(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調素子と、この変調素子を照明する光源及び照明装置と、前記変調素子の光学像を結像する結像手段とを具備し、時分割で色再現を行うためのシーケンシャルカラーシャッターが前記光源と前記結像手段との間に配置されると共に走査線方向に複数に分割され、これらの分割ブロックの色切替えが前記変調素子の行電極群のデータ書換えのタイミングに同期し、かつ、前記シーケンシャルカラーシャッターの透過光以外の光の少なくとも一部を前記光源側に反射する第１の反射手段と、この反射光を更に前記光源側で反射して前記シーケンシャルカラーシャッターへ入射させるための第２の反射手段とが設けられているプロジェクター装置において、
前記シーケンシャルカラーシャッターの各分割ブロックの光透過率立下りのタイミン  グが、対応する行電極群先頭行のデータ書換えのタイミングに概ね一致し、開口時間が  下記式（１）で示され、隣接する分割ブロックの開口タイミングがｔTFT／Ｎずれており、
【数１】
0004224752.tif 000008
（ｔcs：開口時間、
ｆ  ：フレーム周波数、
ｍ  ：シーケンシャルカラー数、
ｔTFT：データ書換え時間、
Ｎ  ：分割数、
ｔLC：カラーシャッターを構成する液晶の立下り応答時間）
前記変調素子と前記シーケンシャルカラーシャッターとの位置合わせのマージンをｄ  とし、行電極走査方向の有効範囲をＬ、フレーム周波数をｆ、シーケンシャルカラー数  をｍとしたとき、シャッターの開口時間を
Ｔｔ＝（ｄ／Ｌ）×（１／ｍｆ）
だけ短くした
ことを特徴とするプロジェクター装置。
【請求項２】
変調素子と、この変調素子を照明する光源及び照明装置と、前記変調素子の光学像を結像する結像手段とを具備し、時分割で色再現を行うためのシーケンシャルカラーシャッターが前記光源と前記結像手段との間に配置されると共に走査線方向に複数に分割され、これらの分割ブロックの色切替えが前記変調素子の行電極群のデータ書換えのタイミングに同期し、かつ、前記シーケンシャルカラーシャッターの透過光以外の光の少なくとも一部を前記光源側に反射する第１の反射手段と、この反射光を更に前記光源側で反射して前記シーケンシャルカラーシャッターへ入射させるための第２の反射手段とが設けられているプロジェクター装置において、
前記シーケンシャルカラーシャッターの各分割ブロックの光透過率立下りのタイミン  グが、対応する行電極群先頭行のデータ書換えのタイミングに概ね一致し、開口時間が  下記式（２）で示され、隣接する分割ブロックのタイミングが１／Ｎｆずれている
ことを特徴とするプロジェクター装置。
【数２】
0004224752.tif 000009
（ｔcs：開口時間、
ｆ  ：フレーム周波数、
ｍ  ：シーケンシャルカラー数、
Ｎ  ：分割数、
ｔLC：カラーシャッターを構成する液晶の立下り応答時間）
【請求項３】
前記変調素子と前記シーケンシャルカラーシャッターの位置合わせのマージンをｄとし、行電極走査方向の有効範囲をＬ、フレーム周波数をｆとしたとき、シャッターの開口時間を
Ｔｔ＝（ｄ／Ｌ）×（１／ｆ）
だけ短くした、請求項２に記載のプロジェクター装置。
【請求項４】
変調素子と、この変調素子を照明する光源及び照明装置と、前記変調素子の光学像を結像する結像手段とを具備し、時分割で色再現を行うためのシーケンシャルカラーシャッターが前記光源と前記結像手段との間に配置されると共に走査線方向に複数に分割され、これらの分割ブロックの色切替えが前記変調素子の行電極群のデータ書換えのタイミングに同期し、かつ、前記シーケンシャルカラーシャッターの透過光以外の光の少なくとも一部を前記光源側に反射する第１の反射手段と、この反射光を更に前記光源側で反射して前記シーケンシャルカラーシャッターへ入射させるための第２の反射手段とが設けられているプロジェクター装置において、
放物面ミラーを備えた放電ランプ、フライアイインテグレーター、ＰＳ変換素子、コ  ンデンサーレンズ、前記シーケンシャルカラーシャッター、反射型偏光板、前記変調素  子の順に前記照明装置が構成されている
ことを特徴とするプロジェクター装置。
【請求項５】
前記シーケンシャルカラーシャッターが前記反射型偏光板と光学的に一体化されている、請求項４に記載のプロジェクター装置。
【請求項６】
前記反射型偏光板が前記フライアイインテグレーターと概ね光学共役点に配置されている、請求項４に記載のプロジェクター装置。
【請求項７】
前記変調素子の１画素に照明する照明光の角度範囲は、前記シーケンシャルカラーシャッター位置での広がりが２分割ブロック以下であるように設定されている、請求項４に記載のプロジェクター装置。
【請求項８】
前記反射型偏光板の透過軸は前記ＰＳ変換素子の出射偏光軸と直交している、請求項４に記載のプロジェクター装置。
【請求項９】
前記シーケンシャルカラーシャッターは直線偏光を入射し、円偏光を出射するように設計されている、請求項４に記載のプロジェクター装置。
【請求項１０】
前記シーケンシャルカラーシャッターは、位相差板群の出射側端が１／４波長板である、請求項９に記載のプロジェクター装置。
【請求項１１】
前記シーケンシャルカラーシャッターの出射円偏光は、コレステリック液晶円偏光板を所定の色が透過するように設定されている、請求項９に記載のプロジェクター装置。
【請求項１２】
前記反射型偏光板と前記変調素子との間に、円偏光を直線偏光に変換する光学素子が配置されている、請求項４に記載のプロジェクター装置。
【請求項１３】
前記シーケンシャルカラーシャッターにおいて、前記シーケンシャルカラーシャッターを構成する液晶セルの中で応答速度の遅い液晶セルから順に、前記変調素子側に配置されている、請求項４に記載のプロジェクター装置。
【請求項１４】
前記液晶セルは、波長の長い色の開閉を受け持つものから順に、前記変調素子側に配置されている、請求項１３に記載のプロジェクター装置。
【請求項１５】
変調素子と、この変調素子を照明する光源及び照明装置と、前記変調素子の光学像を結像する結像手段とを具備し、時分割で色再現を行うためのシーケンシャルカラーシャッターが前記光源と前記結像手段との間に配置されると共に走査線方向に複数に分割され、これらの分割ブロックの色切替えが前記変調素子の行電極群のデータ書換えのタイミングに同期し、かつ、前記シーケンシャルカラーシャッターの透過光以外の光の少なくとも一部を前記光源側に反射する第１の反射手段と、この反射光を更に前記光源側で反射して前記シーケンシャルカラーシャッターへ入射させるための第２の反射手段とが設けられているプロジェクター装置において、
放物面ミラーを備えた放電ランプ、第１反射型偏光板、フライアイインテグレーター  、コンデンサーレンズ、前記シーケンシャルカラーシャッター、第２反射型偏光板、透  過型の前記変調素子の順に前記照明装置が構成されている
ことを特徴とするプロジェクター装置。
【請求項１６】
前記シーケンシャルカラーシャッターが前記第２反射型偏光板と光学的に一体化されている、請求項１５に記載のプロジェクター装置。
【請求項１７】
前記第２反射型偏光板が前記フライアイインテグレーターの第１面と概ね光学共役点に配置されている、請求項１５に記載のプロジェクター装置。
【請求項１８】
前記変調素子の１画素に照明する照明光の角度範囲は、前記シーケンシャルカラーシャッター位置での広がりが２分割ブロック以下であるように設定されている、請求項１５に記載のプロジェクター装置。
【請求項１９】
前記第１反射型偏光板は前記フライアイインテグレーターと光学的に一体化されている、請求項１５に記載のプロジェクター装置。
【請求項２０】
前記第１及び第２反射型偏光板は、透過軸が互いに直交している、請求項１５に記載のプロジェクター装置。
【請求項２１】
前記第１及び第２反射型偏光板は、コレステリック液晶の螺旋方向が互いに逆である、請求項１５に記載のプロジェクター装置。
【請求項２２】
前記シーケンシャルカラーシャッターは、円偏光を入射し、円偏光を出射するように設計されている、請求項２１に記載のプロジェクター装置。
【請求項２３】
前記シーケンシャルカラーシャッターは、位相差板群の入射側及び出射側端が１／４波長板である、請求項２２に記載のプロジェクター装置。
【請求項２４】
前記シーケンシャルカラーシャッターの出射円偏光は、コレステリック液晶円偏光板を所定の色が透過するように設定されている、請求項２２に記載のプロジェクター装置。
【請求項２５】
前記第２反射型偏光板と前記変調素子との間に、円偏光を直線偏光に変換する光学素子が配置されている、請求項１５に記載のプロジェクター装置。
【請求項２６】
前記シーケンシャルカラーシャッターにおいて、前記シーケンシャルカラーシャッターを構成する液晶セルの中で応答速度の遅い液晶セルから順に、前記変調素子側に配置されている、請求項１５に記載のプロジェクター装置。
【請求項２７】
前記液晶セルは、波長の長い色の開閉を受け持つものから順に、前記変調素子側に配置されている、請求項２６に記載のプロジェクター装置。
【請求項２８】
変調素子と、この変調素子を照明する光源及び照明装置と、前記変調素子の光学像を結像する結像手段とを具備し、時分割で色再現を行うためのシーケンシャルカラーシャッターが前記光源と前記結像手段との間に配置されると共に走査線方向に複数に分割され、これらの分割ブロックの色切替えが前記変調素子の行電極群のデータ書換えのタイミングに同期し、かつ、前記シーケンシャルカラーシャッターの透過光以外の光の少なくとも一部を前記光源側に反射する第１の反射手段と、この反射光を更に前記光源側で反射して前記シーケンシャルカラーシャッターへ入射させるための第２の反射手段とが設けられているプロジェクター装置において、
放物面ミラーを備えた放電ランプ、フライアイインテグレーター、コンデンサーレン ズ、第１反射型偏光板、前記シーケンシャルカラーシャッター、第２反射型偏光板、透 過型の前記変調素子の順に前記照明装置が構成され、
前記第２反射型偏光板と前記変調素子との間に、円偏光を直線偏光に変換する光学素  子が配置されている
ことを特徴とするプロジェクター装置。
【請求項２９】
変調素子と、この変調素子を照明する光源及び照明装置と、前記変調素子の光学像を結像する結像手段とを具備し、時分割で色再現を行うためのシーケンシャルカラーシャッターが前記光源と前記結像手段との間に配置されると共に走査線方向に複数に分割され、これらの分割ブロックの色切替えが前記変調素子の行電極群のデータ書換えのタイミングに同期し、かつ、前記シーケンシャルカラーシャッターの透過光以外の光の少なくとも一部を前記光源側に反射する第１の反射手段と、この反射光を更に前記光源側で反射して前記シーケンシャルカラーシャッターへ入射させるための第２の反射手段とが設けられているプロジェクター装置において、
放物面ミラーを備えた放電ランプ、フライアイインテグレーター、コンデンサーレン ズ、第１反射型偏光板、前記シーケンシャルカラーシャッター、第２反射型偏光板、透 過型の前記変調素子の順に前記照明装置が構成され、
前記シーケンシャルカラーシャッターにおいて、前記シーケンシャルカラーシャッタ  ーを構成する液晶セルの中で応答速度の遅い液晶セルから順に、前記変調素子側に配置  されている
ことを特徴とするプロジェクター装置。
【請求項３０】
前記液晶セルは、波長の長い色の開閉を受け持つものから順に、前記変調素子側に配置されている、請求項２９に記載のプロジェクター装置。
【請求項３１】
変調素子と、この変調素子を照明する光源及び照明装置と、前記変調素子の光学像を結像する結像手段とを具備し、時分割で色再現を行うためのシーケンシャルカラーシャッターが前記光源と前記結像手段との間に配置されると共に走査線方向に複数に分割され、これらの分割ブロックの色切替えが前記変調素子の行電極群のデータ書換えのタイミングに同期し、かつ、前記シーケンシャルカラーシャッターの透過光以外の光の少なくとも一部を前記光源側に反射する第１の反射手段と、この反射光を更に前記光源側で反射して前記シーケンシャルカラーシャッターへ入射させるための第２の反射手段とが設けられているプロジェクター装置において、
楕円ミラーを備えた放電ランプ、第１コンデンサーレンズ、ロッドインテグレーター 、第１反射型偏光板、第２コンデンサーレンズ、前記シーケンシャルカラーシャッター 、第２反射型偏光板、透過型の前記変調素子の順に前記照明装置が構成され、
前記シーケンシャルカラーシャッターにおいて、前記シーケンシャルカラーシャッタ  ーを構成する液晶セルの中で応答速度の遅い液晶セルから順に、前記変調素子側に配置  されている
ことを特徴とするプロジェクター装置。
【請求項３２】
前記液晶セルは、波長の長い色の開閉を受け持つものから順に、前記変調素子側に配置されている、請求項３１に記載のプロジェクター装置。
【請求項３３】
変調素子と、この変調素子を照明する光源及び照明装置と、前記変調素子の光学像を結像する結像手段とを具備し、時分割で色再現を行うためのシーケンシャルカラーシャッターが前記光源と前記結像手段との間に配置されると共に走査線方向に複数に分割され、これらの分割ブロックの色切替えが前記変調素子の行電極群のデータ書換えのタイミングに同期し、かつ、前記シーケンシャルカラーシャッターの透過光以外の光の少なくとも一部を前記光源側に反射する第１の反射手段と、この反射光を更に前記光源側で反射して前記シーケンシャルカラーシャッターへ入射させるための第２の反射手段とが設けられているプロジェクター装置において、
放物面ミラーを備えた放電ランプ、第１反射型偏光板、前記シーケンシャルカラーシ ャッター、第２反射型偏光板、フライアイインテグレーター、コンデンサーレンズ、透 過型の前記変調素子の順に前記照明装置が構成され、
前記シーケンシャルカラーシャッターの分割は、前記フライアイインテグレーターの  分割単位を対象にされている
ことを特徴とするプロジェクター装置。
【請求項３４】
変調素子と、この変調素子を照明する光源及び照明装置と、前記変調素子の光学像を結像する結像手段とを具備し、時分割で色再現を行うためのシーケンシャルカラーシャッターが前記光源と前記結像手段との間に配置されると共に走査線方向に複数に分割され、これらの分割ブロックの色切替えが前記変調素子の行電極群のデータ書換えのタイミングに同期し、かつ、前記シーケンシャルカラーシャッターの透過光以外の光の少なくとも一部を前記光源側に反射する第１の反射手段と、この反射光を更に前記光源側で反射して前記シーケンシャルカラーシャッターへ入射させるための第２の反射手段とが設けられているプロジェクター装置において、
放物面ミラーを備えた放電ランプ、第１反射型偏光板、前記シーケンシャルカラーシ ャッター、第２反射型偏光板、フライアイインテグレーター、コンデンサーレンズ、透 過型の前記変調素子の順に前記照明装置が構成され、
前記各分割ブロックの駆動は、前記フライアイインテグレーターの各分割単位が前記  変調素子に結像された場合に対応する該変調素子位置と同期するように行われる
ことを特徴とするプロジェクター装置。
【請求項３５】
変調素子と、この変調素子を照明する光源及び照明装置と、前記変調素子の光学像を結像する結像手段とを具備し、時分割で色再現を行うためのシーケンシャルカラーシャッターが前記光源と前記結像手段との間に配置されると共に走査線方向に複数に分割され、これらの分割ブロックの色切替えが前記変調素子の行電極群のデータ書換えのタイミングに同期し、かつ、前記シーケンシャルカラーシャッターの透過光以外の光の少なくとも一部を前記光源側に反射する第１の反射手段と、この反射光を更に前記光源側で反射して前記シーケンシャルカラーシャッターへ入射させるための第２の反射手段とが設けられているプロジェクター装置において、
放物面ミラーを備えた放電ランプ、第１反射型偏光板、前記シーケンシャルカラーシ ャッター、第２反射型偏光板、フライアイインテグレーター、コンデンサーレンズ、透 過型の前記変調素子の順に前記照明装置が構成され、
前記シーケンシャルカラーシャッターにおいて、前記シーケンシャルカラーシャッタ  ーを構成する液晶セルの中で応答速度の遅い液晶セルから順に、前記変調素子側に配置  されている
ことを特徴とするプロジェクター装置。
【請求項３６】
前記液晶セルは、波長の長い色の開閉を受け持つものから順に、前記変調素子側に配置されている、請求項３５に記載のプロジェクター装置。
【請求項３７】
変調素子と、この変調素子を照明する光源及び照明装置と、前記変調素子の光学像を結像する結像手段とを具備し、時分割で色再現を行うためのシーケンシャルカラーシャッターが前記光源と前記結像手段との間に配置されると共に走査線方向に複数に分割され、これらの分割ブロックの色切替えが前記変調素子の行電極群のデータ書換えのタイミングに同期し、かつ、前記シーケンシャルカラーシャッターの透過光以外の光の少なくとも一部を前記光源側に反射する第１の反射手段と、この反射光を更に前記光源側で反射して前記シーケンシャルカラーシャッターへ入射させるための第２の反射手段とが設けられているプロジェクター装置において、
放物面ミラーを備えた放電ランプ、第１反射型偏光板、前記シーケンシャルカラーシ ャッター、フライアイインテグレーター、コンデンサーレンズ、ＰＢＳ（偏光ビームス プリッター）、反射型の前記変調素子の順に前記照明装置が構成され、
前記シーケンシャルカラーシャッターの分割は、前記フライアイインテグレーターの  分割単位を対象にされている
ことを特徴とするプロジェクター装置。
【請求項３８】
前記各分割ブロックの駆動は、前記フライアイインテグレーターの各分割単位が前記変調素子に結像された場合に対応する該変調素子位置と同期するように行われる、請求項３７に記載のプロジェクター装置。
【請求項３９】
変調素子と、この変調素子を照明する光源及び照明装置と、前記変調素子の光学像を結像する結像手段とを具備し、時分割で色再現を行うためのシーケンシャルカラーシャッターが前記光源と前記結像手段との間に配置されると共に走査線方向に複数に分割され、これらの分割ブロックの色切替えが前記変調素子の行電極群のデータ書換えのタイミングに同期し、かつ、前記シーケンシャルカラーシャッターの透過光以外の光の少なくとも一部を前記光源側に反射する第１の反射手段と、この反射光を更に前記光源側で反射して前記シーケンシャルカラーシャッターへ入射させるための第２の反射手段とが設けられているプロジェクター装置において、
放物面ミラーを備えた放電ランプ、第１反射型偏光板、前記シーケンシャルカラーシ ャッター、フライアイインテグレーター、コンデンサーレンズ、ＰＢＳ（偏光ビームス プリッター）、反射型の前記変調素子の順に前記照明装置が構成され、
前記シーケンシャルカラーシャッターにおいて、前記シーケンシャルカラーシャッタ  ーを構成する液晶セルの中で応答速度の遅い液晶セルから順に、前記変調素子側に配置  されている
ことを特徴とするプロジェクター装置。
【請求項４０】
前記液晶セルは、波長の長い色の開閉を受け持つものから順に、前記変調素子側に配置されている、請求項３９に記載のプロジェクター装置。
【請求項４１】
変調素子と、この変調素子を照明する光源及び照明装置と、前記変調素子の光学像を結像する結像手段とを具備し、時分割で色再現を行うためのシーケンシャルカラーシャッターが前記光源と前記結像手段との間に配置されると共に走査線方向に複数に分割され、これらの分割ブロックの色切替えが前記変調素子の行電極群のデータ書換えのタイミングに同期し、かつ、前記シーケンシャルカラーシャッターの透過光以外の光の少なくとも一部を前記光源側に反射する第１の反射手段と、この反射光を更に前記光源側で反射して前記シーケンシャルカラーシャッターへ入射させるための第２の反射手段とが設けられているプロジェクター装置において、
放物面ミラーを備えた放電ランプ、第１反射型偏光板、フライアイインテグレーター 、コンデンサーレンズ、前記シーケンシャルカラーシャッター、コンデンサーレンズ、 ＰＢＳ（偏光ビームスプリッター）、反射型の前記変調素子の順に前記照明装置が構成 され、
前記シーケンシャルカラーシャッターにおいて、前記シーケンシャルカラーシャッタ  ーを構成する液晶セルの中で応答速度の遅い液晶セルが前記変調素子と光学共役点に近  く配置されている
ことを特徴とするプロジェクター装置。
【請求項４２】
前記液晶セルは、波長の長い色の開閉を受け持つものから順に、前記変調素子と光学共役点に近く配置されている、請求項４１に記載のプロジェクター装置。
【請求項４３】
変調素子と、この変調素子を照明する光源及び照明装置と、前記変調素子の光学像を結像する結像手段とを具備し、時分割で色再現を行うためのシーケンシャルカラーシャッターが前記光源と前記結像手段との間に配置されると共に走査線方向に複数に分割され、これらの分割ブロックの色切替えが前記変調素子の行電極群のデータ書換えのタイミングに同期し、かつ、前記シーケンシャルカラーシャッターの透過光以外の光の少なくとも一部を前記光源側に反射する第１の反射手段と、この反射光を更に前記光源側で反射して前記シーケンシャルカラーシャッターへ入射させるための第２の反射手段とが設けられているプロジェクター装置において、
放物面ミラーを備えた放電ランプ、第１反射型偏光板、フライアイインテグレーター 、コンデンサーレンズ、透過型の前記変調素子、前記シーケンシャルカラーシャッター 、第２反射型偏光板の順に前記照明装置が構成され、
前記シーケンシャルカラーシャッターにおいて、前記シーケンシャルカラーシャッタ  ーを構成する液晶セルの中で応答速度の遅い液晶セルから順に、前記変調素子側に配置  されている
ことを特徴とするプロジェクター装置。
【請求項４４】
前記液晶セルは、波長の長い色の開閉を受け持つものから順に、前記変調素子側に配置されている、請求項４３に記載のプロジェクター装置。
【請求項４５】
変調素子と、この変調素子を照明する光源及び照明装置と、前記変調素子の光学像を結像する結像手段とを具備し、時分割で色再現を行うためのシーケンシャルカラーシャッターが前記光源と前記結像手段との間に配置されると共に走査線方向に複数に分割され、これらの分割ブロックの色切替えが前記変調素子の行電極群のデータ書換えのタイミングに同期し、かつ、前記シーケンシャルカラーシャッターの透過光以外の光の少なくとも一部を前記光源側に反射する第１の反射手段と、この反射光を更に前記光源側で反射して前記シーケンシャルカラーシャッターへ入射させるための第２の反射手段とが設けられているプロジェクター装置において、
放物面ミラーを備えた放電ランプ、第１反射型偏光板、前記シーケンシャルカラーシ ャッター、第２反射型偏光板、フライアイインテグレーター、コンデンサーレンズ、偏 光色分離素子、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッター）、第１及び第２反射型変調素子の順 に前記照明装置が構成され、
前記シーケンシャルカラーシャッターにおいて、前記シーケンシャルカラーシャッタ  ーを構成する液晶セルの中で応答速度の遅い液晶セルから順に、前記変調素子側に配置  されている
ことを特徴とするプロジェクター装置。
【請求項４６】
前記液晶セルは、波長の長い色の開閉を受け持つものから順に、前記変調素子側に配置されている、請求項４５に記載のプロジェクター装置。
【請求項４７】
変調素子と、この変調素子を照明する光源及び照明装置と、前記変調素子の光学像を結像する結像手段とを具備し、時分割で色再現を行うためのシーケンシャルカラーシャッターが前記光源と前記結像手段との間に配置されると共に走査線方向に複数に分割され、これらの分割ブロックの色切替えが前記変調素子の行電極群のデータ書換えのタイミングに同期し、かつ、前記シーケンシャルカラーシャッターの透過光以外の光の少なくとも一部を前記光源側に反射する第１の反射手段と、この反射光を更に前記光源側で反射して前記シーケンシャルカラーシャッターへ入射させるための第２の反射手段とが設けられているプロジェクター装置において、
放物面鏡を備える放電ランプの出力開口部の一部に反射板が配置されている
ことを特徴とするプロジェクター装置。
【請求項４８】
前記反射板は、前記放電ランプから発する有効光束の出力を妨げない範囲に配置されている、請求項４７に記載のプロジェクター装置。
【請求項４９】
前記反射板は、反射型偏光板からの反射光を有効に反射できるように、前記放物面鏡の有効径より大きくしてある、請求項４７に記載のプロジェクター装置。
【請求項５０】
前記反射板はコレステリック液晶からなる円偏光板である、請求項４７に記載のプロジェクター装置。
【請求項５１】
前記コレステリック液晶の螺旋方向は、前記シーケンシャルカラーシャッターの検光子の反射光を反射するように設定されている、請求項５０に記載のプロジェクター装置。
【請求項５２】
変調素子と、この変調素子を照明する光源及び照明装置と、前記変調素子の光学像を結像する結像手段とを具備し、時分割で色再現を行うためのシーケンシャルカラーシャッターが前記光源と前記結像手段との間に配置されると共に走査線方向に複数に分割され、これらの分割ブロックの色切替えが前記変調素子の行電極群のデータ書換えのタイミングに同期し、かつ、前記シーケンシャルカラーシャッターの透過光以外の光の少なくとも一部を前記光源側に反射する第１の反射手段と、この反射光を更に前記光源側で反射して前記シーケンシャルカラーシャッターへ入射させるための第２の反射手段とが設けられているプロジェクター装置において、
放物面鏡を備える放電ランプの出力開口部の一部に位相差板が配置されている
ことを特徴とするプロジェクター装置。
【請求項５３】
前記位相差板の位相差値は、反射型偏光板からの戻り光が前記放物面鏡にて反射し、再び前記反射型偏光板側に進路を変換する過程にて受ける位相変化を補償する値となっている、請求項５２に記載のプロジェクター装置。
【請求項５４】
前記戻り光は円偏光である、請求項５３に記載のプロジェクター装置。
【請求項５５】
前記位相差板は、前記放電ランプの出力開口部の一部に配置された反射板とは別の出力開口部の少なくとも一部に形成されている、請求項５２に記載のプロジェクター装置。
【請求項５６】
変調素子と、この変調素子を照明する光源及び照明装置と、前記変調素子の光学像を結像する結像手段とを具備するプロジェクター装置を駆動するに際し、時分割で色再現を行うためのシーケンシャルカラーシャッターを前記光源と前記結像手段との間に配置すると共に走査線方向に複数に分割し、これらの分割ブロックの色切替えを前記変調素子の行電極群のデータ書換えのタイミングに同期させ、更に、前記シーケンシャルカラーシャッターの透過光以外の光の少なくとも一部を前記光源側に反射させ、この反射光を更に前記光源側で反射させて前記シーケンシャルカラーシャッターへ入射させることにより再利用する、プロジェクター装置の駆動方法において、
前記シーケンシャルカラーシャッターの各分割ブロックの光透過率立下りのタイミン グを、対応する行電極群先頭行のデータ書換えのタイミングに概ね一致させ、開口時間 を下記式（１）で示されるものとし、隣接する分割ブロックの開口タイミングをｔTFT ／Ｎずらし、
【数３】
0004224752.tif 000010
（ｔcs：開口時間、
ｆ  ：フレーム周波数、
ｍ  ：シーケンシャルカラー数、
ｔTFT：データ書き換え時間、
Ｎ  ：分割数、
ｔLC：カラーシャッターを構成する液晶の立下り応答時間）
前記変調素子と前記シーケンシャルカラーシャッターとの位置合わせのマージンをｄ とし、行電極走査方向の有効範囲をＬ、フレーム周波数をｆ、シーケンシャルカラー数 をｍとしたとき、シャッターの開口時間を
Ｔｔ＝（ｄ／Ｌ）×（１／ｍｆ）
だけ短くする
ことを特徴とする、プロジェクター装置の駆動方法。
【請求項５７】
変調素子と、この変調素子を照明する光源及び照明装置と、前記変調素子の光学像を結像する結像手段とを具備するプロジェクター装置を駆動するに際し、時分割で色再現を行うためのシーケンシャルカラーシャッターを前記光源と前記結像手段との間に配置すると共に走査線方向に複数に分割し、これらの分割ブロックの色切替えを前記変調素子の行電極群のデータ書換えのタイミングに同期させ、更に、前記シーケンシャルカラーシャッターの透過光以外の光の少なくとも一部を前記光源側に反射させ、この反射光を更に前記光源側で反射させて前記シーケンシャルカラーシャッターへ入射させることにより再利用する、プロジェクター装置の駆動方法において、
前記シーケンシャルカラーシャッターの各分割ブロックの光透過率立下りのタイミン  グを、対応する行電極群先頭行のデータ書換えのタイミングに概ね一致させ、開口時間  を下記式（２）で示されるものとし、隣接する分割ブロックのタイミングを１／Ｎｆず  らすことを特徴とする、プロジェクター装置の駆動方法。
【数４】
0004224752.tif 000011
（ｔcs：開口時間、
ｆ  ：フレーム周波数、
ｍ  ：シーケンシャルカラー数、
Ｎ  ：分割数、
ｔLC：カラーシャッターを構成する液晶の立下り応答時間）
【請求項５８】
前記変調素子と前記シーケンシャルカラーシャッターとの位置合わせのマージンをｄとし、行電極走査方向の有効範囲をＬ、フレーム周波数をｆとしたとき、シャッターの開口時間を
Ｔｔ＝（ｄ／Ｌ）×（１／ｆ）
だけ短くする、請求項５７に記載のプロジェクター装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変調素子と、この変調素子を照明する光源及び照明装置と、前記変調素子の光学像を結像する結像手段とを具備するプロジェクター装置、及びその駆動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
＜偏光を用いたシーケンシャルカラーシャッターと課題＞
USP5990996に、複数の位相差板と液晶セルからなるカラーシャッターの例が示されている。これは、色切り替えに偏光を用いることから、変調素子にも液晶等の偏光を用いる場合に適している。図５１にその例を示す。
【０００３】
図５１に示された各数値において、２段目は設計波長、上段は設計波長における各位相差板の位相差が波長単位で示されており、下段は遅相軸方位を示している。また、ＬＣＤと中段に記された部位は液晶セルを示している。ＬＣＤはベンドセル等を使用し、高速応答を達成する。図中、左からＢ（青）、Ｇ（緑）、Ｒ（赤）の３つのブロックからなり、位相差板群２０ａ〜２０ｃと３０ａ〜３０ｃで液晶セル１０ａ〜１０ｃをそれぞれを挟む構成となっている。両側には偏光子４０、検光子５０が平行の方位の設定で配置されている。
【０００４】
液晶セルの位相差が０の場合、液晶セルを挟んだ両側の対称位置にある位相差板は遅相軸が直交する配置のため、そのブロックは光学的に変化を与えない。よって、液晶セルの位相差がλ／２のブロックのみ機能し、そのブロックの設計波長のフィルターとして機能する。図５１の設計では減法混色となっている。例えばＲのフィルターとする場合は、液晶セル１０ａ及び１０ｂをλ／２となる電圧に設定し、液晶セル１０ｃはΔｎｄが０となるように電圧を設定する。
【０００５】
位相差板、液晶セルのみでは光の吸収はなく、両側の偏光子、検光子があってカラーシャッターとして機能する。よって、シャッター自身は光の吸収による発熱の問題がないことから、プロジェクターとしての信頼性を高められることが特徴の一つである。
【０００６】
しかしながら、時分割に色切り替えを行うことによって各時刻においては例えばＲ、Ｇ、Ｂの色切り替えを時分割で行う場合、およそ１／３の光利用効率となる。また、各画素のデータを書換えるための時間、さらには液晶の応答時間、シャッターを閉じている必要がある。
【０００７】
図５２では、ｎ本の行電極からなる変調素子を線順次方式、フレーム周波数ｆで駆動し、Ｒ単色を表示する場合を示している。先頭の行電極(ライン１)から最終行電極(ラインｎ)までのデータを線順次で書き換え、ラインｎの各画素の液晶が応答した後、シーケンシャルカラーシャッター（ＣＳ）を開く。例えば１／６０秒で１フレームを構成している場合、３倍速変換をし、Ｒ、Ｇ、Ｂのシーケンシャル表示をする。
【０００８】
例えば７６８ラインのデータを線順次で表示する場合、各ラインを例えば４μｓで充電すると、４×７６８＝３ｍｓの時間を要する。１／１８０＝５．６ｍｓが一色の表示期間であるため、液晶の応答速度１ｍｓとするとシャッターの開口時間は１．６ｍｓとなり、１．６／５．６＝２９％デュティーとなる。結局、変調素子を３枚使う場合と比べて、１０％以下の光利用効率となってしまう。
【０００９】
また、シャッターが閉じている時間と各色を表示している時間における補色の光は、シャッターを構成する検光子によって光源からの出射光を吸収することとなり、検光子の発熱が問題となる。
【００１０】
＜偏光分離合成素子＞
光源からの偏光を分離し、合成する手段として、ＷＯ９７／３４１７３に構成と製造方法が示されている。図５４のように、無機物質からなる多層膜で構成された偏光分離膜を表面に有する板ガラスと、反射面を有する板ガラスを交互に貼り合わせたガラスブロックを形成し、その貼り合わせ面に対して斜めの切断面に沿ってガラスブロックを切断する。このガラスブロックの光出射面のＳ偏光又はＰ偏光に対応した部分にλ／２位相差板を貼り付けることにより、Ｓ偏光及びＰ偏光のうちいずれか一方の偏光を有する光束として出射する偏光分離装置が得られる。
【００１１】
図５３では、Ｐ偏光成分をλ／２板を通してＳ偏光に変換している。また、この偏光分離装置を用いることにより、偏光を用いた変調素子を照明する効率が改善する。
【００１２】
＜反射型偏光板＞
一方の偏光を吸収するのではなく、反射する機能を持つ偏光板がある。以後、これを反射型偏光板と称することにする。
【００１３】
＜複屈折多層膜を使った直線偏光板＞
屈折率の異なる２種類のポリマーフィルムを多層積層延伸することにより作られる。２種類のポリマーフィルムの一方の屈折率を一致させ、他方の屈折率を調整することにより一方の偏光軸方位の偏光を透過し、それと直交する方位の偏光を反射させるものである。この技術を使った直線偏光板は３Ｍ社から商品名ＤＢＥＦ又はＨＭＦとして実用化されている。
【００１４】
＜コレステリック液晶を使った円偏光板＞
コレステリック液晶の選択反射を使った円偏光板は特開平６−２８１８１４に示されている。コレステリックのピッチが１００ｎｍ以上変化していることにより、選択反射の波長域を可視域全域にすることが可能となる。このようなコレステリック円偏光板を使うことにより、波長依存性のない円偏光板が可能となる。また、図５５のような照明光源への実施例が示されている。
【００１５】
コレステリック液晶を使った円偏光板とそれを使った偏光分離合成装置の例は、特許２５０９３７２に示されている。これは円偏光の特性をうまく利用している。円偏光の場合、一回の反射により位相が１８０°変化することにより、右回り円偏光は左回り円偏光、左回り円偏光は右回り円偏光へと変化する。ミラーを組み合わせることにより偏光分離合成装置が可能となる。上記の直線偏光を使った偏光分離合成装置の場合には１／２波長板を必要としたが、円偏光の場合は必要としない。
【００１６】
図５６には、球形凹面ミラーのほぼ中央に光源が配置され、反対側にコレステリック液晶層が配置されている。光源と液晶層の間には平面、凸面レンズが配置されている。光源からの非偏光は直接またはミラーで反射された後、液晶層に入る。矢印と−符号で示した左円偏光成分は液晶層を透過するが、矢印と＋符号で示した右円偏光成分は液晶層で反射されてミラーに達する。そこで反射される際に左円偏光になり、したがって液晶層を透過する。
【００１７】
＜コレステリック液晶を使った円偏光板の問題点＞
特開平６−２８１８１４に示されている円偏光板においては、波長依存性がないものの、偏光分離特性は十分とは言えなかった。そのため、表示装置として必要なコントラストを得るために、吸収型の偏光板と併用することが必要であった。このことは光利用効率の低下につながる。
【００１８】
＜コレステリック液晶円偏光板を使った従来の偏光分離装置の問題点＞
ＷＯ９７／３４１７３（図５３）、特許２５０９３７２（図５６）、特開平６−２８１８１４（図５５）においては、実際の放電ランプリフレクター形状において、また、変調素子に照明する場合において、必ずしも効果を得るものではなかった。
【００１９】
実際の放電ランプの形状は放物面形状、楕円面となっているが、コレステリック偏光分離素子によって光源側に反射した主な光は、図５７のように誘電体ミラー面の反射を２回受けることから、一回の反射で位相変化が理想的に１８０°として、２回反射すると位相が変化しないこととなる。また、Ｐ偏光、Ｓ偏光の反射率の差、及びバルブのガラスを通過することによる位相変化および散乱があり、偏光変換の効果は少ない。
【００２０】
また、図５８に示すように、例えば楕円ミラーを使った場合において、図に示すような無意味な位置にコレステリック反射面がある場合、反射光は発光点に戻らずに、電極にて吸収されたり、ミラーにより反射後の角度分布を広げることとなる。角度分布が広がることは、光源のＥｔｅｎｄｕｅ（出射面積と出射光立体角との積）を大きくすることとなり、照明効率を低下させる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、上記した従来の問題点を解消し、シーケンシャルカラーシャッター（ＣＳ）を用いて時分割で色再現を行う場合の光利用効率を向上させることにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、変調素子と、この変調素子を照明する光源及び照明装置と、前記変調素子の光学像を結像する結像手段とを具備し、時分割で色再現を行うためのシーケンシャルカラーシャッターが前記光源と前記結像手段との間に配置されると共に走査線方向に複数に分割され、これらの分割ブロックの色切替えが前記変調素子の行電極群のデータ書換えのタイミングに同期し、かつ、前記シーケンシャルカラーシャッターの透過光以外の光の少なくとも一部を前記光源側に反射する第１の反射手段と、この反射光を更に前記光源側で反射して前記シーケンシャルカラーシャッターへ入射させるための第２の反射手段とが設けられており、後述の式（１）又は（２）で表される開口時間で動作することを特徴とするプロジェクター装置、及び、前記透過光以外の光の少なくとも一部を前記反射光として再利用する駆動方法に係るものである。
【００２３】
本発明によれば、前記シーケンシャルカラーシャッターの透過光（例えばＲ光）以外の光の少なくとも一部（例えば、Ｇ光、Ｂ光）を前記光源側に反射する反射型偏光板などの反射手段が光路中に設けられているので、この反射手段による反射光を再び光源側で反射して、偏光光として戻し、これを有効利用でき、これによって光利用効率を大きく向上させることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明のプロジェクター装置及びその駆動方法においては、以下の構成をなすのが望ましい。
【００２５】
（１）．変調素子と、それを照明する光源及び照明装置と、変調素子の像を結像する投射レンズとを備えたプロジェクター装置において、光源と投射レンズの間に、時分割で色再現をするためのシーケンシャルカラーシャッターを備え、該シーケンシャルカラーシャッターの透過光以外の少なくとも一部を光源側に反射する機能を備えていること。
【００２６】
（２）．前記シーケンシャルカラーシャッターは位相差板群と液晶素子からなること。
【００２７】
（３）．（２）に記載のシーケンシャルカラーシャッター検光子が反射型偏光板であること。
【００２８】
（４）．（３）に記載のシーケンシャルカラーシャッターの検光子の位置が前記光源と概ね共役点に配置してあること。
【００２９】
（５）．（１）に記載の照明装置は、前記シーケンシャルカラーシャッターの入射面においてテレセントリックとなるように設計されていること。
【００３０】
（６）．（１）に記載のシーケンシャルカラーシャッターが走査線方向に複数に分割され、該分割ブロックの色切替えが前記変調素子の対応する行電極群のデータ書換えのタイミングに同期していること。
【００３１】
（７）．（６）に記載のシーケンシャルカラーシャッターの各分割ブロックの光透過率立下りのタイミングが対応する行電極群先頭行のデータ書換えのタイミングに概ね一致し、開口時間が下記式（１）で示され、隣接する分割ブロックの開口タイミングがｔTFT／Ｎずれていること。
【数５】
0004224752.tif 000002
（ｔcs：開口時間、
ｆ  ：フレーム周波数、
ｍ  ：シーケンシャルカラー数、
ｔTFT：データ書換え時間、
Ｎ  ：分割数、
ｔLC：カラーシャッターを構成する液晶の立下り応答時間）
【００３２】
（８）．（７）に記載のシーケンシャルカラー数はＲ、Ｇ、Ｂ３原色であること。
【００３３】
（９）．（６）に記載のシーケンシャルカラーシャッターの各分割ブロックの光透過率立下りのタイミングが、対応する行電極群先頭行のデータ書換えのタイミングに概ね一致し、開口時間が下記式（２）で示され、隣接する分割ブロックのタイミングが１／Ｎｆずれていること。
【数６】
0004224752.tif 000003
ｔcs：開口時間、
ｆ  ：フレーム周波数、
ｍ  ：シーケンシャルカラー数、
Ｎ  ：分割数、
ｔLC：カラーシャッターを構成する液晶の立下り応答時間
【００３４】
（１０）．（９）に記載の変調素子は、色１から色ｍまでのシーケンシャルカラーをこの順に、ｋ１からｋｍまでのホールド時間比に設定して表示すること。
【００３５】
（１１）．（１０）に記載のホールド時間比は、前記光源及び前記変調素子の分光透過率を考慮して所定のホワイト色度点となるように決められていること。
【００３６】
（１２）．（１０）に記載の変調素子は色１を１行目から、ｋｍ×Ｎ＋１行目から色ｍを、（ｋｍ＋ｋ（ｍ−１））×Ｎ＋１行目から色ｍ−１を、以下同様に（ｋｍ＋ｋ（ｍ−１）＋・・・＋ｋ２）×Ｎ＋１行目から色２を表示するように行電極を飛び越し選択、次には２行目、（ｋｍ＋ｋ（ｍ−１））×Ｎ＋２行目、・・、（ｋｍ＋ｋ（ｍ−１）＋・・・＋ｋ２）×Ｎ＋２行目の順に選択、以下同様に１フレーム時間を使って各色の１フレームデータを表示すること（ここで、ｋ１＋ｋ２＋・・＋ｋｍ＝１）。
【００３７】
（１３）．（９）に記載のシーケンシャルカラー数はＲ、Ｇ、Ｂ３原色であること。
【００３８】
（１４）．（７）に記載の変調素子と前記シーケンシャルカラーシャッターの位置合わせのマージンをｄとし、行電極走査方向の有効範囲をＬ、フレーム周波数をｆ、シーケンシャルカラー数をｍとしたとき、シャッターの開口時間をＴｔ短くしたこと〔Ｔｔ＝（ｄ／Ｌ）×（１／ｍｆ）〕。
【００３９】
（１５）．（９）に記載の変調素子と前記シーケンシャルカラーシャッターの位置合わせのマージンをｄとし、行電極走査方向の有効範囲をＬ、フレーム周波数をｆとしたとき、シャッターの開口時間をＴｔ短くしたこと〔Ｔｔ＝（ｄ／Ｌ）×（１／ｆ）〕。
【００４０】
（１６）．（１）に記載の変調素子の応答特性は、透過率時間変化の立下りが立ち上がりより短い時間であること。
【００４１】
（１７）．（１６）に記載の変調素子は、電圧印加時、黒表示するいわゆるノーマリーホワイトであること。
【００４２】
（１８）．（２）に記載のシーケンシャルカラーシャッターの応答特性は、透過率時間変化の立下りが立ち上がりより短い時間であること。
【００４３】
（１９）．（１８）に記載のシーケンシャルカラーシャッターは、電圧印加時、黒表示するいわゆるノーマリーオープンであること。
【００４４】
（２０）．（３）に記載の反射型偏光板が屈折率異方性を持つ材料からなる層の多層膜からなること。
【００４５】
（２１）．（３）に記載の反射型偏光板がコレステリック液晶からなる円偏光板であること。
【００４６】
（２２）．（３）に記載の反射型偏光板と一体化した光学部品の少なくとも片側の表面に、反射防止膜が形成してあること。
【００４７】
（２３）．前記変調素子のＥｔｅｎｄｕｅ（表示面積×照明立体角）は前記光源のＥｔｅｎｄｕｅ（出射面積×出射光立体角）と比べて１／５以上であること。
【００４８】
（２４）．（１）において、放物面ミラーを備えた放電ランプ、フライアイインテグレーター、ＰＳ変換素子、コンデンサーレンズ、シーケンシャルカラーシャッター、反射型偏光板、変調素子の順に照明装置が構成されていること。
【００４９】
（２５）．（２４）に記載のシーケンシャルカラーシャッターが前記反射型偏光板と光学的に一体化されていること。
【００５０】
（２６）．（２５）に記載の反射型偏光板が前記フライアイインテグレーターと光学共役点に概ね配置してあること。
【００５１】
（２７）．（２４）に記載の反射型偏光板が変調素子と近接した位置に配置してあること。
【００５２】
（２８）．（２４）に記載のシーケンシャルカラーシャッターが（６）に記載の条件を満たすこと。
【００５３】
（２９）．（２８）において前記変調素子の１画素に照明する照明光の角度範囲は、シーケンシャルカラーシャッター位置での広がりが最大２分割ブロック以下であるように設定されていること。
【００５４】
（３０）．（２４）に記載の反射型偏光板は（２０）に記載の条件を満たすこと。
【００５５】
（３１）．（３０）に記載の反射型偏光板の透過軸は、前記ＰＳ変換素子の出射偏光軸と直交していること。
【００５６】
（３２）．（２４）に記載の反射型偏光板は（２１）に記載の条件を満たすこと。
【００５７】
（３３）．（３２）に記載のシーケンシャルカラーシャッターは、直線偏光を入射し、円偏光を出射するように設計されていること。
【００５８】
（３４）．（３３）に記載のシーケンシャルカラーシャッターは、位相差板群の出射側端が１／４波長板であること。
【００５９】
（３５）．（３２）に記載のシーケンシャルカラーシャッターの出射円偏光は、コレステリック液晶円偏光板を所定の色が透過するように設定されていること。
【００６０】
（３６）．（３２）に記載の反射型偏光板と前記変調素子との間に、円偏光を直線偏光に変換する光学素子が配置されていること。
【００６１】
（３７）．（３６）に記載の光学素子は１／４波長板であること。
【００６２】
（３８）．（２４）に記載のシーケンシャルカラーシャッターは、該シーケンシャルカラーシャッターを構成する液晶セルの中で応答速度の遅い液晶セルから順に変調素子側に配置してあること。
【００６３】
（３９）．（３８）に記載する液晶セルは、波長の長い色の開閉を受け持つものから順に変調素子側に配置してあること。
【００６４】
（４０）．（１）において、放物面ミラーを備えた放電ランプ、第１反射型偏光板、フライアイインテグレーター、コンデンサーレンズ、シーケンシャルカラーシャッター、第２反射型偏光板、透過型変調素子の順に照明装置が構成されていること。
【００６５】
（４１）．（４０）に記載のシーケンシャルカラーシャッターが前記第２反射型偏光板と光学的に一体化されていること。
【００６６】
（４２）．（４０）に記載の第２反射型偏光板が前記フライアイインテグレーターの第１面と光学共役点に概ね配置してあること。
【００６７】
（４３）．（４０）に記載の第２反射型偏光板が変調素子と近接した位置に配置してあること。
【００６８】
（４４）．（４０）に記載のシーケンシャルカラーシャッターが（６）に記載の条件を満たすこと。
【００６９】
（４５）．（４４）において、前記変調素子の１画素に照明する照明光の角度範囲は、シーケンシャルカラーシャッター位置での広がりが最大２分割ブロック以下であるように設定されていること。
【００７０】
（４６）．（４０）に記載の第１反射型偏光板は前記フライアイインテグレーターと光学的に一体化されていること。
【００７１】
（４７）．（４６）に記載のフライアイインテグレーターの第１面の空気界面に反射防止膜が形成されていること。
【００７２】
（４８）．（４０）に記載の第２反射型偏光板は（２０）に記載の条件を満たすこと。
【００７３】
（４９）．（４０）に記載の第１反射型偏光板は（２０）に記載の条件を満たすこと。
【００７４】
（５０）．（４８）及び（４９）に記載の第１、第２反射型偏光板は、透過軸が互いに直交していること。
【００７５】
（５１）．（４０）に記載の第２反射型偏光板は（２１）に記載の条件を満たすこと。
【００７６】
（５２）．（４０）に記載の第１反射型偏光板は（２１）に記載の条件を満たすこと。
【００７７】
（５３）．（５１）及び（５２）に記載の第１、第２反射型偏光板は、コレステリック液晶の螺旋方向が互いに逆であること。
【００７８】
（５４）．（５３）におけるシーケンシャルカラーシャッターは、円偏光を入射し、円偏光を出射するように設計されていること。
【００７９】
（５５）．（５４）に記載のシーケンシャルカラーシャッターは、位相差板群の入射側及び出射側端が１／４波長板であること。
【００８０】
（５６）．（５４）に記載のシーケンシャルカラーシャッターの出射円偏光は、コレステリック液晶円偏光板を所定の色が透過するように設定されていること。
【００８１】
（５７）．（５１）に記載の第２反射型偏光板と前記変調素子との間に、円偏光を直線偏光に変換する光学素子が配置されていること。
【００８２】
（５８）．（５７）に記載の光学素子は１／４波長板であること。
【００８３】
（５９）．（４０）に記載のシーケンシャルカラーシャッターは、該シーケンシャルカラーシャッターを構成する液晶セルの中で応答速度の遅い液晶セルから順に変調素子側に配置してあること。
【００８４】
（６０）．（５９）に記載する液晶セルは、波長の長い色の開閉を受け持つものから順に変調素子側に配置してあること。
【００８５】
（６１）．（１）において、放物面ミラーを備えた放電ランプ、フライアイインテグレーター、コンデンサーレンズ、第１反射型偏光板、シーケンシャルカラーシャッター、第２反射型偏光板、透過型変調素子の順に照明装置が構成されていること。
【００８６】
（６２）．（６１）に記載のシーケンシャルカラーシャッターが前記第２反射型偏光板と光学的に一体化されていること。
【００８７】
（６３）．（６１）に記載の第２反射型偏光板が前記フライアイインテグレーターの第１面と光学共役点に概ね配置してあること。
【００８８】
（６４）．（６１）に記載の第２反射型偏光板が前記変調素子と近接した位置に配置してあること。
【００８９】
（６５）．（６１）に記載のシーケンシャルカラーシャッターが（６）に記載の条件を満たすこと。
【００９０】
（６６）．（６５）において、前記変調素子の１画素に照明する照明光の角度範囲が、前記シーケンシャルカラーシャッター位置での広がりが最大２分割ブロック以下であるように設定されていること。
【００９１】
（６７）．（６１）に記載の第１反射型偏光板は前記シーケンシャルカラーシャッターと光学的に一体化されていること。
【００９２】
（６８）．（６７）に記載の第１反射型偏光板の空気界面に反射防止膜が形成されていること。
【００９３】
（６９）．（６１）に記載の第２反射型偏光板は（２０）に記載の条件を満たすこと。
【００９４】
（７０）．（６１）に記載の第１反射型偏光板は（２０）に記載の条件を満たすこと。
【００９５】
（７１）．（６９）及び（７０）に記載の第１、第２反射型偏光板は、透過軸が互いに直交していること。
【００９６】
（７２）．（６１）に記載の第２反射型偏光板は（２１）に記載の条件を満たすこと。
【００９７】
（７３）．（６１）に記載の第１反射型偏光板は（２１）に記載の条件を満たすこと。
【００９８】
（７４）．（７２）及び（７３）に記載の第１、第２反射型偏光板は、コレステリック液晶の螺旋方向が互いに逆であること。
【００９９】
（７５）．（７４）におけるシーケンシャルカラーシャッターは、円偏光を入射し、円偏光を出射するように設計されていること。
【０１００】
（７６）．（７５）に記載のシーケンシャルカラーシャッターは、位相差板群の入射側及び出射側端が１／４波長板であること。
【０１０１】
（７７）．（７５）に記載のシーケンシャルカラーシャッターの出射円偏光は、コレステリック液晶円偏光板を所定の色が透過するように設定されていること。
【０１０２】
（７８）．（６１）に記載の第２反射型偏光板と前記変調素子との間に、円偏光を直線偏光に変換する光学素子が配置されていること。
【０１０３】
（７９）．（７８）に記載の光学素子は１／４波長板であること。
【０１０４】
（８０）．（６１）に記載のシーケンシャルカラーシャッターは、該シーケンシャルカラーシャッターを構成する液晶セルの中で応答速度の遅い液晶セルから順に変調素子側に配置してあること。
【０１０５】
（８１）．（８０）に記載する液晶セルは、波長の長い色の開閉を受け持つものから順に変調素子側に配置してあること。
【０１０６】
（８２）．（１）において、楕円ミラーを備えた放電ランプ、第１コンデンサーレンズ、ロッドインテグレーター、第１反射型偏光板、第２コンデンサーレンズ、シーケンシャルカラーシャッター、第２反射型偏光板、透過型変調素子の順に照明装置が構成されていること。
【０１０７】
（８３）．（８２）に記載のシーケンシャルカラーシャッターが前記第２反射型偏光板と光学的に一体化されていること。
【０１０８】
（８４）．（８２）に記載の第２反射型偏光板が前記ロッドインテグレーターの出射面と光学共役点に概ね配置してあること。
【０１０９】
（８５）．（８２）に記載のコンデンサーレンズは、前記ロッドインテグレーターの入射面、出射面、前記シーケンシャルカラーシャッターの入射面においてテレセントリックとなるように設計されていること。
【０１１０】
（８６）．（８２）に記載のシーケンシャルカラーシャッターが（６）に記載の条件を満たすこと。
【０１１１】
（８７）．（８６）において、前記変調素子の１画素に照明する照明光の角度範囲は、シーケンシャルカラーシャッター位置での広がりが最大２分割ブロック以下であるように設定されていること。
【０１１２】
（８８）．（８２）に記載の第１反射型偏光板は前記ロッドインテグレーターの出射面と光学的に一体化されていること。
【０１１３】
（８９）．（８８）に記載のロッドインテグレーターの空気界面に反射防止膜が形成されていること。
【０１１４】
（９０）．（８２）に記載の第２反射型偏光板は（２０）に記載の条件を満たすこと。
【０１１５】
（９１）．（８２）に記載の第１反射型偏光板は（２０）に記載の条件を満たすこと。
【０１１６】
（９２）．（９０）及び（９１）に記載の第１、第２反射型偏光板は、透過軸が互いに直交していること。
【０１１７】
（９３）．（８２）に記載の第２反射型偏光板は（２１）に記載の条件を満たすこと。
【０１１８】
（９４）．（８２）に記載の第１反射型偏光板は（２１）に記載の条件を満たすこと。
【０１１９】
（９５）．（９３）及び（９４）に記載の第１、第２反射型偏光板は、コレステリック液晶の螺旋方向が互いに逆であること。
【０１２０】
（９６）．（９５）におけるシーケンシャルカラーシャッターは、円偏光を入射し、円偏光を出射するように設計されていること。
【０１２１】
（９７）．（９６）に記載のシーケンシャルカラーシャッターは、位相差板群の入射側及び出射側端が１／４波長板であること。
【０１２２】
（９８）．（９６）に記載のシーケンシャルカラーシャッターの出射円偏光は、コレステリック液晶円偏光板を所定の色が透過するように設定されていること。
【０１２３】
（９９）．（８２）に記載の反射型偏光板と前記変調素子との間に、円偏光を直線偏光に変換する光学素子が配置されていること。
【０１２４】
（１００）．（９９）に記載の光学素子は１／４波長板であること。
【０１２５】
（１０１）．（８２）に記載のシーケンシャルカラーシャッターは、該シーケンシャルカラーシャッターを構成する液晶セルの中で応答速度の遅い液晶セルから順に変調素子側に配置してあること。
【０１２６】
（１０２）．（１０１）に記載する液晶セルは、波長の長い色の開閉を受け持つものから順に変調素子側に配置してあること。
【０１２７】
（１０３）．（１）において、放物面ミラーを備えた放電ランプ、第１反射型偏光板、シーケンシャルカラーシャッター、第２反射型偏光板、フライアイインテグレーター、コンデンサーレンズ、透過型変調素子の順に照明装置が構成されていること。
【０１２８】
（１０４）．（１０３）に記載のシーケンシャルカラーシャッターが前記第２反射型偏光板と光学的に一体化されていること。
【０１２９】
（１０５）．（１０３）に記載の第１反射型偏光板は前記シーケンシャルカラーシャッターと光学的に一体化されていること。
【０１３０】
（１０６）．（１０３）に記載の第２反射型偏光板が前記フライアイインテグレーターの第１面と近接した位置に配置してあること。
【０１３１】
（１０７）．（１０３）に記載のシーケンシャルカラーシャッターが６に記載の条件を満たすこと。
【０１３２】
（１０８）．（１０７）において、前記シーケンシャルカラーの分割は、前記フライアイインテグレーターの分割単位を対象にされていること。
【０１３３】
（１０９）．（１０８）において、前記変調素子の１画素に照明する照明光の角度範囲は、シーケンシャルカラーシャッター位置での広がりが最大２分割ブロック以下であるように設定されていること。
【０１３４】
（１１０）．（１０８）に記載されている各分割ブロックの駆動は、前記フライアイインテグレーターの各分割単位が前記変調素子に結像された場合に対応する該変調素子位置と同期するように駆動すること。
【０１３５】
（１１１）．（１０３）に記載の第２反射型偏光板は（２０）に記載の条件を満たすこと。
【０１３６】
（１１２）．（１０３）に記載の第１反射型偏光板は（２０）に記載の条件を満たすこと。
【０１３７】
（１１３）．（１１１）及び（１１２）に記載の第１、第２反射型偏光板は、透過軸が互いに直交していること。
【０１３８】
（１１４）．（１０３）に記載の第２反射型偏光板は（２１）に記載の条件を満たすこと。
【０１３９】
（１１５）．（１０３）に記載の第１反射型偏光板は（２１）に記載の条件を満たすこと。
【０１４０】
（１１６）．（１１４）及び（１１５）に記載の第１、第２反射型偏光板は、コレステリック液晶の螺旋方向が互いに逆であること。
【０１４１】
（１１７）．（１１６）におけるシーケンシャルカラーシャッターは、円偏光を入射し、円偏光を出射するように設計されていること。
【０１４２】
（１１８）．（１１７）に記載のシーケンシャルカラーシャッターは、位相差板群の入射側及び出射側端が１／４波長板であること。
【０１４３】
（１１９）．（１１７）に記載のシーケンシャルカラーシャッターの出射円偏光は、コレステリック液晶円偏光板を所定の色が透過するように設定されていること。
【０１４４】
（１２０）．（１０３）に記載の反射型偏光板と前記変調素子との間に、円偏光を直線偏光に変換する光学素子が配置されていること。
【０１４５】
（１２１）．（１２０）に記載の光学素子は１／４波長板であること。
【０１４６】
（１２２）．（１０３）に記載のシーケンシャルカラーシャッターは、該シーケンシャルカラーシャッターを構成する液晶セルの中で応答速度の遅い液晶セルから順に変調素子側に配置してあること。
【０１４７】
（１２３）．（１２２）に記載する液晶セルは、波長の長い色の開閉を受け持つものから順に変調素子側に配置してあること。
【０１４８】
（１２４）．（１）において、放物面ミラーを備えた放電ランプ、第１反射型偏光板、シーケンシャルカラーシャッター、フライアイインテグレーター、コンデンサーレンズ、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッター）、反射型変調素子の順に照明装置が構成されていること。
【０１４９】
（１２５）．（１２４）に記載のＰＢＳの、前記反射型変調素子に対する隣接面に反射板が配置されていること。
【０１５０】
（１２６）．（１２４）に記載の第１反射型偏光板は前記シーケンシャルカラーシャッターと光学的に一体化されていること。
【０１５１】
（１２７）．（１２４）に記載の反射板が前記フライアイインテグレーターの第１面と概ね共役点で、前記変調素子の位置と光路長が概ね等しい位置に配置してあること。
【０１５２】
（１２８）．（１２４）に記載のシーケンシャルカラーシャッターが（６）に記載の条件を満たすこと。
【０１５３】
（１２９）．（１２８）において、前記シーケンシャルカラーの分割は、前記フライアイインテグレーターの分割単位を対象にされていること。
【０１５４】
（１３０）．（１２９）において、前記変調素子の１画素に照明する照明光の角度範囲は、シーケンシャルカラーシャッター位置での広がりが最大２分割ブロック以下であるように設定されていること。
【０１５５】
（１３１）．（１２９）に記載されている各分割ブロックの駆動は、前記フライアイインテグレーターの各分割単位が前記変調素子に結像された場合に対応する該変調素子位置と同期するように駆動すること。
【０１５６】
（１３２）．（１２４）に記載の第１反射型偏光板は（２０）に記載の条件を満たすこと。
【０１５７】
（１３３）．（１３２）に記載の第１反射型偏光板の透過軸が前記反射板の反射光偏光軸と互いに直交していること。
【０１５８】
（１３４）．（１２４）に記載の第１反射型偏光板は（２１）に記載の条件を満たすこと。
【０１５９】
（１３５）．（１３４）におけるシーケンシャルカラーシャッターは、円偏光を入射し、直線偏光を出射するように設計されていること。
【０１６０】
（１３６）．（１３５）に記載のシーケンシャルカラーシャッターは、位相差板群の入射側端が１／４波長板であること。
【０１６１】
（１３７）．（１３６）に記載のシーケンシャルカラーシャッターの出射直線偏光は、前記ＰＢＳを所定の色が変調素子側に透過もしくは反射するように設定されていること。
【０１６２】
（１３８）．（１２４）に記載のシーケンシャルカラーシャッターは、該シーケンシャルカラーシャッターを構成する液晶セルの中で応答速度の遅い液晶セルから順に変調素子側に配置してあること。
【０１６３】
（１３９）．（１３８）に記載する液晶セルは、波長の長い色の開閉を受け持つものから順に変調素子側に配置してあること。
【０１６４】
（１４０）．（１）において、放物面ミラーを備えた放電ランプ、第１反射型偏光板、フライアイインテグレーター、コンデンサーレンズ、シーケンシャルカラーシャッター、コンデンサーレンズ、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッター）、反射型変調素子の順に照明装置が構成されていること。
【０１６５】
（１４１）．（１４０）に記載のＰＢＳの、前記反射型変調素子に対する隣接面に反射板が配置されていること。
【０１６６】
（１４２）．（１４０）に記載の第１反射型偏光板は前記フライアイインテグレーターと光学的に一体化されていること。
【０１６７】
（１４３）．（１４０）に記載の反射板が前記シーケンシャルカラーシャッターと概ね共役点で、前記変調素子の位置と光路長が概ね等しい位置に配置してあること。
【０１６８】
（１４４）．（１４０）に記載のフライアイインテグレーターの第１面が前記シーケンシャルカラーシャッターと概ね光学共役点に配置してあること。
【０１６９】
（１４５）．（１４０）に記載のシーケンシャルカラーシャッターが６に記載の条件を満たすこと。
【０１７０】
（１４６）．（１４５）において前記変調素子の１画素に照明する照明光の角度範囲は、シーケンシャルカラーシャッター位置での広がりが最大２分割ブロック以下であるように設定されていること。
【０１７１】
（１４７）．（１４５）に記載されている各分割ブロックの駆動は、前記シーケンシャルカラーシャッターが前記変調素子に結像された場合に対応する該変調素子位置と同期するように駆動すること。
【０１７２】
（１４８）．（１４０）に記載の第１反射型偏光板は（２０）に記載の条件を満たすこと。
【０１７３】
（１４９）．（１４８）に記載の第１反射型偏光板の透過軸が前記反射板の反射光偏光軸と互いに直交していること。
【０１７４】
（１５０）．（１４０）に記載の第１反射型偏光板は（２１）に記載の条件を満たすこと。
【０１７５】
（１５１）．（１５０）におけるシーケンシャルカラーシャッターは、円偏光を入射し、直線偏光を出射するように設計されていること。
【０１７６】
（１５２）．（１５１）に記載のシーケンシャルカラーシャッターは、位相差板群の入射側端が１／４波長板であること。
【０１７７】
（１５３）．（１５２）に記載のシーケンシャルカラーシャッターの出射直線偏光は、前記ＰＢＳを所定の色が変調素子側に透過もしくは反射するように設定されていること。
【０１７８】
（１５４）．（１４０）に記載のシーケンシャルカラーシャッターは、該シーケンシャルカラーシャッターを構成する液晶セルの中で応答速度の遅い液晶セルが変調素子と光学的共役点に近く配置してあること。
【０１７９】
（１５５）．（１５４）に記載する液晶セルは、波長の長い色の開閉を受け持つものから順に変調素子と共役点に近く配置してあること。
【０１８０】
（１５６）．（１）において、放物面ミラーを備えた放電ランプ、第１反射型偏光板、フライアイインテグレーター、コンデンサーレンズ、透過型変調素子、シーケンシャルカラーシャッター、第２反射型偏光板の順に照明装置が構成されていること。
【０１８１】
（１５７）．（１５６）に記載のシーケンシャルカラーシャッターが前記第２反射型偏光板と光学的に一体化されていること。
【０１８２】
（１５８）．（１５６）に記載の第１反射型偏光板は前記フライアイインテグレーターと光学的に一体化されていること。
【０１８３】
（１５９）．（１５６）に記載の第２反射型偏光板が前記フライアイインテグレーターの第１面と概ね共役点に配置してあること。
【０１８４】
（１６０）．（１５６）に記載のシーケンシャルカラーシャッターが（６）に記載の条件を満たすこと。
【０１８５】
（１６１）．（１６０）において、前記変調素子の１画素に照明する照明光の角度範囲は、シーケンシャルカラーシャッター位置での広がりが最大２分割ブロック以下であるように設定されていること。
【０１８６】
（１６２）．（１５６）に記載の第２反射型偏光板は（２０）に記載の条件を満たすこと。
【０１８７】
（１６３）．（１６２）に記載の第２反射型偏光板と前記変調素子の検光子は、透過軸が互いに直交していること。
【０１８８】
（１６４）．（１５６）に記載の第２反射型偏光板は（２１）に記載の条件を満たすこと。
【０１８９】
（１６５）．（１６４）におけるシーケンシャルカラーシャッターは、直線偏光を入射し、円偏光を出射するように設計されていること。
【０１９０】
（１６６）．（１６５）に記載のシーケンシャルカラーシャッターは、位相差板群の出射側端が１／４波長板であること。
【０１９１】
（１６７）．（１６５）に記載のシーケンシャルカラーシャッターの出射円偏光は、コレステリック液晶円偏光板を所定の色が透過するように設定されていること。
【０１９２】
（１６８）．（１５６）に記載のシーケンシャルカラーシャッターは、該シーケンシャルカラーシャッターを構成する液晶セルの中で応答速度の遅い液晶セルから順に変調素子側に配置してあること。
【０１９３】
（１６９）．（１６８）に記載する液晶セルは、波長の長い色の開閉を受け持つものから順に変調素子側に配置してあること。
【０１９４】
（１７０）．（１）において、放物面ミラーを備えた放電ランプ、第１反射型偏光板、シーケンシャルカラーシャッター、第２反射型偏光板、フライアイインテグレーター、コンデンサーレンズ、偏光色分離素子、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッター）、第１、第２反射型変調素子の順に照明装置が構成されていること。
【０１９５】
（１７１）．（１７０）に記載のＰＢＳの互いに隣接した面に前記第１及び第２反射型変調素子が配置されていること。
【０１９６】
（１７２）．（１７０）に記載の第１反射型偏光板は前記シーケンシャルカラーシャッターと光学的に一体化されていること。
【０１９７】
（１７３）．（１７０）に記載の第２反射型偏光板は前記シーケンシャルカラーシャッターと光学的に一体化されていること。
【０１９８】
（１７４）．（１７０）に記載の第２反射型偏光板が前記フライアイインテグレーターの第１面と近接してあること。
【０１９９】
（１７５）．（１７０）に記載のシーケンシャルカラーシャッターが（６）に記載の条件を満たすこと。
【０２００】
（１７６）．（１７５）において、前記シーケンシャルカラーシャッターの分割は、前記フライアイインテグレーターの分割単位を対象にされていること。
【０２０１】
（１７７）．（１７６）において、前記変調素子の１画素に照明する照明光の角度範囲は、シーケンシャルカラーシャッター位置での広がりが最大２分割ブロック以下であるように設定されていること。
【０２０２】
（１７８）．（１７６）に記載されている各分割ブロックの駆動は、前記フライアイインテグレーターの各分割単位が前記変調素子に結像された場合に対応する該変調素子位置と同期するように駆動すること。
【０２０３】
（１７９）．（１７０）に記載の第２反射型偏光板は（２０）に記載の条件を満たすこと。
【０２０４】
（１８０）．（１７０）に記載の第１反射型偏光板は（２０）に記載の条件を満たすこと。
【０２０５】
（１８１）．（１７９）、（１８０）に記載の第１及び第２反射型偏光板の透過軸が互いに直交していること。
【０２０６】
（１８２）．（１７０）に記載の第２反射型偏光板は（２１）に記載の条件を満たすこと。
【０２０７】
（１８３）．（１７０）に記載の第１反射型偏光板は（２１）に記載の条件を満たすこと。
【０２０８】
（１８４）．（１８２）及び（１８３）に記載の第１、第２反射型偏光板は、コレステリック液晶の螺旋方向が互いに逆であること。
【０２０９】
（１８５）．（１８３）におけるシーケンシャルカラーシャッターは、円偏光を入射し、円偏光を出射するように設計されていること。
【０２１０】
（１８６）．（１８５）に記載のシーケンシャルカラーシャッターは、位相差板群の入射側及び出射側端が１／４波長板であること。
【０２１１】
（１８７）．（１８５）に記載のシーケンシャルカラーシャッターの出射円偏光は、コレステリック液晶円偏光板を所定の色が透過するように設定されていること。
【０２１２】
（１８８）．（１７０）に記載の反射型偏光板と前記偏光色分離素子との間に、円偏光を直線偏光に変換する光学素子が配置されていること。
【０２１３】
（１８９）．（１８８）に記載の光学素子は１／４波長板であること。
【０２１４】
（１９０）．（１８９）で１／４波長板は前記偏光色分離素子と一体化されていること。
【０２１５】
（１９１）．（１７０）に記載のシーケンシャルカラーシャッターは、該シーケンシャルカラーシャッターを構成する液晶セルの中で応答速度の遅い液晶セルから順に変調素子側に配置してあること。
【０２１６】
（１９２）．（１９１）に記載する液晶セルは、波長の長い色の開閉を受け持つものから順に変調素子側に配置してあること。
【０２１７】
（１９３）．（１）において、放物面鏡を備える放電ランプの出力開口部の一部に反射板が配置されていること。
【０２１８】
（１９４）．（１９３）に記載の反射板は、放電ランプから発する有効光束の出力を妨げない範囲に配置されていること。
【０２１９】
（１９５）．（１９３）に記載の反射板は、前記反射偏光板側からの反射光を有効に反射できるように前記放物面鏡の有効径より大きくしてあること。
【０２２０】
（１９６）．（１９３）に記載の反射板は、前記放物面鏡の保護ガラス表面に形成されていること。
【０２２１】
（１９７）．（１９３）に記載の反射板は、前記放物面鏡の保護ガラスとは別体の透明基板に形成されていること。
【０２２２】
（１９８）．（１９３）に記載の反射板はコレステリック液晶からなる円偏光板であること。
【０２２３】
（１９９）．（１９８）に記載のコレステリック液晶の螺旋方向は、前記シーケンシャルカラーシャッターの検光子の反射光を反射するように設定されていること。
【０２２４】
（２００）．（１）において、放物面鏡を備える放電ランプの出力開口部の一部に位相差板が配置してあること。
【０２２５】
（２０１）．（２００）に記載の位相差板は前記放物面鏡の保護ガラス表面に形成されていること。
【０２２６】
（２０２）．（２００）に記載の位相差板は、前記放物面鏡の保護ガラスとは別体の透明基板に形成されていること。
【０２２７】
（２０３）．（２００）に記載の位相差板の位相差値は、前記反射型偏光板からの戻り光が前記放物面鏡にて反射し、再び該反射型偏光板側に進路を変換する過程にて受ける位相変化を補償する値となっていること。
【０２２８】
（２０４）．（２０３）に記載の位相差板は１／２波長板であること。
【０２２９】
（２０５）．（２０３）に記載の戻り光は円偏光であること。
【０２３０】
（２０６）．（２００）に記載の位相差板は（１９４）に示される反射板以外の開口部の半面に形成されていること。
【０２３１】
好ましい実施の形態
次に、本発明の好ましい実施の形態を説明する。
【０２３２】
本実施の形態は、液晶等の偏光を変調に用いた投射装置の照明装置構造において、反射型偏光板を用いたシーケンシャルカラーシャッター、及び反射光の再利用のための構造と駆動法に関するものである。
【０２３３】
＜一般的照明装置の概要＞
まず、一般的照明装置のブロック図を図１（Ａ）に示す。これは、光源、インテグレーター、偏光変換素子、コンデンサーレンズからなる。
【０２３４】
インテグレーターの機能は、光源から出射した光束のムラを平均化することである。偏光変換素子の機能は、先述した通りである。コンデンサーレンズの機能は、インテグレーターから出射した光を変調素子に効率よく照明することである。つまり、インテグレーターの像を変調素子に結像することになる。
【０２３５】
＜反射光の再利用効率を上げる照明装置の概要＞
これは、図１（Ｂ）に示すように、本発明に基づいて、光源、インテグレーター、コンデンサーレンズ、偏光子、シーケンシャルカラーシャッター、反射型検光子からなる。
【０２３６】
ところで、光学の基本概念として、共役点がある。つまり、互いに物点と像点の関係にある点のことである。この条件にある位置に反射型偏光板（例えば反射型検光子）を置く。この場合、反射した光は反射型偏光板と共役の関係にある点に戻る。その結果、光源の発光点に戻ることになる。具体的にこの条件を満たす位置は、変調素子に近接する光源側の位置、もしくは、インテグレーターに近接する光源側の位置となる。さらには、インテグレーター像をシーケンシャルカラーシャッターの検光子に結像し、それを変調素子に結像するように、それぞれが概ね共役点となるように照明系を設計してもよい。
【０２３７】
＜光利用効率を向上するシーケンシャルカラーシャッター構造＞
シーケンシャルカラーシャッターの光利用効率を向上するための必要条件を以下に示す。まず、シーケンシャルカラーシャッターの検光子に反射型偏光板を用いる。反射型偏光板を上記の位置に設置することにより、表示色以外の光及びシャッターが閉じている時間における光は反射型偏光板（検光子）で反射し、光源に戻る。光源に戻った光は再びシーケンシャルカラーシャッターを通過し、反射型偏光板の検光子に達する。
【０２３８】
ここで、偏光が保存されていれば、再利用されずに再び反射型偏光板にて反射してしまう。リサイクルの過程で偏光が変化した場合においても、変化分は偏光子で吸収もしくは反射するため、結局リサイクル効果はない。そこで第２の条件が必要となる。
【０２３９】
つまり、カラーシャッターが図８で詳述するように複数に分割され、それぞれが少なくともある時刻において違う色（黒を含む）を表示していることである。表示色以外の光は反射型偏光板（検光子）にて反射する。光源にて反射したリサイクル光は偏光が維持されていれば、再びカラーシャッターに達する。ここで反射光は必ずしも反射した位置に戻ることはなく、一部は違う表示色の位置を透過する。その位置における表示色の光は検光子を通過するように偏光を変化させるため、リサイクルが可能となる。偏光が維持されなくとも、反射リサイクル光の少なくとも一部は反射型偏光板を透過し、光利用効率を向上させることができる。
【０２４０】
＜ＰＳ変換素子の有無とリサイクル効果＞
ＰＳ変換素子の機能は、光源からの自然光をＰ偏光もしくはＳ偏光に揃えることにある。逆の光路をたどった場合、自然光にもどることになる。例えばＰ偏光に揃える機能を持つ場合に、図２のように、反射型偏光板１４０で反射したＰ偏光はシーケンシャルカラーシャッター１３０を経て理想的には全てＰＳ変換素子１２０を通過し、光源１００に戻る。その場合、半分はＳ偏光に変換されるため、ＰＳ変換素子１２０を通過し、光源に戻った状態においては自然光と見なせる。光源１００を構成するリフレクターにおける反射によって偏光状態は変化するが、再びＰＳ変換素子１２０を通過した後は、全てＰ偏光に揃っているので、リサイクルの効率を考える上で偏光状態の変化を気にする必要はない。
【０２４１】
ＰＳ変換素子がない場合、偏光のまま光源のリフレクターに達するため、リフレクターでの反射による偏光状態の変化はリサイクル効率に影響する。ＰＳ変換素子の代わりに反射型偏光板を偏光子にも使うこととし、理解を簡単にするために図３に示す構成を考えてみる。つまり、光源１００、Ｐ偏光を透過しかつＳ偏光を反射する偏光子１２０Ａ、ある時刻においてＲ、Ｇ、Ｂそれぞれ１／３の範囲を表示しているカラーシャッター１３０、Ｓ偏光を透過しかつＰ偏光を反射する検光子１４０からなる構成である。
【０２４２】
自然光が光源１００から偏光子１２０Ａに達し、Ｐ偏光を透過、Ｓ偏光を反射する。カラーシャッター１３０で位置、色により偏光軸が変化し、Ｒを表示する範囲１３０ａに対応する検光子１４０にてＲのＳ偏光（以後Ｒ（Ｓ）と表記）が透過、Ｇ（Ｐ）、Ｂ（Ｐ）は反射する。同様に、Ｇを表示する範囲１３０ｂに対応する検光子１４０でＧ（Ｓ）透過、Ｒ（Ｐ）、Ｂ（Ｐ）反射、Ｂを表示する範囲１３０ｃの検光子１４０でＢ（Ｓ）透過、Ｒ（Ｐ）、Ｇ（Ｐ）反射となる。
【０２４３】
リサイクルを考えない場合、検光子１４０を通過するのは１／３（Ｒ（Ｓ）＋Ｇ（Ｓ）＋Ｂ（Ｓ））となり、反射するのは２／３（Ｒ（Ｐ）＋Ｇ（Ｐ）＋Ｂ（Ｐ））となる。偏光子１２０Ａで反射するのは（Ｒ（Ｓ）＋Ｇ（Ｓ）＋Ｂ（Ｓ））となる。検光子１４０で反射し、光源１００に戻り、再び偏光子１２０Ａに達するリサイクルの過程で偏光が維持していると仮定すると、偏光子１２０Ａで反射した（Ｒ（Ｓ）＋Ｇ（Ｓ）＋Ｂ（Ｓ））は光源１００で反射して偏光子１２０Ａに達した時、再び偏光子１２０Ａで反射して光源１００側に戻ってしまい、リサイクルできない。
【０２４４】
一方、検光子１４０で反射した２／３（Ｒ（Ｐ）＋Ｇ（Ｐ）＋Ｂ（Ｐ））についてはリサイクルの可能性がある。逆に光源１００に戻り、再び偏光子１２０Ａに達するリサイクルの過程で、Ｐ偏光はＳ偏光に、Ｓ偏光はＰ偏光に変換したとすると、偏光子１２０ＡでＲ（Ｓ）＋Ｇ（Ｓ）＋Ｂ（Ｓ））はリサイクルされることになるが、検光子１４０で２／３（Ｒ（Ｐ）＋Ｇ（Ｐ）＋Ｂ（Ｐ））はリサイクルされないことになる。
【０２４５】
総合的にリサイクル効率を考えた場合、リサイクルの過程で偏光が維持される場合は、効率が３倍となる可能性があり、Ｐ、Ｓが逆となる場合には、効率が２倍となる可能性があることになる。実際のシャッターでは、シャッターが閉じている時間が必要なため、その場合には各色の開口率が１／３以下となり、その場合には前者では効率が３倍以上となる可能性もあるため、リサイクルの過程で偏光は維持していることが光利用効率の点で望ましいことになる。しかし、偏光子での反射光と検光子での反射光はその配置によっては必ずしも同じ経路ではないため、光源の構成によっては、偏光子の反射によるリサイクルと検光子の反射によるリサイクルの両立もあり得る。
【０２４６】
実際のリフレクターは、一般的には放物面ミラーが用いられるが、直線偏光を入射する場合には偏光方位は維持されない。円偏光を用いる場合にはその問題がなくなる。円偏光の場合、反射による位相変化が問題となるが、リサイクルの過程で放物面ミラーの反射を２回受ける。理想的な反射特性として、１回の反射で位相が１８０°変化すると仮定すると、２回の反射で位相は３６０°変化となり、位相状態は維持されることとなる。実際の誘電体ミラーでは必ずしも位相状態は維持されない。また、実際の設計においては、次に述べる照明装置の制限により効率は制限される。
【０２４７】
＜リサイクル効率と照明装置＞
リサイクル効率は、光路中にある部材の吸収により低下する。また、光学部品の各表面による反射は、共役点にある場合を除いて同じ経路をたどらないため、これも効率を低下する要因となる。さらには、光学系の収差により、光源側のＥｔｅｎｄｕｅは増加し、照明効率は低下する。
【０２４８】
効率低下を抑えるためには、
・光源と反射型偏光板の光路にある光学部品は、可視域において吸収の少ない材料で構成する。
・光源と反射型偏光板の光路にある光学部品は、可視域において表面反射の少ない部品で構成する。
・収差による光源側Ｅｔｅｎｄｕｅの増加を許容できるように、変調素子のＥｔｅｎｄｕｅを大きくする。
【０２４９】
特に変調素子のＥｔｅｎｄｕｅの設定はリサイクル効率に大きく影響する。Ｅｔｅｎｄｕｅは面積と立体角の積であり、光学系を通してこの値は理想的には保存される。しかし、光源として、一般的にメタルハライドランプ、超高圧水銀ランプ、Ｘｅランプ等の放電ランプが用いられるが、放電ランプを形成するガラスバルブを光線が通過するときのガラス表面反射、収差により角度分布が大きくなり、Ｅｔｅｎｄｕｅは大きくなる。リサイクルの過程でのＥｔｅｎｄｕｅの増大を考慮しないで、照明装置を設計すると、変調素子の位置において、リサイクル光は変調素子より大きい範囲に照明されるか、角度分布が大きくなり、取り込まれる光束が低減する。
【０２５０】
＜コレステリック液晶を使った反射型円偏光板の特性改善＞
コレステリック液晶を使った円偏光板の分光透過率を図４及び図５に示す。偏光板としての消光比（右円偏光、左円偏光の透過率の比）が十分ではない。これをそのまま、シーケンシャルカラーシャッターの偏光子、検光子に用いると、色分離特性、リサイクル効率が十分ではない。消光比を低下させている原因は表面反射に起因しており、構成している部品のエアーとの界面に反射防止膜を付加することにより、消光比が飛躍的に改善することを見出した。図６及び図７に、反射防止膜を付加した場合の分光透過率特性を示すが、図４及び図５に比べて消光比（分光透過率）が大きく向上することが分る。
【０２５１】
＜シーケンシャルカラーシャッターの分割＞
図８（Ａ）には、本発明に基づいて、シーケンシャルカラーシャッター（ＣＳ）１３０を垂直走査方向Ｖにおいて所定数分割した例が示されている。この分割は、図８（Ｂ）のように、ＣＳ１３０を構成する各色フィルタの透明な駆動電極１０１を所定パターンに分割することによって実現できる。なお、図中の１０２は透明な対向電極、１０３、１０４は透明基板、１０５は液晶であり、液晶配向膜は図示省略している。
【０２５２】
＜分割駆動法１＞
（シーケンシャルカラーシャッターの開口時間を長くするため）
このように、シーケンシャルカラーシャッターが複数の分割部分からなり、それぞれが変調素子のデータ書換えのタイミングに合わせた表示色の切り替えを行う。
【０２５３】
図９は、ｎ本の行電極からなる表示素子（液晶変調素子）に対してシーケンシャルカラーシャッターをＮ分割した場合のタイミングチャートと、変調素子、シーケンシャルカラーシャッターのＲを表示する場合の透過率時間変化（前者は輝度情報、後者は色情報：以下、同様）を示している。Ｎ分割することにより、全行電極を書換える時間ｔTFTをＮ分割した時間が一つのシーケンシャルカラーシャッターブロックに割り当てられる。
【０２５４】
図９では、先頭の行電極（ライン１）からＮ分割した最終行電極（ラインｎ／Ｎ）までを、先頭のシーケンシャルカラーシャッターブロック（ＣＳ１）が割り当てられる。同様に、ラインｎ／Ｎ＋１からライン２ｎ／ＮまでがＣＳ２に割り当てられ、以下、ＣＳＮまで個々のブロックの点滅タイミングをｔTFT／Ｎずらすことにより、データの書換えのためにシャッターを閉じていた時間が低減でき、シャッター開口時間を増やすことができる。即ち、液晶の応答時間も考慮したシャッター開口時間は次式で示すことができる。
【０２５５】
【数７】
0004224752.tif 000004
ｔcs：開口時間、
ｆ  ：フレーム周波数、
ｍ  ：シーケンシャルカラー数、
ｔTFT：データ書き換え時間、
Ｎ  ：分割数、
ｔLC：液晶立下り応答時間（隣接する色の液晶立下り応答時間：以下、同様）
【０２５６】
例えば、フレーム周波数ｆ＝６０Ｈｚ、データ書換え時間ｔTFT＝３ｍｓ、液晶応答速度ｔLC＝１ｍｓを要する場合において、３色のシーケンシャルカラー表示をする場合、シャッターの開口時間は、分割しない場合に１．６ｍｓ（デューティー２９％）となってしまうが、シャッターを１０分割した場合、４．３ｍｓ（デューティー７７％）まで改善できる。
【０２５７】
次に、先に述べたリサイクル効果について述べる。図９中のＡの範囲の時間は、シャッター全体が１色の表示となり、リサイクル効果はないが、同図中のＢの範囲の時間においては、シャッターが２色とブラックの表示となり、リサイクル効果が現れる。
【０２５８】
＜分割駆動法２＞
（シーケンシャルカラーシャッターの開口時間を長くし、リサイクル効果を大きくするため）
リサイクル効果を大きくするためには、各時刻においてＲ、Ｇ、Ｂ３色が表示されていることが望ましい。これにより、各時刻においてＲを表示している範囲に、対応する検光子でＢ、Ｇが光源側に反射し、光源から再びシーケンシャルカラーシャッターに到達した光は、１／３がＢのシャッターを、１／３がＧのシャッターを通過する。Ｂ、Ｇを表示している範囲においても同様である。
【０２５９】
上記駆動法１と同様、シャッターを複数に分割しているが、各分割ブロックの色切り替えのタイミングが駆動法１と違う点である。図１０では、駆動法１と同様、ｎ本の行電極からなる表示素子に対してシーケンシャルカラーシャッターをＮ分割した場合のタイミングチャートと、変調素子、シーケンシャルカラーシャッターのＲを表示する場合の透過率時間変化を示している。Ｎ分割することにより、１フレーム時間１／ｆをＮ分割した時間が一つのシーケンシャルカラーシャッターブロックに割り当てられる。
【０２６０】
図１０では、先頭の行電極（ライン１）からＮ分割した最終行電極（ラインｎ／Ｎ）までを、先頭のシーケンシャルカラーシャッターブロック（ＣＳ１）が割り当てられる。同様に、ラインｎ／Ｎ＋１からライン２ｎ／ＮまでがＣＳ２に割り当てられ、以下、ＣＳＮまで個々のブロックの点滅タイミングを１／Ｎｆずらす。液晶の応答時間も考慮したシャッター開口時間は次式で示すことができる。
【０２６１】
【数８】
0004224752.tif 000005
ｔcs：開口時間、
ｆ  ：フレーム周波数、
ｍ  ：シーケンシャルカラー数、
Ｎ  ：分割数、
ｔLC：液晶立下り応答時間
【０２６２】
駆動法１と比べ、シャッター分割数を多くすることにより、同様な開口時間を得ることができる。例えばフレーム周波数ｆ＝６０Ｈｚ、液晶応答速度ｔLC＝１ｍｓ、３色のシーケンシャルカラー表示の場合、５０分割すると、シャッター開口時間は、４．３ｍｓ（デューティー７６％）となる。
【０２６３】
図１１には、駆動法１及び２についての実質開口率（デューティー）の分割数依存性を示したが、駆動法１の方が少ない分割数でよいことが分る。
【０２６４】
ところで、上記の変調素子のデータの書換えを実現するには、行電極を順次選択する一般的駆動法ではなく、行電極をある範囲飛び越して選択する駆動法が必要となる。図１２にゲート信号のタイミングチャートを示す。図１３にＲ、Ｇ、Ｂフィールドシーケンシャルデータをフレームメモリーからデータ線に入力するタイミングチャートを示す。
【０２６５】
例えばＮ行の行電極からなる変調素子で、Ｒを基準とすれば、１行目を選択、Ｒのデータの書き込み、次に１／３×Ｎ＋１行目を選択、Ｂのデータの書き込み、次に２／３×Ｎ＋１行目を選択、Ｇのデータの書込み、２行目を選択、Ｒのデータ書込み、１／３×Ｎ＋２行目を選択、Ｂのデータを書込み、２／３×Ｎ＋２行目を選択、Ｇのデータを書込みの順に全ての行の選択と、それに対応するデータの入力を行う。次のゲートを開くまでの時間差Δは１／（３ｎｆ）となる。Ｒ、Ｇ、Ｂ画像データはフレームメモリーに格納し、それを読み出しデータ線に入力する時点では飛び越し走査に対応したデータに並び替える。図中、Ｖ１（Ｒ）とは１行目のレッドのデータを示し、Ｖ１／３ｎ＋１（Ｂ）とは１／３×ｎ＋１行目のブルーのデータを示している。同様に、Ｖ２／３ｎ＋１（Ｇ）とは２／３×ｎ＋１行目のグリーンデータ、Ｖ２（Ｒ）とは２行目のレッドのデータを示している。
【０２６６】
さらにこの駆動法の場合において、飛び越す範囲は必ずしも全体の１／３とする必要はない。Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれのホールド期間を等しくする場合には１／３となるが、必ずしもそれを望まない。ディスプレイとしてのホワイトバランスを取る手段として、ホールド期間をＲ、Ｇ、Ｂで変えることが可能となる。ＲＧＢの順でシーケンシャルカラー表示を行う場合、Ｒ、Ｇ、Ｂのホールド時間比率をｋ１、ｋ２、ｋ３（ｋ１＋ｋ２＋ｋ３＝１）の比率としたければ、ｋ３×Ｎ＋１行目からＢを選択、（ｋ３＋ｋ２）×Ｎ＋１行目からＧを選択する（図１４、図１５参照）。
【０２６７】
＜シャッター分割数と照明角度の関係＞
着目する画素にシャッターを通過した光線を照明するに際し、照明角度の広がりによっては複数の分割ブロックを通過した光線が着目する画素を照明する。照明する光線の角度の広がり、シャッターと画素との距離、分割数の関係で照明範囲は決定される。
【０２６８】
通過するシャッターの分割ブロック数が増えるに従い、開口のタイミングが違うシャッターを通過した光線の重ね合わせとなる。この場合、先述のシャッターの開口時間式が必ずしも成り立たなくなる。この場合、分割境界部に位置する画素と分割中央部に位置する画素では、照明の条件が違うこととなり、混色、輝度ムラとなる可能性がある。
【０２６９】
図１６では、シーケンシャルカラーシャッター１３０を通過した光線群２３０が変調素子２００を照明した状態を示している。変調素子２００の画素２００ａ〜２００ｃがシーケンシャルカラーシャッターの一つの分割ブロック１０ａ−１、１０ｂ−１、１０ｃ−１に対応する。１０ａ、１０ｂ、１０ｃはシーケンシャルカラーシャッターの３枚の液晶セルを示しており、例えばＢ、Ｇ、Ｒの順に並んでいる。
【０２７０】
この液晶セルの色の順番は、各色に対応する液晶セルの応答速度の中で一番遅いセルを変調素子に近い側に配置するのが望ましい。それは次の理由による。変調素子からシーケンシャルカラーシャッターの液晶セルが離れるほど、その液晶層の位置における一つの画素を照明する照明光の範囲は広がっている。つまり、より多数の分割ブロックにまたがる可能性が高くなる。シーケンシャルカラーシャッターの液晶セルの応答速度が遅いということは、混色もしくは輝度ムラの可能性が高くなる。つまり、応答速度の遅い色（ここではＲ）の液晶セルを変調素子に近い側に配置することにより、混色、輝度ムラの可能性が軽減する。
【０２７１】
図１６では、照明範囲が最大２ブロックに収まる場合を示している。図１７は、図１６の変調素子の境界部画素２００ｃと照明範囲が一つのブロックに収まっている画素２００ｂに対応する照明光の時間変化を示している。先述したシャッターの開口時間式が成り立つ。３ブロックに照明範囲が広がると、混色が色ムラとして認識される可能性が出てくる。
【０２７２】
照明する光線の角度の広がりを抑えると、通過するシャッター分割ブロック数が減るため、色ムラは軽減されることとなるが、別のムラが目立つ方向となる。つまり、シャッターの分割ブロックを構成するそれぞれの透明電極のギャップ部は、図８（Ｂ）で示したことから明らかなように、シャッターとして機能しないため、そこを通過した光線は照明光量が低減する。ギャップ部を通過しない画素とギャップ部を通過する画素とで照明光量に差が出るため、ムラとなる。ギャップ部が大きいと（即ち、分割数が多いと）、照明光量が低減するので、照明系の設計はこの点に留意して設計する必要がある。
【０２７３】
＜シャッターと変調素子の位置精度＞
シャッターと変調素子の位置が設計値からずれた場合、変調素子を基準として、シャッターのそれぞれの分割ブロックの開口タイミングがずれることとなる。タイミングのずれは色ムラとなるが、それを防ぐためには、製造上の位置合わせの公差分を時間に換算し、シャッターの開口時間を短くしておく。垂直走査方向の有効長さをＬ、シャッターと変調素子の相対位置ズレをｄ、フレーム周波数をｆ、位置ズレを時間に換算した値をＴｔとすると、
Ｔｔ＝（ｄ／Ｌ）×（１／ｆ）・・・（３）
となる。
例えば、対角３．５インチ、４：３アスペクト比の変調素子の場合、１ｍｍの相対ズレは０．３ｍｓのタイミングのズレとなる。
【０２７４】
＜インテグレーターの光源側に近接した位置にシーケンシャルカラーシャッターがある場合の分割構造＞
インテグレーターとしてフライアイレンズを一般的に用いる。フライアイインテグレーターの機能は、１段目の各分割したエリアのそれぞれを変調素子に重ね合わすことにより、照明ムラを低減することである。よって、インテグレーターの光源側に近接した位置にシーケンシャルカラーシャッターがある場合の分割は、フライアイレンズの各分割エリアに対応し、さらにそれぞれを分割することとなる。
【０２７５】
＜アクティブマトリクス型変調素子＞
変調素子は一般的にアクティブマトリクス型ＬＣＤが使われる。アクティブマトリクス型ＬＣＤの中でも構造上反射型、透過型に分類され、また、各画素のスイッチの分類としてアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、ポリシリコン（Ｐ−Ｓｉ）、シリコン等に分類される。反射型、透過型いずれも可能であり、具体的には後述の実施例に示している。また、スイッチとしていずれも可能であるが、それぞれのスイッチによって移動度が違い、素子の充電時間が違うため、シーケンシャルカラーに必要な素子のスピードを満たさない場合がある。画素数、フレーム周波数、開口率、素子の大きさ、コストによって選択すべきものである。
【０２７６】
＜変調素子、シーケンシャルカラーシャッターの応答特性＞
変調に一般的に液晶を用いるが、シーケンシャルカラーの場合、液晶の応答特性が問題となる。液晶の応答特性が不十分であると、色の切り替えに対応できず、混色が起こる。ところで、透過率の立ち上がりと立下りを考えた場合、立ち上がり特性が悪くとも明るさには影響するが、色の混色は起こらない。立下り特性が悪い場合、色の混色が起こるため、立下り特性が優れていることが望ましい。同様に、シーケンシャルカラーシャッターの液晶セルの応答特性に関しても、立下り特性が良い方が望ましい。
【０２７７】
図１８には、相対的に立下りの応答特性がよく、立ち上がりの応答特性が悪い場合について、変調素子の透過率時間変化とシーケンシャルカラーシャッター（ＣＳ）の透過率時間変化の関係を示す。図１６の照明角度で、ＣＳ境界部に対応する変調素子画素２００ｃと分割中央部に対応する変調素子画素２００ｂについて、変調素子の透過率時間変化、ＣＳ分割ブロックの時間変化、ＣＳ透過後の各画素への照明光の時間変化、変調素子の各画素透過光の時間変化の関係を表している。また、ＣＳの開口時間の設定は、式（２）において液晶の応答時間は立ち下がり時間（τｄ）に設定している。境界部画素２００ｃでは中央部画素２００ｂと比べて単色表示時の透過光強度が低くなる。画面全体では輝度ムラとなるが、この対策は分割数を多くすることにより低減できる。
【０２７８】
変調素子の立ち上がり特性が十分でない場合、一般的には電圧を印加する場合の応答速度が速いため、電圧を印加した場合に黒を表示するいわゆるノーマリーホワイトモードが望ましい。ツイストネマティック（ＴＮ）、光学補償ベンドセル（ＯＣＢ）等がある。
【０２７９】
シーケンシャルカラーシャッターに関しても同様に、ノーマリーホワイトモードが望ましい。そのためには、偏光子、検光子の設定は、その間にある位相差板群、液晶セルの総合位相差が０の場合に透過しない設定とし、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの液晶セルへの電圧印加時にそれぞれＲ、Ｇ、Ｂのシャッターをオフ状態となるように設定する。
【０２８０】
＜フィールドシーケンシャルカラーの階調再現性改善手段＞
液晶の応答特性は、先述したように、透過率の立ち上がり特性、立下り特性が違う。色の混色を防ぐためにシャッターを閉じる期間を設けるが、立ち上がり特性はそれより遅いため、シャッターが開いた時刻に於いても透過率変化が起こることになる。立ち上がりの特性に合わせてシャッターの開口時間を決定すれば良いのであるが、十分な開口時間が得られず、暗い表示となってしまう。
【０２８１】
シャッターが開いている期間に変調素子の透過率変化がある場合は、色ムラとはならずに、明るさが変化するだけである。この場合、無彩色表示と単色表示で透過率が変わることになる。無彩色表示の場合、１フレーム期間に変調素子の透過率変化は起こらないため、単色表示の場合の透過率変化がある場合と比べて実効的透過率は高くなる。
【０２８２】
さらに、電子情報通信学会論文誌Ｃ−II  Ｖｏｌ．Ｊ８１−Ｃ−II  Ｎｏ．７、１９９８年、７月、ｐｐ６６８−６６９、“フィールド順次カラーＴＦＴ−ＬＣＤの液晶応答補償のための信号補正”には、階調再現性に関する問題点が示されている。液晶は誘電率異方性をもつため、液晶層の容量は表示する階調により変化する。書き換える直前の状態の液晶容量をＴＦＴのＯＮ期間に書き換えるのであるが、ＴＦＴが閉じた後も液晶のダイレクターは変化するため、最終的に保持される電圧は目的とする電圧と違うことになる。ＴＦＴのＯＮ期間に液晶の応答が完了している場合には問題とならないが、１ラインのＴＦＴのＯＮ期間は４μｓ程度であるから、現状の液晶材料では実現不可能である。
【０２８３】
フィールドシーケンシャルカラー表示の場合、無彩色のグレースケールと単色のグレースケールを表示すると、階調の再現性が変わることになる。この問題に関しては、先に報告したように、信号補正により解決は可能である。
【０２８４】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
【０２８５】
実施例１
本実施例においては、図１９に示すように、放物面ミラーを備えた放電ランプ１００、フライアイインテグレーター２２０、ＰＳ変換素子１２０、コンデンサーレンズ２３０ａ、２３０ｂ、シーケンシャルカラーシャッター１３０、反射型偏光板１４０、透過型の変調素子２００の順に照明装置が構成されている。放物面ミラーを備えた放電ランプ１００には、図４４に示す反射板を付加してある。
【０２８６】
シーケンシャルカラーシャッター１３０の検光子である反射型偏光板１４０の位置と、インテグレーターのフライアイレンズ２２０の第１面２２０ａとは概ね共役の位置にある。変調素子２００の前方側には、投射レンズ３００が配置され、スクリーン３０１上に結像されるようになっている（以下、同様であるが、図示は省略する）。
【０２８７】
シーケンシャルカラーシャッター１３０はＲ、Ｇ、Ｂの切り替えを行うための液晶セルでそれぞれ４２分割とし、適当な位相差、適当な屈折率分散を持つ複数の位相差板を積層したものと組み合わせた。検光子１４０としてコレステリック液晶を用い、選択反射波長域が可視域となるようにピッチを調整し、シーケンシャルカラーシャッター１３０と一体化した。エアーとの界面には反射防止膜３０４を付加した。図２０のように、コレステリック液晶円偏光板と変調素子の間に１／４波長板３０２を配置し、直線偏光に変換する。さらに、コントラスト改善のため、吸収型の偏光板３０３を変調素子と１／４波長板の間に配置した。
【０２８８】
また、シーケンシャルカラーシャッターの位相差板の設計について、入射はＰＳ変換素子１２０の通過後、例えばＰ偏光となるが、検光子１４０が円偏光選択性を持つため、１／４波長板３０２を最終段に配置し、直線偏光を円偏光に変換した後に検光子１４０にて色分離するようにした。例えば１／４波長板を入射偏光軸から４５°の方位に遅相軸を設定すると、左回り円偏光となり、それを反射するような螺旋方向にコレステリック層を設定した（図２１）。また、１／４波長板は複数枚の位相差板を組み合わせて広帯域にしても構わない（図２２）。
【０２８９】
また、シーケンシャルカラーシャッター１３０の検光子１４０と変調素子２００とは、共役点からのずれを減らすためにシーケンシャルカラーシャッター１３０、反射型偏光板１４０、１／４波長板３０２、吸収型偏光板３０３、変調素子２００は一体化しても構わない。また、反射型偏光板としてコレステリック液晶円偏光板を使ったが、先述した、３Ｍ社製ＨＭＦ等の反射型直線偏光板であってもかまわない。この場合には、１／４波長板を最終段に配置する必要はない。
【０２９０】
シーケンシャルカラーシャッターを構成する液晶セルはベンドセルを用い、電圧印加時に実効的なΔｎｄが０となるように位相差板を組み合わせる。図２１、図２２では図示していないが、各液晶セルに隣接する位置に遅相軸を０°として適当なΔｎｄの位相差板を配置すればよい。電圧印加時にシャッターが閉じることとなり、シャッターの立下り応答速度を速くするこが可能であり、混色を防止することが可能となる。
【０２９１】
シャッターを構成する液晶セルの順番は光源側からＢ、Ｇ、Ｒの順とした。これは、シャッターを構成する液晶セルのセル厚がＢ、Ｇ、Ｒの順で厚くする必要があり、液晶の応答特性はその順で遅くなるためである（セル厚の２乗に反比例する）。例えば図２１、図２２の設計例の場合、Ｂの液晶セルのΔｎｄは実効的に２１５ｎｍ、Ｇは２６０ｎｍ、Ｒは３２５ｎｍとな、りΔｎが同じ液晶材料を使うと、液晶セル厚はこの比で厚くする。
【０２９２】
駆動は先述の分割駆動法２を用いる。フレーム周波数６０Ｈｚで駆動すると、シャッターのそれぞれの隣接する分割ブロックのタイミングはおよそ、０．４ｍｓずらすことになる。それぞれの液晶セルは０．５ｍｍ厚のガラスを用い、各分割ブロックの電極間隔は５μｍで作成した。
【０２９３】
変調素子２００は、対角３．５インチ、アスペクト比４：３、０．５ｍｍ厚のガラスで作成した。ＯＣＢモードを用い、電圧印加時に黒を表示するように位相差板補償をした。黒表示に切り替わる応答速度はおよそ０．５ｍｓであった。位置合わせのマージンを０．３ｍｓ（１ｍｍの位置ズレ相当）とすると、シャッターの開口時間は先述の（２）、（３）式より、
１／（３×６０）−１／（４２×６０）−０．５−０．３＝４．４ｍｓ（７８％デューティー）となる。
【０２９４】
ここで、シャッターを閉じている時間は、分割１ブロックあたりのタイミングずれの整数倍となるように調整した。この場合では４ブロックが閉じていることとなる。これによりシャッターの切り替えのタイミングをそれぞれのブロックで等しくできるため、駆動回路が簡便となる。
【０２９５】
照明ブロックの範囲を２ブロックまでに制限すると、照明角度は９．５°となる。この場合の輝度ムラは１％以内であった。
【０２９６】
放電ランプ１００としては、ＵＨＰランプ、Ｘｅランプ、メタルハライドランプ等が使える。発光の大きさに対応した放物面ミラーの焦点からのズレは、放物面ミラー開口部においては平行光束からの角度の広がりとなる。照明効率をよくするためには、開口部の面積と、その位置における角度範囲を立体角で表した値との積を光源のＥｔｅｎｄｕｅとした場合において、変調素子の面積と照明角度立体角との積である変調素子のＥｔｅｎｄｕｅが大きいほど効率がよくなり、収差の無い系では光源のＥｔｅｎｄｕｅと一致した場合に１００％の照明効率が得られることになる。
【０２９７】
先述したように、リサイクルの過程で光源のＥｔｅｎｄｕｅは増大するため、これを考慮してパネルサイズと照明角度は決定する。実際にはむやみに大きな変調素子を用いることは、全体の光学系が大きくなること、コストが高くなることなどから、光利用効率が実用的に許される最低限の変調素子サイズにする。
【０２９８】
例として図２３に、アーク長１ｍｍのＵＨＰランプを用いた場合の変調素子のＥｔｅｎｄｕｅと照明光束の関係を示す。図中のＡの領域は変調素子のＥｔｅｎｄｕｅが相対的に小さい領域で、Ｅｔｅｎｄｕｅの変化に対して照明効率が大きく変化する。Ｂの領域はＥｔｅｎｄｕｅの変化に対する照明効率変化が比較的少ない。おおよそ、光源のＥｔｅｎｄｕｅの１／５以上がＢの領域となる。使用したランプにおいては一回の反射で光源側のＥｔｅｎｄｕｅがおよそ２倍となった。また、放物面ミラー反射率は７７％であった。このランプを使った場合において、反射偏光板リサイクルによる光利用効率の改善率は、以下のように変調素子のＥｔｅｎｄｕｅの値が大きいほど改善率が上がる。
Ｅｔｅｎｄｕｅが１０ｍｍ2・ｓｒの変調素子のサイズと照明角度は例えば対角０．９インチ、照明角度６．５°となる。Ｅｔｅｎｄｕｅが３２０ｍｍ2・ｓｒの変調素子のサイズと照明角度は例えば対角３．５インチ、照明角度９．５°となる。いずれも改善率は次表の通りである。
【表１】
0004224752.tif 000006
【０２９９】
先述の条件における変調素子のＲ、Ｇ、Ｂの透過率比率は０．８５：１：１．１５であった。ＵＨＰランプを使った場合においてホワイトバランスを取る為にＲＧＢのホールド時間を調整した。Ｒ：Ｇ：Ｂ＝０．３８：０．３３：０．２９にホールド時間比率を設定するため、ＸＧＡ（１０２４（水平）×７６８（垂直））の変調素子パネルの１行目からＲ、２２２行からＢ、４７６行からＧのデータを書き換えることとした。この場合のホワイト色度点（図２４）とホールド時間がＲ、Ｇ、Ｂで等しい場合のホワイト色度点（図２５）を比べると、ホールド時間を調整した場合が光源の色度点に近いことがわかる。図中、ホワイト色度点１０、光源色度点２０、自然昼光色度点３０を示している。
【０３００】
実施例２
実施例１と同様な構成であるが、ＰＳ変換素子がない構成である。また、ＰＳ変換素子がない場合には、シーケンシャルカラーシャッター１３０の光源側位置に偏光子が必要である。偏光子１２０Ａとして反射型偏光板を用いる。反射型偏光板偏光子の位置は、フライアイインテグレーター２２０の光源側近接位置とした。図２６に示す反射型偏光板偏光子１２０Ａとして、コレステリック液晶円偏光板をフライアイインテグレーター第１面２２０ａと光学的に一体化した。また、フライアイ第１面２２０ａの出射側と反射型円偏光板１２０Ａの光源１００側のエアーとの界面には反射防止膜を付加した（図２７）。また、光源の構成は図４６に示す構成とした。
【０３０１】
この構成の場合には反射型偏光板偏光子１２０Ａと光源１００とが共役、シーケンシャルシャッターの検光子１４０とフライアイインテグレーター第１面２２０ａとが共役の関係となる。
【０３０２】
シーケンシャルカラーシャッター１３０の構成は、両側に１／４波長板３０２を付加した（図２８）。また、この１／４波長板は、実施例１で示したように複数枚で構成し、広帯域にしてもよい。また、この位相差板の設定の場合、偏光子と検光子のコレステリック液晶の螺旋方向は互いに逆となるように設定する。
【０３０３】
ところで、ＰＳ変換素子を用いる場合は、パネル側Ｅｔｅｎｄｕｅが１／２となるが、ＰＳ変換素子がない場合はＥｔｅｎｄｕｅ低下がないため、次表のようにリサイクル効率が改善する。
【表２】
0004224752.tif 000007
【０３０４】
実施例３
実施例２との違いは、反射型偏光板偏光子１４０の位置がシーケンシャルカラーシャッター１３０に近接している構成である（図２９）。反射型偏光板偏光子１２０Ａ、反射型偏光板検光子１４０がシーケンシャルカラーシャッター１３０と光学的に密着してエアーとの界面には反射防止膜を付加した。光源の構成は図４５に示す構成とした。
【０３０５】
この構成の場合、シーケンシャルカラーシャッターの検光子である反射型偏光板検光子１４０とフライアイインテグレーター第１面２２０ａが共役の関係となるが、シーケンシャルカラーシャッター偏光子である反射型偏光板１２０Ａはそれから位置の差に相当するズレを生ずる。偏光子、検光子、シーケンシャルカラーシャッターを一体化することと、シーケンシャルカラーシャッターを構成するガラス等の部品をできるだけ薄くする等の対策をして位置の差を減らすこととが一つの対策である。また、フライアイレンズ２２０ａの分割サイズとシーケンシャルカラーシャッター１３０のサイズの倍率（横倍率β）を大きくすることにより、位置の差（縦倍率α）の影響を軽減できる。これはα＝β2の関係があるからである。このことは結局、変調素子サイズを大きくし、照明角度を小さくすることとなる。
【０３０６】
図３０にシーケンシャルカラーシャッター設計例を示す。
【０３０７】
実施例４
実施例２との違いは、インテグレーターとしてロッドインテグレーターを用いていることである。シーケンシャルシャッターの分割については実施例１と同様である。
【０３０８】
楕円ミラーを備えた放電ランプ１００、コンデンサーレンズ２３０ａ、２３０ｂ、ロッドインテグレーター３２０、反射型偏光板１２０Ａ、コンデンサーレンズ２３０ｃ、２３０ｄ、シーケンシャルカラーシャッター１３０、反射型偏光板１４０、変調素子２００の順に照明装置が構成されている（図３１）。
【０３０９】
ロッドインテグレーター３２０の出射側表面に、コレステリック液晶による円偏光板１２０Ａが光学的に密着した状態で付加されている。コレステリック液晶層の表面には反射防止膜が付加されている。また、ロッドインテグレーターの入射側端面にも反射防止膜が付加されている（図３２）。
【０３１０】
ロッドインテグレーター３２０の両側に配置してあるコンデンサーレンズは２枚のレンズからなり、ロッドインテグレーターの両側でテレセントリック（主光線が光軸と平行）となっている。また、被照明物である変調素子においてもテレセントリックである。
【０３１１】
また、ロッドインテグレーター３２０の出射側端面、つまり反射型偏光板１２０Ａとシーケンシャルカラーシャッター１３０の反射型偏光板検光子１４０とは共役の関係にある。ロッドインテグレーター３２０入射端と光源１００の放物面ミラー開口部とはまた、共役の関係にある。
【０３１２】
ロッドインテグレーター３２０を通過することにより、全反射を繰り返すごとに位相条件が乱される。反射型偏光板１２０Ａによる反射偏光は、ロッドインテグレーター３２０を通過することにより偏光が解消される。つまり、リサイクル光はロッドインテグレーター３２０を通過し、光源１００の放物面ミラーで反射し、再度ロッドインテグレーター３２０出射面に達した時点で自然光と見なせるので、その１／２の光束が円偏光板１２０Ａを通過し、１／２は光源１００側に反射する。光源１００側に反射した１／２の光束は同様にまた、その１／２がロッドインテグレーター３２０出射面で円偏光板１２０Ａを通過、１／２が反射する。円偏光板１２０Ａを通過した光束のうち一部が、シーケンシャルカラーシャッター１３０の検光子１４０を通過し、残りは再び光源１００側に反射する。これを繰り返すことにより、リサイクル可能となる。
【０３１３】
実施例５
実施例３との違いは、反射型偏光板１２０Ａ、シーケンシャルカラーシャッター１３０、反射型偏光板１４０がフライアイインテグレーター第１面２２０ａの光源１００側に隣接しているところである（図３３）。実施例３と同様、一体化してある。この構成の場合、光源１００は、光源の発光部が放物面鏡の焦点位置であるため、共役点は無限遠となる。つまり、反射型偏光板１２０Ａと反射型偏光板１４０位置の差の影響はなくなることになる。光源の構成は図４６に示す構成とした。
【０３１４】
先述したように、フライアイの個々の分割エリアが変調素子２００に重ね合わされるため、シーケンシャルカラーシャッター１３０の分割はフライアイインテグレーター２２０ａの各分割エリアを対象に行う。本実施例ではフライアイを８等分した。それぞれの分割エリアを４２分割にする。シーケンシャルカラーシャッターは４２×８＝３３６分割となる。ただし、シーケンシャルカラーシャッターの駆動ドライバーは、フライアイインテグレーターの各分割エリアの中の重ね合わされるそれぞれの電極を共通とすることができるため、１色あたり４２出力とすることができる。
【０３１５】
また、例えば図３４に示すように、フライアイインテグレーター２２０ａの各分割エリアと変調素子２００とは共役の関係で、先頭位置が反転する。そのため、シャッターのスクロール方向は反転させる必要がある。また、フライアイインテグレーターと変調素子間にミラーを配置し、折り返す場合においては、フライアイインテグレーター各分割エリアの各シーケンシャルカラーシャッター分割ブロックと対応する変調素子位置関係を調べて、正転もしくは反転を定めればよい。
【０３１６】
実施例６
変調素子に反射型を用いた場合における構成である。反射型の変調素子を用いる場合には、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッター）を一般的に用いる。図３５のように、シーケンシャルカラーシャッター１３０は、フライアイインテグレーター２２０の光源側に隣接した位置とした。また、ＰＢＳを使う光学系では、シーケンシャルカラーシャッターの検光子として、反射型偏光板の代わりにＰＢＳ３７０が機能する（図３５）。ＰＢＳ３７０の使用していない面に反射板３８０を置く。
【０３１７】
図３５の場合は、Ｐ偏光はＰＢＳ３７０を通過し、反射板３８０で反射し、光源１００に戻る。通常、インテグレーター第１面２２０ａと共役点に変調素子２００を置くため、光路長が同じとなるように反射板３８０を置けば、効率よくリサイクル可能となる。光源の構成は図４６に示す構成である。
【０３１８】
シーケンシャルカラーシャターの分割については実施例５と同様である。
【０３１９】
シーケンシャルカラーシャッター１３０の偏光子にコレステリック液晶円偏光板１２０Ａを使いシーケンシャルカラーシャッターと一体化した。この構成の場合、シーケンシャルカラーシャッターは、偏光子が円偏光選択、検光子が直線偏光選択となるため、円偏光を直線偏光に変換するための１／４波長板３０２を入射側の位相差板群の先頭に配置した（図３６）。また、両側のエアーとの界面は反射防止膜を付加した。
【０３２０】
実施例７
実施例６との違いは、シーケンシャルカラーシャッターの位置である（図３７）。光源の構成は図４６に示す構成である。シーケンシャルカラーシャッター１３０がフライアイインテグレーター第１面２２０ａの共役点となるように配置し、また、その共役点に変調素子２００が来るように照明系を設計した。また、シーケンシャルカラーシャッターへの入射はテレセントリック（主光線が光軸と平行）となるようにした。これはシャッターを構成するＲ、Ｇ、Ｂの液晶セルの各分割ブロックを透過する位置が一致する必要があるためである。
【０３２１】
ここで、シーケンシャルカラーシャッター１３０を構成する液晶セル群の中央位置が、変調素子２００と共役点となるように配置する。この位置に応答速度の遅い色の液晶セルを配置する。
【０３２２】
フライアイインテグレーター第１面２２０ａの各分割エリアが重ね合わされてシーケンシャルカラーシャッター１３０に結像し、さらにそれが変調素子２００に結像するので、シーケンシャルカラーシャッター１３０の分割は実施例１と同様となる。
【０３２３】
シャッターの駆動に関して、実施例５に示したように変調素子とシャッターの対応位置を考慮してスクロール方向を定める。
【０３２４】
実施例８
本実施例では、シーケンシャルカラーシャッター１３０の位置が変調素子２００と投射レンズの間にある場合であり、透過型の変調素子２００の場合を示している（図３８）。光源の構成は図４６に示す構成である。反射型偏光板１２０Ａとしてコレステリック液晶円偏光板をフライアイインテグレーター第１面２２０ａの光源１００側と光学的に一体化した。また、フライアイ第１面２２０ａの出射側と反射型円偏光板１２０Ａの光源１００側のエアーとの界面には反射防止膜を付加した。シーケンシャルカラーシャッター１３０は変調素子２００の投射レンズ側に近接しており、シーケンシャルカラーシャッター検光子１４０はコレステリック液晶円偏光板をシーケンシャルカラーシャッターと光学的に一体化した。また、シーケンシャルカラーシャッター偏光子は変調素子検光子と兼ねている。
【０３２５】
この構成の場合には、反射型偏光板１２０Ａと光源１００とが共役、シーケンシャルシャッター１３０の検光子１４０とフライアイインテグレーター第１面２２０ａとが概ね共役の関係となる。
【０３２６】
シーケンシャルカラーシャッターの構成は実施例１と同様である。
【０３２７】
実施例９
反射型変調素子を２枚使う構成である。シーケンシャルカラーシャッター１３０および検光子１４０の位置は実施例５と同様である（図３９）。光源の構成は図４６に示す構成である。変調素子を２枚使う構成については、本出願人による特願２０００−４６８３３に示されている。シーケンシャルカラーシャッター１３０と偏光色分離素子４８０と組み合わせて３原色を表示する。
【０３２８】
本実施例では、変調素子２００ａでＧ、Ｂの２原色を時分割で色再現し、変調素子２００ｂでＲを表示する。シーケンシャルカラーシャッター１３０はＹ、Ｍの色切り替え、偏光色分離素子４８０ではＲ、Ｇの色分離を行う。シーケンシャルカラーシャッター１３０の偏光子１２０Ａ、検光子１４０は共にコレステリック液晶円偏光板を用いるが、互いに逆ねじれの螺旋方向とする。シーケンシャルカラーシャッターの設計例を図４０に示す。
【０３２９】
次に、各種の光源構造を説明する。
【０３３０】
＜リサイクル効率を改善する光源構造＞
図４１のように、放物面鏡４１２を備える光源において、保護ガラス４１３の表面４１３ａ又は表面４１３ｂに反射板４１４を付加する。或いは、近接する位置において別の基板に反射板を形成してもよい。
【０３３１】
一般的には、放物面鏡４１２と放電ランプ４１１からなる構成の光源の場合に、放物面鏡の全開口面積が光源として有効なのではなく、図４２に示すように放電ランプ４１１の位置と周辺は無効部分となる。反射板４１４の位置は、図４２に示す放電ランプから発する有効出射光束４１５が及ばない位置に付加する。
【０３３２】
＜リサイクル効率を改善する光源と反射偏光板の構成１＞
図４３は、放電ランプから発する自然光から効率良く偏光を取り出すために有効となる。反射偏光板としてコレステリック液晶円偏光板４５０を用い、反射板４１４から適当な距離を離して配置する。自然光がコレステリック液晶円偏光板４５０に入射した場合、コレステリック液晶円偏光板４５０で一方の偏光が透過し、他方の偏光が反射する。図４３では、反射する円偏光だけを示している。
【０３３３】
放電ランプからの発光は均一ではなく、ＡＣ駆動の場合には発光強度の強い部分が２箇所、光軸上に分布する。図４３では、実線と破線でこれを示している。破線で示す光束は、コレステリック液晶円偏光板４５０で反射して反射板４１４ａに達し、ここで反射することにより位相が１８０°変化し、逆回りの円偏光となる。この円偏光はコレステリック液晶円偏光板４５０を透過する。実線で示す光束４１６はコレステリック液晶円偏光板で反射して反射板４１４ｂに達し、ここで反射することにより位相が１８０°変化し、逆回りの円偏光となり、コレステリック液晶円偏光板４５０を透過する。
【０３３４】
この構造では、放電ランプに戻ることによるＥｔｅｎｄｕｅの増大を軽減し、さらにリサイクル回数を減らすことによりリサイクル効率を改善することが可能となる。
【０３３５】
反射型偏光板として直線偏光反射板を用いる場合には、反射板４１４と直線偏光反射板の間に１／４波長板を配置すればよい。
【０３３６】
＜リサイクル効率を改善する光源と反射板の構成２＞
図４４の構造は、シーケンシャルカラーシャッター１３０の検光子で反射する偏光のリサイクル効率を改善するために有効である。図４４では反射型偏光板として直線偏光反射板を用いた。直線偏光反射板１４０で反射した偏光は直線偏光反射板１２０Ａを透過し、その一部が反射板４１４ａ、４１４ｂに達する。反射板４１４ａ、４１４ｂで反射した偏光はその偏光軸方位を変えずに直線偏光反射板１２０Ａを透過し、その一部４１６はシーケンシャルカラーシャッター１３０で偏光軸を９０°回転し、直線偏光反射板１４０を透過する。
【０３３７】
直線偏光反射板１２０Ａの代わりにＰＳ変換素子がある場合も、この構造が有効である。また、直線偏光反射板１４０の代わりにコレステリック液晶円偏光板を用いても、シーケンシャルカラーシャッター１３０の構成が直線偏光入射の設計であれば、同じ構成でよい。
【０３３８】
また、図４４では、シーケンシャルカラーシャッター１３０、直線偏光反射板１２０Ａが光源に近い位置で示しているが、この間にインテグレーターが配置されていても同様である。
【０３３９】
＜リサイクル効率を改善する光源と反射板の構成３＞
図４５では、反射型偏光板としてシーケンシャルカラーシャッター１３０の偏光子１２０Ａ、検光子１４０両方にコレステリック液晶円偏光板を用いた場合である。さらに反射板４１４にも、コレステリック液晶円偏光板を用いている。ここでは、コレステリック液晶円偏光板１２０Ａは左円偏光（Ｌと図示している。）を透過する螺旋方向に設定している。コレステリック液晶円偏光板１４０、４１４ａ、４１４ｂは右円偏光（Ｒと図示している。）を透過する螺旋方向に設定している。
【０３４０】
コレステリック液晶円偏光板１４０で反射した左円偏光はコレステリック液晶円偏光板１２０Ａを透過し、その一部がコレステリック液晶円偏光板４１４ａ、４１４ｂに達する。コレステリック液晶円偏光板４１４ａ、４１４ｂで反射した左円偏光はコレステリック液晶円偏光板１２０Ａを透過し、その一部４１６はシーケンシャルカラーシャッター１３０で右円偏光に変換し、コレステリック液晶円偏光板１４０を透過する。
【０３４１】
また、ここで用いた放物面鏡４１２の場合、有効開口部を通過した光線が放物面鏡で２回反射することによりおよそ１８０°の位相変化であった。この場合、１／２波長板４１８を有効開口部の半面に配置することにより、有効開口部を通過した光線についてもリサイクル効率を改善することができる。
【０３４２】
コレステリック液晶円偏光板１４０で反射した左円偏光の一部は１／２波長板４１８を通過し、右円偏光となる。放物面鏡４１２で反射し、対向する開口部を通過する時点では概ね左円偏光となる。コレステリック液晶円偏光板１２０Ａを透過し、その一部はシーケンシャルカラーシャッター１３０で右円偏光に変換され、コレステリック液晶円偏光板１４０を透過する。一方、コレステリック液晶円偏光板１４０で反射した左円偏光で１／２波長板４１８のない開口部を通過した光線は放物面鏡４１２で反射し、概ね右円偏光となる。１／２波長板を通過することにより左円偏光となり、コレステリック液晶円偏光板１２０Ａを透過し、その一部はシーケンシャルカラーシャッター１３０で右円偏光に変換され、コレステリック液晶円偏光板１４０を透過する。
【０３４３】
この実施例に使用した放物面鏡では、２回の反射で概ね１８０°の位相変化となったが、２回の反射での位相変化が０°に近ければ、１／２波長板を取り除いた構成にすればよい。また、検光子としてコレステリック液晶円偏光板１４０の代わりにＰＢＳを使う場合も、シーケンシャルカラーシャッターをそれに合わせて設計すれば可能である。
【０３４４】
＜リサイクル効率を改善する光源と反射板の構成４＞
前記構成３でコレステリック液晶円偏光板４１４ａ、４１４ｂを反射板に置き換えた構成である（図４６）。この構成は、構成１に示す光源から発する自然光の偏光を揃える目的と、構成３で示す検光子での反射光のリサイクル効率改善の両立を目的とする。
【０３４５】
光源から発する自然光の偏光を揃えることについては構成１で既に説明した通りである。検光子での反射光リサイクル効率改善に関して、反射光のうち開口部を通過する光線については構成３で説明した通りである。コレステリック円偏光反射板１４０で反射した左円偏光のうち反射板４１４ａ、４１４ｂに達した左円偏光は、反射板４１４ａ、４１４ｂで反射することにより右円偏光に変化する。コレステリック液晶円偏光板１２０Ａでは、右円偏光は反射するため、再びその一部は反射板４１４ａ、４１４ｂに達し、反射することにより左円偏光に変化する。その後、コレステリック液晶円偏光板１２０Ａを透過し、その一部４１６はシーケンシャルカラーシャッター１３０で右円偏光に変換され、コレステリック液晶円偏光板１４０を透過する。
【０３４６】
この実施例に使用した放物面鏡では、２回の反射で概ね１８０°の位相変化となったが、２回の反射での位相変化が０°に近ければ、１／２波長板を取り除いた構成にすればよい。また、検光子としてコレステリック液晶円偏光板１４０の代わりにＰＢＳを使う場合も可能である。
【０３４７】
＜リサイクル効率を改善する光源の構成５＞
放物面鏡での位相変化は角度、波長により変わる。図４７は、放物面鏡での位相変化が１／２波長板１枚で補償できない場合に適している。
【０３４８】
放物面鏡に入射する偏光が入射面に対してＳ偏光もしくはＰ偏光となっていれば、位相変化を問題にしない。これを実現するために、図４８に示すように、１／４波長板４１８を放射線状に分割する。それぞれの遅相軸をそれぞれの分割エリアの中心入射面に対して４５°の方位として、Ｓ偏光もしくはＰ偏光に変換する。一般的に、Ｓ偏光の反射率が高いので、Ｓ偏光に変換するのが望ましい。１／４波長板は中心波長において１／４波長を示すもの、複数の位相差板で構成された（例えば１／２波長板と１／４波長板で構成される。）広帯域の１／４波長板であっても、それぞれ分割中心入射面に対してＳ偏光もしくはＰ偏光になるように方位を決定する。
【０３４９】
図面では、コレステリック液晶円偏光板１２０Ａは左円偏光（Ｌと図示している。）を透過する螺旋方向に設定している。コレステリック液晶円偏光板１４０は右円偏光（Ｒと図示している。）を透過する螺旋方向に設定している。コレステリック液晶円偏光板１４０で反射した左円偏光はコレステリック液晶円偏光板１２０Ａを透過し、１／４波長板４１４に達する。放物面鏡４１２によってそれぞれの入射面に関してＳ偏光の状態で２回の反射を受け、再び１／４波長板４１４に達する。この時の光線が入射面内にあれば、同じ方位の１／４波長板を通過し、入射したときと同じ左円偏光となる。コレステリック液晶円偏光板１２０Ａを透過し、その一部はシーケンシャルカラーシャッター１３０で右円偏光に変換され、コレステリック液晶円偏光板１４０を透過する。
【０３５０】
＜リサイクル効率を改善する光源の構成６＞
構成５との違いは、反射型偏光板として、直線偏光を反射、透過するタイプを用いているところである。図４９は直線偏光反射型偏光板１２０Ａの透過軸を基準に、その透過直線偏光を０°と表記している。また、シーケンシャルカラーシャッター１３０で変調され、直線偏光反射型偏光板１４０を透過した直線偏光４１６を９０°と表記している。
【０３５１】
１／２波長板を通すことにより、１／２波長板とそれに入射する直線偏光軸との成す角の２倍の方位角に振動方位を持つ直線偏光となる。それぞれの分割エリアにおいて、中心入射面のＳ偏光方位と反射型偏光板１２０Ａの透過軸との成す角の１／２の角度に、それぞれの分割エリアの１／２波長板４１８の遅相軸を設定する。
【０３５２】
直線偏光反射型偏光板１４０で反射した０°方位の直線偏光は反射型偏光板１２０Ａを透過し、１／２波長板４１４に達する。放物面鏡４１２によって、それぞれの入射面に関してＳ偏光の状態で２回の反射を受け、再び１／２波長板４１４に達する。この時の光線が入射面内にあれば、同じ遅相軸方位の１／２波長板を通過し、入射したときと同じ０°方位の直線偏光となる。反射型偏光板１２０Ａを透過し、その一部はシーケンシャルカラーシャッター１３０で９０°方位の直線偏光に変換され、反射型偏光板１４０を透過する。
【０３５３】
以上の説明から明らかなように、本発明に基づく照明装置を用いたプロジェクター装置（又は画像表示装置）によれば、シーケンシャルカラーシャッターの透過光（例えばＲ光）以外の光の少なくとも一部（例えばＧ光、Ｂ光）を光源側に反射する反射型偏光板などの反射手段が光路中に設けられているので、この反射手段による反射光を再び光源側で反射して、所定の偏光光として戻し、これを有効利用できる。これによって、光利用効率を大きく向上させることができ、シーケンシャルカラー表示でありながら、変調素子を３枚使う場合と同等の出力光束が得られる。
【０３５４】
また、シーケンシャルカラーシャッターを所定数に分割すれば、個々の分割ブロックの駆動タイミングを分割数に応じてずらすことにより、シャッターとしての開口率を向上させ、色むら、輝度ムラのないシーケンシャルカラー表示が可能となる。
【０３５５】
そして、各色のホールド時間の調整により、光源、変調素子の分光特性に合わせてホワイトバランスを任意に調整可能である。
【０３５６】
しかも、シーケンシャルカラー表示とすることにより、これまで各色毎にシャッター及び変調素子が必要であったのに対し、１つのシャッター及び変調素子で駆動が可能となるから、光学部品を低減できることとなり、低コスト化が図れる。色分離及びその合成に、蒸着等の比較的高価な処理を伴なう部品を用いなくてよいため、光学系を簡素化でき、低コスト化が図れる。
【０３５７】
【発明の効果】
本発明によれば、シーケンシャルカラーシャッターの透過光以外の光の少なくとも一部を光源側に反射する反射手段が光路中に設けられているので、この反射手段による反射光を再び光源側で反射して、これを有効利用できる。これによって、光利用効率を大きく向上させることができ、シーケンシャルカラー表示でありながら、変調素子を複数使う場合と同等の出力光束が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的照明装置構成を示す概略図（Ａ）と、本発明に基づく照明装置構成を示す概略図（Ｂ）である。
【図２】本発明に基づく照明装置においてＰＳ変換素子がある場合の偏光リサイクルを示す概略図である。
【図３】同、ＰＳ変換素子がない場合の偏光リサイクルを示す概略図である。
【図４】反射防止膜のないコレステリック液晶円偏光板の分光透過率を示すグラフである。
【図５】反射防止膜のないコレステリック液晶円偏光板の分光透過率を示すグラフである。
【図６】反射防止膜のあるコレステリック液晶円偏光板の分光透過率を示すグラフである。
【図７】反射防止膜のあるコレステリック液晶円偏光板の分光透過率を示すグラフである。
【図８】本発明に基づく照明装置の要部の概略斜視図（Ａ）と、そのＬＣＤ部の拡大断面図（Ｂ）である。
【図９】本発明に基づくシーケンシャルカラーシャッターの開口タイミングを実現する駆動法１のタイミングチャートである。
【図１０】同、駆動法２のタイミングチャートである。
【図１１】同、シーケンシャルカラーシャッターの分割数によるシャッターの実質開口率の変化を示すグラフである。
【図１２】同、駆動法２における変調素子のゲートタイミングチャートである。
【図１３】同、駆動法２における変調素子へのデータ転送のタイミングチャートである。
【図１４】同、ホワイトバランスをとるための駆動法２における変調素子のゲートタイミングチャートである。
【図１５】同、ホワイトバランスをとるための駆動法２におけるデータ転送のタイミングチャートである。
【図１６】同、変調素子への照明角度の制約を説明するためのシーケンシャルカラーシャッターと変調素子の概略断面図である。
【図１７】同、変調素子への照明角度の制約を説明するための照明光の時間変化を示すタイミングチャートである。
【図１８】同、変調素子の応答速度の制約を説明するための照明光の時間変化を示すタイミングチャートである。
【図１９】本発明の実施例１の照明装置を含むプロジェクターを示す概略断面図である。
【図２０】同、シーケンシャルカラーシャッター、反射型偏光板、反射防止膜、１／４波長板、変調素子の配置を示す概略断面図である。
【図２１】同、シーケンシャルカラーシャッターの一例の概略図である。
【図２２】同、シーケンシャルカラーシャッターの別の例の概略図である。
【図２３】同、放物面鏡付きＵＨＰランプを使った場合の変調素子のＥｔｅｎｄｕｅと照明光束の関係を示すグラフである。
【図２４】同、ホワイトバランスをとるために駆動法２を採用した場合のホワイト色度点を示す色度図である。
【図２５】同、ホワイトバランスをとるための駆動法２を採用しない場合のホワイト色度点を示す色度図である。
【図２６】本発明の実施例２の照明装置を示す概略断面図である。
【図２７】同、反射型偏光板、反射防止膜、フライアイレンズの配置を示す概略断面図である。
【図２８】同、シーケンシャルカラーシャッターの一例の概略図である。
【図２９】本発明の実施例３の照明装置を示す概略断面図である。
【図３０】同、シーケンシャルカラーシャッターの一例の概略図である。
【図３１】本発明の実施例４の照明装置を示す概略断面図である。
【図３２】同、反射型偏光板、反射防止膜、ロッドインテグレーターの配置を示す概略図である。
【図３３】本発明の実施例５の照明装置を示す概略断面図である。
【図３４】同、シーケンシャルカラーシャッターと変調素子の結像関係を示す概略断面図である。
【図３５】本発明の実施例６の照明装置を示す概略断面図である。
【図３６】同、シーケンシャルカラーシャッターの一例の概略図である。
【図３７】本発明の実施例７の照明装置を示す概略断面図である。
【図３８】本発明の実施例８の照明装置を示す概略断面図である。
【図３９】本発明の実施例９の照明装置を示す概略断面図である。
【図４０】同、シーケンシャルカラーシャッターの一例の概略図である。
【図４１】本発明に使用可能な、リサイクル効率を改善するための光源を示す概略断面図である。
【図４２】同、放物面鏡を備える放電ランプの有効光束を示す概略断面図である。
【図４３】同、リサイクル効率を改善するための光源と反射型偏光板の構成１を示す概略断面図である。
【図４４】同、リサイクル効率を改善するための光源と反射型偏光板の構成２を示す概略断面図である。
【図４５】同、リサイクル効率を改善するための光源と反射型偏光板の構成３を示す概略断面図である。
【図４６】同、リサイクル効率を改善するための光源と反射型偏光板の構成４を示す概略断面図である。
【図４７】同、リサイクル効率を改善するための光源と反射型偏光板の構成５を示す概略断面図である。
【図４８】同、波長板を分割して設けた光源の正面図である。
【図４９】同、リサイクル効率を改善するための光源と反射型偏光板の構成６を示す概略断面図である。
【図５０】同、波長板を分割して設けた光源の正面図である。
【図５１】従来例による、位相差板と液晶スイッチの組み合わせによるシーケンシャルカラーシャッターの概略図である。
【図５２】同、シーケンシャルカラーシャッターの開口タイミングチャートである。
【図５３】同、ＰＳ変換素子構造と照明装置を示す概略断面図である。
【図５４】同、ＰＳ変換素子の製造方法を示す概略断面図である。
【図５５】同、コレステリック液晶円偏光板を使った照明光源の概略断面図である。
【図５６】同、コレステリック液晶円偏光板を使った円偏光分離合成装置の概略断面図である。
【図５７】同、放物面鏡を備える放電ランプへ光線が入射した場合の光線経路を示す概略断面図である。
【図５８】同、楕円ミラーに円偏光反射板を配置した場合の光線経路を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１０…液晶セル、２０、３０…位相差板群、
１００…放物面ミラー付き放電ランプ、１２０…ＰＳ変換素子、
１２０Ａ…反射型偏光板、１３０…シーケンシャルカラーシャッター（ＣＳ）、
１４０…反射型偏光板、２００…透過型変調素子、
２２０…フライアイインテグレーター、２２０ａ…第１面、
２３０…コンデンサーレンズ、３００…投射レンズ、３０１…スクリーン、
３０２…１／４波長板、３０４…反射防止膜、ｎ…ライン数、Ｎ…分割数
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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