているので、ヒーターが液晶パネルへ入射する光及び液晶パネルから射出された光を遮ることがなく、またヒーターにより液晶パネルを効果的に加熱することができる。
【００１６】
上記のプロジェクターは、前記液晶パネルが透過型の液晶パネルであって、前記加熱部は、前記液晶パネルにおいて前記照明光学系から光が入射する領域の外側にて前記液晶パネルに接触するヒーターを有していてもよい。
【００１７】
このようにすれば、透過型の液晶パネルにおいて照明光学系から光が入射する領域の外側にて、ヒーターが液晶パネルに接触しているので、ヒーターが液晶パネルへ入射する光及び液晶パネルから射出された光を遮ることがなく、またヒーターにより液晶パネルを効果的に加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態のプロジェクターの構成を示す図である。
【図２】第１実施形態の液晶パネルと加熱部の構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態の液晶パネルの構成を示す図である。
【図４】液晶層の劣化前後のＶＴ特性の比較を示すグラフである。
【図５】光照射時間に対する信号レベルの変化を示すグラフである。
【図６】加熱時間に対する信号レベルの変化を示すグラフである。
【図７】第２実施形態のプロジェクターの構成を示す図である。
【図８】第２実施形態の液晶パネル及び加熱部の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態及び実施例について図面を参照しながら説明する。説明に用いる図面中の構造の寸法や縮尺は、実際と異なることがある。
【００２０】
図１は、本実施形態のプロジェクターの構成を示す図である。図２は、本実施形態の液晶パネルと加熱部の構成を示す模式図である。図３は、本実施形態の液晶パネルの構成を示す図である。
【００２１】
図１に示すプロジェクター１Ａは、照明光学系２、青用の画像形成系３、緑用の画像形成系４、赤用の画像形成系５、色合成部６、投写光学系７を備える。また、プロジェクター１Ａは、図２に示す駆動部８、及び加熱部９を備える。
【００２２】
照明光学系２は、青色光Ｌ１と、緑色光Ｌ２と、赤色光Ｌ３とを個別に射出することができる。本実施形態の照明光学系２は、光源部１０、インテグレーター光学系１１、及び色分離光学系１２を備える。
【００２３】
光源部１０は、波長が４５０ｎｍ以上４９５ｎｍ未満の青色光Ｌ１、波長が４９５ｎｍ以上５７０ｎｍ未満の緑色光Ｌ２、及び波長が６２０ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の赤色光Ｌ３を含んだ白色光Ｌを射出することができる。インテグレーター光学系１１は、光源部１０から射出された白色光Ｌの照度を均一化し、また偏光状態を揃えることができる。色分離光学系１２は、インテグレーター光学系１１から射出された白色光Ｌを青色光Ｌ１、緑色光Ｌ２、及び赤色光Ｌ３に分離することができる。
【００２４】
本実施形態の光源部１０は、白色光を放射する光源ランプ１３、及び回転放物面状の反射面を有するリフレクター１４を備える。光源ランプ１３から放射された白色光は、リフレクター１４によって一方向に向って反射し、略平行な光線束となる。光源ランプ１３は、例えばメタルハライドランプ、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ等により構成される。リフレクター１４は、インテグレーター光学系１１へ入射する。リフレクター１４は、反射面が回転楕円面状であってもよく、この場合には、リフレクターから射出された白色光を平行化する平行化レンズが用いられることがある。
【００２５】
本実施形態のインテグレーター光学系１１は、第１レンズアレイ１５、第２レンズアレイ１６、偏光変換素子１７、及び重畳レンズ１８を備える。
【００２６】
第１レンズアレイ１５及び第２レンズアレイ１６は、それぞれ、光源部１０の光軸と直交する平面に二次元的に配列された複数のマイクロレンズを有する。第１レンズアレイ１５のマイクロレンズは、第２レンズアレイ１６のマイクロレンズと１対１の対応で設けられている。複数のマイクロレンズは、光源部１０の光軸に直交する平面での形状が、後述する液晶パネル３３の被照明領域と相似形状（ここでは、略矩形）である。被照明領域は、液晶パネル３３において複数の画素が配列された領域の全体を含む領域である。
【００２７】
偏光変換素子１７は、光源部１０の光軸と直交する平面に二次元的に配列された複数のセルを有する。偏光変換素子１７のセルは、第２レンズアレイ１６のマイクロレンズと１対１の対応で設けられている。複数のセルは、それぞれ、偏光ビームスプリッター膜（以下、ＰＢＳ膜という）、１／２位相板、及び反射ミラーを有する。
【００２８】
光源部１０から第１レンズアレイ１５へ入射した白色光Ｌは、マイクロレンズごとに集光され、複数の部分光束に分かれる。第１レンズアレイ１５の各マイクロレンズから射出された部分光束は、このマイクロレンズと対応する第２レンズアレイ１６のマイクロレンズに結像して、マイクロレンズに二次光源を形成する。第２レンズアレイ１６の各マイクロレンズから射出された部分光束は、このマイクロレンズと対応する偏光変換素子１７のセルに入射する。
【００２９】
偏光変換素子１７は、第２レンズアレイ１６と重畳レンズ１８との間の光路に配置されている。偏光変換素子１７の各セルへ入射した部分光束は、ＰＢＳ膜に対するＰ偏光とＳ偏光とに分離される。分離された一方の偏光は、反射ミラーで反射した後に１／２位相板を通り、他方の偏光と偏光状態が揃えられる。本実施形態において、偏光変換素子１７の各セルは、各セルへ入射した部分光束の偏光状態を、各画像形成系の偏光分離素子３２（後述する）に対するＰ偏光に揃えることができる。偏光変換素子１７の複数のセルから射出された複数の部分光束は、重畳レンズ１８で屈折することによって、各画像形成系の液晶パネル３３の被照明領域に重畳される。
【００３０】
色分離光学系１２は、第１ダイクロイックミラー２０、第２ダイクロイックミラー２１、第３ダイクロイックミラー２２、第１反射ミラー２３、及び第２反射ミラー２４を備える。第１ダイクロイックミラー２０は、赤色光Ｌ３が透過し、かつ緑色光Ｌ２及び青色光Ｌ１が反射する特性を有する。第２ダイクロイックミラー２１は、赤色光Ｌ３が反射し、かつ緑色光Ｌ２及び青色光Ｌ１が透過する特性を有する。第３ダイクロイックミラー２２は、緑色光Ｌ２が反射し、かつ青色光Ｌ１が透過する特性を有している。第１ダイクロイックミラー２０及び第２ダイクロイックミラー２１は、互いに略直交するように、かつインテグレーター光学系１１の光軸と略４５°の角度をなすように配置されている。
【００３１】
色分離光学系１２へ入射した白色光Ｌのうちの赤色光Ｌ３は、第２ダイクロイックミラー２１で反射し、次いで第１反射ミラー２３で反射して、赤用の画像形成系５へ入射する。色分離光学系１２へ入射した白色光Ｌのうちの青色光Ｌ１及び緑色光Ｌ２は、第１ダイクロイックミラー２０で反射し、次いで第２反射ミラー２４で反射した後に、第３ダイクロイックミラー２２へ入射する。第３ダイクロイックミラー２２へ入射した緑色光Ｌ２は、第３ダイクロイックミラー２２で反射して、緑用の画像形成系４へ入射する。第３ダイクロイックミラー２２へ入射した青色光Ｌ１は、第３ダイクロイックミラー２２を透過して、青用の画像形成系３へ入射する。
【００３２】
青用の画像形成系３、緑用の画像形成系４、及び赤用の画像形成系５は、ほぼ同様の構成である。本実施形態では、各画像形成系の構成について、青用の画像形成系３を代表的に説明する。青用の画像形成系３は、入射側偏光板３１、偏光分離素子３２、液晶パネル３３、及び射出側偏光板３４を備える。
【００３３】
色分離光学系１２から射出された青色光Ｌ１は、入射側偏光板３１へ入射した後に偏光分離素子３２へ入射し、次いで液晶パネル３３へ入射して変調されるとともに液晶パネル３３で反射し、偏光分離素子３２へ再度入射する。射出側偏光板３４は、液晶パネル３３で反射した後に偏光分離素子３２で反射した青色光Ｌ１が入射する位置に配置されている。
【００３４】
偏光分離素子３２は、入射側偏光板３１と液晶パネル３３との間の光路に対して傾斜（ここでは略４５°）して配置されている。偏光分離素子３２は、入射する青色光Ｌ１のうちのＰ偏光が透過し、かつＳ偏光が反射する特性を有する。本実施形態の偏光分離素子３２は、ワイヤーグリッド型の偏光分離素子であり、ガラス等からなる誘電体層と、偏光分離素子３２に対するＳ偏光と平行な方向に延びる複数の金属線とを有する。なお、偏光分離素子３２は、偏光ビームスプリッタープリズムであってもよい。
【００３５】
入射側偏光板３１及び射出側偏光板３４は、それぞれ、透過軸に平行な直線偏光を通し、かつ透過軸と直交する吸収軸に平行な直線偏光を吸収する特性を有する。入射側偏光板３１の透過軸は、偏光分離素子３２に対するＰ偏光とほぼ平行に設定されている。射出側偏光板３４の透過軸は、偏光分離素子３２に対するＳ偏光とほぼ平行に設定されている。
【００３６】
図３に示すように液晶パネル３３は、素子基板４０、対向基板４１、液晶層４２、及び補償板４３を備える。素子基板４０は、対向基板４１と対向して設けられている。液晶層４２は、素子基板４０と対向基板４１との間に封入されている。補償板４３は、対向基板４１に対して液晶層４２と反対に設けられている。
【００３７】
本実施形態の液晶パネル３３は、反射型の液晶パネルである。入射側偏光板３１から偏光分離素子３２を通った青色光Ｌ１は、補償板４３へ入射した後に対向基板４１を通り、次いで液晶層４２へ入射した後に素子基板４０で反射して折り返される。青色光Ｌ１は、液晶層４２を通る間に変調され、液晶層４２から射出された後に対向基板４１へ入射し、次いで補償板４３を通って液晶パネル３３から射出される。
【００３８】
素子基板４０は、シリコン基板やガラス基板を基体として構成される。シリコン基板を用いる場合には、いわゆるＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｏｎ  ｓｉｌｉｃｏｎ）になる。素子基板４０は、複数のゲート線４４、複数のソース線４５、複数の薄膜トランジスター（以下、ＴＦＴ４６という）、及び画素電極４７を備える。
【００３９】
複数のゲート線４４は、互いにほぼ平行に延びている。複数のソース線４５は、互いにほぼ平行に延びている。ゲート線４４は、ソース線４５とほぼ直交している。ＴＦＴ４６は、ゲート線４４がソース線４５と交差する部分ごとに設けられている。ＴＦＴ４６のゲート電極は、ゲート線４４と電気的に接続されている。ＴＦＴ４６のソース領域は、ソース線４５と電気的に接続されている。
【００４０】
ゲート線４４とソース線４５とに囲まれる部分は、１つの画素Ｐに対応している。画素電極４７は、各画素Ｐと１対１の対応で設けられている。本実施形態の画素電極４７は、金属材料からなり、鏡面反射板を兼ねている。図３では、画素電極４７を切欠いて、画素電極４７の下地側を模式的に図示している。実際には、画素電極４７は、平坦化層や絶縁層を介してゲート線４４、ソース線４５、ＴＦＴ４６を被覆しており、画素Ｐの開口率が高められている。画素電極４７は、ＴＦＴ４６のドレイン領域と電気的に接続されている。画素電極４７を覆って、図示略の配向膜が設けられている。
【００４１】
対向基板４１は、ガラス基板等の透光性を有する基板を基体として構成されている。対向基板４１の液晶層４２側には、例えばインジウム錫酸化物等の透明導電材料からなる共通電極が設けられている。この共通電極と画素電極４７は、液晶層４２に電界を印加して液晶層４２を駆動する１対の電極を構成している。共通電極の液晶層４２側には、配向膜が設けられている。素子基板４０や対向基板４１に設けられる配向膜は、例えば斜方蒸着法等により形成された無機配向膜である。
【００４２】
液晶層４２は、例えばＶＡモードやＴＮモード等の液晶層により構成される。ＶＡモードの液晶層を採用する場合に、素子基板４０と対向基板４１とのセルギャップは、例えば２．０μｍ程度であり、このセルギャップに液晶材料が封入されて液晶層４２が構成されている。液晶材料は、誘電率異方性が負であり、複屈折性Δｎが例えば０．１２のものである。液晶層４２に含まれる液晶分子４８は、素子基板４０の基板面に沿う方向を基準（０°）としたプレチルト角θが例えば８７°程度である。補償板４３は、例えばネガのＣプレートにより構成される。補償板４３は、液晶分子４８のプレチルトにより生じる位相差を補償するように、素子基板４０の基板面に沿う方向に対して略４．５°程度傾けて設けられている。
【００４３】
以上のような構成の液晶パネル３３において、ゲート線４４に選択パルスが供給されると、このゲート線４４に接続されたＴＦＴ４６がオンになる。ＴＦＴ４６がオンになった状態で、画素Ｐごとの階調値に応じたソース信号がソース線４５に供給され、ソース信号がＴＦＴ４６を経て画素電極４７に供給される。画素電極４７にソース信号が供給されると、この画素電極４７と共通電極との間に電界が印加され、この電界に応じて液晶層４２の液晶分子４８の方位角が画素Ｐごとに変化する。画素Ｐへ入射した青色光Ｌ１は、この画素Ｐにおける液晶層４２の液晶分子４８の方位角に応じて偏光状態が変化する。
【００４４】
本実施形態では、任意の１画素Ｐにおける液晶層４２に電界が印加されていない状態で、この画素Ｐへ入射した青色光Ｌ１は、ほぼ偏光状態が変化せずにＰ偏光のまま射出される。任意の１画素Ｐにおける液晶層４２に電界が印加されている状態で、この画素Ｐへ入射した青色光Ｌ１は、画像データに規定された階調値に応じた比率で、偏光分離素子３２に対するＰ偏光がＳ偏光へ変化する。すなわち、液晶層４２を通った青色光Ｌ１のうち偏光分離素子３２に対するＳ偏光は、画像を示す光である。
【００４５】
液晶パネル３３から射出された青色光Ｌ１のうち、偏光分離素子３２に対するＰ偏光は、偏光分離素子３２を透過する。液晶パネル３３から射出された青色光Ｌ１のうち、偏光分離素子３２に対するＳ偏光は、偏光分離素子３２で反射して進行方向が変化し、射出側偏光板３４へ入射する。射出側偏光板３４へ入射した青色光Ｌ１のうち、偏光分離素子３２に対するＳ偏光は、射出側偏光板３４を透過して、色合成部６へ入射する。
【００４６】
色合成部６は、ダイクロイックプリズム等により構成される。ダイクロイックプリズムは、４つの三角柱プリズムが互いに貼り合わされた構造である。各三角柱プリズムにおいて貼り合わされる面は、ダイクロイックプリズムの内面になる。ダイクロイックプリズムは、赤色光Ｌ３が反射し、かつ緑色光Ｌ２及び青色光Ｌ１が透過する特性の波長選択膜と、青色光Ｌ１が反射し、かつ緑色光Ｌ２及び赤色光Ｌ３が透過する特性の波長選択膜が互いに直交して上記の内面に形成された構造である。
【００４７】
ダイクロイックプリズムへ入射した緑色光Ｌ２は、波長選択面を通ってそのまま射出される。ダイクロイックプリズムへ入射した青色光Ｌ１及び赤色光Ｌ３は、波長選択面で選択的に反射あるいは透過して、緑色光Ｌ２の射出方向と同じ方向に射出される。このように、３つの色光は、重ね合わされて合成され、フルカラーの画像を示す合成光となり投写光学系７へ入射する。この合成光が投写光学系７によって投写面上で結像することにより、投写面にフルカラーの画像が表示される。
【００４８】
ところで、液晶層４２は、有機系材料で形成されており、光吸収や温度上昇によって分解や変質が生じてしまう。液晶層の分解や変質が進行すると、液晶層にイオンの偏り等が発生して、液晶層に直流成分が印加されることがある。この直流成分は、画像形成時に液晶層に印加される電界に影響を与えてしまう。
【００４９】
図４は、光照射による液晶層の劣化前後のＶＴ特性の比較を示すグラフである。図４のグラフにおいて、縦軸は画像形成系の透過率（明るさ）を示し、横軸は信号レベル（印加電圧）を示す。信号レベルは、画素値に対応した値であり、例えば最も暗い表示のときに０、最も明るい表示のときに２５５となる２５６階調である。
【００５０】
図４に示すように、光照射により液晶層が劣化した後のＶＴ特性は、信号レベルに対する透過率（明るさ）が液晶層の劣化前よりも低下する傾向がある。すなわち、所定の階調を表示すべく液晶パネルに信号を供給すると、所望の階調よりも暗い階調で表示されてしまう。これにより、全体として暗い画像が表示されてしまったり、液晶層の劣化が局所的に生じている場合には局所的に暗い部分が生じてしまったりして、画像の表示品質が低下してしまう。
【００５１】
図５は、光照射時間に対する信号レベルの変化を示すグラフである。図５のグラフにおいて、縦軸は所定の階調を表示する上で必要な信号レベルを示し、横軸は光照射を開始してからの時間を示す。図５に示すように、光照射時間が長くなるにつれて、１０％階調、５０％階調、及び全１００％階調（白）のいずれについても所定の階調を表示する上で必要な信号レベルが上昇している。
【００５２】
これは、光照射時間が長くなるほど、すなわち画像の表示を行った時間が長くなるほど、画像データに規定された階調に相当する信号レベルを供給しても、所望の階調を表示する上で信号レベルの不足が顕著になることを意味する。換言すると、画像データに対応した電圧を１対の電極に印加しても液晶層に印加される電界が所望の強度にならずに、液晶層を通る光が所望の偏光状態にならなくなり、所望の階調の表示ができなくなる。
【００５３】
本実施形態のプロジェクター１Ａは、加熱部９が液晶層を加熱することによって、上記の表示不良を緩和することができる。図３に示す加熱部９は、液晶層４２を直接的又は間接的に加熱可能なヒーター５１、液晶層４２の温度を直接的又は間接的に計測可能な温度センサー５２、及びヒーター５１を制御する温度コントローラー５３を有する。
【００５４】
駆動部８は、画像を表示するときに、プロジェクター１Ａの外部のＰＣやＤＶＤプレイヤーから受け取った画像データに基づいて、液晶パネル３３を駆動するための駆動信号を生成し、この駆動信号を液晶パネル３３へ供給する。この駆動信号は、各画素Ｐに対応するＴＦＴ４６のオンオフを制御するタイミング信号と、各画素Ｐで表示すべき階調を示すソース信号を含む。駆動部８は、画像の表示を終了するときに、液晶層４２の駆動の停止を示す制御信号を加熱部９へ出力し、また照明光学系から液晶パネル３３への光の射出を停止させる。
【００５５】
本実施形態のヒーター５１は、液晶層４２の厚み方向から見て液晶層４２のほぼ全域と重なるように配置されており、液晶パネル３３と接触している。ヒーター５１は、画素電極４７の反射面に対して液晶層４２とは反対側に配置されている。ヒーター５１は、素子基板４０において液晶層４２とは反対を向く面に、取付けられている。ヒーター５１は、例えばペルチェ素子等により構成され、温度コントローラー５３から供給される駆動電力に応じた熱量だけ発熱する。ヒーター５１は、その熱が素子基板４０を介して液晶層４２に伝わることによって、間接的に液晶層４２を加熱することができる。
【００５６】
温度センサー５２は、素子基板４０においてヒーター５１が取付けられた領域の周辺に取付けられている。温度センサー５２は、素子基板４０を介して液晶層４２の温度を間接的に計測可能である。温度センサー５２は、液晶層４２の温度に対応する測定結果を示す情報を温度コントローラー５３へ出力する。
【００５７】
本実施形態の温度コントローラー５３は、液晶層４２の駆動の停止を示す制御信号を駆動部８から受け取る。制御信号は、液晶パネル３３に対して電力の供給を停止することを示す信号である。温度コントローラー５３は、液晶層の駆動が停止された状態でヒーター５１にヒーター５１を駆動する駆動電力を供給し、ヒーター５１に液晶層４２の加熱を開始させる。すなわち、加熱部９は、照明光学系２から液晶パネル３３への光の射出が停止された状態で液晶層４２を加熱する。
【００５８】
温度コントローラー５３は、温度センサー５２から出力された測定結果を示す情報に基づいて、液晶層４２が所定の温度になるように、ヒーター５１を駆動するための駆動電力を調整する。また、温度コントローラー５３は、ヒーター５１による液晶層４２の加熱を開始してから所定の時間が経過した後に、ヒーター５１に対する駆動電力の供給を停止し、ヒーター５１による液晶層４２の加熱を停止することができる。
【００５９】
図６は、加熱時間に対する信号レベルの変化を示すグラフである。図６のグラフにおいて、縦軸は所定の階調を表示する上で必要な信号レベルを示し、横軸は液晶層が８０℃に保持されている時間（加熱時間）を示す。図６に示すように、液晶層が加熱されている時間が長くなるほど、１０％階調、５０％階調、及び全１００％階調（白）のいずれについても所定の階調を表示する上で必要な信号レベルが劣化前の信号レベルに近づいている。このことは、加熱時間が長くなるにつれて、画像データに規定された階調に相当する信号レベルを供給した場合に、液晶層に印加される電界が所望の強度に近くなり、表示不良が緩和されることを意味する。
【００６０】
本実施形態の加熱部９は、液晶層を６０℃以上の温度で１０時間以上加熱するようになっており、これにより表示不良を許容範囲内まで減らすことができる。加熱部９は、液晶層を８０℃以上の温度で１６時間以上加熱するようになっていてもよく、これにより液晶層の電荷の偏りをさらに減らすことができる。
【００６１】
以上のような構成のプロジェクター１Ａは、加熱部９が液晶層４２の駆動が停止された状態で液晶層４２を６０℃以上の温度で１０時間以上加熱するので、液晶層４２の電荷の偏りが緩和される。したがって、電荷の偏りによって液晶層４２に印加される直流成分を減らすことができ、直流成分により発生するちらつきや焼付き等の表示不良を減らすことができる。よって、表示品質が所定のレベルよりも低下することによるプロジェクターの短寿命化を抑制することができ、プロジェクターを実質的に長寿命にすることができる。
【００６２】
また、液晶層４２に照明光学系２からの光が入射しない状態で液晶層４２を加熱するので、光による液晶層４２の分解や劣化等がほとんど進行しない状態で液晶層４２の電荷の偏りを緩和することができ、プロジェクターの短寿命化を効果的に抑制することができる。
【００６３】
また、加熱部９は、液晶パネル３３を駆動する駆動部８から液晶層４２の駆動の停止を示す制御信号を受けて液晶層４２の加熱を開始するので、液晶層４２を加熱するタイミングを高精度に管理することができる。さらに、加熱部９は、所定の時間が経過した後に、液晶パネルの加熱を停止するので、液晶層４２を加熱する時間を高精度に管理することができる。
【００６４】
また、反射型の液晶パネルに対して照明光学系から光が入射する側と反対側にて、ヒーターが液晶パネルに接触しているので、ヒーターが液晶パネルへ入射する光及び液晶パネルから射出された光を遮ることがなく、またヒーターにより液晶パネルを効果的に加熱することができる。
【００６５】
次に、第２実施形態について説明する。図７は、第２実施形態のプロジェクターの構成を示す図である。図８は、第２実施形態の液晶パネル及び加熱部の構成を示す模式図である。
【００６６】
図７及び図８に示すプロジェクター１Ｂは、各画像形成系が透過型の液晶パネルを用いて構成されている。本実施形態において、各画像形成系の構成と配置が第１実施形態から変更されており、照明光学系２から射出された光が各画像形成系へ入射するように色分離光学系１２を構成する部材の配置が変更されている。
【００６７】
青用の画像形成系３、緑用の画像形成系４、及び赤用の画像形成系５は、ほぼ同様の構成である。本実施形態では、各画像形成系の構成について、青用の画像形成系３を代表的に説明する。青用の画像形成系３は、入射側偏光板３１、透過型の液晶パネル５５、及び射出側偏光板３４を備える。透過型の液晶パネル５５は、通常の透過型の液晶パネル等である。本実施形態において、入射側偏光板３１と射出側偏光板３４は、実際には液晶パネル５５と一体化されている。
【００６８】
図８に示す加熱部５６は、液晶パネル５５において照明光学系２から光が入射する被照明領域Ａ１の外側にて液晶パネル５５に接触するヒーター５７を有する。ヒーター５７は、第１実施形態と同様に、温度コントローラー５３によって制御され、液晶パネル５５を被照明領域Ａ１の外側から加熱することによって液晶パネル５５内の液晶層を加熱することができる。
【００６９】
以上のような構成のプロジェクター１Ｂは、第１実施形態と同様に、加熱部５６が液晶層の駆動が停止された状態で液晶層を加熱するので液晶層４２の電荷の偏りが緩和され、プロジェクターを実質的に長寿命にすることができる。また、液晶パネル５５の被照明領域Ａ１の外側にて、ヒーター５７が液晶パネル５５に接触しているので、ヒーター５７が液晶パネル５５へ入射する光及び液晶パネル５５から射出された光を遮ることがなく、またヒーター５７により液晶パネル５５を効果的に加熱することができる。
【００７０】
なお、本発明の技術範囲は、上記の実施形態に限定されるものではない。上記の実施形態で説明した要件は、適宜組み合わせることができる。また、上記の実施形態で説明した要件の少なくとも１つは、省略されることある。
【００７１】
上記の実施形態において、照明光学系２は、光源ランプ１３から出射された白色光を３色の光に色分離し、各色の光ごとに各色用の画像形成系を照明する構成であるが、その構成に限定はない。例えば、照明光学系は、各色の光を直接的に発光するレーザーダイオードや発光ダイオード等の固体光源を備え、各色用の固体光源から出射された各色の光により各色用の画像形成系を照明する構成でもよい。
【００７２】
また、青色光又は紫外光を発光する固体光源と、この固体光源から出射された光源光を受けて光源光よりも長波長の光を出射する蛍光体とを備え、蛍光体から出射された光により画像形成系を照明する構成でもよい。この構成において、照明光学系は、固体光源から出射された光と蛍光体から出射された光とが合わさって白色光となり、この白色光を３色の光に色分離し、各色の光ごとに各色用の画像形成系を照明する構成でもよい。また、固体光源から出射された青色光をハーフミラーなどで複数の光線束に分離し、分離された１つの光線束により青用の画像形成系を照明するとともに、分離された他の光線束を蛍光体で色変換した光により他色用の画像形成を照明する構成でもよい。
【００７３】
上記の実施形態では、３板式のプロジェクターを説明しているが、上記のプロジェクターは、例えばフィールドシーケンシャル方式等の単板式のプロジェクターでもよい。上記の実施形態のプロジェクターは、ヘッドマウントディスプレイやヘッドアップディスプレイなどにも利用できる。
【符号の説明】
【００７４】
１Ａ、１Ｂ・・・プロジェクター、２・・・照明光学系、８・・・駆動部、９・・・加熱部、３３・・・液晶パネル（反射型の液晶パネル）、４２・・・液晶層、５１・・・ヒーター、５５・・・液晶パネル（透過型の液晶パネル）、５６・・・加熱部、５７・・・ヒーター
【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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