(57)【要約】【課題】高輝度化に対応しながらも偏光板の劣化を抑え、コントラストを確保し、低騒音なプロジェクタを、低コストで提供する。【解決手段】無機材料によって構成された少なくとも１枚の入射側偏光板２１、２２、２３と、入射側偏光板２１、２２、２３を射出した光の偏光状態を変調して光を射出させる液晶パネル２４、２５、２６と、液晶パネル２４、２５、２６から入射した光を射出する、少なくとも１枚の無機材料によって構成された射出側偏光板２７、２８、２９と、入射側偏光板２１、２２、２３、射出側偏光板２７、２８、２９をそれぞれ光軸を中心に回転させる機構とを備える。【選択図】図２
2009003106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機材料によって構成された少なくとも１枚の入射側偏光板と、
前記入射側偏光板を射出した光の偏光状態を変調して光を射出させる液晶パネルと、
前記液晶パネルから入射した光を射出する、少なくとも１枚の無機材料によって構成された射出側偏光板と、
前記入射側偏光板と前記射出側偏光板とをそれぞれ光軸を中心に回転させる機構と
を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記液晶パネルは、垂直配向液晶パネルであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記入射側偏光板は、反射型無機偏光板であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記入射側偏光板は、吸収型無機偏光板であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の液晶表示装置において、
前記射出側偏光板は、吸収型無機偏光板であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の液晶表示装置において、
前記入射側偏光板から入射した光を射出する、少なくとも１枚以上の無機材料または有機材料によって構成された偏光板をさらに備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の液晶表示装置において、
前記射出側偏光板から入射した光を射出する、少なくとも１枚以上の無機材料または有機材料によって構成された偏光板をさらに備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の液晶表示装置において、
前記入射側偏光板と、前記入射側偏光板から入射した光を射出する偏光板とが、一体化されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれかに記載の液晶表示装置において、
前記入射側偏光板の消光比は、５００：１〜２０００：１の範囲であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項６乃至９のいずれかに記載の液晶表示装置において、
前記入射側偏光板から入射した光を射出する偏光板の消光比は、２：１〜２０：１の範囲であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】
請求項７乃至１０のいずれかに記載の液晶表示装置において、
前記射出側偏光板の消光比は、２：１〜２０：１の範囲であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１２】
請求項７乃至１１のいずれかに記載の液晶表示装置において、
前記射出側偏光板から入射した光を射出する偏光板の消光比は、５００：１〜１００００：１の範囲であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記液晶パネルの入射側と射出側との少なくとも一方の側に、光学補償板を配置したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の液晶表示装置において、
前記光学補償板を光軸を中心に回転させる機構をさらに備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルを通して変調された光をスクリーンに投影するプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、会議や講義のプレゼンテーション資料を拡大投影する手段として、プロジェクタが使用されている。このプロジェクタは、家庭用途とは異なり明るい室内環境で使用されることが多いため、高輝度化が進んでいる。
【０００３】
また、より高輝度なセット程、上位機種に位置づけられ、求められるコントラストも高くなる。近年は、プロジェクタの普及に伴い、より低コスト化することも重要になっている。
【０００４】
このようなプロジェクタは、光源からの光を波長選択性のあるフィルタを通して赤、緑、青の三色に分離し、この赤、緑、青の光をそれぞれ光変調素子を通してから色合成プリズムで再び合成することによって画像を作り出している。
【０００５】
この光変調素子には、液晶パネルが使用されている。液晶パネルとしては、ＴＮ（ツイストネマティック）液晶パネルがよく知られている。ＴＮ液晶パネルは、電圧をかけない状態では液晶分子はガラス基板に平行な方向にらせん状にねじれた状態であり、入射した光は９０度回転して透過する構造となっている（ノーマリーホワイト）。電圧をかけると、液晶分子がガラス基板に対して垂直に立ち上がり、光が透過できなくなる。ＴＮ液晶パネルでは、この電圧印加時にガラス基板付近の液晶は立ち上がりきらずに傾いた状態が残り、これが黒表示時に光漏れを発生してコントラストの低下を招いている。
【０００６】
これとは対照的な構造を取るのが、ＶＡ（Vertically Aligned：垂直配向）液晶パネルである。ＶＡ液晶パネルは、電圧をかけない状態では液晶分子がガラス基板に垂直な方向に配向しており、ノーマリーブラック表示となる。電圧をかけると、液晶分子がガラス基板に平行な方向に倒れてねじれることにより光を透過させる。この構造上、黒表示時にはＴＮ液晶パネルで発生するようなパネルの光漏れが発生せず、ＴＮ液晶パネルよりも高いコントラストを得ることができる。
【０００７】
プロジェクタは、低コスト化に伴い、液晶パネルも小型化の傾向にある。また、プロジェクタには、液晶パネルへ入射する光の偏光状態を揃えるための入射側偏光板と、液晶パネルから射出した光を選択透過させるための射出側偏光板とが、クロスニコル状態で備えられている。
【０００８】
これらの偏光板としては、従来から、染料系の有機材料を延伸して作成したフィルムを基材に貼り付けたもの（有機偏光板）が使用されている。近年の高輝度化に伴い、この有機偏光板の基材として、熱伝導度の高いサファイア等も使用されている。
【０００９】
有機偏光板とは構造が異なる偏光板として、ワイヤグリッド（ＷＧ）等の反射型無機偏光板や、吸収型無機偏光板も、公知であり（例えば特許文献１）、すでに製品化されている。
【００１０】
また、有機偏光板を使用することを前提として、入射側偏光板と射出側偏光板との少なくとも一方を複数枚の偏光板で構成することによって偏光板の熱的負荷の軽減を図った技術も提案されている（特許文献２）。
【００１１】
さらに、高コントラスト化を実現するために、入射側の有機偏光板を光軸を中心に回転させる機構を設けたり、液晶パネルの入射側や射出側に光学補償板を配置する技術も知られている（特許文献３）。
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−３２３１１９号公報
【特許文献２】特開平１０−１３３１９６号公報（段落０００５〜０００８、００１８〜００２０）
【特許文献３】特開２００５−１０７３６４号公報（段落００２７、００３４、００３８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
プロジェクタは、高輝度化やパネルの小型化に伴って光密度が上がる傾向にあり、以前にも増して偏光板の劣化が問題となっている。染料系の有機材料からなる偏光板は、光吸収により発熱して黄変や抜けや焼けを生じ、そのことがコントラストの低下を招いている。
【００１４】
こうした偏光板の劣化を防止するためには、ファン（送風機）によって偏光板を冷却する必要があるが、高輝度化に応じて冷却風量を増やそうとすると、ファンの騒音が増加するという問題があった。
【００１５】
また、前述のように有機偏光板においてサファイア等の熱伝導度の高い基材を使用することによって冷却効率を上げることも提案されているが、基材が高価になるため、低コスト化を実現する上では問題があった。
【００１６】
さらに、高輝度化に伴い、特許文献２に記載のように有機偏光板のみを複数枚使用しても、劣化防止には限界がある。有機偏光板のみでセット寿命を満足させようとすると、偏光板の枚数をかなり増やさざるを得ないため、部品点数が多くなり、低コスト化を実現する上では問題があった。
【００１７】
一方特許文献１に記載のような無機材料から成るＷＧ等の反射型偏光板は、或る方向の光を反射して偏光特性を出していることから、発熱が抑えられ、耐熱・劣化防止効果があることは知られている。しかし、反射型偏光板の反射光が液晶パネルへの戻り光となった場合に、ゴーストの発生などの画質の劣化を招くという問題があった。
【００１８】
また、偏光板には、消光比が高いものは透過率が低く（明るさに影響）、透過率が高いものは消光比が低いという特性があり、このことが、明るく、コントラストも重視したセットを作る上ではネックとなっていた。
【００１９】
また、ＶＡ液晶パネルは、上記のような構造上、ＴＮ液晶パネルと比較して黒照度を小さくすることができるが、その反面、前後の偏光板のわずかな角度のずれも黒照度に影響を及ぼしやすくなり、コントラストにも影響が大きいという問題があった。
【００２０】
また、ＴＮ液晶パネルを使用したプロジェクタでは、特許文献３に記載のように入射側の偏光板のみ（または射出側の偏光板のみ）を回転させるだけでコントラストを最大に調整できたが、ＶＡ液晶パネルを使用した場合は、入射側か射出側のどちらか一方の偏光板の回転だけでは黒照度を最小にもいっていくことができないという問題があった。
【００２１】
このように従来技術では、プロジェクタの高輝度化、高寿命化、高コントラスト化、低騒音化、低コスト化を同時に実現する上で問題があった。本発明は、これらの課題を解決して、高輝度化に対応しながらも偏光板の劣化を抑え、コントラストを確保し、低騒音なプロジェクタを、低コストで提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記課題を解決するため、本発明の液晶表示装置は、
無機材料によって構成された少なくとも１枚の入射側偏光板と、
前記入射側偏光板を射出した光の偏光状態を変調して光を射出させる液晶パネルと、
前記液晶パネルから入射した光を射出する、少なくとも１枚の無機材料によって構成された射出側偏光板と、
前記入射側偏光板と前記射出側偏光板とをそれぞれ光軸を中心に回転させる機構と
を備えたことを特徴としている。
【００２３】
この液晶表示装置では、液晶パネルの入射側、射出側に配置する偏光板として、耐熱性・耐光性を向上させ、劣化を抑えるために、それぞれ少なくとも１枚の無機偏光板を用いている。
【００２４】
また、コントラストを上げるために液晶パネルとしてＶＡ液晶パネルを用いる場合でも精度良く入射光と射出光とを合わせ込めるようにするために、入射側偏光板と射出側偏光板とをそれぞれ光軸を中心に回転させる機構を設けている。入射側偏光板と射出側偏光とをそれぞれ光軸を中心に回転させることにより、ＶＡ液晶パネルを用いる場合でも、コントラストを最大に調整することができる。
【００２５】
このような構成により、高輝度化に対応しながらも偏光板の劣化が少なく、コントラストが高く、低騒音なプロジェクタを、低価格で提供することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、高輝度化に対応しながらも偏光板の劣化が少なく、コントラストが高く、低騒音なプロジェクタを、低価格で提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
〔第１の実施の形態〕
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて具体的に説明する。最初に、本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００２８】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るプロジェクタの光学系の全体構成を示す図である。超高圧水銀ランプ等を用いた光源１からの白色の自然光が、リフレクタ２で反射され、リフレクタ２の光射出面を覆う防爆ガラス３を通って、４のＵＶカットフィルタへ入射する。ＵＶカットフィルタ４では、紫外線が反射によってカットされる。ＵＶカットフィルタ４を射出した光は、インテグレータを構成する第一及び第二のフライアイレンズ５及び６のうちのフライアイレンズ５に入射し、さらにフライアイレンズ６で集光されて、ＰＳ変換素子７に入射する。
【００２９】
ＰＳ変換素子７では、Ｓ偏光がそのまま通過し、Ｐ偏光がＳ偏光に変換されることにより、入射光が単一偏光に変換される。ＰＳ変換素子７を射出した光は、コンデンサーレンズ８で集光されて、ＧＲ反射ダイクロイックミラー９に入射する。
【００３０】
ＧＲ反射ダイクロイックミラー９は、青色光を透過させ、緑色光及び赤色光を反射する。ＧＲ反射ダイクロイックミラー９を透過した青色光は、ＵＶ吸収フィルタ１３で紫外線を吸収によりカットされ、青色光用の反射ミラー１４で反射され、青色光用のコンデンサーレンズ１８で集光された後、入射側無機偏光板２１を透過し、青色表示用のＶＡ（垂直配向）液晶パネル２４に入射する。
【００３１】
ＧＲ反射ダイクロ９で反射された緑色光及び赤色光は、Ｇ反射ダイクロイックミラー１０に入射する。Ｇ反射ダイクロイックミラー１０は、緑色光を反射し、赤色光を透過させる。Ｇ反射ダイクロイックミラー１０で反射された緑色光は、緑色光用のコンデンサーレンズ１９で集光された後、入射側無機偏光板２２を透過し、緑色表示用のＶＡ液晶パネル２５に入射する。
【００３２】
Ｇ反射ダイクロイックミラー１０を透過した赤色光は、第一リレーレンズ１１を通過し、赤色光用の反射ミラー１２で反射され、Ｒ透過フィルタ１５で赤色光以外の成分を除かれ、第二リレーレンズ１６を透過して赤反射ミラー１７で反射され、赤色光用のコンデンサーレンズ２０で集光された後、入射側無機偏光板２３を透過し、赤色表示用のＶＡ液晶パネル２６に入射する。
【００３３】
ＶＡ液晶パネル２４、２５、２６に入射した青色光、緑色光、赤色光は、それぞれＲ、Ｇ、Ｂの映像信号のレベルに応じて変調される。ＶＡ液晶パネル２４、２５、２６を射出した青色光、緑色光、赤色光は、それぞれ射出側無機偏光板２７、２８、２９に入射する。射出側無機偏光板２７、２８、２９は、P偏光のみを透過させる。
【００３４】
射出側無機偏光板２７、２９を透過した青色光、赤色光は、それぞれ１／２波長板３０、３１でP偏光からS偏光に変換されて、色合成プリズム３２に入射する。射出側無機偏光板２８を透過した緑色光は、そのまま色合成プリズム３２に入射する。色合成プリズム３２では、P偏光が透過し、S偏光がP偏光と同じ方向に反射されることにより、緑色光と青色光と赤色光とが合成される。色合成プリズム３２を射出した光は、投射レンズ３３からスクリーン（図示略）へ拡大投影される。
【００３５】
図２は、図１の光学系のうちのＶＡ液晶パネル２４、２５、２６の周辺部分を示す図である。各ＶＡ液晶パネル２４、２５、２６の周辺部分の構成は共通しているので、単一のコンデンサーレンズ、ＶＡ液晶パネル、入射側無機偏光板、射出側無機偏光板に、それぞれ図１における３つの符号を付している。また、射出側無機偏光板２７、２９と色合成プリズム３２との間の１／２波長板３０、３１は図示を省略している。
【００３６】
ＶＡ液晶パネル２４、２５、２６は、それぞれ入射側無機偏光板２１、２２、２３と射出側無機偏光板２７、２８、２９とに挟まれて配置されている。ＶＡ液晶パネルは、電圧をかけない状態では液晶分子がガラス基板に垂直な方向に配向しており、ノーマリーブラック表示となる。電圧をかけると、液晶分子がガラス基板に平行な方向に倒れてねじれることにより光を透過させる。この構造上、黒表示時にはＴＮ液晶パネルで発生するようなパネルの光漏れが発生せず、ＴＮ液晶パネルと比較して黒照度を小さくすることができる。しかし、その反面、ＴＮ液晶パネルでは問題にならなかった程度の偏光板の角度調整ズレが黒照度に大きく影響を及ぼし、コントラストがバラツク要因となる。
【００３７】
そのため、図１及び図２では図示を省略しているが、入射側無機偏光板２１、２２、２３と射出側無機偏光板２７、２８、２９とをそれぞれ光軸を中心に回転させる回転機構を設けている。
【００３８】
各偏光板２１、２２、２３、２７、２８、２９の回転機構の構成は共通しており、図３には代表して入射側無機偏光板２１の回転機構の構成例を示している。入射側無機偏光板２１は、ホルダー６１に保持している。ホルダー６１は、プロジェクタ内で、ＶＡ液晶パネル２４、２５、２６（図２）に対する位置が固定された支持枠６２に、入射側無機偏光板２１の光軸Ｘを回転中心として回転可能に支持されている。
【００３９】
ホルダー６１には、指で摘むための突起６１ａが設けられており、この突起６１ａを光軸に垂直な平面内で図の矢印方向に移動させると、ホルダー６１が支持枠６２内で回転することにより、入射側無機偏光板２１が光軸を中心に回転する。
【００４０】
なお、図３に示した回転機構の構成はあくまで一例であり、既に公知となっている適宜の回転機構を採用してよい。
【００４１】
プロジェクタの製造時に、こうした回転機構で入射側無機偏光板２１、２２、２３と射出側無機偏光板２７、２８、２９との回転位置を調節することにより、入射側無機偏光板２１、２２、２３からＶＡ液晶パネル２４、２５、２６に入射する光の偏光状態を揃え、ＶＡ液晶パネル２４、２５、２６から偏光状態を揃えて射出される光の偏光方向に射出側無機偏光板２７、２８、２９の偏光軸を合わせ込むことができる。これにより、ＶＡ液晶パネルを用いる場合でも、スクリーンに投影される画像のコントラストが最大になるように調整することができる。
【００４２】
また、入射側、射出側の偏光板としてそれぞれ無機偏光板を使用することにより、高輝度化やパネルの小型化に伴い熱的負荷が増大しても、黄変・抜け・焼け等の劣化が発生せず、セットの寿命を延ばすことができる。同時に、ファンから偏光板へ送る冷却風量を減らすことができるので、セットとしては延命しながらもファンの騒音を低減できる。また、有機偏光板では劣化防止のためにサファイア等の高価な基材を使用したり偏光板を複数枚使用する必要があったのに対し、部品点数を減らして低コスト化することができる。
【００４３】
射出側無機偏光板２７、２８、２９としては、吸収型無機偏光板を使用することが望ましい。ＷＧなどの反射型無機偏光板を射出側無機偏光板２７、２８、２９として使用すると、その反射光がＶＡ液晶パネル２４、２５、２６への戻り光となることによってゴーストの発生などの画質の劣化を招く可能性があるからである。
【００４４】
入射側無機偏光板２１、２２、２３の場合には、反射型無機偏光板、吸収型無機偏光板のどちらを使用しても構わない。
【００４５】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図４は、本発明の第２の実施の形態に係るプロジェクタの光学系のうちの、液晶パネルの周辺部分の構成を示す図である。液晶パネルの周辺部分以外の光学系の構成は、図１に示したのと同一であるので図示を省略する。また、液晶パネルの入射側の偏光板以外は、図１及び図２に示したのと同一の構成なので、同一の符号を付している。
【００４６】
入射側無機偏光板３４、３５、３６には、消光比が概ね５００：１〜２０００：１の範囲の反射型無機偏光板が使用されている。また、ＶＡ液晶パネル２４、２５、２６の入射側には、入射側無機偏光板３４、３５、３６から入射した光を射出する、もう１枚の偏光板３７、３８、３９が配置されている。偏光板３７、３８、３９は、消光比が概ね２：１〜２０：１の範囲の有機偏光板又は吸収型無機偏光板である。
【００４７】
入射側無機偏光板３４、３５、３６単体では消光比が足りないが、このようにもう１枚の偏光板３７、３８、３９をＶＡ液晶パネル２４、２５、２６の入射側に配置することにより、プロジェクタのコントラストは１０００：１以上を確保できる。
【００４８】
反射型無機偏光板である入射側無機偏光板３４、３５、３６の後に、吸収型偏光板である偏光板３７、３８、３９を配置することによって、入射側無機偏光板３４、３５、３６の反射光による多重反射を防止する効果もある。
【００４９】
また、偏光板３７、３８、３９に無機偏光板を使用する場合は、ＶＡ液晶パネル２４、２５、２６の入射側に有機材料は含まれず耐熱性が向上するので、ファンの冷却風量を減らすことができる。これは、ファンの騒音を低減する効果がある。偏光板３７、３８、３９に有機偏光板を使用する場合でも、入射側無機偏光板３４、３５、３６で大部分の不要光がカットされることにより偏光板３７、３８、３９への熱的負荷が軽減されるので、偏光板３７、３８、３９の劣化速度が抑えられ、コントラストを良好に維持する効果がある。
【００５０】
また、図示は省略しているが、入射側無機偏光板３４、３５、３６、偏光板３７、３８、３９、出側無機偏光板２７、２８、２９をそれぞれ光軸を中心に回転させる回転機構（図３に例示したようなもの）が設けられており、この回転機構で入射側無機偏光板３４、３５、３６、偏光板３７、３８、３９、出側無機偏光板２７、２８、２９の回転位置をそれぞれ調節することにより、第１の実施の形態において説明したように、コントラストが最大になるように調整することができる。
【００５１】
入射側無機偏光板３４、３５、３６と偏光板３７、３８、３９とは、一体に貼り合わせてもよい。この場合、入射側無機偏光板３４、３５、３６と偏光板３７、３８、３９とを一体となったまま回転させる回転機構を設ければよい。また、ここでは入射側無機偏光板３４、３５、３６に反射型無機偏光板を使用しているが、入射側無機偏光板３４、３５、３６に吸収型無機偏光板を使用しても構わない。
【００５２】
〔第３の実施の形態〕
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図５は、本発明の第３の実施の形態に係るプロジェクタの光学系のうちの、液晶パネルの周辺部分の構成を示す図である。液晶パネルの周辺部分以外の光学系の構成は、図１に示したのと同一であるので図示を省略する。また、液晶パネルの射出側の偏光板以外は、図１及び図２に示したのと同一の構成なので、同一の符号を付している。
【００５３】
射出側無機偏光板４０、４１、４２には、消光比が概ね２：１〜２０：１の範囲の吸収型無機偏光板が使用されている。また、ＶＡ液晶パネル２４、２５、２６の出射側には、射出側無機偏光板４０、４１、４２から入射した光を射出する、もう１枚の有機偏光板４３、４４、４５が配置されている。有機偏光板４３、４４、４５の消光比は、概ね５００：１〜１００００：１の範囲である。
【００５４】
このようにＶＡ液晶パネル２４、２５、２６の出射側にもう１枚の有機偏光板４３、４４、４５を配置することにより、高い消光比を出しつつ高い透過率も確保できる。一般に有機偏光板は、無機偏光板と比べて消光比と透過率とを両立できる性質があるからである。
【００５５】
また、射出側無機偏光板４０、４１、４２に消光比の低い吸収型無機偏光板を使用することにより、セットの寿命を延ばすことができる。すなわち、射出側無機偏光板４０、４１、４２が、劣化することなく継続的に一定量の光を吸収し続けるので、有機偏光板４３、４４、４５の熱的負荷が軽減され、有機偏光板４３、４４、４５の黄変や抜け等の劣化速度を大幅に遅くすることができる。この結果、セットのコントラストを良好に維持する効果がある。
【００５６】
具体的には、射出側無機偏光板４０、４１、４２の消光比が２：１以上であれば、射出側無機偏光板４０、４１、４２で半分以上の熱を吸収することになるので、有機偏光板４３、４４、４５の劣化速度を遅くする効果は得られる。一方、射出側無機偏光板４０、４１、４２の消光比が２０：１以上になると、透過率が下がり、明るさに影響が出てくる。したがって、射出側無機偏光板４０、４１、４２の消光比は、２：１〜２０：１程度が良い。この構成をとれば、コントラストと明るさを両立させつつ、セットの寿命も延ばすことができる。
【００５７】
また、図示は省略しているが、入射側無機偏光板２１、２２、２３、射出側無機偏光板４０、４１、４２、有機偏光板４３、４４、４５をそれぞれ光軸を中心に回転させる回転機構（図３に例示したようなもの）が設けられており、この回転機構で入射側無機偏光板２１、２２、２３、射出側無機偏光板４０、４１、４２、有機偏光板４３、４４、４５の回転位置をそれぞれ調節することにより、第１の実施の形態において説明したように、コントラストが最大になるように調整することができる。
【００５８】
〔第４の実施の形態〕
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。図６は、本発明の第４の実施の形態に係るプロジェクタの光学系のうちの、液晶パネルの周辺部分の構成を示す図である。液晶パネルの周辺部分以外の光学系の構成は、図１に示したのと同一であるので図示を省略する。また、液晶パネルの射出側の偏光板以外は、図１及び図２に示したのと同一の構成なので、同一の符号を付している。
【００５９】
射出側無機偏光板４０、４１、４２は、第３の実施の形態における射出側無機偏光板４０、４１、４２と同一のものであり、消光比が概ね２：１〜２０：１の範囲の吸収型無機偏光板である。また、ＶＡ液晶パネル２４、２５、２６の出射側には、射出側無機偏光板４０、４１、４２から入射した光を射出する、もう１枚の無機偏光板４６、４７、４８が配置されている。無機偏光板４６、４７、４８は、低消光比の吸収型無機偏光板である。
【００６０】
この場合は、ＶＡ液晶パネル２４、２５、２６の出射側に有機偏光板が存在しないので、さらに耐熱性が向上し、ファンの冷却風量を減らすことができる。これは、ファンの騒音の低減にも効果がある。
【００６１】
また、射出側無機偏光板４０、４１、４２、無機偏光板４６、４７、４８の消光比がそれぞれ低くても、これらを合わせて使用することによってコントラストと透過率とを確保することができる。また、射出側無機偏光板４０、４１、４２、無機偏光板４６、４７、４８は劣化がないので、黒照度を維持でき、コントラストが保たれ、セットの寿命を延ばすことができる。
【００６２】
また、図示は省略しているが、入射側無機偏光板２１、２２、２３、射出側無機偏光板４０、４１、４２、無機偏光板４６、４７、４８をそれぞれ光軸を中心に回転させる回転機構（図３に例示したようなもの）が設けられており、この回転機構で入射側無機偏光板２１、２２、２３、射出側無機偏光板４０、４１、４２、無機偏光板４６、４７、４８の回転位置をそれぞれ調節することにより、第１の実施の形態において説明したように、コントラストが最大になるように調整することができる。
【００６３】
〔第５の実施の形態〕
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。図７は、本発明の第５の実施の形態に係るプロジェクタの光学系のうちの、液晶パネルの周辺部分の構成を示す図である。液晶パネルの周辺部分以外の光学系の構成は、図１に示したのと同一であるので図示を省略する。また、液晶パネルの入射側及び射出側の偏光板も、図１及び図２に示したのと同一の構成なので、同一の符号を付している。
【００６４】
ＶＡ液晶パネル２４、２５、２６と射出側無機偏光板２７、２８、２９との間に、光学補償板４９、５０、５１が配置されている。これにより、さらにコントラストの向上を達成することが可能である。
【００６５】
また、図示は省略しているが、第１の実施の形態におけるように入射側無機偏光板２１、２２、２３、射出側無機偏光板２７、２８、２９をそれぞれ光軸を中心に回転させる回転機構が設けられるとともに、光学補償板４９、５０、５１を光軸を中心に回転させる回転機構（図３に例示したようなもの）が設けられている。この回転機構で光学補償板４９、５０、５１の回転位置を調節することにより、ＶＡ液晶パネル２４、２５、２６の位相差を相殺することができる。また、このように光学補償板４９、５０、５１と組み合わせた場合でも、入射側無機偏光板２１、２２、２３、射出側無機偏光板２７、２８、２９の回転位置をそれぞれ調節することにより、第１の実施の形態において説明したように、コントラストが最大になるように調整することができる。
【００６６】
なお、光学補償板４９、５０、５１に代えて、あるいは光学補償板４９、５０、５１に加えて、入射側無機偏光板２１、２２、２３とＶＡ液晶パネル２４、２５、２６との間に、光学補償板と、その光学補償板を光軸を中心に回転させる回転機構とを設けてもよい。
【００６７】
〔第６の実施の形態〕
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。図８は、本発明の第６の実施の形態に係るプロジェクタの光学系のうちの、液晶パネルの周辺部分の構成を示す図である。液晶パネルの周辺部分以外の光学系の構成は、図１に示したのと同一であるので図示を省略する。また、また、液晶パネルの入射側、射出側の偏光板以外は、図１及び図２に示したのと同一の構成なので、同一の符号を付している。
【００６８】
この第６の実施の形態は、以上に説明した第２の実施の形態、第３の実施の形態、第５の実施の形態の内容を全て盛り込んだものであり、ＶＡ液晶パネル２４、２５、２６の入射側には、第２の実施の形態におけるのと同一の入射側無機偏光板３４、３５、３６（消光比が概ね５００：１〜２０００：１の範囲の反射型無機偏光板）と偏光板３７、３８、３９（消光比が概ね２：１〜２０：１の範囲の有機偏光板又は吸収型無機偏光板）とが配置されている。
【００６９】
ＶＡ液晶パネル２４、２５、２６の射出側には、第３の実施の形態におけるのと同一の射出側無機偏光板４０、４１、４２（消光比２：１〜２０：１程度の吸収型無機偏光板）と有機偏光板４３、４４、４５（消光比が５００：１〜１００００：１程度）とが配置されている。
【００７０】
ＶＡ液晶パネル２４、２５、２６と射出側無機偏光板４０、４１、４２との間には、第５の実施の形態におけるのと同一の光学補償板４９、５０、５１が配置されている。
【００７１】
また、図示は省略しているが、入射側無機偏光板３４、３５、３６、偏光板３７、３８、３９、光学補償板４９、５０、５１、射出側無機偏光板４０、４１、４２、有機偏光板４３、４４、４５をそれぞれ光軸を中心に回転させる回転機構（図３に例示したようなもの）が設けられている。
【００７２】
この第６の実施の形態によれば、第２の実施の形態における
（ａ）入射側無機偏光板３４、３５、３６単体では消光比が足りないが、もう１枚の偏光板３７、３８、３９をＶＡ液晶パネル２４、２５、２６の入射側に配置することにより、プロジェクタのコントラストは１０００：１以上を確保できる。
（ｂ）反射型無機偏光板である入射側無機偏光板３４、３５、３６の後に、吸収型偏光板である偏光板３７、３８、３９を配置することによって、入射側無機偏光板３４、３５、３６の反射光による多重反射を防止できる。
という効果と、第３の実施の形態における
（ｃ）ＶＡ液晶パネル２４、２５、２６の出射側にもう１枚の有機偏光板４３、４４、４５を配置することにより、高い消光比を出しつつ高い透過率も確保できる。
（ｄ）射出側無機偏光板４０、４１、４２が、劣化することなく継続的に一定量の光を吸収し続けるので、有機偏光板４３、４４、４５の熱的負荷が軽減され、有機偏光板４３、４４、４５の黄変や抜け等の劣化速度を大幅に遅くすることができる。この結果、セットのコントラストを良好に維持できる。
という効果と、第５の実施の形態における
（ｅ）光学補償板４９、５０、５１を配置したことにより、さらにコントラストの向上を達成できる。
という効果とが、全て発揮される。
【００７３】
なお、以上の第１，第２，第５の実施の形態では、ＶＡ液晶パネル２４、２５、２６の出射側には、射出側無機偏光板２７、２８、２９から入射した光を射出する偏光板を配置していないが、こうした実施の形態においては、射出側無機偏光板２７、２８、２９の消光比は、第３，第４，第６の実施の形態における射出側無機偏光板４０、４１、４２のような２：１〜２０：１という低い値である必要はなく、それよりも高い値であってよいことはもちろんである。
【００７４】
また、以上の各実施の形態では、入射側無機偏光板２１、２２、２３（図１及び図２、図５、図６、図７）、入射側無機偏光板３４、３５、３６（図４、図８）、射出側無機偏光板２７、２８、２９（図１及び図２、図４、図７）、射出側無機偏光板４０、４１、４２（図５、図６、図８）に、それぞれ１枚ずつの無機偏光板を使用している。しかし、別の例として、これらの入射側無機偏光板、射出側無機偏光板に、それぞれ２枚以上の無機偏光板を使用してもよい。  
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るプロジェクタの光学系の全体構成を示す図である。
【図２】図１のＶＡ液晶パネルの周辺部分を示す図である。
【図３】偏光板の回転機構を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るプロジェクタの光学系のうちのＶＡ液晶パネルの周辺部分を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係るプロジェクタの光学系のうちのＶＡ液晶パネルの周辺部分を示す図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係るプロジェクタの光学系のうちのＶＡ液晶パネルの周辺部分を示す図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態に係るプロジェクタの光学系のうちのＶＡ液晶パネルの周辺部分を示す図である。
【図８】本発明の第６の実施の形態に係るプロジェクタの光学系のうちのＶＡ液晶パネルの周辺部分を示す図である。
【符号の説明】
【００７６】
１  光源、  ２  リフレクタ、  ３  防爆ガラス、  ４  ＵＶカットフィルタ、  ５  フライアイレンズ、  ６  フライアイレンズ、  ７  ＰＳ変換素子、  ８  コンデンサーレンズ、  ９  ＧＲ反射ダイクロイックミラー、  １０  Ｇ反射ダイクロイックミラー、  １１  第一リレーレンズ、  １２  反射ミラー、  １３  ＵＶ吸収フィルタ、  １４  反射ミラー、  １５  Ｒ透過フィルタ、  １６  第二リレーレンズ、  １７  反射ミラー、  １８  コンデンサーレンズ、  １９  コンデンサーレンズ、  ２０  コンデンサーレンズ、  ２１  入射側無機偏光板、  ２２  緑入射側無機偏光板、  ２３  入射側無機偏光板、  ２４  ＶＡ液晶パネル、  ２５  ＶＡ液晶パネル、  ２６  ＶＡ液晶パネル、  ２７  射出側無機偏光板、  ２８  射出側無機偏光板、  ２９  射出側無機偏光板、  ３０  １／２波長フィルム、  ３１  １／２波長フィルム、  ３２  色合成プリズム、  ３３  投射レンズ、  ３４  入射側無機偏光板、  ３５  入射側無機偏光板、  ３６  入射側無機偏光板、  ３７  偏光板、  ３８  偏光板、  ３９  偏光板、  ４０  射出側無機偏光板、  ４１  射出側無機偏光板、  ４２  射出側無機偏光板、  ４３  有機偏光板、  ４４  有機偏光板、  ４５  有機偏光板、  ４６  無機偏光板、  ４７  無機偏光板、  ４８  無機偏光板、  ４９光学補償板、  ５０  光学補償板、  ５１  光学補償板、  ６１  ホルダー、  ６１ａ  突起部、  ６２  枠
【図１】
2009003106.tif 000003
【図２】
2009003106.tif 000004
【図３】
2009003106.tif 000005
【図４】
2009003106.tif 000006
【図５】
2009003106.tif 000007
【図６】
2009003106.tif 000008
【図７】
2009003106.tif 000009
【図８】
2009003106.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成20年3月7日(2008.3.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
また、コントラストを上げるために液晶パネルとしてＶＡ液晶パネルを用いる場合でも精度良く入射光と射出光とを合わせ込めるようにするために、入射側偏光板と射出側偏光板とをそれぞれ光軸を中心に回転させる機構を設けている。入射側偏光板と射出側偏光板とをそれぞれ光軸を中心に回転させることにより、ＶＡ液晶パネルを用いる場合でも、コントラストを最大に調整することができる。