プロジェクター
【課題】スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを低減することが可能なプロジェクターを提供する。
【解決手段】光を射出する光源装置１０及び光源装置１０からの光を偏光光として射出する偏光変換素子４０を備える照明装置１００と、照明装置１００からの光を画像情報に応じて変調する光変調装置４００と、光変調装置４００からの光を投写する投写光学系６００とを備えるプロジェクターであって、照明装置１００は、偏光変換素子４０の前段及び偏光変換素子４０の後段のうち少なくとも一方に配置された光拡散手段５０をさらに備えることを特徴とするプロジェクター１０００。
【解決手段】光を射出する光源装置１０及び光源装置１０からの光を偏光光として射出する偏光変換素子４０を備える照明装置１００と、照明装置１００からの光を画像情報に応じて変調する光変調装置４００と、光変調装置４００からの光を投写する投写光学系６００とを備えるプロジェクターであって、照明装置１００は、偏光変換素子４０の前段及び偏光変換素子４０の後段のうち少なくとも一方に配置された光拡散手段５０をさらに備えることを特徴とするプロジェクター１０００。
【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】
従来、光を射出する光源装置及び光源装置からの光を偏光光として射出する偏光変換素子を備える照明装置と、照明装置からの光を画像情報に応じて変調する反射型の光変調装置と、光変調装置からの光を投写する投写光学系とを備えるプロジェクターが知られている（例えば、特許文献１参照。）。従来のプロジェクターによれば、照明装置からの光を用いて画像情報に応じた画像を投写することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−９１９２７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、近年、小型軽量であり、単独で使用され又は他の機器に内蔵して使用される極小型のプロジェクター（いわゆるピコプロジェクター）が求められている。
このため、従来のプロジェクターを極小型のプロジェクターとすることを考えたときに、インテグレーター光学系を備えないプロジェクターを考えることができる。
【０００５】
しかしながら、本発明の発明者は、上記のようなインテグレーター光学系を備えないプロジェクターにおいては、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうという問題があることを発見した。
【０００６】
そこで、本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを低減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】
【０００７】
本発明の発明者は、鋭意研究を重ねた結果、上記のようなインテグレーター光学系を備えないプロジェクターにおいてスクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまう原因として、偏光変換素子に入射する光が偏光変換素子の不連続面によって遮られてしまうことを見出した（後述する比較例参照。）。そこで、本発明の発明者は、さらなる研究を重ねた結果、偏光変換素子の前段及び前記偏光変換素子の後段のうち少なくとも一方に光を拡散する光拡散手段を設けることに想到し、本発明を完成させるに至った。本発明は、以下の事項により構成される。
【０００８】
［１］本発明のプロジェクターは、光を射出する光源装置及び前記光源装置からの光を偏光光として射出する偏光変換素子を備える照明装置と、前記照明装置からの光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置からの光を投写する投写光学系とを備えるプロジェクターであって、前記照明装置は、前記偏光変換素子の前段及び前記偏光変換素子の後段のうち少なくとも一方に配置された光拡散手段をさらに備えることを特徴とする。
【０００９】
このため、本発明のプロジェクターによれば、前記偏光変換素子の前段及び前記偏光変換素子の後段のうち少なくとも一方に配置された光拡散手段をさらに備えるため、偏光変換素子の不連続面による影響を低減することが可能となり、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを低減することが可能となる。
【００１０】
また、本発明のプロジェクターによれば、インテグレーター光学系を備えないため、小型軽量化することが可能となる。その結果、極小型のプロジェクターとするのに適したプロジェクターとすることが可能となる。
【００１１】
［２］本発明のプロジェクターにおいては、前記偏光変換素子は、各々が１つの偏光分離部と１つの反射部とを有する複数の偏光変換部が１次元的に配列された構成を有し、前記光拡散手段は、前記複数の偏光変換部が１次元的に配列された方向に沿って光を拡散することが好ましい。
【００１２】
このような構成とすることにより、偏光変換素子の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子の不連続面によって遮られてしまう光とをミキシングすることが可能となり、複数の偏光変換部が１次元的に配列された方向に対して垂直な方向に発生してしまう照明ムラを低減することが可能となる。その結果、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを低減することが可能となる。また、このような構成とすることにより、複数の偏光変換部が１次元的に配列された方向にのみ光を拡散することで、全方向に光を拡散する場合の光量と比較して照明装置の光量をさほど落とさずに、偏光変換素子の不連続面よる影響を低減することが可能となる。
【００１３】
［３］本発明のプロジェクターにおいては、前記光拡散手段は、前記光拡散手段の前記光源装置側の面及び前記光拡散手段の前記光変調装置側の面のうち少なくともいずれかに、各々が前記照明装置の光軸に垂直な方向であり、かつ、前記複数の偏光変換部が１次元的に配列された方向と垂直な方向に延在する複数の光拡散部を有し、前記複数の光拡散部のうち一の光拡散部は、前記一の光拡散部が延在する方向に垂直な断面で見たとき、略半円形状の断面形状を有することが好ましい。
【００１４】
このような構成とすることにより、偏光変換素子の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子の不連続面によって遮られてしまう光とを効率よくミキシングすることが可能となる。その結果、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを一層低減することが可能となる。
【００１５】
なお、本明細書において「略半円形状」とは、厳密な半円形状のみをいうものではなく、楕円等の円に近い形状も含むものをいう。
【００１６】
［４］本発明のプロジェクターにおいては、前記光拡散手段は、前記光拡散手段の前記光源装置側の面及び前記光拡散手段の前記光変調装置側の面のうち少なくともいずれかに、各々が前記照明装置の光軸に垂直な方向であり、かつ、前記複数の偏光変換部が１次元的に配列された方向と垂直な方向に延在する複数の光拡散部を有し、前記複数の光拡散部のうち一の光拡散部は、前記一の光拡散部が延在する方向に垂直な断面で見たとき、三角形状の断面形状を有することが好ましい。
【００１７】
このような構成とすることによっても、偏光変換素子の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子の不連続面によって遮られてしまう光とを効率よくミキシングすることが可能となる。その結果、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを一層低減することが可能となる。
【００１８】
［５］本発明のプロジェクターにおいては、前記光拡散手段は、前記光拡散手段の前記光源装置側の面及び前記光拡散手段の前記光変調装置側の面のうち少なくともいずれかに、各々が前記照明装置の光軸に垂直な方向であり、かつ、前記複数の偏光変換部が１次元的に配列された方向と垂直な方向に延在する複数の光拡散部を有し、前記複数の光拡散部のうち一の光拡散部は、前記一の光拡散部が延在する方向に垂直な断面で見たとき、四角形状の断面形状を有することが好ましい。
【００１９】
このような構成とすることによっても、偏光変換素子の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子の不連続面によって遮られてしまう光とを効率よくミキシングすることが可能となる。その結果、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを一層低減することが可能となる。
【００２０】
［６］本発明のプロジェクターにおいては、前記複数の光拡散部は、前記複数の偏光変換部が１次元的に配列された方向に沿って等間隔で配置されていることが好ましい。
【００２１】
このような構成とすることにより、光拡散手段を容易に製造することが可能となる。また、偏光変換素子の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子の不連続面によって遮られてしまう光とを効率よくミキシングすることが可能となる。
【００２２】
［７］本発明のプロジェクターにおいては、前記複数の光拡散部は、前記複数の偏光変換部が１次元的に配列された方向に沿ってランダムな間隔で配置されていることが好ましい。
【００２３】
このような構成とすることにより、偏光変換素子の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子の不連続面によって遮られてしまう光とを効率よくミキシングすることが可能となる。
【００２４】
［８］本発明のプロジェクターにおいては、前記複数の光拡散部の個数は、前記偏光変換部の個数の２倍以上であることが好ましい。
【００２５】
このような構成とすることにより、偏光変換素子に入射する光のうち偏光変換素子の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子の不連続面によって遮られてしまう光とを一層効率よくミキシングすることが可能となる。その結果、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのをより一層低減することが可能となる。
【００２６】
［９］本発明のプロジェクターにおいては、前記偏光変換素子は、２個の前記偏光変換部を有することが好ましい。
【００２７】
このような構成とすることにより、偏光分離部の配置に合わせて光源装置からの光を複数の光束に分割して、分割した各光束を対応する各偏光分離部に集光させるための光学系が不要である。このため、２個よりも多い偏光変換部を備えるプロジェクターよりも、プロジェクターを一層小型軽量化することが可能となる。その結果、極小型のプロジェクターとするのに一層適したプロジェクターとすることが可能となる。
【００２８】
［１０］本発明のプロジェクターにおいては、前記偏光変換素子と前記光変調装置との間に、前記光変調装置の照射領域の外側に向かって進行する光を前記照射領域の内側に反射する反射手段が設けられていることが好ましい。
【００２９】
この構成によれば、偏光変換素子から射出された光のうち照射領域の外側に向かって進行する光が、途中で照射領域の内側に反射され、この反射光によって照射領域の辺縁部を照らすことが可能となる。これにより、照射領域の辺縁部が暗くなる照明ムラが解消される。
【００３０】
［１１］本発明のプロジェクターにおいては、前記反射手段は、内面が反射面とされた角筒状をなし、一方の開口部が前記偏光変換素子の光射出面側を向き、他方の開口部が前記光変調装置の照射領域側を向くように配設されていることが好ましい。
【００３１】
この構成においては、反射光の媒質が、空気換算光路長が比較的長い空気であるため、照射領域に偏光変換素子の不連続面の表示影が出ることを抑止することができる。
【００３２】
［１２］本発明のプロジェクターにおいては、前記反射手段の前記一方の開口部の開口面積は前記他方の開口部の開口面積よりも大きいことが好ましい。
【００３３】
この構成によれば、照射領域での照明光の強度を、より高くすることができる。
【００３４】
［１３］本発明のプロジェクターにおいては、前記反射手段の反射面は、少なくとも一部の領域が散乱特性を有することが好ましい。
【００３５】
この構成によれば、反射面に入射した光が様々な方向に反射されるため、これらの反射光によって照射領域の辺縁部等をムラなく均一に照らすことが可能となる。
【００３６】
［１４］本発明のプロジェクターにおいては、前記偏光変換素子は、前記偏光変換素子に入射した入射光に含まれる偏光成分のうち第１の直線偏光成分を透過し第２の直線偏光成分を反射する偏光分離部と、前記偏光分離部で反射した前記第２の直線偏光成分を前記第１の直線偏光成分の透過方向と平行な方向に反射する反射部と、前記第１の直線偏光成分と前記第２の直線偏光成分のうち一方の直線偏光成分を他方の直線偏光成分に変換する位相差板と、を備え、前記偏光分離部における前記第２の直線偏光成分の反射率が前記偏光分離部における前記第１の直線偏光成分の透過率よりも大きいことが好ましい。
【００３７】
第２の直線偏光成分は、偏光分離部で反射された後、反射部で反射されて第１の直線偏光成分と同方向に射出されるため、第２の直線偏光成分の光路長は第１の直線偏光成分の光路長に比べて長くなる。照明の法則に従えば、照明光の光路長が長くなるほど照射領域の明るさは減少するため、偏光分離部における第１の直線偏光成分の透過率と偏光分離部における第２の直線偏光成分の反射率を等しくすると、第２の直線偏光成分に対応した照射領域の明るさが第１の直線偏光成分に対応した照射領域の明るさよりも暗くなる。本発明では、偏光分離部における第２の直線偏光成分の反射率を偏光分離部における第１の直線偏光成分の透過率よりも大きくしているため、第２の直線偏光成分に対応した照射領域の明るさを第１の直線偏光成分に対応した照射領域の明るさに近づけることができる。よって、照射領域全体で概ね均一な明るさを実現することができる。
【００３８】
［１５］本発明のプロジェクターにおいては、前記偏光分離部における前記第２の直線偏光成分の反射率と前記偏光分離部における前記第１の直線偏光成分の透過率との差が、０％よりも大きく１５％よりも小さいことが好ましい。
【００３９】
この構成によれば、第２の直線偏光成分に対応した照射領域の明るさと第１の直線偏光成分に対応した照射領域の明るさとがより均一化される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施形態１に係るプロジェクター１０００を説明するために示す図。
【図２】実施形態１における照明装置１００を説明するために示す図。
【図３】比較例における照明装置１００ａを説明するために示す図。
【図４】実施形態２における照明装置１０２を説明するために示す図。
【図５】実施形態３における照明装置１０４を説明するために示す図。
【図６】実施形態４における照明装置１０６を説明するために示す図。
【図７】実施形態５のプロジェクターの要部を示す図。
【図８】実施形態５の変形例を示す図。
【図９】偏光変換素子と液晶光変調装置との間に反射手段を設けた場合とそうでない場合の液晶光変調装置の照射領域の明るさを示す図。
【図１０】実施形態６のプロジェクターの偏光変換素子を示す図。
【図１１】偏光分離部の第１の直線偏光成分の透過率と第２の直線偏光成分の反射率を等しくした場合とそうでない場合の液晶光変調装置の照射領域の明るさを示す図。
【図１２】変形例１における照明装置４００を説明するために示す図。
【図１３】変形例２における照明装置４０２を説明するために示す図。
【図１４】変形例３における照明装置４０４を説明するために示す図。
【図１５】変形例４における照明装置４０６を説明するために示す図。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明のプロジェクターについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００４２】
［実施形態１］
図１は、実施形態１に係るプロジェクター１０００を説明するために示す図である。図１（ａ）はプロジェクター１０００の光学系を示す平面図であり、図１（ｂ）はプロジェクター１０００の光学系を示す側面図である。なお、図１において、白色発光ダイオード２０から液晶光変調装置２００までの間に表示する矢印は、光の流れをおおまかに例示するものである。また、図１（ｂ）においてはリサイクルミラーの図示を省略している。後述する図２（ｂ）においても同様である。
【００４３】
なお、光学系や各光学要素を説明する図面においては、互いに直交する３つの方向をそれぞれｚ軸方向（図１（ａ）における照明装置１００の光軸（照明光軸）１００ａｘ方向）、ｘ軸方向（図１（ａ）における紙面に平行かつｚ軸に垂直な方向）及びｙ軸方向（図１（ａ）における紙面に垂直かつｚ軸に垂直な方向）として表示する。
【００４４】
図２は、実施形態１における照明装置１００を説明するために示す図である。図２（ａ）は実施形態１における照明装置１００を拡大して示す平面図であり、図２（ｂ）は実施形態１における照明装置１００を拡大して示す側面図であり、図２（ｃ）はスクリーンに投写された投写画像の光強度分布を示す図である。なお、図２（ａ）において破線で示す部分は偏光変換素子の不連続面を示すものである。後述する図３〜図１０においても同様である。
【００４５】
実施形態１に係るプロジェクター１０００は、図１（ａ）に示すように、照明装置１００と、液晶光変調装置２００と、投写光学系３００とを備える。プロジェクター１０００は、赤色光、緑色光及び青色光を用いてフルカラー画像を投写する。また、プロジェクター１０００は、光変調装置として透過型の光変調装置である液晶光変調装置２００を１つ備える単板式プロジェクターである。
【００４６】
照明装置１００は、光源装置１０と、偏光変換素子４０と、光拡散手段５０と、リサイクルミラー６０とを備える。照明装置１００は、照明光として赤色光、緑色光及び青色光を含む光（つまり、白色光として用いることができる光）を射出する。
【００４７】
光源装置１０は、平行光を射出する光源装置であって、光源としての白色発光ダイオード２０とコリメーター光学系３０とを備える。
白色発光ダイオード２０は、ランバート発光タイプの発光ダイオードであり、赤色光、緑色光及び青色光を含む光を射出する。なお、本発明のプロジェクターにおいては、複数の白色発光ダイオードを用いてもよい。
【００４８】
コリメーター光学系３０は白色発光ダイオード２０からの光を平行化する光学素子であり、図１及び図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、２枚のコリメーターレンズ（第１レンズ３２及び第２レンズ３４）からなる。コリメーター光学系３０は、略均一な光束密度分布を有する光を射出する。なお、コリメーター光学系３０を構成するレンズの枚数は、１枚であってもよく、３枚以上であってもよい。
【００４９】
偏光変換素子４０は、各々が１つの偏光分離部４４と１つの反射部４６とを有する複数の偏光変換部４２が１次元的に配列された構成を有し、光源装置１０からの光を偏光変換する偏光変換素子である。本実施形態における偏光変換素子４０は２個の偏光変換部４２を有している。具体的には、図２（ａ）に示すように、２個の偏光変換部４２のうち一方の偏光変換部４２が有する偏光分離部４４と２個の偏光変換部４２のうち他方の偏光変換部４２が有する偏光分離部４４とが、互いに隣り合うように、２個の偏光変換部４２が１次元的に配列されている。以降、複数の偏光変換部４２が１次元的に配列されている方向のことを偏光変換部４２の配列方向と称する。
偏光変換部４２は、入射した光に含まれる偏光成分のうち一方の直線偏光成分をそのまま透過し、他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに垂直な方向に反射する偏光分離部４４と、偏光分離部４４で反射された他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに平行な方向に反射する反射部４６と、反射部４６で反射された他方の直線偏光成分を一方の直線偏光成分に変換する位相差板（図示せず。）とを有している。
【００５０】
光拡散手段５０は、偏光変換素子４０の前段、すなわち偏光変換素子４０の光源装置１０側に配置され、偏光変換部４２の配列方向（ｘ軸方向）に沿って光を拡散するフィルム状の光学素子である。
光拡散手段５０は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、光拡散手段５０の光源装置１０側の面に、各々が照明装置１００の光軸１００ａｘに垂直な方向であり、かつ、偏光変換部４２の配列方向（ｘ軸方向）と垂直な方向（ｙ軸方向）に延在する複数の光拡散部５２を有する。複数の光拡散部５２のうち一の光拡散部は、図２（ａ）に示すように、一の光拡散部が延在する方向に垂直な断面で見たとき、略半円形状の断面形状を有する。
一の光拡散部は、例えば、ｙ軸方向に延在するシリンドリカルレンズである。
【００５１】
複数の光拡散部５２は、偏光変換部４２の配列方向（ｘ軸方向）に沿って等間隔で配置されている。また、複数の光拡散部５２の個数は、偏光変換部４２の個数の２倍である。複数の光拡散部５２によって、偏光変換素子４０に入射する光を拡散することで、偏光変換素子に入射する光に対する偏光変換素子４０の不連続面による影響を低減することが可能となり、図２（ｃ）に示すように、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを低減することが可能となる。なお、複数の光拡散部５２の個数は、偏光変換部４２の個数の２倍よりも多いことも好ましい。
【００５２】
リサイクルミラー６０は、偏光変換素子４０の端部に入射する光を、光源装置１０に戻す機能を有する。リサイクルミラー６０によって、偏光変換素子４０の端部に入射する光を光源装置１０に戻すことにより、照明装置１００の光利用効率を高くすることが可能となる。
【００５３】
液晶光変調装置２００は、照明装置１００からの光を画像情報に応じて変調してフルカラー画像を形成する光変調装置である。液晶光変調装置２００は、図１に示すように、偏光変換素子４０の直後に配置されている。このような構成とすることにより、光量のロスや偏光方向の乱れを低減することが可能となり、その結果、光利用効率をより一層高くすることが可能となる。
【００５４】
液晶光変調装置２００は、図示しないカラーフィルターを有する。当該カラーフィルターは、反射型のダイクロイックフィルターを有するベイヤー配列のカラーフィルターからなり、照明装置１００からの光を画素ごとに、赤色光、緑色光及び青色光に分離する色分離光学系としての機能を有する。なお、色分離光学系としては他の色分離光学系を用いてもよい。
【００５５】
また、液晶光変調装置２００は、偏光変換素子４０側に介在配置される入射側偏光板（図示せず。）と、投写光学系３００側に介在配置される射出側偏光板（図示せず。）とをさらに有する。これら入射側偏光板、各液晶光変調装置及び射出側偏光板によって、入射された各色光の光変調が行われる。
液晶光変調装置そのものは、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入した透過型の液晶光変調装置であり、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた画像信号に応じて、入射側偏光板から射出された１種類の直線偏光の偏光方向を変調する。
【００５６】
液晶光変調装置２００から射出されたフルカラー画像は、投写光学系３００によって投写され、スクリーンＳＣＲ上で投写画像を形成する。
【００５７】
このように、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、偏光変換素子４０の前段に配置された光拡散手段５０を備えるため、偏光変換素子４０の不連続面による影響を低減することが可能となり、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを低減することが可能となる。
【００５８】
また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、インテグレーター光学系を備えないため、小型軽量化することが可能となる。その結果、極小型のプロジェクターとするのに適したプロジェクターとすることが可能となる。
【００５９】
また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、偏光変換素子４０は、各々が１つの偏光分離部４４と１つの反射部４６とを有する複数の偏光変換部４２が１次元的に配列された構成を有し、光拡散手段５０は、偏光変換部４２の配列方向（ｘ軸方向）に沿って光を拡散する。このため、偏光変換素子４０の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子４０の不連続面によって遮られてしまう光とをミキシングすることが可能となり、偏光変換部４２の配列方向（ｘ軸方向）に対して垂直な方向（ｙ軸方向）に発生してしまう照明ムラを低減することが可能となる。その結果、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを低減することが可能となる。また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、偏光変換部４２の配列方向（ｘ軸方向）にのみ光を拡散することで、全方向に光を拡散する場合の光量と比較して照明装置１００の光量をさほど落とさずに、偏光変換素子４０の不連続面よる影響を低減することが可能となる。
【００６０】
また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、偏光変換素子４０の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子４０の不連続面によって遮られてしまう光とを効率よくミキシングすることが可能となる。その結果、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを一層低減することが可能となる。
【００６１】
また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、複数の光拡散部５２は、偏光変換部４２の配列方向（ｘ軸方向）に沿って等間隔で配置されているため、光拡散手段５０を容易に製造することが可能となる。また、偏光変換素子４０の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子４０の不連続面によって遮られてしまう光とを効率よくミキシングすることが可能となる。
【００６２】
また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、複数の光拡散部５２の個数は、偏光変換部４２の個数の２倍であるため、偏光変換素子４０の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子４０の不連続面によって遮られてしまう光とを一層効率よくミキシングすることが可能となる。その結果、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのをより一層低減することが可能となる。
【００６３】
また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、偏光変換素子４０は、２個の偏光変換部４２を有する。具体的には、図２（ａ）に示すように、２個の偏光変換部４２のうち一方の偏光変換部４２が有する偏光分離部４４と２個の偏光変換部４２のうち他方の偏光変換部４２が有する偏光分離部４４とが、互いに隣り合うように、２個の偏光変換部４２が１次元的に配列されている。この構成によれば、偏光変換素子４０に光が入射する領域は、ｚ軸方向から見たとき、互いに隣り合う２個の偏光分離部４４と平面視で重なる領域である。上記により、偏光分離部４４の配置に合わせて光源装置１０からの光を複数の光束に分割して、分割した各光束を対応する各偏光分離部４４に集光させるための光学系が不要である。このため、２個よりも多い偏光変換部を備えるプロジェクターよりも、プロジェクターを一層小型軽量化することが可能となる。その結果、極小型のプロジェクターとするのに一層適したプロジェクターとすることが可能となる。
【００６４】
［比較例］
図３は、比較例における照明装置１００ａを説明するために示す図である。図３（ａ）は比較例における照明装置１００ａを拡大して示す平面図であり、図３（ｂ）はスクリーンに投写された投写画像の光強度分布を示す図である。
【００６５】
比較例に係るプロジェクター１０００ａ（図示せず。）は、基本的には実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様の構成を有するが、図３（ａ）に示すように、照明装置１００ａが、光拡散手段を備えていないため、偏光変換素子４０に入射する光が偏光変換素子４０の不連続面によって遮られてしまい、偏光変換素子４０の不連続面による影響を低減することができない。その結果、図３（ｂ）に示すように、スクリーンに投写された投写画像に偏光変換部４２の配列方向（ｘ軸方向）に対して垂直な方向（ｙ軸方向）に照明ムラが発生してしまう。
【００６６】
［実施形態２］
図４は、実施形態２における照明装置１０２を説明するために示す図である。
【００６７】
実施形態２に係るプロジェクター１００２（図示せず。）は、基本的には実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様の構成を有するが、光拡散手段の構成が実施形態１に係るプロジェクター１０００とは異なる。光拡散手段７０は、図４に示すように、複数の光拡散部７２を有する。本実施形態における光拡散部７２は、実施形態１における光拡散部５２とは、断面形状において異なっている。すなわち、複数の光拡散部７２のうち一の光拡散部は、一の光拡散部が延在する方向に垂直な断面で見たとき、三角形状の断面形状を有する。
【００６８】
このように、実施形態２に係るプロジェクター１００２によれば、実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様に、偏光変換素子４０の前段に配置された光拡散手段７０を備えるため、偏光変換素子４０の不連続面による影響を低減することが可能となり、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを低減することが可能となる。
【００６９】
また、実施形態２に係るプロジェクター１００２によれば、実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様に、偏光変換素子４０の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子４０の不連続面によって遮られてしまう光とを効率よくミキシングすることが可能となる。その結果、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを一層低減することが可能となる。
【００７０】
なお、実施形態２に係るプロジェクター１００２は、光拡散手段の構成が実施形態１に係るプロジェクター１０００とは異なる以外は、実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様の構成を有するため、実施形態１に係るプロジェクター１０００が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。
【００７１】
［実施形態３］
図５は、実施形態３における照明装置１０４を説明するために示す図である。
【００７２】
実施形態３に係るプロジェクター１００４（図示せず。）は、基本的には実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様の構成を有するが、光拡散手段の構成が実施形態１に係るプロジェクター１０００とは異なる。すなわち、光拡散手段８０は、図５に示すように、光拡散手段８０の光源装置１０側の面及び光拡散手段８０の光変調装置２００側の面に、複数の光拡散部８２を有する。複数の光拡散部８２のうち一の光拡散部は、一の光拡散部が延在する方向に垂直な断面で見たとき、三角形状の断面形状を有する。
【００７３】
このように、実施形態３に係るプロジェクター１００４によれば、実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様に、偏光変換素子４０の前段に配置された光拡散手段８０を備えるため、偏光変換素子４０の不連続面による影響を低減することが可能となり、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを低減することが可能となる。
【００７４】
また、実施形態２に係るプロジェクター１００４によれば、実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様に、偏光変換素子４０の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子４０の不連続面によって遮られてしまう光とを効率よくミキシングすることが可能となる。その結果、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを一層低減することが可能となる。
【００７５】
なお、実施形態３に係るプロジェクター１００４は、光拡散手段の構成が実施形態１に係るプロジェクター１０００とは異なる以外は、実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様の構成を有するため、実施形態１に係るプロジェクター１０００が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。
【００７６】
［実施形態４］
図６は、実施形態４における照明装置１０６を説明するために示す図である。
【００７７】
実施形態４に係るプロジェクター１００６（図示せず。）は、基本的には実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様の構成を有するが、光拡散手段の構成が実施形態１に係るプロジェクター１０００とは異なる。光拡散手段９０は、図６に示すように、複数の光拡散部９２を有する。本実施形態における光拡散部９２は、実施形態１における光拡散部５２とは、断面形状において異なっている。すなわち、複数の光拡散部９２のうち一の光拡散部は、一の光拡散部が延在する方向に垂直な断面で見たとき、四角形状の断面形状を有する。
【００７８】
このように、実施形態４に係るプロジェクター１００６によれば、実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様に、偏光変換素子４０の前段に配置された光拡散手段９０を備えるため、偏光変換素子４０の不連続面による影響を低減することが可能となり、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを低減することが可能となる。
【００７９】
また、実施形態４に係るプロジェクター１００６によれば、実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様に、偏光変換素子４０の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子の不連続面によって遮られてしまう光とを効率よくミキシングすることが可能となる。その結果、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを一層低減することが可能となる。
【００８０】
なお、実施形態４に係るプロジェクター１００６は、光拡散手段の構成が実施形態１に係るプロジェクター１０００とは異なる以外は、実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様の構成を有するため、実施形態１に係るプロジェクター１０００が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。
【００８１】
［実施形態５］
図７は、実施形態５のプロジェクターの要部を示す図である。実施形態５に係るプロジェクターは、基本的には実施形態１に係るプロジェクターと同様の構成を有するため、ここでは、実施形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００８２】
実施形態５のプロジェクターは、偏光変換素子４０と照明対象である液晶光変調装置２００との間に、反射手段１５０が設けられている以外は、前記実施形態１と同様の構成とされている。
【００８３】
図７に示すように、反射手段１５０は、液晶光変調装置２００の照射領域２００Ａ（複数の画素がマトリクス状に配列された表示領域）の外側に向かって進行する照明光を照射領域２００Ａの内側に反射するものである。図２（ａ）等に示したように光拡散手段５０で拡散された光の一部は、液晶光変調装置２００の照射領域２００Ａの外側に向かって進行する。照射領域２００Ａの外側に到達した光は、照射領域２００Ａの明るさに寄与しないため、特に、照射領域２００Ａの辺縁部が暗くなる照明ムラを生じる原因となる。
【００８４】
これに対して、偏光変換素子４０と液晶光変調装置２００との間に、液晶光変調装置２００の照射領域２００Ａの外側に向かって進行する照明光を照射領域２００Ａの内側に反射する反射手段１５０を設けることにより、反射手段１５０によって内側に反射させた照明光を有効利用して、照射領域１５０Ａの辺縁部を照らすことができる。これにより、前述のような照明ムラが解消され、高品質な画像を表示することが可能となる。
【００８５】
反射手段１５０としては、角筒体の内面に金属膜等の反射膜を設けた中空タイプのもの（ライトトンネル）であってもよく、断面矩形状のロッドレンズであってもよい。これらの反射手段は、一端（一方の開口部）が偏光変換素子４０の光射出面側に向き、他端（他方の開口部）が液晶光変調装置２００の照射領域２００Ａ側に向くように配設される。このうち、反射手段１５０としては、中空タイプのものを用いるのが好ましい。空気はロッドレンズを構成するガラス等よりも空気換算光路長が長いため、反射光の媒質が空気である中空タイプの反射手段を用いることにより、照射領域２００Ａに偏光変換素子４０の不連続面の表示影（偏光分離部４４の端縁に対応した線状の影など）が出ることを抑止することができる。
【００８６】
中空タイプの反射手段１５０において、反射膜は、少なくとも一部の領域に散乱特性が付与されていることが好ましい。これにより、反射膜の表面に入射した光が様々な方向に反射されるため、これらの反射光によって照射領域２００Ａの辺縁部等をムラなく均一に照らすことができる。散乱特性に優れる反射膜としては、アルミニウム被膜、ミロシルバー（アラノッド社製、商品名）等が挙げられる。
【００８７】
図８に、反射手段の変形例を示す。本変形例では、偏光変換素子４０の光射出面の横方向の長さが照射領域２００Ａの横方向の長さよりも大きい。反射手段１５０は反射面１５０Ａを有している。反射面１５０Ａは偏光変換素子４０の側面と並ぶように、照明光軸１００ａｘ（図１参照）に対して斜めに配置されている。このように配置すれば、反射手段１５０の一端面の横方向の長さを偏光変換素子４０の光射出面の横方向の長さと略等しくし、反射手段１５０の他端面の横方向の長さを照射領域２００Ａの横方向の長さと略等しくすることができる。この構成によれば、反射手段１５０の一方の開口部（偏光変換素子４０の光射出面側を向く開口部）の開口面積が他方の開口部（液晶光変調装置２００の照射領域２００Ａ側を向く開口部）の開口面積よりも大きいため、偏光変換素子４０の光射出面での光密度よりも照射領域２００Ａでの光密度を高くすることができ、表示画像の輝度を上げることができる。
【００８８】
なお、偏光変換素子４０の光射出面および反射手段１５０の一端面において、照射領域２００Ａおよび反射手段１５０の他端面よりも大とする寸法は、横方向の寸法に限らず、縦方向の寸法であってもよく、縦方向および横方向の双方の寸法であっても構わない。
【００８９】
図９は、偏光変換素子４０と液晶光変調装置２００との間に反射手段１５０を設けた場合とそうでない場合の液晶光変調装置２００の照射領域２００Ａの明るさを示す図である。図９（ａ）は、偏光変換素子４０と液晶光変調装置２００との間に反射手段１５０を設けない場合の照射領域２００Ａの明るさの分布を示す図であり、図９（ｂ）は、偏光変換素子４０と液晶光変調装置２００との間に図７の反射手段１５０を設けた場合の照射領域２００Ａの明るさの分布を示す図であり、図９（ｃ）は、偏光変換素子４０と液晶光変調装置２００との間に図８の反射手段１５０を設けた場合の照射領域２００Ａの明るさの分布を示す図である。
【００９０】
図９（ａ）と図９（ｂ）とを比較すると、図９（ｂ）では図９（ａ）に比べて照射領域の辺縁部が暗くなる照明ムラが改善されていることがわかる。また、図９（ｂ）と図９（ｃ）とを比較すると、図９（ｃ）では図９（ｂ）に比べて照射領域の辺縁部がさらに明るくなっており、照射領域全体で概ね均一な明るさが実現されている。特に、図中に点線で示した照射領域の角部の明るさは、図９（ｂ）および図９（ｃ）において改善されており、特に図９（ｃ）ではその改善効果が大きい。照射領域の角部に入射する光は光路長が最も長い光であるため、照射領域の明るさは暗くなりやすいが、図９（ｃ）の例ではその点が大きく改善されており、照射領域全体で非常に均一な明るさが実現されている。このように、実施形態５およびその変形例のプロジェクターでは、反射手段１５０を用いていることにより、ムラの少ない良好な照明像が得られることを確認することができる。
【００９１】
［実施形態６］
図１０は、実施形態６のプロジェクターの偏光変換素子を示す図である。実施形態６に係るプロジェクターは、基本的には実施形態１に係るプロジェクターと同様の構成を有するため、ここでは、実施形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００９２】
実施形態６の偏光変換素子１４０は、偏光変換素子１４０に入射した入射光に含まれる偏光成分のうち第１の直線偏光成分Ｌｐを透過し第２の直線偏光成分Ｌｓを反射する偏光分離部１４４と、偏光分離部１４４で反射した第２の直線偏光成分Ｌｓを第１の直線偏光成分Ｌｐの透過方向と平行な方向（照明光軸と平行な方向）に反射する反射部１４６と、第１の直線偏光成分Ｌｐと第２の直線偏光成分Ｌｓのうち一方の直線偏光成分を他方の直線偏光成分に変換する位相差板（図示せず）と、を備えている。１つの偏光分離部１４４と１つの反射部１４６とにより１つの偏光変換部１４２が構成され、このような偏光変換部１４２が１次元的に複数個（本実施形態では２個）配列されることにより偏光変換素子１４０が構成されている。
【００９３】
第１の直線偏光成分Ｌｐは、例えば、偏光変換素子１４０の偏光分離部１４４にｐ偏光として入射する偏光成分であり、第２の直線偏光成分Ｌｓは、例えば、偏光変換素子１４０の偏光分離部１４４にｓ偏光として入射する偏光成分である。位相差板は、偏光変換素子１４０の光射出面のうち照明光軸と平行な方向から見て偏光分離部１４４と重なる領域（第１の領域）に配置されていてもよく、偏光変換素子１４０の光射出面のうち照明光軸と平行な方向から見て反射部１４６と重なる領域（第２の領域）に配置されていてもよい。
【００９４】
本実施形態の場合、偏光分離部１４４における第２の直線偏光成分Ｌｓの反射率Ｒｓ（入射光の光量に対して偏光分離部１４４で反射する第２の直線偏光成分Ｌｓの光量の割合）は偏光分離部１４４における第１の直線偏光成分Ｌｐの透過率Ｔｐ（入射光の光量に対して偏光分離部１４４を透過する第１の直線偏光成分Ｌｐの光量の割合）よりも大きい。例えば、偏光分離部１４４における第２の直線偏光成分Ｌｓの反射率Ｒｓと偏光分離部１４４における第１の直線偏光成分Ｌｐの透過率Ｔｐとの差は、０％よりも大きく１５％よりも小さい。偏光分離部１４４の透過率Ｔｐと反射率Ｒｓは、偏光分離部１４４を構成する誘電体多層膜の各層の材質、膜厚および積層数などの要素を調整することにより、調整可能である。本実施形態では、これらの要素を適宜調節して、第１の直線偏光成分Ｌｐの透過率Ｔｐを３５％より大きく５０％より小さくし、第２の直線偏光成分Ｌｓの反射率Ｒｓを５０％としている。つまり、偏光分離部１４４における第２の直線偏光成分Ｌｓの反射率と偏光分離部１４４における第１の直線偏光成分Ｌｐの透過率との差を、０％よりも大きく１５％よりも小さくしている。
【００９５】
本実施形態では、このような構成を採用することにより、光路長が相対的に長い第２の直線偏光成分Ｌｓにより照明される領域の明るさ（第２の領域から射出される光の明るさ）を光路長が相対的に短い第１の直線偏光成分Ｌｐにより照明される領域の明るさ（第１の領域から射出される光の明るさ）に近づけることができ、その結果、液晶光変調装置の照射領域の全体で均一な明るさを実現することができる。
【００９６】
すなわち、第２の直線偏光成分Ｌｓは、偏光分離部１４４で反射された後、反射部１４６で反射されて第１の直線偏光成分Ｌｐと同方向に射出されるため、第２の直線偏光成分Ｌｓの光路長は第１の直線偏光成分Ｌｐの光路長に比べて長くなる。照明の法則に従えば、照明光の光路長が長くなるほど照射領域の明るさは減少するため、偏光分離部１４４における第１の直線偏光成分Ｌｐの透過率Ｔｐと偏光分離部１４４における第２の直線偏光成分Ｌｓの反射率Ｒｓを等しくすると、第２の直線偏光成分Ｌｓに対応した照射領域の明るさが第１の直線偏光成分Ｌｐに対応した照射領域の明るさよりも暗くなる。ここで、第２の直線偏光成分Ｌｓに対応した照射領域とは、偏光分離部１４４で反射された光によって照明される領域のことであり、第１の直線偏光成分Ｌｐに対応した照射領域とは、偏光分離部１４４を透過した光によって照明される領域のことである。本実施形態では、偏光分離部１４４における第２の直線偏光成分Ｌｓの反射率Ｒｓを偏光分離部１４４における第１の直線偏光成分Ｌｐの透過率Ｔｐよりも大きくしているため、第２の直線偏光成分Ｌｓに対応した照射領域の明るさを第１の直線偏光成分Ｌｐに対応した照射領域の明るさに近づけることができる。よって、液晶光変調装置の照射領域全体で概ね均一な明るさを実現することができる。
【００９７】
図１１は、偏光分離部１４４の第１の直線偏光成分Ｌｐの透過率Ｔｐと第２の直線偏光成分Ｌｓの反射率Ｒｓを等しくした場合とそうでない場合の液晶光変調装置の照射領域の明るさを示す図である。図１１（ａ）は、透過率Ｔｐと反射率Ｒｓを等しくした場合の照射領域の明るさの分布を示す図であり、図１１（ｂ）は、透過率Ｔｐを反射率Ｒｓよりも小さくした場合の照射領域の明るさの分布を示す図である。
【００９８】
図１１（ａ）と図１１（ｂ）とを比較すると、図１１（ｂ）では図１１（ａ）に比べて照射領域の辺縁部が暗くなる照明ムラが改善されていることがわかる。このように、実施形態６のプロジェクターでは、偏光分離部１４４の透過率Ｔｐと反射率Ｒｓを適切に調整することにより、ムラの少ない良好な照明像が得られることを確認することができる。
【００９９】
以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の様態において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
【０１００】
（１）上記各実施形態において記載した各構成要素の寸法、個数、材質及び形状は例示であり、本発明の効果を損なわない範囲において変更することが可能である。
【０１０１】
（２）上記各実施形態においては、光拡散手段における複数の光拡散部は、等間隔に配置されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。図１２は、変形例１における照明装置４００を説明するために示す図である。図１３は、変形例２における照明装置４０２を説明するために示す図である。図１４は、変形例３における照明装置４０４を説明するために示す図である。図１５は、変形例４における照明装置４０６を説明するために示す図である。
例えば、複数の光拡散部を、図１２〜図１５に示すように、偏光変換部４２の配列方向に沿ってランダムな間隔で配置してもよい。このとき、光拡散部の偏光変換部４２の配列方向に沿った幅はランダムな間隔に合わせた幅とすることができる。このような構成とすることによっても、偏光変換素子の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子の不連続面によって遮られてしまう光とを効率よくミキシングすることが可能となる。
【０１０２】
（３）上記実施形態１、２及び４並びに変形例１、２及び４においては、光拡散手段は、光拡散手段の光源装置側の面に複数の光拡散部を有していたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、光拡散手段の光変調装置側の面に複数の光拡散部を有していてもよい。このような構成とすることによっても、偏光変換素子の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子の不連続面によって遮られてしまう光とを効率よくミキシングすることが可能となる。その結果、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを一層低減することが可能となる。
【０１０３】
（４）上記各実施形態においては、偏光変換素子の前段に光拡散手段を配置したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、偏光変換素子の後段に光拡散手段を配置してもよいし、偏光変換素子の前段及び偏光変換素子の後段の両方に光拡散手段を配置してもよい。
【０１０４】
（５）上記各実施形態においては、「白色光として用いることができる光」を射出する光源装置１０としたが、本発明はこれに限定されるものではない。「白色光として用いることができる光」以外の光（例えば、特定の色光成分を多く含む光）を射出する光源装置としてもよい。
【０１０５】
（６）上記各実施形態においては、光源として白色発光ダイオード２０を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、光源として半導体レーザーからなる固体光源を用いてもよい。また、光源として固体光源以外の光源を用いてもよい。
【０１０６】
（７）上記各実施形態においては、透過型のプロジェクターを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、反射型のプロジェクターを用いてもよい。
【０１０７】
（８）上記各実施形態においては、１つの光変調装置を用いたプロジェクターを例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。２つ以上の光変調装置を用いたプロジェクターにも適用可能である。例えば、赤色光用の光変調装置と青色光用の光変調装置と緑色光用の光変調装置とを用いる場合、例えば偏光変換素子の後段に、公知の色分離光学系を配置すればよい。
【０１０８】
（９）本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクターに適用する場合にも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクターに適用する場合にも可能である。
【０１０９】
（１０）上記各実施形態においては、コリメーター光学系３０と、偏光変換素子４０との間に配置された光拡散手段を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、偏光変換素子４０の光入射面又は光射出面に光拡散手段を直接配置してもよい。
【０１１０】
（１１）上記各実施形態においては、光拡散手段は、偏光変換部４２の配列方向に沿ってのみ光を拡散する特性を有していたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば光拡散手段は、偏光変換部４２の配列方向だけでなく、偏光変換部４２の配列方向に対して直交する方向にも光を拡散する特性を有していてもよい。この場合、偏光変換部４２の配列方向に対して直交する方向への光拡散手段の拡散能力は、偏光変換部４２の配列方向への光拡散手段の拡散能力よりも小さい方が好ましい。偏光変換部４２の配列方向に対して直交する方向への光拡散が偏光変換素子の不連続面による影響を低減することに対する寄与は、偏光変換部４２の配列方向への光拡散が偏光変換素子の不連続面による影響を低減することに対する寄与よりも小さく、むしろ、偏光変換部４２の配列方向に対して直交する方向への光拡散は、光源装置１０から射出される光の利用効率を低下させるからである。
【符号の説明】
【０１１１】
１０…光源装置、２０…白色発光ダイオード、２２…基板、２４…固体光源、２６…蛍光層、２８…封止部材、３０…コリメーター光学系、３２…第１レンズ、３４…第２レンズ、４０，１４０…偏光変換素子、４２，１４２…偏光変換部、４４，１４４…偏光分離部、４６，１４６…反射部、５０，７０，８０，９０，５０ａ，７０ａ，８０ａ，９０ａ…光拡散手段、５２，７２，８２，９２，５２ａ，７２ａ，８２ａ，９２ａ…光拡散部、６０…リサイクルミラー、１００，１０２，１０４，１０６，４００，４０２，４０４，４０６…照明装置、１００ａｘ…照明光軸、２００…液晶光変調装置、３００…投写光学系、１０００…プロジェクター、ＳＣＲ…スクリーン、１５０…反射手段、１５０Ａ…反射面、Ｌｐ…第１の直線偏光成分、Ｌｓ…第２の直線偏光成分
【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】
従来、光を射出する光源装置及び光源装置からの光を偏光光として射出する偏光変換素子を備える照明装置と、照明装置からの光を画像情報に応じて変調する反射型の光変調装置と、光変調装置からの光を投写する投写光学系とを備えるプロジェクターが知られている（例えば、特許文献１参照。）。従来のプロジェクターによれば、照明装置からの光を用いて画像情報に応じた画像を投写することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−９１９２７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、近年、小型軽量であり、単独で使用され又は他の機器に内蔵して使用される極小型のプロジェクター（いわゆるピコプロジェクター）が求められている。
このため、従来のプロジェクターを極小型のプロジェクターとすることを考えたときに、インテグレーター光学系を備えないプロジェクターを考えることができる。
【０００５】
しかしながら、本発明の発明者は、上記のようなインテグレーター光学系を備えないプロジェクターにおいては、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうという問題があることを発見した。
【０００６】
そこで、本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを低減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】
【０００７】
本発明の発明者は、鋭意研究を重ねた結果、上記のようなインテグレーター光学系を備えないプロジェクターにおいてスクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまう原因として、偏光変換素子に入射する光が偏光変換素子の不連続面によって遮られてしまうことを見出した（後述する比較例参照。）。そこで、本発明の発明者は、さらなる研究を重ねた結果、偏光変換素子の前段及び前記偏光変換素子の後段のうち少なくとも一方に光を拡散する光拡散手段を設けることに想到し、本発明を完成させるに至った。本発明は、以下の事項により構成される。
【０００８】
［１］本発明のプロジェクターは、光を射出する光源装置及び前記光源装置からの光を偏光光として射出する偏光変換素子を備える照明装置と、前記照明装置からの光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置からの光を投写する投写光学系とを備えるプロジェクターであって、前記照明装置は、前記偏光変換素子の前段及び前記偏光変換素子の後段のうち少なくとも一方に配置された光拡散手段をさらに備えることを特徴とする。
【０００９】
このため、本発明のプロジェクターによれば、前記偏光変換素子の前段及び前記偏光変換素子の後段のうち少なくとも一方に配置された光拡散手段をさらに備えるため、偏光変換素子の不連続面による影響を低減することが可能となり、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを低減することが可能となる。
【００１０】
また、本発明のプロジェクターによれば、インテグレーター光学系を備えないため、小型軽量化することが可能となる。その結果、極小型のプロジェクターとするのに適したプロジェクターとすることが可能となる。
【００１１】
［２］本発明のプロジェクターにおいては、前記偏光変換素子は、各々が１つの偏光分離部と１つの反射部とを有する複数の偏光変換部が１次元的に配列された構成を有し、前記光拡散手段は、前記複数の偏光変換部が１次元的に配列された方向に沿って光を拡散することが好ましい。
【００１２】
このような構成とすることにより、偏光変換素子の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子の不連続面によって遮られてしまう光とをミキシングすることが可能となり、複数の偏光変換部が１次元的に配列された方向に対して垂直な方向に発生してしまう照明ムラを低減することが可能となる。その結果、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを低減することが可能となる。また、このような構成とすることにより、複数の偏光変換部が１次元的に配列された方向にのみ光を拡散することで、全方向に光を拡散する場合の光量と比較して照明装置の光量をさほど落とさずに、偏光変換素子の不連続面よる影響を低減することが可能となる。
【００１３】
［３］本発明のプロジェクターにおいては、前記光拡散手段は、前記光拡散手段の前記光源装置側の面及び前記光拡散手段の前記光変調装置側の面のうち少なくともいずれかに、各々が前記照明装置の光軸に垂直な方向であり、かつ、前記複数の偏光変換部が１次元的に配列された方向と垂直な方向に延在する複数の光拡散部を有し、前記複数の光拡散部のうち一の光拡散部は、前記一の光拡散部が延在する方向に垂直な断面で見たとき、略半円形状の断面形状を有することが好ましい。
【００１４】
このような構成とすることにより、偏光変換素子の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子の不連続面によって遮られてしまう光とを効率よくミキシングすることが可能となる。その結果、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを一層低減することが可能となる。
【００１５】
なお、本明細書において「略半円形状」とは、厳密な半円形状のみをいうものではなく、楕円等の円に近い形状も含むものをいう。
【００１６】
［４］本発明のプロジェクターにおいては、前記光拡散手段は、前記光拡散手段の前記光源装置側の面及び前記光拡散手段の前記光変調装置側の面のうち少なくともいずれかに、各々が前記照明装置の光軸に垂直な方向であり、かつ、前記複数の偏光変換部が１次元的に配列された方向と垂直な方向に延在する複数の光拡散部を有し、前記複数の光拡散部のうち一の光拡散部は、前記一の光拡散部が延在する方向に垂直な断面で見たとき、三角形状の断面形状を有することが好ましい。
【００１７】
このような構成とすることによっても、偏光変換素子の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子の不連続面によって遮られてしまう光とを効率よくミキシングすることが可能となる。その結果、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを一層低減することが可能となる。
【００１８】
［５］本発明のプロジェクターにおいては、前記光拡散手段は、前記光拡散手段の前記光源装置側の面及び前記光拡散手段の前記光変調装置側の面のうち少なくともいずれかに、各々が前記照明装置の光軸に垂直な方向であり、かつ、前記複数の偏光変換部が１次元的に配列された方向と垂直な方向に延在する複数の光拡散部を有し、前記複数の光拡散部のうち一の光拡散部は、前記一の光拡散部が延在する方向に垂直な断面で見たとき、四角形状の断面形状を有することが好ましい。
【００１９】
このような構成とすることによっても、偏光変換素子の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子の不連続面によって遮られてしまう光とを効率よくミキシングすることが可能となる。その結果、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを一層低減することが可能となる。
【００２０】
［６］本発明のプロジェクターにおいては、前記複数の光拡散部は、前記複数の偏光変換部が１次元的に配列された方向に沿って等間隔で配置されていることが好ましい。
【００２１】
このような構成とすることにより、光拡散手段を容易に製造することが可能となる。また、偏光変換素子の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子の不連続面によって遮られてしまう光とを効率よくミキシングすることが可能となる。
【００２２】
［７］本発明のプロジェクターにおいては、前記複数の光拡散部は、前記複数の偏光変換部が１次元的に配列された方向に沿ってランダムな間隔で配置されていることが好ましい。
【００２３】
このような構成とすることにより、偏光変換素子の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子の不連続面によって遮られてしまう光とを効率よくミキシングすることが可能となる。
【００２４】
［８］本発明のプロジェクターにおいては、前記複数の光拡散部の個数は、前記偏光変換部の個数の２倍以上であることが好ましい。
【００２５】
このような構成とすることにより、偏光変換素子に入射する光のうち偏光変換素子の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子の不連続面によって遮られてしまう光とを一層効率よくミキシングすることが可能となる。その結果、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのをより一層低減することが可能となる。
【００２６】
［９］本発明のプロジェクターにおいては、前記偏光変換素子は、２個の前記偏光変換部を有することが好ましい。
【００２７】
このような構成とすることにより、偏光分離部の配置に合わせて光源装置からの光を複数の光束に分割して、分割した各光束を対応する各偏光分離部に集光させるための光学系が不要である。このため、２個よりも多い偏光変換部を備えるプロジェクターよりも、プロジェクターを一層小型軽量化することが可能となる。その結果、極小型のプロジェクターとするのに一層適したプロジェクターとすることが可能となる。
【００２８】
［１０］本発明のプロジェクターにおいては、前記偏光変換素子と前記光変調装置との間に、前記光変調装置の照射領域の外側に向かって進行する光を前記照射領域の内側に反射する反射手段が設けられていることが好ましい。
【００２９】
この構成によれば、偏光変換素子から射出された光のうち照射領域の外側に向かって進行する光が、途中で照射領域の内側に反射され、この反射光によって照射領域の辺縁部を照らすことが可能となる。これにより、照射領域の辺縁部が暗くなる照明ムラが解消される。
【００３０】
［１１］本発明のプロジェクターにおいては、前記反射手段は、内面が反射面とされた角筒状をなし、一方の開口部が前記偏光変換素子の光射出面側を向き、他方の開口部が前記光変調装置の照射領域側を向くように配設されていることが好ましい。
【００３１】
この構成においては、反射光の媒質が、空気換算光路長が比較的長い空気であるため、照射領域に偏光変換素子の不連続面の表示影が出ることを抑止することができる。
【００３２】
［１２］本発明のプロジェクターにおいては、前記反射手段の前記一方の開口部の開口面積は前記他方の開口部の開口面積よりも大きいことが好ましい。
【００３３】
この構成によれば、照射領域での照明光の強度を、より高くすることができる。
【００３４】
［１３］本発明のプロジェクターにおいては、前記反射手段の反射面は、少なくとも一部の領域が散乱特性を有することが好ましい。
【００３５】
この構成によれば、反射面に入射した光が様々な方向に反射されるため、これらの反射光によって照射領域の辺縁部等をムラなく均一に照らすことが可能となる。
【００３６】
［１４］本発明のプロジェクターにおいては、前記偏光変換素子は、前記偏光変換素子に入射した入射光に含まれる偏光成分のうち第１の直線偏光成分を透過し第２の直線偏光成分を反射する偏光分離部と、前記偏光分離部で反射した前記第２の直線偏光成分を前記第１の直線偏光成分の透過方向と平行な方向に反射する反射部と、前記第１の直線偏光成分と前記第２の直線偏光成分のうち一方の直線偏光成分を他方の直線偏光成分に変換する位相差板と、を備え、前記偏光分離部における前記第２の直線偏光成分の反射率が前記偏光分離部における前記第１の直線偏光成分の透過率よりも大きいことが好ましい。
【００３７】
第２の直線偏光成分は、偏光分離部で反射された後、反射部で反射されて第１の直線偏光成分と同方向に射出されるため、第２の直線偏光成分の光路長は第１の直線偏光成分の光路長に比べて長くなる。照明の法則に従えば、照明光の光路長が長くなるほど照射領域の明るさは減少するため、偏光分離部における第１の直線偏光成分の透過率と偏光分離部における第２の直線偏光成分の反射率を等しくすると、第２の直線偏光成分に対応した照射領域の明るさが第１の直線偏光成分に対応した照射領域の明るさよりも暗くなる。本発明では、偏光分離部における第２の直線偏光成分の反射率を偏光分離部における第１の直線偏光成分の透過率よりも大きくしているため、第２の直線偏光成分に対応した照射領域の明るさを第１の直線偏光成分に対応した照射領域の明るさに近づけることができる。よって、照射領域全体で概ね均一な明るさを実現することができる。
【００３８】
［１５］本発明のプロジェクターにおいては、前記偏光分離部における前記第２の直線偏光成分の反射率と前記偏光分離部における前記第１の直線偏光成分の透過率との差が、０％よりも大きく１５％よりも小さいことが好ましい。
【００３９】
この構成によれば、第２の直線偏光成分に対応した照射領域の明るさと第１の直線偏光成分に対応した照射領域の明るさとがより均一化される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施形態１に係るプロジェクター１０００を説明するために示す図。
【図２】実施形態１における照明装置１００を説明するために示す図。
【図３】比較例における照明装置１００ａを説明するために示す図。
【図４】実施形態２における照明装置１０２を説明するために示す図。
【図５】実施形態３における照明装置１０４を説明するために示す図。
【図６】実施形態４における照明装置１０６を説明するために示す図。
【図７】実施形態５のプロジェクターの要部を示す図。
【図８】実施形態５の変形例を示す図。
【図９】偏光変換素子と液晶光変調装置との間に反射手段を設けた場合とそうでない場合の液晶光変調装置の照射領域の明るさを示す図。
【図１０】実施形態６のプロジェクターの偏光変換素子を示す図。
【図１１】偏光分離部の第１の直線偏光成分の透過率と第２の直線偏光成分の反射率を等しくした場合とそうでない場合の液晶光変調装置の照射領域の明るさを示す図。
【図１２】変形例１における照明装置４００を説明するために示す図。
【図１３】変形例２における照明装置４０２を説明するために示す図。
【図１４】変形例３における照明装置４０４を説明するために示す図。
【図１５】変形例４における照明装置４０６を説明するために示す図。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明のプロジェクターについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００４２】
［実施形態１］
図１は、実施形態１に係るプロジェクター１０００を説明するために示す図である。図１（ａ）はプロジェクター１０００の光学系を示す平面図であり、図１（ｂ）はプロジェクター１０００の光学系を示す側面図である。なお、図１において、白色発光ダイオード２０から液晶光変調装置２００までの間に表示する矢印は、光の流れをおおまかに例示するものである。また、図１（ｂ）においてはリサイクルミラーの図示を省略している。後述する図２（ｂ）においても同様である。
【００４３】
なお、光学系や各光学要素を説明する図面においては、互いに直交する３つの方向をそれぞれｚ軸方向（図１（ａ）における照明装置１００の光軸（照明光軸）１００ａｘ方向）、ｘ軸方向（図１（ａ）における紙面に平行かつｚ軸に垂直な方向）及びｙ軸方向（図１（ａ）における紙面に垂直かつｚ軸に垂直な方向）として表示する。
【００４４】
図２は、実施形態１における照明装置１００を説明するために示す図である。図２（ａ）は実施形態１における照明装置１００を拡大して示す平面図であり、図２（ｂ）は実施形態１における照明装置１００を拡大して示す側面図であり、図２（ｃ）はスクリーンに投写された投写画像の光強度分布を示す図である。なお、図２（ａ）において破線で示す部分は偏光変換素子の不連続面を示すものである。後述する図３〜図１０においても同様である。
【００４５】
実施形態１に係るプロジェクター１０００は、図１（ａ）に示すように、照明装置１００と、液晶光変調装置２００と、投写光学系３００とを備える。プロジェクター１０００は、赤色光、緑色光及び青色光を用いてフルカラー画像を投写する。また、プロジェクター１０００は、光変調装置として透過型の光変調装置である液晶光変調装置２００を１つ備える単板式プロジェクターである。
【００４６】
照明装置１００は、光源装置１０と、偏光変換素子４０と、光拡散手段５０と、リサイクルミラー６０とを備える。照明装置１００は、照明光として赤色光、緑色光及び青色光を含む光（つまり、白色光として用いることができる光）を射出する。
【００４７】
光源装置１０は、平行光を射出する光源装置であって、光源としての白色発光ダイオード２０とコリメーター光学系３０とを備える。
白色発光ダイオード２０は、ランバート発光タイプの発光ダイオードであり、赤色光、緑色光及び青色光を含む光を射出する。なお、本発明のプロジェクターにおいては、複数の白色発光ダイオードを用いてもよい。
【００４８】
コリメーター光学系３０は白色発光ダイオード２０からの光を平行化する光学素子であり、図１及び図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、２枚のコリメーターレンズ（第１レンズ３２及び第２レンズ３４）からなる。コリメーター光学系３０は、略均一な光束密度分布を有する光を射出する。なお、コリメーター光学系３０を構成するレンズの枚数は、１枚であってもよく、３枚以上であってもよい。
【００４９】
偏光変換素子４０は、各々が１つの偏光分離部４４と１つの反射部４６とを有する複数の偏光変換部４２が１次元的に配列された構成を有し、光源装置１０からの光を偏光変換する偏光変換素子である。本実施形態における偏光変換素子４０は２個の偏光変換部４２を有している。具体的には、図２（ａ）に示すように、２個の偏光変換部４２のうち一方の偏光変換部４２が有する偏光分離部４４と２個の偏光変換部４２のうち他方の偏光変換部４２が有する偏光分離部４４とが、互いに隣り合うように、２個の偏光変換部４２が１次元的に配列されている。以降、複数の偏光変換部４２が１次元的に配列されている方向のことを偏光変換部４２の配列方向と称する。
偏光変換部４２は、入射した光に含まれる偏光成分のうち一方の直線偏光成分をそのまま透過し、他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに垂直な方向に反射する偏光分離部４４と、偏光分離部４４で反射された他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに平行な方向に反射する反射部４６と、反射部４６で反射された他方の直線偏光成分を一方の直線偏光成分に変換する位相差板（図示せず。）とを有している。
【００５０】
光拡散手段５０は、偏光変換素子４０の前段、すなわち偏光変換素子４０の光源装置１０側に配置され、偏光変換部４２の配列方向（ｘ軸方向）に沿って光を拡散するフィルム状の光学素子である。
光拡散手段５０は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、光拡散手段５０の光源装置１０側の面に、各々が照明装置１００の光軸１００ａｘに垂直な方向であり、かつ、偏光変換部４２の配列方向（ｘ軸方向）と垂直な方向（ｙ軸方向）に延在する複数の光拡散部５２を有する。複数の光拡散部５２のうち一の光拡散部は、図２（ａ）に示すように、一の光拡散部が延在する方向に垂直な断面で見たとき、略半円形状の断面形状を有する。
一の光拡散部は、例えば、ｙ軸方向に延在するシリンドリカルレンズである。
【００５１】
複数の光拡散部５２は、偏光変換部４２の配列方向（ｘ軸方向）に沿って等間隔で配置されている。また、複数の光拡散部５２の個数は、偏光変換部４２の個数の２倍である。複数の光拡散部５２によって、偏光変換素子４０に入射する光を拡散することで、偏光変換素子に入射する光に対する偏光変換素子４０の不連続面による影響を低減することが可能となり、図２（ｃ）に示すように、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを低減することが可能となる。なお、複数の光拡散部５２の個数は、偏光変換部４２の個数の２倍よりも多いことも好ましい。
【００５２】
リサイクルミラー６０は、偏光変換素子４０の端部に入射する光を、光源装置１０に戻す機能を有する。リサイクルミラー６０によって、偏光変換素子４０の端部に入射する光を光源装置１０に戻すことにより、照明装置１００の光利用効率を高くすることが可能となる。
【００５３】
液晶光変調装置２００は、照明装置１００からの光を画像情報に応じて変調してフルカラー画像を形成する光変調装置である。液晶光変調装置２００は、図１に示すように、偏光変換素子４０の直後に配置されている。このような構成とすることにより、光量のロスや偏光方向の乱れを低減することが可能となり、その結果、光利用効率をより一層高くすることが可能となる。
【００５４】
液晶光変調装置２００は、図示しないカラーフィルターを有する。当該カラーフィルターは、反射型のダイクロイックフィルターを有するベイヤー配列のカラーフィルターからなり、照明装置１００からの光を画素ごとに、赤色光、緑色光及び青色光に分離する色分離光学系としての機能を有する。なお、色分離光学系としては他の色分離光学系を用いてもよい。
【００５５】
また、液晶光変調装置２００は、偏光変換素子４０側に介在配置される入射側偏光板（図示せず。）と、投写光学系３００側に介在配置される射出側偏光板（図示せず。）とをさらに有する。これら入射側偏光板、各液晶光変調装置及び射出側偏光板によって、入射された各色光の光変調が行われる。
液晶光変調装置そのものは、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入した透過型の液晶光変調装置であり、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた画像信号に応じて、入射側偏光板から射出された１種類の直線偏光の偏光方向を変調する。
【００５６】
液晶光変調装置２００から射出されたフルカラー画像は、投写光学系３００によって投写され、スクリーンＳＣＲ上で投写画像を形成する。
【００５７】
このように、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、偏光変換素子４０の前段に配置された光拡散手段５０を備えるため、偏光変換素子４０の不連続面による影響を低減することが可能となり、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを低減することが可能となる。
【００５８】
また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、インテグレーター光学系を備えないため、小型軽量化することが可能となる。その結果、極小型のプロジェクターとするのに適したプロジェクターとすることが可能となる。
【００５９】
また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、偏光変換素子４０は、各々が１つの偏光分離部４４と１つの反射部４６とを有する複数の偏光変換部４２が１次元的に配列された構成を有し、光拡散手段５０は、偏光変換部４２の配列方向（ｘ軸方向）に沿って光を拡散する。このため、偏光変換素子４０の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子４０の不連続面によって遮られてしまう光とをミキシングすることが可能となり、偏光変換部４２の配列方向（ｘ軸方向）に対して垂直な方向（ｙ軸方向）に発生してしまう照明ムラを低減することが可能となる。その結果、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを低減することが可能となる。また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、偏光変換部４２の配列方向（ｘ軸方向）にのみ光を拡散することで、全方向に光を拡散する場合の光量と比較して照明装置１００の光量をさほど落とさずに、偏光変換素子４０の不連続面よる影響を低減することが可能となる。
【００６０】
また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、偏光変換素子４０の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子４０の不連続面によって遮られてしまう光とを効率よくミキシングすることが可能となる。その結果、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを一層低減することが可能となる。
【００６１】
また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、複数の光拡散部５２は、偏光変換部４２の配列方向（ｘ軸方向）に沿って等間隔で配置されているため、光拡散手段５０を容易に製造することが可能となる。また、偏光変換素子４０の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子４０の不連続面によって遮られてしまう光とを効率よくミキシングすることが可能となる。
【００６２】
また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、複数の光拡散部５２の個数は、偏光変換部４２の個数の２倍であるため、偏光変換素子４０の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子４０の不連続面によって遮られてしまう光とを一層効率よくミキシングすることが可能となる。その結果、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのをより一層低減することが可能となる。
【００６３】
また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、偏光変換素子４０は、２個の偏光変換部４２を有する。具体的には、図２（ａ）に示すように、２個の偏光変換部４２のうち一方の偏光変換部４２が有する偏光分離部４４と２個の偏光変換部４２のうち他方の偏光変換部４２が有する偏光分離部４４とが、互いに隣り合うように、２個の偏光変換部４２が１次元的に配列されている。この構成によれば、偏光変換素子４０に光が入射する領域は、ｚ軸方向から見たとき、互いに隣り合う２個の偏光分離部４４と平面視で重なる領域である。上記により、偏光分離部４４の配置に合わせて光源装置１０からの光を複数の光束に分割して、分割した各光束を対応する各偏光分離部４４に集光させるための光学系が不要である。このため、２個よりも多い偏光変換部を備えるプロジェクターよりも、プロジェクターを一層小型軽量化することが可能となる。その結果、極小型のプロジェクターとするのに一層適したプロジェクターとすることが可能となる。
【００６４】
［比較例］
図３は、比較例における照明装置１００ａを説明するために示す図である。図３（ａ）は比較例における照明装置１００ａを拡大して示す平面図であり、図３（ｂ）はスクリーンに投写された投写画像の光強度分布を示す図である。
【００６５】
比較例に係るプロジェクター１０００ａ（図示せず。）は、基本的には実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様の構成を有するが、図３（ａ）に示すように、照明装置１００ａが、光拡散手段を備えていないため、偏光変換素子４０に入射する光が偏光変換素子４０の不連続面によって遮られてしまい、偏光変換素子４０の不連続面による影響を低減することができない。その結果、図３（ｂ）に示すように、スクリーンに投写された投写画像に偏光変換部４２の配列方向（ｘ軸方向）に対して垂直な方向（ｙ軸方向）に照明ムラが発生してしまう。
【００６６】
［実施形態２］
図４は、実施形態２における照明装置１０２を説明するために示す図である。
【００６７】
実施形態２に係るプロジェクター１００２（図示せず。）は、基本的には実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様の構成を有するが、光拡散手段の構成が実施形態１に係るプロジェクター１０００とは異なる。光拡散手段７０は、図４に示すように、複数の光拡散部７２を有する。本実施形態における光拡散部７２は、実施形態１における光拡散部５２とは、断面形状において異なっている。すなわち、複数の光拡散部７２のうち一の光拡散部は、一の光拡散部が延在する方向に垂直な断面で見たとき、三角形状の断面形状を有する。
【００６８】
このように、実施形態２に係るプロジェクター１００２によれば、実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様に、偏光変換素子４０の前段に配置された光拡散手段７０を備えるため、偏光変換素子４０の不連続面による影響を低減することが可能となり、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを低減することが可能となる。
【００６９】
また、実施形態２に係るプロジェクター１００２によれば、実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様に、偏光変換素子４０の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子４０の不連続面によって遮られてしまう光とを効率よくミキシングすることが可能となる。その結果、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを一層低減することが可能となる。
【００７０】
なお、実施形態２に係るプロジェクター１００２は、光拡散手段の構成が実施形態１に係るプロジェクター１０００とは異なる以外は、実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様の構成を有するため、実施形態１に係るプロジェクター１０００が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。
【００７１】
［実施形態３］
図５は、実施形態３における照明装置１０４を説明するために示す図である。
【００７２】
実施形態３に係るプロジェクター１００４（図示せず。）は、基本的には実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様の構成を有するが、光拡散手段の構成が実施形態１に係るプロジェクター１０００とは異なる。すなわち、光拡散手段８０は、図５に示すように、光拡散手段８０の光源装置１０側の面及び光拡散手段８０の光変調装置２００側の面に、複数の光拡散部８２を有する。複数の光拡散部８２のうち一の光拡散部は、一の光拡散部が延在する方向に垂直な断面で見たとき、三角形状の断面形状を有する。
【００７３】
このように、実施形態３に係るプロジェクター１００４によれば、実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様に、偏光変換素子４０の前段に配置された光拡散手段８０を備えるため、偏光変換素子４０の不連続面による影響を低減することが可能となり、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを低減することが可能となる。
【００７４】
また、実施形態２に係るプロジェクター１００４によれば、実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様に、偏光変換素子４０の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子４０の不連続面によって遮られてしまう光とを効率よくミキシングすることが可能となる。その結果、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを一層低減することが可能となる。
【００７５】
なお、実施形態３に係るプロジェクター１００４は、光拡散手段の構成が実施形態１に係るプロジェクター１０００とは異なる以外は、実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様の構成を有するため、実施形態１に係るプロジェクター１０００が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。
【００７６】
［実施形態４］
図６は、実施形態４における照明装置１０６を説明するために示す図である。
【００７７】
実施形態４に係るプロジェクター１００６（図示せず。）は、基本的には実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様の構成を有するが、光拡散手段の構成が実施形態１に係るプロジェクター１０００とは異なる。光拡散手段９０は、図６に示すように、複数の光拡散部９２を有する。本実施形態における光拡散部９２は、実施形態１における光拡散部５２とは、断面形状において異なっている。すなわち、複数の光拡散部９２のうち一の光拡散部は、一の光拡散部が延在する方向に垂直な断面で見たとき、四角形状の断面形状を有する。
【００７８】
このように、実施形態４に係るプロジェクター１００６によれば、実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様に、偏光変換素子４０の前段に配置された光拡散手段９０を備えるため、偏光変換素子４０の不連続面による影響を低減することが可能となり、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを低減することが可能となる。
【００７９】
また、実施形態４に係るプロジェクター１００６によれば、実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様に、偏光変換素子４０の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子の不連続面によって遮られてしまう光とを効率よくミキシングすることが可能となる。その結果、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを一層低減することが可能となる。
【００８０】
なお、実施形態４に係るプロジェクター１００６は、光拡散手段の構成が実施形態１に係るプロジェクター１０００とは異なる以外は、実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様の構成を有するため、実施形態１に係るプロジェクター１０００が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。
【００８１】
［実施形態５］
図７は、実施形態５のプロジェクターの要部を示す図である。実施形態５に係るプロジェクターは、基本的には実施形態１に係るプロジェクターと同様の構成を有するため、ここでは、実施形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００８２】
実施形態５のプロジェクターは、偏光変換素子４０と照明対象である液晶光変調装置２００との間に、反射手段１５０が設けられている以外は、前記実施形態１と同様の構成とされている。
【００８３】
図７に示すように、反射手段１５０は、液晶光変調装置２００の照射領域２００Ａ（複数の画素がマトリクス状に配列された表示領域）の外側に向かって進行する照明光を照射領域２００Ａの内側に反射するものである。図２（ａ）等に示したように光拡散手段５０で拡散された光の一部は、液晶光変調装置２００の照射領域２００Ａの外側に向かって進行する。照射領域２００Ａの外側に到達した光は、照射領域２００Ａの明るさに寄与しないため、特に、照射領域２００Ａの辺縁部が暗くなる照明ムラを生じる原因となる。
【００８４】
これに対して、偏光変換素子４０と液晶光変調装置２００との間に、液晶光変調装置２００の照射領域２００Ａの外側に向かって進行する照明光を照射領域２００Ａの内側に反射する反射手段１５０を設けることにより、反射手段１５０によって内側に反射させた照明光を有効利用して、照射領域１５０Ａの辺縁部を照らすことができる。これにより、前述のような照明ムラが解消され、高品質な画像を表示することが可能となる。
【００８５】
反射手段１５０としては、角筒体の内面に金属膜等の反射膜を設けた中空タイプのもの（ライトトンネル）であってもよく、断面矩形状のロッドレンズであってもよい。これらの反射手段は、一端（一方の開口部）が偏光変換素子４０の光射出面側に向き、他端（他方の開口部）が液晶光変調装置２００の照射領域２００Ａ側に向くように配設される。このうち、反射手段１５０としては、中空タイプのものを用いるのが好ましい。空気はロッドレンズを構成するガラス等よりも空気換算光路長が長いため、反射光の媒質が空気である中空タイプの反射手段を用いることにより、照射領域２００Ａに偏光変換素子４０の不連続面の表示影（偏光分離部４４の端縁に対応した線状の影など）が出ることを抑止することができる。
【００８６】
中空タイプの反射手段１５０において、反射膜は、少なくとも一部の領域に散乱特性が付与されていることが好ましい。これにより、反射膜の表面に入射した光が様々な方向に反射されるため、これらの反射光によって照射領域２００Ａの辺縁部等をムラなく均一に照らすことができる。散乱特性に優れる反射膜としては、アルミニウム被膜、ミロシルバー（アラノッド社製、商品名）等が挙げられる。
【００８７】
図８に、反射手段の変形例を示す。本変形例では、偏光変換素子４０の光射出面の横方向の長さが照射領域２００Ａの横方向の長さよりも大きい。反射手段１５０は反射面１５０Ａを有している。反射面１５０Ａは偏光変換素子４０の側面と並ぶように、照明光軸１００ａｘ（図１参照）に対して斜めに配置されている。このように配置すれば、反射手段１５０の一端面の横方向の長さを偏光変換素子４０の光射出面の横方向の長さと略等しくし、反射手段１５０の他端面の横方向の長さを照射領域２００Ａの横方向の長さと略等しくすることができる。この構成によれば、反射手段１５０の一方の開口部（偏光変換素子４０の光射出面側を向く開口部）の開口面積が他方の開口部（液晶光変調装置２００の照射領域２００Ａ側を向く開口部）の開口面積よりも大きいため、偏光変換素子４０の光射出面での光密度よりも照射領域２００Ａでの光密度を高くすることができ、表示画像の輝度を上げることができる。
【００８８】
なお、偏光変換素子４０の光射出面および反射手段１５０の一端面において、照射領域２００Ａおよび反射手段１５０の他端面よりも大とする寸法は、横方向の寸法に限らず、縦方向の寸法であってもよく、縦方向および横方向の双方の寸法であっても構わない。
【００８９】
図９は、偏光変換素子４０と液晶光変調装置２００との間に反射手段１５０を設けた場合とそうでない場合の液晶光変調装置２００の照射領域２００Ａの明るさを示す図である。図９（ａ）は、偏光変換素子４０と液晶光変調装置２００との間に反射手段１５０を設けない場合の照射領域２００Ａの明るさの分布を示す図であり、図９（ｂ）は、偏光変換素子４０と液晶光変調装置２００との間に図７の反射手段１５０を設けた場合の照射領域２００Ａの明るさの分布を示す図であり、図９（ｃ）は、偏光変換素子４０と液晶光変調装置２００との間に図８の反射手段１５０を設けた場合の照射領域２００Ａの明るさの分布を示す図である。
【００９０】
図９（ａ）と図９（ｂ）とを比較すると、図９（ｂ）では図９（ａ）に比べて照射領域の辺縁部が暗くなる照明ムラが改善されていることがわかる。また、図９（ｂ）と図９（ｃ）とを比較すると、図９（ｃ）では図９（ｂ）に比べて照射領域の辺縁部がさらに明るくなっており、照射領域全体で概ね均一な明るさが実現されている。特に、図中に点線で示した照射領域の角部の明るさは、図９（ｂ）および図９（ｃ）において改善されており、特に図９（ｃ）ではその改善効果が大きい。照射領域の角部に入射する光は光路長が最も長い光であるため、照射領域の明るさは暗くなりやすいが、図９（ｃ）の例ではその点が大きく改善されており、照射領域全体で非常に均一な明るさが実現されている。このように、実施形態５およびその変形例のプロジェクターでは、反射手段１５０を用いていることにより、ムラの少ない良好な照明像が得られることを確認することができる。
【００９１】
［実施形態６］
図１０は、実施形態６のプロジェクターの偏光変換素子を示す図である。実施形態６に係るプロジェクターは、基本的には実施形態１に係るプロジェクターと同様の構成を有するため、ここでは、実施形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００９２】
実施形態６の偏光変換素子１４０は、偏光変換素子１４０に入射した入射光に含まれる偏光成分のうち第１の直線偏光成分Ｌｐを透過し第２の直線偏光成分Ｌｓを反射する偏光分離部１４４と、偏光分離部１４４で反射した第２の直線偏光成分Ｌｓを第１の直線偏光成分Ｌｐの透過方向と平行な方向（照明光軸と平行な方向）に反射する反射部１４６と、第１の直線偏光成分Ｌｐと第２の直線偏光成分Ｌｓのうち一方の直線偏光成分を他方の直線偏光成分に変換する位相差板（図示せず）と、を備えている。１つの偏光分離部１４４と１つの反射部１４６とにより１つの偏光変換部１４２が構成され、このような偏光変換部１４２が１次元的に複数個（本実施形態では２個）配列されることにより偏光変換素子１４０が構成されている。
【００９３】
第１の直線偏光成分Ｌｐは、例えば、偏光変換素子１４０の偏光分離部１４４にｐ偏光として入射する偏光成分であり、第２の直線偏光成分Ｌｓは、例えば、偏光変換素子１４０の偏光分離部１４４にｓ偏光として入射する偏光成分である。位相差板は、偏光変換素子１４０の光射出面のうち照明光軸と平行な方向から見て偏光分離部１４４と重なる領域（第１の領域）に配置されていてもよく、偏光変換素子１４０の光射出面のうち照明光軸と平行な方向から見て反射部１４６と重なる領域（第２の領域）に配置されていてもよい。
【００９４】
本実施形態の場合、偏光分離部１４４における第２の直線偏光成分Ｌｓの反射率Ｒｓ（入射光の光量に対して偏光分離部１４４で反射する第２の直線偏光成分Ｌｓの光量の割合）は偏光分離部１４４における第１の直線偏光成分Ｌｐの透過率Ｔｐ（入射光の光量に対して偏光分離部１４４を透過する第１の直線偏光成分Ｌｐの光量の割合）よりも大きい。例えば、偏光分離部１４４における第２の直線偏光成分Ｌｓの反射率Ｒｓと偏光分離部１４４における第１の直線偏光成分Ｌｐの透過率Ｔｐとの差は、０％よりも大きく１５％よりも小さい。偏光分離部１４４の透過率Ｔｐと反射率Ｒｓは、偏光分離部１４４を構成する誘電体多層膜の各層の材質、膜厚および積層数などの要素を調整することにより、調整可能である。本実施形態では、これらの要素を適宜調節して、第１の直線偏光成分Ｌｐの透過率Ｔｐを３５％より大きく５０％より小さくし、第２の直線偏光成分Ｌｓの反射率Ｒｓを５０％としている。つまり、偏光分離部１４４における第２の直線偏光成分Ｌｓの反射率と偏光分離部１４４における第１の直線偏光成分Ｌｐの透過率との差を、０％よりも大きく１５％よりも小さくしている。
【００９５】
本実施形態では、このような構成を採用することにより、光路長が相対的に長い第２の直線偏光成分Ｌｓにより照明される領域の明るさ（第２の領域から射出される光の明るさ）を光路長が相対的に短い第１の直線偏光成分Ｌｐにより照明される領域の明るさ（第１の領域から射出される光の明るさ）に近づけることができ、その結果、液晶光変調装置の照射領域の全体で均一な明るさを実現することができる。
【００９６】
すなわち、第２の直線偏光成分Ｌｓは、偏光分離部１４４で反射された後、反射部１４６で反射されて第１の直線偏光成分Ｌｐと同方向に射出されるため、第２の直線偏光成分Ｌｓの光路長は第１の直線偏光成分Ｌｐの光路長に比べて長くなる。照明の法則に従えば、照明光の光路長が長くなるほど照射領域の明るさは減少するため、偏光分離部１４４における第１の直線偏光成分Ｌｐの透過率Ｔｐと偏光分離部１４４における第２の直線偏光成分Ｌｓの反射率Ｒｓを等しくすると、第２の直線偏光成分Ｌｓに対応した照射領域の明るさが第１の直線偏光成分Ｌｐに対応した照射領域の明るさよりも暗くなる。ここで、第２の直線偏光成分Ｌｓに対応した照射領域とは、偏光分離部１４４で反射された光によって照明される領域のことであり、第１の直線偏光成分Ｌｐに対応した照射領域とは、偏光分離部１４４を透過した光によって照明される領域のことである。本実施形態では、偏光分離部１４４における第２の直線偏光成分Ｌｓの反射率Ｒｓを偏光分離部１４４における第１の直線偏光成分Ｌｐの透過率Ｔｐよりも大きくしているため、第２の直線偏光成分Ｌｓに対応した照射領域の明るさを第１の直線偏光成分Ｌｐに対応した照射領域の明るさに近づけることができる。よって、液晶光変調装置の照射領域全体で概ね均一な明るさを実現することができる。
【００９７】
図１１は、偏光分離部１４４の第１の直線偏光成分Ｌｐの透過率Ｔｐと第２の直線偏光成分Ｌｓの反射率Ｒｓを等しくした場合とそうでない場合の液晶光変調装置の照射領域の明るさを示す図である。図１１（ａ）は、透過率Ｔｐと反射率Ｒｓを等しくした場合の照射領域の明るさの分布を示す図であり、図１１（ｂ）は、透過率Ｔｐを反射率Ｒｓよりも小さくした場合の照射領域の明るさの分布を示す図である。
【００９８】
図１１（ａ）と図１１（ｂ）とを比較すると、図１１（ｂ）では図１１（ａ）に比べて照射領域の辺縁部が暗くなる照明ムラが改善されていることがわかる。このように、実施形態６のプロジェクターでは、偏光分離部１４４の透過率Ｔｐと反射率Ｒｓを適切に調整することにより、ムラの少ない良好な照明像が得られることを確認することができる。
【００９９】
以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の様態において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
【０１００】
（１）上記各実施形態において記載した各構成要素の寸法、個数、材質及び形状は例示であり、本発明の効果を損なわない範囲において変更することが可能である。
【０１０１】
（２）上記各実施形態においては、光拡散手段における複数の光拡散部は、等間隔に配置されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。図１２は、変形例１における照明装置４００を説明するために示す図である。図１３は、変形例２における照明装置４０２を説明するために示す図である。図１４は、変形例３における照明装置４０４を説明するために示す図である。図１５は、変形例４における照明装置４０６を説明するために示す図である。
例えば、複数の光拡散部を、図１２〜図１５に示すように、偏光変換部４２の配列方向に沿ってランダムな間隔で配置してもよい。このとき、光拡散部の偏光変換部４２の配列方向に沿った幅はランダムな間隔に合わせた幅とすることができる。このような構成とすることによっても、偏光変換素子の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子の不連続面によって遮られてしまう光とを効率よくミキシングすることが可能となる。
【０１０２】
（３）上記実施形態１、２及び４並びに変形例１、２及び４においては、光拡散手段は、光拡散手段の光源装置側の面に複数の光拡散部を有していたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、光拡散手段の光変調装置側の面に複数の光拡散部を有していてもよい。このような構成とすることによっても、偏光変換素子の不連続面によって遮られない光と、偏光変換素子の不連続面によって遮られてしまう光とを効率よくミキシングすることが可能となる。その結果、スクリーンに投写された投写画像に照明ムラが発生してしまうのを一層低減することが可能となる。
【０１０３】
（４）上記各実施形態においては、偏光変換素子の前段に光拡散手段を配置したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、偏光変換素子の後段に光拡散手段を配置してもよいし、偏光変換素子の前段及び偏光変換素子の後段の両方に光拡散手段を配置してもよい。
【０１０４】
（５）上記各実施形態においては、「白色光として用いることができる光」を射出する光源装置１０としたが、本発明はこれに限定されるものではない。「白色光として用いることができる光」以外の光（例えば、特定の色光成分を多く含む光）を射出する光源装置としてもよい。
【０１０５】
（６）上記各実施形態においては、光源として白色発光ダイオード２０を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、光源として半導体レーザーからなる固体光源を用いてもよい。また、光源として固体光源以外の光源を用いてもよい。
【０１０６】
（７）上記各実施形態においては、透過型のプロジェクターを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、反射型のプロジェクターを用いてもよい。
【０１０７】
（８）上記各実施形態においては、１つの光変調装置を用いたプロジェクターを例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。２つ以上の光変調装置を用いたプロジェクターにも適用可能である。例えば、赤色光用の光変調装置と青色光用の光変調装置と緑色光用の光変調装置とを用いる場合、例えば偏光変換素子の後段に、公知の色分離光学系を配置すればよい。
【０１０８】
（９）本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクターに適用する場合にも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクターに適用する場合にも可能である。
【０１０９】
（１０）上記各実施形態においては、コリメーター光学系３０と、偏光変換素子４０との間に配置された光拡散手段を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、偏光変換素子４０の光入射面又は光射出面に光拡散手段を直接配置してもよい。
【０１１０】
（１１）上記各実施形態においては、光拡散手段は、偏光変換部４２の配列方向に沿ってのみ光を拡散する特性を有していたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば光拡散手段は、偏光変換部４２の配列方向だけでなく、偏光変換部４２の配列方向に対して直交する方向にも光を拡散する特性を有していてもよい。この場合、偏光変換部４２の配列方向に対して直交する方向への光拡散手段の拡散能力は、偏光変換部４２の配列方向への光拡散手段の拡散能力よりも小さい方が好ましい。偏光変換部４２の配列方向に対して直交する方向への光拡散が偏光変換素子の不連続面による影響を低減することに対する寄与は、偏光変換部４２の配列方向への光拡散が偏光変換素子の不連続面による影響を低減することに対する寄与よりも小さく、むしろ、偏光変換部４２の配列方向に対して直交する方向への光拡散は、光源装置１０から射出される光の利用効率を低下させるからである。
【符号の説明】
【０１１１】
１０…光源装置、２０…白色発光ダイオード、２２…基板、２４…固体光源、２６…蛍光層、２８…封止部材、３０…コリメーター光学系、３２…第１レンズ、３４…第２レンズ、４０，１４０…偏光変換素子、４２，１４２…偏光変換部、４４，１４４…偏光分離部、４６，１４６…反射部、５０，７０，８０，９０，５０ａ，７０ａ，８０ａ，９０ａ…光拡散手段、５２，７２，８２，９２，５２ａ，７２ａ，８２ａ，９２ａ…光拡散部、６０…リサイクルミラー、１００，１０２，１０４，１０６，４００，４０２，４０４，４０６…照明装置、１００ａｘ…照明光軸、２００…液晶光変調装置、３００…投写光学系、１０００…プロジェクター、ＳＣＲ…スクリーン、１５０…反射手段、１５０Ａ…反射面、Ｌｐ…第１の直線偏光成分、Ｌｓ…第２の直線偏光成分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を射出する光源装置及び前記光源装置からの光を偏光光として射出する偏光変換素子を備える照明装置と、
前記照明装置からの光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置からの光を投写する投写光学系とを備えるプロジェクターであって、
前記照明装置は、前記偏光変換素子の前段及び前記偏光変換素子の後段のうち少なくとも一方に配置された光拡散手段をさらに備えることを特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクターにおいて、
前記偏光変換素子は、各々が１つの偏光分離部と１つの反射部とを有する複数の偏光変換部が１次元的に配列された構成を有し、
前記光拡散手段は、前記複数の偏光変換部が１次元的に配列された方向に沿って光を拡散することを特徴とするプロジェクター。
【請求項３】
請求項２に記載のプロジェクターにおいて、
前記光拡散手段は、前記光拡散手段の前記光源装置側の面及び前記光拡散手段の前記光変調装置側の面のうち少なくともいずれかに、各々が前記照明装置の光軸に垂直な方向であり、かつ、前記複数の偏光変換部が１次元的に配列された方向と垂直な方向に延在する複数の光拡散部を有し、
前記複数の光拡散部のうち一の光拡散部は、前記一の光拡散部が延在する方向に垂直な断面で見たとき、略半円形状の断面形状を有することを特徴とするプロジェクター。
【請求項４】
請求項２に記載のプロジェクターにおいて、
前記光拡散手段は、前記光拡散手段の前記光源装置側の面及び前記光拡散手段の前記光変調装置側の面のうち少なくともいずれかに、各々が前記照明装置の光軸に垂直な方向であり、かつ、前記複数の偏光変換部が１次元的に配列された方向と垂直な方向に延在する複数の光拡散部を有し、
前記複数の光拡散部のうち一の光拡散部は、前記一の光拡散部が延在する方向に垂直な断面で見たとき、三角形状の断面形状を有することを特徴とするプロジェクター。
【請求項５】
請求項２に記載のプロジェクターにおいて、
前記光拡散手段は、前記光拡散手段の前記光源装置側の面及び前記光拡散手段の前記光変調装置側の面のうち少なくともいずれかに、各々が前記照明装置の光軸に垂直な方向であり、かつ、前記複数の偏光変換部が１次元的に配列された方向と垂直な方向に延在する複数の光拡散部を有し、
前記複数の光拡散部のうち一の光拡散部は、前記一の光拡散部が延在する方向に垂直な断面で見たとき、四角形状の断面形状を有することを特徴とするプロジェクター。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記複数の光拡散部は、前記複数の偏光変換部が１次元的に配列された方向に沿って等間隔で配置されていることを特徴とするプロジェクター。
【請求項７】
請求項３〜５のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記複数の光拡散部は、前記複数の偏光変換部が１次元的に配列された方向に沿ってランダムな間隔で配置されていることを特徴とするプロジェクター。
【請求項８】
請求項２〜７のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記複数の光拡散部の個数は、前記偏光変換部の個数の２倍以上であることを特徴とするプロジェクター。
【請求項９】
請求項２〜８のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記偏光変換素子は、２個の前記偏光変換部を有することを特徴とするプロジェクター。
【請求項１０】
請求項１または２に記載のプロジェクターにおいて、
前記偏光変換素子と前記光変調装置との間に、前記光変調装置の照射領域の外側に向かって進行する光を前記照射領域の内側に反射する反射手段が設けられていることを特徴とするプロジェクター。
【請求項１１】
請求項１０に記載のプロジェクターにおいて、
前記反射手段は、内面が反射面とされた角筒状をなし、一方の開口部が前記偏光変換素子の光射出面側を向き、他方の開口部が前記光変調装置の照射領域側を向くように配設されていることを特徴とするプロジェクター。
【請求項１２】
請求項１１に記載のプロジェクターにおいて、
前記反射手段の前記一方の開口部の開口面積は前記他方の開口部の開口面積よりも大きいことを特徴とするプロジェクター。
【請求項１３】
請求項１０〜１２のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記反射手段の反射面は、少なくとも一部の領域が散乱特性を有することを特徴とするプロジェクター。
【請求項１４】
請求項１または２に記載のプロジェクターにおいて、
前記偏光変換素子は、前記偏光変換素子に入射した入射光に含まれる偏光成分のうち第１の直線偏光成分を透過し第２の直線偏光成分を反射する偏光分離部と、前記偏光分離部で反射した前記第２の直線偏光成分を前記第１の直線偏光成分の透過方向と平行な方向に反射する反射部と、前記第１の直線偏光成分と前記第２の直線偏光成分のうち一方の直線偏光成分を他方の直線偏光成分に変換する位相差板と、を備え、
前記偏光分離部における前記第２の直線偏光成分の反射率が前記偏光分離部における前記第１の直線偏光成分の透過率よりも大きいことを特徴とするプロジェクター。
【請求項１５】
請求項１４に記載のプロジェクターにおいて、
前記偏光分離部における前記第２の直線偏光成分の反射率と前記偏光分離部における前記第１の直線偏光成分の透過率との差が、０％よりも大きく１５％よりも小さいことを特徴とするプロジェクター。
【請求項１】
光を射出する光源装置及び前記光源装置からの光を偏光光として射出する偏光変換素子を備える照明装置と、
前記照明装置からの光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置からの光を投写する投写光学系とを備えるプロジェクターであって、
前記照明装置は、前記偏光変換素子の前段及び前記偏光変換素子の後段のうち少なくとも一方に配置された光拡散手段をさらに備えることを特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクターにおいて、
前記偏光変換素子は、各々が１つの偏光分離部と１つの反射部とを有する複数の偏光変換部が１次元的に配列された構成を有し、
前記光拡散手段は、前記複数の偏光変換部が１次元的に配列された方向に沿って光を拡散することを特徴とするプロジェクター。
【請求項３】
請求項２に記載のプロジェクターにおいて、
前記光拡散手段は、前記光拡散手段の前記光源装置側の面及び前記光拡散手段の前記光変調装置側の面のうち少なくともいずれかに、各々が前記照明装置の光軸に垂直な方向であり、かつ、前記複数の偏光変換部が１次元的に配列された方向と垂直な方向に延在する複数の光拡散部を有し、
前記複数の光拡散部のうち一の光拡散部は、前記一の光拡散部が延在する方向に垂直な断面で見たとき、略半円形状の断面形状を有することを特徴とするプロジェクター。
【請求項４】
請求項２に記載のプロジェクターにおいて、
前記光拡散手段は、前記光拡散手段の前記光源装置側の面及び前記光拡散手段の前記光変調装置側の面のうち少なくともいずれかに、各々が前記照明装置の光軸に垂直な方向であり、かつ、前記複数の偏光変換部が１次元的に配列された方向と垂直な方向に延在する複数の光拡散部を有し、
前記複数の光拡散部のうち一の光拡散部は、前記一の光拡散部が延在する方向に垂直な断面で見たとき、三角形状の断面形状を有することを特徴とするプロジェクター。
【請求項５】
請求項２に記載のプロジェクターにおいて、
前記光拡散手段は、前記光拡散手段の前記光源装置側の面及び前記光拡散手段の前記光変調装置側の面のうち少なくともいずれかに、各々が前記照明装置の光軸に垂直な方向であり、かつ、前記複数の偏光変換部が１次元的に配列された方向と垂直な方向に延在する複数の光拡散部を有し、
前記複数の光拡散部のうち一の光拡散部は、前記一の光拡散部が延在する方向に垂直な断面で見たとき、四角形状の断面形状を有することを特徴とするプロジェクター。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記複数の光拡散部は、前記複数の偏光変換部が１次元的に配列された方向に沿って等間隔で配置されていることを特徴とするプロジェクター。
【請求項７】
請求項３〜５のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記複数の光拡散部は、前記複数の偏光変換部が１次元的に配列された方向に沿ってランダムな間隔で配置されていることを特徴とするプロジェクター。
【請求項８】
請求項２〜７のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記複数の光拡散部の個数は、前記偏光変換部の個数の２倍以上であることを特徴とするプロジェクター。
【請求項９】
請求項２〜８のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記偏光変換素子は、２個の前記偏光変換部を有することを特徴とするプロジェクター。
【請求項１０】
請求項１または２に記載のプロジェクターにおいて、
前記偏光変換素子と前記光変調装置との間に、前記光変調装置の照射領域の外側に向かって進行する光を前記照射領域の内側に反射する反射手段が設けられていることを特徴とするプロジェクター。
【請求項１１】
請求項１０に記載のプロジェクターにおいて、
前記反射手段は、内面が反射面とされた角筒状をなし、一方の開口部が前記偏光変換素子の光射出面側を向き、他方の開口部が前記光変調装置の照射領域側を向くように配設されていることを特徴とするプロジェクター。
【請求項１２】
請求項１１に記載のプロジェクターにおいて、
前記反射手段の前記一方の開口部の開口面積は前記他方の開口部の開口面積よりも大きいことを特徴とするプロジェクター。
【請求項１３】
請求項１０〜１２のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記反射手段の反射面は、少なくとも一部の領域が散乱特性を有することを特徴とするプロジェクター。
【請求項１４】
請求項１または２に記載のプロジェクターにおいて、
前記偏光変換素子は、前記偏光変換素子に入射した入射光に含まれる偏光成分のうち第１の直線偏光成分を透過し第２の直線偏光成分を反射する偏光分離部と、前記偏光分離部で反射した前記第２の直線偏光成分を前記第１の直線偏光成分の透過方向と平行な方向に反射する反射部と、前記第１の直線偏光成分と前記第２の直線偏光成分のうち一方の直線偏光成分を他方の直線偏光成分に変換する位相差板と、を備え、
前記偏光分離部における前記第２の直線偏光成分の反射率が前記偏光分離部における前記第１の直線偏光成分の透過率よりも大きいことを特徴とするプロジェクター。
【請求項１５】
請求項１４に記載のプロジェクターにおいて、
前記偏光分離部における前記第２の直線偏光成分の反射率と前記偏光分離部における前記第１の直線偏光成分の透過率との差が、０％よりも大きく１５％よりも小さいことを特徴とするプロジェクター。
【図１】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図９】
【図１１】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図９】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−６８９２３（Ｐ２０１３−６８９２３Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５２６２１（Ｐ２０１２−５２６２１）
【出願日】平成２４年３月９日（２０１２．３．９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年３月９日（２０１２．３．９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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