プロジェクタ
【課題】機械的な駆動部を用いずにスペックルノイズを効果的に低減させ、高品質な画像を表示することが可能なプロジェクタを提供すること。
【解決手段】コヒーレント光を射出する光源部である各色光用光源装置１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂと、光源部から射出したコヒーレント光を画像信号に応じて変調する空間光変調部である各色光用空間光変調装置１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂと、光の偏光状態を変化させる複数の変調領域を備え、空間光変調部から射出した光の偏光状態を複数の変調領域により時間的及び空間的に変化させる偏光変調部である偏光変調用液晶素子２０と、を有する。
【解決手段】コヒーレント光を射出する光源部である各色光用光源装置１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂと、光源部から射出したコヒーレント光を画像信号に応じて変調する空間光変調部である各色光用空間光変調装置１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂと、光の偏光状態を変化させる複数の変調領域を備え、空間光変調部から射出した光の偏光状態を複数の変調領域により時間的及び空間的に変化させる偏光変調部である偏光変調用液晶素子２０と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ、特に、レーザ光を用いて画像を表示するプロジェクタの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクタの光源として、レーザ光源を用いる技術が提案されている。プロジェクタの光源として従来用いられているＵＨＰランプと比較すると、レーザ光源は、高い色再現性、瞬時点灯が可能、長寿命である等の利点がある。コヒーレント光であるレーザ光をスクリーン等の拡散面に照射させると、明点及び暗点がランダムに分布するスペックルパターンと呼ばれる干渉模様が現れることがある。スペックルパターンは、拡散面の各点で拡散した光同士がランダムに干渉し合うことにより発生する。画像を表示する際にスペックルパターンが認識されると、ぎらぎらとするちらつき感を観察者へ与えるため、画像観賞へ悪影響を及ぼすこととなる。このため、レーザ光源を用いる場合、スペックルノイズへの対策を講じる必要がある。スペックルノイズの低減について、例えば、特許文献１には、拡散素子を回転又は振動させることによって複数のスペックルパターンを重畳させる技術が提案されている。特許文献１において提案される技術では、複数のスペックルパターンを重畳させ、特定のスペックルパターンを認識させにくくすることで、スペックルノイズを低減させる。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２０８０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、拡散素子を回転又は振動させる機械的な駆動部が必要であると、装置の信頼性の低下や、静粛性の悪化が引き起こされる場合がある。機械的な駆動部に対して、拡散素子に高い耐久性が要求されることとなると、コストが増大することにもなる。このように、従来の技術によると、機械的な駆動部を用いずにスペックルノイズを低減させることが困難であるという問題を生じる。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、機械的な駆動部を用いずにスペックルノイズを効果的に低減させ、高品質な画像を表示することが可能なプロジェクタ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】
【０００５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るプロジェクタは、コヒーレント光を射出する光源部と、光源部から射出したコヒーレント光を画像信号に応じて変調する空間光変調部と、光の偏光状態を変化させる複数の変調領域を備え、空間光変調部から射出した光の偏光状態を複数の変調領域により時間的及び空間的に変化させる偏光変調部と、を有することを特徴とする。
【０００６】
光の偏光状態を時間的に変化させるとは、プロジェクタからの投写光により形成される画像中の特定位置Ｐ１に着目する場合に、特定位置Ｐ１における光の偏光状態が時間の経過とともに変化していることをいうものとする。光の偏光状態を空間的に変化させるとは、ある時間Ｔ１に着目する場合に、画像中の特定位置Ｐ１における光と、特定位置Ｐ１以外の特定位置Ｐ２における光との間において偏光状態が変化していることをいうものとする。偏光変調部は、光の偏光状態を時間的及び空間的に変化させることにより、スペックルパターンを変化させる。ランダムに生じさせた複数のスペックルパターンを重畳させることにより、スペックルノイズを効果的に低減させることができる。プロジェクタは、光の偏光状態を変化させる偏光変調部を用いることで、スペックルノイズを低減させるための機械的な駆動部を不要とすることも可能である。これにより、機械的な駆動部を用いずにスペックルノイズを効果的に低減させ、高品質な画像を表示することが可能なプロジェクタを得られる。
【０００７】
また、本発明の好ましい態様としては、偏光変調部は、液晶素子を有することが望ましい。液晶素子は、変調領域ごとの印加電圧を制御することにより、液晶素子から射出する光の偏光状態を変調領域ごとに変化させる。これにより、光の偏光状態を時間的及び空間的に変化させることができる。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様としては、空間光変調部により変調された光を投写する投写光学系を有し、偏光変調部は、投写光学系に設けられることが望ましい。これにより、空間光変調部から射出した光の偏光状態を変化させることができる。また、投写光学系の内部に偏光変調部を配置することにより、投写光学系の外部に偏光変調部を配置する場合よりもプロジェクタを小型にすることもできる。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様としては、偏光変調部は、投写光学系の絞りの位置に配置されることが望ましい。投写光学系のうち最も光が収束する絞りの位置に偏光変調部を設けることにより、偏光変調部を小型にすることができる。偏光変調部を小型にできることで、投写光学系のうち絞り以外の位置に偏光変調部を配置する場合に比較して、投写光学系を小型にすることもできる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様としては、空間光変調部により形成された像の中間像を形成する結像光学系を有し、偏光変調部は、中間像の位置に配置されることが望ましい。これにより、空間光変調部から射出した光の偏光状態を変化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の実施例１に係るプロジェクタ１０の構成を模式的に表したものである。プロジェクタ１０は、スクリーン２３に光を投写し、スクリーン２３で反射する光を観察することで画像を鑑賞するフロント投写型のプロジェクタである。赤色（Ｒ）光用光源装置１１Ｒ、緑色（Ｇ）光用光源装置１１Ｇ、青色（Ｂ）光用光源装置１１Ｂは、コヒーレント光であるレーザ光を射出する光源部として機能する。
【００１３】
Ｒ光用光源装置１１Ｒは、レーザ光であるＲ光を射出するレーザ光源であって、例えば半導体レーザを備える。拡大レンズ１２は、Ｒ光用光源装置１１Ｒからのレーザ光の光束を拡大させる。回折光学素子１３は、拡大レンズ１２からのレーザ光を回折させ、回折光を射出する。回折光学素子１３は、照射領域の整形及び拡大、照射領域における光量分布の均一化を行う。回折光学素子１３としては、例えば、計算機合成ホログラム（Computer Generated Hologram；ＣＧＨ）を用いる。Ｒ光用空間光変調装置１４Ｒは、回折光学素子１３からのＲ光を画像信号に応じて変調する空間光変調部として機能する。Ｒ光用空間光変調装置１４Ｒで変調された光は、クロスダイクロイックプリズム１５へ入射する。
【００１４】
Ｇ光用光源装置１１Ｇは、レーザ光であるＧ光を射出するレーザ光源であって、例えば半導体レーザを備える。Ｇ光用空間光変調装置１４Ｇは、Ｇ光用光源装置１１Ｇから拡大レンズ１２及び回折光学素子１３を経たＧ光を画像信号に応じて変調する空間光変調部として機能する。Ｇ光用空間光変調装置１４Ｇで変調された光は、クロスダイクロイックプリズム１５のうちＲ光が入射する面とは異なる面へ入射する。
【００１５】
Ｂ光用光源装置１１Ｂは、レーザ光であるＢ光を射出するレーザ光源であって、例えば半導体レーザを備える。Ｂ光用空間光変調装置１４Ｂは、Ｂ光用光源装置１１Ｂから拡大レンズ１２及び回折光学素子１３を経たＢ光を画像信号に応じて変調する空間光変調部として機能する。Ｂ光用空間光変調装置１４Ｂで変調された光は、クロスダイクロイックプリズム１５のうちＲ光が入射する面、Ｇ光が入射する面とは異なる面へ入射する。各色光用空間光変調装置１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂは、透過型液晶表示装置である。透過型液晶表示装置としては、例えば、高温ポリシリコンＴＦＴ液晶パネル（High Temperature Polysilicon；ＨＴＰＳ）を用いる。
【００１６】
クロスダイクロイックプリズム１５は、互いに略直交させて配置された２つのダイクロイック膜１６、１７を有する。第１ダイクロイック膜１６は、Ｒ光を反射し、Ｇ光及びＢ光を透過させる。第２ダイクロイック膜１７は、Ｂ光を反射し、Ｒ光及びＧ光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム１５は、それぞれ異なる方向から入射したＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成し、投写レンズ１８の方向へ射出する。投写レンズ１８は、クロスダイクロイックプリズム１５で合成された光をスクリーン２３に向けて投写する投写光学系である。
【００１７】
投写レンズ１８は、前群レンズ１９及び後群レンズ２１により構成される。前群レンズ１９は、絞り２２の射出側に配置されている。後群レンズ２１は、絞り２２の入射側に配置されている。前群レンズ１９及び後群レンズ２１は、テレセントリック光学系を構成する。後群レンズ２１へ入射する光の主光線は、投写レンズ１８の光軸に略平行である。絞り２２は、例えば、後群レンズ２１の後側焦点の位置に設けられている。投写レンズ１８において、後群レンズ２１からの光束は、絞り２２の位置で最も収束する。
【００１８】
偏光変調用液晶素子２０は、投写レンズ１８の絞り２２の位置に配置されている。偏光変調用液晶素子２０は、各色光用空間光変調装置１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂから射出した光の偏光状態を変化させる偏光変調部として機能する。投写レンズ１８のうち最も光束が収束する絞り２２の位置に偏光変調用液晶素子２０を設けることにより、偏光変調用液晶素子２０を小型にすることができる。偏光変調用液晶素子２０を小型にできることで、投写レンズ１８のうち絞り２２以外の位置に偏光変調用液晶素子２０を配置する場合に比較して、投写レンズ１８を小型にすることもできる。なお、前群レンズ１９及び後群レンズ２１は、絞り２２の位置で光束を収束可能であれば良く、テレセントリック光学系を構成する場合に限られない。
【００１９】
図２は、偏光変調用液晶素子２０の平面概略構成を示す。偏光変調用液晶素子２０は、１６個の変調領域２５を有する。変調領域２５は、縦に４個、横に４個のマトリクス状に配置されている。各変調領域２５は、互いに独立して光の偏光状態を変化させる。
【００２０】
図３は、偏光変調用液晶素子２０の要部構成を説明するものである。偏光変調用液晶素子２０は、アレイ基板３１及び対向基板３２により液晶部３３を封止して構成されている。対向基板３２は、アレイ基板３１に対して光が入射する側に配置されている。液晶部３３は、ネマティック液晶等の棒状の液晶分子からなる液晶材料である。アレイ基板３１には、薄膜トランジスタ３５及び透明電極３６が形成されている。液晶部３３を挟んで、アレイ基板３１の透明電極３６と対向する位置には、不図示の透明電極が形成されている。偏光変調用液晶素子２０は、透明電極３６が設けられている領域において光を透過させる。偏光変調用液晶素子２０のうち、光を透過させる各領域は、図２に示す変調領域２５を構成する。図３は、偏光変調用液晶素子２０のうち、４個の変調領域２５が設けられた部分を示している。
【００２１】
対向基板３２の透明電極のうち液晶部３３側、アレイ基板３１の透明電極３６のうち液晶部３３側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された不図示の配向膜がそれぞれ設けられている。対向基板３２側の配向膜、アレイ基板３１側の配向膜は、ラビング方向が互いに直交するように配置されている。これにより、液晶部３３の液晶分子は、対向基板３２側とアレイ基板３１側とで長軸方向が９０度ねじれた状態で保持される。
【００２２】
信号線３４及び走査線３７は、アレイ基板３１に設けられている。信号線３４は、薄膜トランジスタ３５のソースに接続されている。走査線３７は、薄膜トランジスタ３５のゲートに接続されている。偏光変調用液晶素子２０は、変調領域２５ごとに設けられた薄膜トランジスタ３５を介して、液晶部３３へ印加する電圧を変調領域２５ごとに調整するアクティブマトリクス方式の駆動を採用している。なお、各色光用空間光変調装置１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂとして用いられる透過型液晶表示装置の入射側及び出射側には偏光板が設けられるのに対して、偏光変調用液晶素子２０には、かかる偏光板は不要である。
【００２３】
液晶部３３への電圧の印加を停止させる場合、液晶分子は、対向基板３２及びアレイ基板３１の間で長軸方向が対向基板３２及びアレイ基板３１に対して略平行であり、かつ一様にねじれた配向状態となる。この場合、液晶部３３へ入射した直線偏光の振動面は、液晶分子の配向状態に応じて回転する。液晶部３３へ入射した光は、直線偏光の振動面が回転することにより、偏光状態が変化する。液晶部３３へ最大電圧を印加する場合、液晶分子は、液晶部３３へ印加される電界に対して長軸方向が平行となる。この場合、液晶部３３へ入射した光は、偏光状態が殆ど変化せずに射出する。偏光変調用液晶素子２０は、液晶部３３へ印加する電圧をゼロから最大電圧の間で調整することにより、液晶分子の配向状態を適宜変化させ、光の偏光状態を調整する。偏光変調用液晶素子２０は、変調領域２５ごとに印加電圧を調整することにより、変調領域２５ごとに光の偏光状態を調整する。
【００２４】
なお、偏光変調用液晶素子２０は、ラビング方向が互いに直交するように対向基板３２側の配向膜、及びアレイ基板３１側の配向膜が設けられる構成に限られず、ラビング方向が平行になるように配向膜が設けられる構成としても良い。この場合、液晶部３３への電圧の印加を停止させる場合、液晶分子は、ラビング方向に長軸方向が平行となる。この場合、液晶分子の長軸方向に対して振動面が傾けられた直線偏光を液晶部３３へ入射させることにより、直線偏光の振動面を回転させることができる。
【００２５】
図４は、偏光変調用液晶素子２０による光の偏光状態の調整について説明するものである。各色光用空間光変調装置１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂから射出する光は、特定の振動方向の直線偏光である。偏光変調用液晶素子２０は、液晶の性質である旋光性により、直線偏光の振動面を回転させる。偏光変調用液晶素子２０は、直線偏光の振動面を回転させる程度に応じて、振動方向が調整された直線偏光を射出する。図中、両矢印は、直線偏光を射出することを表している。両矢印の向きは、直線偏光の振動方向を表している。
【００２６】
また、偏光変調用液晶素子２０は、液晶の性質である複屈折性により、所定の振動方向の直線偏光について位相を遅らせる。偏光変調用液晶素子２０は、振動方向が互いに直交する直線偏光成分について位相差を付与することにより、円偏光や楕円偏光を射出する。図中、円形の矢印は、円偏光を射出することを表している。楕円形状の矢印は、楕円偏光を射出することを表している。円偏光及び楕円偏光は、位相差を付与する態様に応じて、右旋回、左旋回のいずれかとする。楕円偏光は、直線偏光成分の偏りに応じて、楕円の縦横比を変化させる。
【００２７】
偏光変調用液晶素子２０は、複数の変調領域２５において、液晶部３３へ印加する電圧をそれぞれ時間的に変化させることにより、各色光用空間光変調装置１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂから射出した光の偏光状態を時間的及び空間的に変化させる。ここで、光の偏光状態の変化とは、直線偏光、円偏光、及び楕円偏光のいずれかへの変化、直線偏光の場合は振動方向の変化、円偏光の場合、旋回方向の変化、楕円偏光の場合、旋回方向の変化、及び楕円の縦横比の変化の全てをいうものとする。また、変調領域２５から射出する光の偏光状態が、偏光変調用液晶素子２０へ入射する際の偏光状態と同一であるタイミングがある場合も含むものとする。
【００２８】
光の偏光状態を時間的に変化させるとは、プロジェクタ１０からの投写光により形成される画像中の特定位置Ｐ１に着目する場合に、特定位置Ｐ１における光の偏光状態が時間の経過とともに変化していることをいうものとする。光の偏光状態を空間的に変化させるとは、ある時間Ｔ１に着目する場合に、画像中の特定位置Ｐ１における光と、特定位置Ｐ１以外の特定位置Ｐ２における光との間において偏光状態が変化していることをいうものとする。なお、全てのタイミングにおいて、各変調領域２５から射出する光の偏光状態を全て異ならせる必要があるわけではなく、あるタイミングにおいて二以上の変調領域２５から同じ偏光状態の光を射出する場合も含まれるものとする。偏光変調用液晶素子２０は、効果的にスペックルノイズを低減させるには、特定の複数の偏光状態を変調領域２５間で順次入れ換えるのみではなく、偏光状態をランダムに変化させることが望ましい。
【００２９】
このようにして、偏光変調用液晶素子２０は、光の偏光状態を複数の変調領域２５により時間的及び空間的に変化させることにより、スペックルパターンを変化させる。ランダムに生じさせた複数のスペックルパターンを重畳させることにより、スペックルノイズを効果的に低減させることができる。プロジェクタ１０は、光の偏光状態を変化させる偏光変調用液晶素子２０を用いることで、スペックルノイズを低減させるための機械的な駆動部を不要とすることも可能である。これにより、機械的な駆動部を用いずにスペックルノイズを効果的に低減させ、高品質な画像を表示できるという効果を奏する。
【００３０】
偏光変調用液晶素子２０は、例えば、１秒間に６０回以上の周期で光の偏光状態を切り換えることが望ましい。これにより、人間が特定のスペックルパターンを認識するよりも早くスペックルパターンを変化させることを可能とし、スペックルノイズを効果的に低減させることができる。偏光変調用液晶素子２０は、アクティブマトリクス方式で駆動する構成に限られず、パッシブマトリクス方式で駆動する構成であっても良い。パッシブマトリクス方式による駆動を採用する場合、薄膜トランジスタ３５、信号線３４、及び走査線３７に代えて、アレイ基板３１側と対向基板３２側とで互いに直交するように形成された複数の電極を用いる。この場合、変調領域２５ごとに電圧を調整するための構成を簡易にできることから、偏光変調用液晶素子２０の構成を簡易にでき、製造コストを低減できる利点がある。アクティブマトリクス方式による駆動を採用する場合、パッシブマトリクス方式による駆動に比べて、液晶の応答時間を短くできる利点がある。
【００３１】
偏光変調用液晶素子２０は、複数の変調領域２５を有するものであれば良く、１６個の変調領域２５を有するものに限られない。変調領域２５の数は、スペックルノイズを効果的に低減可能であれば良く、適宜決定することができる。偏光変調用液晶素子２０は、変調領域２５の数が少ないほど製造を簡易にでき、かつ薄膜トランジスタ３５等が設けられた部分へ光が入射することによる光の損失を低減できる利点がある。また、偏光変調用液晶素子２０は、変調領域２５の数が多いほど、スペックルパターンをランダムに変化させ、効果的にスペックルノイズを低減させることができる利点がある。
【００３２】
偏光変調用液晶素子２０は、投写レンズ１８の絞り２２の位置に配置される場合に限られない。偏光変調用液晶素子２０は、投写レンズ１８のうち絞り２２以外の位置に配置することとしても良い。例えば、偏光変調用液晶素子２０は、投写レンズ１８の瞳位置に配置することとしても良い。プロジェクタ１０は、投写レンズ１８の内部に偏光変調用液晶素子２０を配置することにより、投写レンズ１８の外部に偏光変調用液晶素子２０を配置する場合よりも小型にできる利点がある。さらに、偏光変調用液晶素子２０は、投写レンズ１８に設ける場合に限られない。偏光変調用液晶素子２０は、各色光用空間光変調装置１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂから射出した光の光路中であれば、いずれの位置に配置することとしても良い。
【００３３】
本実施例のように、各色光用空間光変調装置１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂからの光をクロスダイクロイックプリズム１５で合成する構成の場合、クロスダイクロイックプリズム１５より射出側に偏光変調用液晶素子２０を配置することが望ましい。これにより、１つの偏光変調用液晶素子２０により各色光の偏光状態を変化させることができる。偏光変調用液晶素子２０は、特定の振動方向の直線偏光のみを入射させる場合に限られず、例えば、偏光状態がランダムな光を入射させる場合も、偏光状態を変化させることによりスペックルノイズを効果的に低減させることができる。
【００３４】
プロジェクタ１０は、空間光変調装置として透過型液晶表示装置を用いる構成に限られない。空間光変調装置としては、反射型液晶表示装置（Liquid Crystal On Silicon；ＬＣＯＳ）、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）、ＧＬＶ（Grating Light Valve）等を用いても良い。プロジェクタ１０は、色光ごとに空間光変調装置を備える構成に限られない。プロジェクタ１０は、一つの空間光変調装置により二つ又は三つ以上の色光を変調する構成としても良い。プロジェクタ１０は、空間光変調装置を用いる場合に限られない。プロジェクタ１０は、画像情報を持たせたスライドを用いるスライドプロジェクタであっても良い。プロジェクタ１０は、スクリーンの一方の面に光を供給し、スクリーンの他方の面から射出する光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタであっても良い。
【実施例２】
【００３５】
図５は、本発明の実施例２に係るプロジェクタの特徴的部分を模式的に表したものである。本実施例は、中間像の位置に配置された偏光変調用液晶素子４４を有することを特徴とする。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。結像光学系４１及び偏光変調用液晶素子４４は、クロスダイクロイックプリズム１５及び投写レンズ４５の間の光路中に設けられている。結像光学系４１は、第１レンズ４２及び第２レンズ４３を有する。結像光学系４１は、各色光用空間光変調装置１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂにより形成された像の中間像を形成する。
【００３６】
第１レンズ４２及び第２レンズ４３は、テレセントリック光学系を構成する。第１レンズ４２へ入射する光の主光線は、投写レンズ４５の光軸に略平行である。第２レンズ４３から射出する光の主光線は、投写レンズ４５の光軸に略平行である。偏光変調用液晶素子４４は、結像光学系４１により形成される中間像の位置に配置されている。偏光変調用液晶素子４４は、各色光用空間光変調装置１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂから射出した光の偏光状態を複数の変調領域２５（図２参照）により時間的及び空間的に変化させる偏光変調部として機能する。偏光変調用液晶素子４４は、配置された位置が異なる他は、上記実施例１の偏光変調用液晶素子２０（図２、図３参照）と同様の構成を有する。投写レンズ４５は、偏光変調用液晶素子４４からの光を不図示のスクリーンへ向けて投写する投写光学系である。
【００３７】
本実施例の場合も、機械的な駆動部を用いずにスペックルノイズを効果的に低減させ、高品質な画像を表示することができる。なお、結像光学系４１は、中間像を形成可能であれば良く、テレセントリック光学系を構成する場合に限られない。
【００３８】
上記各実施例において、光源部は、半導体レーザを備えるものである場合に限られず、固体レーザ、液体レーザ、ガスレーザ等を備えるものであっても良い。プロジェクタは、光源部としてレーザ光源を用いる場合に限られない。プロジェクタは、光源部として、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、スーパールミネッセンスダイオード（ＳＬＤ）等の固体光源を用いる構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施例１に係るプロジェクタの構成を模式的に表した図。
【図２】偏光変調用液晶素子の平面概略構成を示す図。
【図３】偏光変調用液晶素子の要部構成を説明する図。
【図４】偏光変調用液晶素子による光の偏光状態の調整について説明する図。
【図５】本発明の実施例２に係るプロジェクタの特徴的部分を模式的に表した図。
【符号の説明】
【００４０】
１０ プロジェクタ、１１Ｒ Ｒ光用光源装置、１１Ｇ Ｇ光用光源装置、１１Ｂ Ｂ光用光源装置、１２ 拡大レンズ、１３ 回折光学素子、１４Ｒ Ｒ光用空間光変調装置、１４Ｇ Ｇ光用空間光変調装置、１４Ｂ Ｂ光用空間光変調装置、１５ クロスダイクロイックプリズム、１６ 第１ダイクロイック膜、１７ 第２ダイクロイック膜、１８ 投写レンズ、１９ 前群レンズ、２０ 偏光変調用液晶素子、２１ 後群レンズ、２２ 絞り、２３ スクリーン、２５ 変調領域、３１ アレイ基板、３２ 対向基板、３３ 液晶部、３４ 信号線、３５ 薄膜トランジスタ、３６ 透明電極、３７ 走査線、４１ 結像光学系、４２ 第１レンズ、４３ 第２レンズ、４４ 偏光変調用液晶素子、４５ 投写レンズ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ、特に、レーザ光を用いて画像を表示するプロジェクタの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクタの光源として、レーザ光源を用いる技術が提案されている。プロジェクタの光源として従来用いられているＵＨＰランプと比較すると、レーザ光源は、高い色再現性、瞬時点灯が可能、長寿命である等の利点がある。コヒーレント光であるレーザ光をスクリーン等の拡散面に照射させると、明点及び暗点がランダムに分布するスペックルパターンと呼ばれる干渉模様が現れることがある。スペックルパターンは、拡散面の各点で拡散した光同士がランダムに干渉し合うことにより発生する。画像を表示する際にスペックルパターンが認識されると、ぎらぎらとするちらつき感を観察者へ与えるため、画像観賞へ悪影響を及ぼすこととなる。このため、レーザ光源を用いる場合、スペックルノイズへの対策を講じる必要がある。スペックルノイズの低減について、例えば、特許文献１には、拡散素子を回転又は振動させることによって複数のスペックルパターンを重畳させる技術が提案されている。特許文献１において提案される技術では、複数のスペックルパターンを重畳させ、特定のスペックルパターンを認識させにくくすることで、スペックルノイズを低減させる。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２０８０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、拡散素子を回転又は振動させる機械的な駆動部が必要であると、装置の信頼性の低下や、静粛性の悪化が引き起こされる場合がある。機械的な駆動部に対して、拡散素子に高い耐久性が要求されることとなると、コストが増大することにもなる。このように、従来の技術によると、機械的な駆動部を用いずにスペックルノイズを低減させることが困難であるという問題を生じる。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、機械的な駆動部を用いずにスペックルノイズを効果的に低減させ、高品質な画像を表示することが可能なプロジェクタ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】
【０００５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るプロジェクタは、コヒーレント光を射出する光源部と、光源部から射出したコヒーレント光を画像信号に応じて変調する空間光変調部と、光の偏光状態を変化させる複数の変調領域を備え、空間光変調部から射出した光の偏光状態を複数の変調領域により時間的及び空間的に変化させる偏光変調部と、を有することを特徴とする。
【０００６】
光の偏光状態を時間的に変化させるとは、プロジェクタからの投写光により形成される画像中の特定位置Ｐ１に着目する場合に、特定位置Ｐ１における光の偏光状態が時間の経過とともに変化していることをいうものとする。光の偏光状態を空間的に変化させるとは、ある時間Ｔ１に着目する場合に、画像中の特定位置Ｐ１における光と、特定位置Ｐ１以外の特定位置Ｐ２における光との間において偏光状態が変化していることをいうものとする。偏光変調部は、光の偏光状態を時間的及び空間的に変化させることにより、スペックルパターンを変化させる。ランダムに生じさせた複数のスペックルパターンを重畳させることにより、スペックルノイズを効果的に低減させることができる。プロジェクタは、光の偏光状態を変化させる偏光変調部を用いることで、スペックルノイズを低減させるための機械的な駆動部を不要とすることも可能である。これにより、機械的な駆動部を用いずにスペックルノイズを効果的に低減させ、高品質な画像を表示することが可能なプロジェクタを得られる。
【０００７】
また、本発明の好ましい態様としては、偏光変調部は、液晶素子を有することが望ましい。液晶素子は、変調領域ごとの印加電圧を制御することにより、液晶素子から射出する光の偏光状態を変調領域ごとに変化させる。これにより、光の偏光状態を時間的及び空間的に変化させることができる。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様としては、空間光変調部により変調された光を投写する投写光学系を有し、偏光変調部は、投写光学系に設けられることが望ましい。これにより、空間光変調部から射出した光の偏光状態を変化させることができる。また、投写光学系の内部に偏光変調部を配置することにより、投写光学系の外部に偏光変調部を配置する場合よりもプロジェクタを小型にすることもできる。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様としては、偏光変調部は、投写光学系の絞りの位置に配置されることが望ましい。投写光学系のうち最も光が収束する絞りの位置に偏光変調部を設けることにより、偏光変調部を小型にすることができる。偏光変調部を小型にできることで、投写光学系のうち絞り以外の位置に偏光変調部を配置する場合に比較して、投写光学系を小型にすることもできる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様としては、空間光変調部により形成された像の中間像を形成する結像光学系を有し、偏光変調部は、中間像の位置に配置されることが望ましい。これにより、空間光変調部から射出した光の偏光状態を変化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の実施例１に係るプロジェクタ１０の構成を模式的に表したものである。プロジェクタ１０は、スクリーン２３に光を投写し、スクリーン２３で反射する光を観察することで画像を鑑賞するフロント投写型のプロジェクタである。赤色（Ｒ）光用光源装置１１Ｒ、緑色（Ｇ）光用光源装置１１Ｇ、青色（Ｂ）光用光源装置１１Ｂは、コヒーレント光であるレーザ光を射出する光源部として機能する。
【００１３】
Ｒ光用光源装置１１Ｒは、レーザ光であるＲ光を射出するレーザ光源であって、例えば半導体レーザを備える。拡大レンズ１２は、Ｒ光用光源装置１１Ｒからのレーザ光の光束を拡大させる。回折光学素子１３は、拡大レンズ１２からのレーザ光を回折させ、回折光を射出する。回折光学素子１３は、照射領域の整形及び拡大、照射領域における光量分布の均一化を行う。回折光学素子１３としては、例えば、計算機合成ホログラム（Computer Generated Hologram；ＣＧＨ）を用いる。Ｒ光用空間光変調装置１４Ｒは、回折光学素子１３からのＲ光を画像信号に応じて変調する空間光変調部として機能する。Ｒ光用空間光変調装置１４Ｒで変調された光は、クロスダイクロイックプリズム１５へ入射する。
【００１４】
Ｇ光用光源装置１１Ｇは、レーザ光であるＧ光を射出するレーザ光源であって、例えば半導体レーザを備える。Ｇ光用空間光変調装置１４Ｇは、Ｇ光用光源装置１１Ｇから拡大レンズ１２及び回折光学素子１３を経たＧ光を画像信号に応じて変調する空間光変調部として機能する。Ｇ光用空間光変調装置１４Ｇで変調された光は、クロスダイクロイックプリズム１５のうちＲ光が入射する面とは異なる面へ入射する。
【００１５】
Ｂ光用光源装置１１Ｂは、レーザ光であるＢ光を射出するレーザ光源であって、例えば半導体レーザを備える。Ｂ光用空間光変調装置１４Ｂは、Ｂ光用光源装置１１Ｂから拡大レンズ１２及び回折光学素子１３を経たＢ光を画像信号に応じて変調する空間光変調部として機能する。Ｂ光用空間光変調装置１４Ｂで変調された光は、クロスダイクロイックプリズム１５のうちＲ光が入射する面、Ｇ光が入射する面とは異なる面へ入射する。各色光用空間光変調装置１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂは、透過型液晶表示装置である。透過型液晶表示装置としては、例えば、高温ポリシリコンＴＦＴ液晶パネル（High Temperature Polysilicon；ＨＴＰＳ）を用いる。
【００１６】
クロスダイクロイックプリズム１５は、互いに略直交させて配置された２つのダイクロイック膜１６、１７を有する。第１ダイクロイック膜１６は、Ｒ光を反射し、Ｇ光及びＢ光を透過させる。第２ダイクロイック膜１７は、Ｂ光を反射し、Ｒ光及びＧ光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム１５は、それぞれ異なる方向から入射したＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成し、投写レンズ１８の方向へ射出する。投写レンズ１８は、クロスダイクロイックプリズム１５で合成された光をスクリーン２３に向けて投写する投写光学系である。
【００１７】
投写レンズ１８は、前群レンズ１９及び後群レンズ２１により構成される。前群レンズ１９は、絞り２２の射出側に配置されている。後群レンズ２１は、絞り２２の入射側に配置されている。前群レンズ１９及び後群レンズ２１は、テレセントリック光学系を構成する。後群レンズ２１へ入射する光の主光線は、投写レンズ１８の光軸に略平行である。絞り２２は、例えば、後群レンズ２１の後側焦点の位置に設けられている。投写レンズ１８において、後群レンズ２１からの光束は、絞り２２の位置で最も収束する。
【００１８】
偏光変調用液晶素子２０は、投写レンズ１８の絞り２２の位置に配置されている。偏光変調用液晶素子２０は、各色光用空間光変調装置１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂから射出した光の偏光状態を変化させる偏光変調部として機能する。投写レンズ１８のうち最も光束が収束する絞り２２の位置に偏光変調用液晶素子２０を設けることにより、偏光変調用液晶素子２０を小型にすることができる。偏光変調用液晶素子２０を小型にできることで、投写レンズ１８のうち絞り２２以外の位置に偏光変調用液晶素子２０を配置する場合に比較して、投写レンズ１８を小型にすることもできる。なお、前群レンズ１９及び後群レンズ２１は、絞り２２の位置で光束を収束可能であれば良く、テレセントリック光学系を構成する場合に限られない。
【００１９】
図２は、偏光変調用液晶素子２０の平面概略構成を示す。偏光変調用液晶素子２０は、１６個の変調領域２５を有する。変調領域２５は、縦に４個、横に４個のマトリクス状に配置されている。各変調領域２５は、互いに独立して光の偏光状態を変化させる。
【００２０】
図３は、偏光変調用液晶素子２０の要部構成を説明するものである。偏光変調用液晶素子２０は、アレイ基板３１及び対向基板３２により液晶部３３を封止して構成されている。対向基板３２は、アレイ基板３１に対して光が入射する側に配置されている。液晶部３３は、ネマティック液晶等の棒状の液晶分子からなる液晶材料である。アレイ基板３１には、薄膜トランジスタ３５及び透明電極３６が形成されている。液晶部３３を挟んで、アレイ基板３１の透明電極３６と対向する位置には、不図示の透明電極が形成されている。偏光変調用液晶素子２０は、透明電極３６が設けられている領域において光を透過させる。偏光変調用液晶素子２０のうち、光を透過させる各領域は、図２に示す変調領域２５を構成する。図３は、偏光変調用液晶素子２０のうち、４個の変調領域２５が設けられた部分を示している。
【００２１】
対向基板３２の透明電極のうち液晶部３３側、アレイ基板３１の透明電極３６のうち液晶部３３側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された不図示の配向膜がそれぞれ設けられている。対向基板３２側の配向膜、アレイ基板３１側の配向膜は、ラビング方向が互いに直交するように配置されている。これにより、液晶部３３の液晶分子は、対向基板３２側とアレイ基板３１側とで長軸方向が９０度ねじれた状態で保持される。
【００２２】
信号線３４及び走査線３７は、アレイ基板３１に設けられている。信号線３４は、薄膜トランジスタ３５のソースに接続されている。走査線３７は、薄膜トランジスタ３５のゲートに接続されている。偏光変調用液晶素子２０は、変調領域２５ごとに設けられた薄膜トランジスタ３５を介して、液晶部３３へ印加する電圧を変調領域２５ごとに調整するアクティブマトリクス方式の駆動を採用している。なお、各色光用空間光変調装置１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂとして用いられる透過型液晶表示装置の入射側及び出射側には偏光板が設けられるのに対して、偏光変調用液晶素子２０には、かかる偏光板は不要である。
【００２３】
液晶部３３への電圧の印加を停止させる場合、液晶分子は、対向基板３２及びアレイ基板３１の間で長軸方向が対向基板３２及びアレイ基板３１に対して略平行であり、かつ一様にねじれた配向状態となる。この場合、液晶部３３へ入射した直線偏光の振動面は、液晶分子の配向状態に応じて回転する。液晶部３３へ入射した光は、直線偏光の振動面が回転することにより、偏光状態が変化する。液晶部３３へ最大電圧を印加する場合、液晶分子は、液晶部３３へ印加される電界に対して長軸方向が平行となる。この場合、液晶部３３へ入射した光は、偏光状態が殆ど変化せずに射出する。偏光変調用液晶素子２０は、液晶部３３へ印加する電圧をゼロから最大電圧の間で調整することにより、液晶分子の配向状態を適宜変化させ、光の偏光状態を調整する。偏光変調用液晶素子２０は、変調領域２５ごとに印加電圧を調整することにより、変調領域２５ごとに光の偏光状態を調整する。
【００２４】
なお、偏光変調用液晶素子２０は、ラビング方向が互いに直交するように対向基板３２側の配向膜、及びアレイ基板３１側の配向膜が設けられる構成に限られず、ラビング方向が平行になるように配向膜が設けられる構成としても良い。この場合、液晶部３３への電圧の印加を停止させる場合、液晶分子は、ラビング方向に長軸方向が平行となる。この場合、液晶分子の長軸方向に対して振動面が傾けられた直線偏光を液晶部３３へ入射させることにより、直線偏光の振動面を回転させることができる。
【００２５】
図４は、偏光変調用液晶素子２０による光の偏光状態の調整について説明するものである。各色光用空間光変調装置１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂから射出する光は、特定の振動方向の直線偏光である。偏光変調用液晶素子２０は、液晶の性質である旋光性により、直線偏光の振動面を回転させる。偏光変調用液晶素子２０は、直線偏光の振動面を回転させる程度に応じて、振動方向が調整された直線偏光を射出する。図中、両矢印は、直線偏光を射出することを表している。両矢印の向きは、直線偏光の振動方向を表している。
【００２６】
また、偏光変調用液晶素子２０は、液晶の性質である複屈折性により、所定の振動方向の直線偏光について位相を遅らせる。偏光変調用液晶素子２０は、振動方向が互いに直交する直線偏光成分について位相差を付与することにより、円偏光や楕円偏光を射出する。図中、円形の矢印は、円偏光を射出することを表している。楕円形状の矢印は、楕円偏光を射出することを表している。円偏光及び楕円偏光は、位相差を付与する態様に応じて、右旋回、左旋回のいずれかとする。楕円偏光は、直線偏光成分の偏りに応じて、楕円の縦横比を変化させる。
【００２７】
偏光変調用液晶素子２０は、複数の変調領域２５において、液晶部３３へ印加する電圧をそれぞれ時間的に変化させることにより、各色光用空間光変調装置１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂから射出した光の偏光状態を時間的及び空間的に変化させる。ここで、光の偏光状態の変化とは、直線偏光、円偏光、及び楕円偏光のいずれかへの変化、直線偏光の場合は振動方向の変化、円偏光の場合、旋回方向の変化、楕円偏光の場合、旋回方向の変化、及び楕円の縦横比の変化の全てをいうものとする。また、変調領域２５から射出する光の偏光状態が、偏光変調用液晶素子２０へ入射する際の偏光状態と同一であるタイミングがある場合も含むものとする。
【００２８】
光の偏光状態を時間的に変化させるとは、プロジェクタ１０からの投写光により形成される画像中の特定位置Ｐ１に着目する場合に、特定位置Ｐ１における光の偏光状態が時間の経過とともに変化していることをいうものとする。光の偏光状態を空間的に変化させるとは、ある時間Ｔ１に着目する場合に、画像中の特定位置Ｐ１における光と、特定位置Ｐ１以外の特定位置Ｐ２における光との間において偏光状態が変化していることをいうものとする。なお、全てのタイミングにおいて、各変調領域２５から射出する光の偏光状態を全て異ならせる必要があるわけではなく、あるタイミングにおいて二以上の変調領域２５から同じ偏光状態の光を射出する場合も含まれるものとする。偏光変調用液晶素子２０は、効果的にスペックルノイズを低減させるには、特定の複数の偏光状態を変調領域２５間で順次入れ換えるのみではなく、偏光状態をランダムに変化させることが望ましい。
【００２９】
このようにして、偏光変調用液晶素子２０は、光の偏光状態を複数の変調領域２５により時間的及び空間的に変化させることにより、スペックルパターンを変化させる。ランダムに生じさせた複数のスペックルパターンを重畳させることにより、スペックルノイズを効果的に低減させることができる。プロジェクタ１０は、光の偏光状態を変化させる偏光変調用液晶素子２０を用いることで、スペックルノイズを低減させるための機械的な駆動部を不要とすることも可能である。これにより、機械的な駆動部を用いずにスペックルノイズを効果的に低減させ、高品質な画像を表示できるという効果を奏する。
【００３０】
偏光変調用液晶素子２０は、例えば、１秒間に６０回以上の周期で光の偏光状態を切り換えることが望ましい。これにより、人間が特定のスペックルパターンを認識するよりも早くスペックルパターンを変化させることを可能とし、スペックルノイズを効果的に低減させることができる。偏光変調用液晶素子２０は、アクティブマトリクス方式で駆動する構成に限られず、パッシブマトリクス方式で駆動する構成であっても良い。パッシブマトリクス方式による駆動を採用する場合、薄膜トランジスタ３５、信号線３４、及び走査線３７に代えて、アレイ基板３１側と対向基板３２側とで互いに直交するように形成された複数の電極を用いる。この場合、変調領域２５ごとに電圧を調整するための構成を簡易にできることから、偏光変調用液晶素子２０の構成を簡易にでき、製造コストを低減できる利点がある。アクティブマトリクス方式による駆動を採用する場合、パッシブマトリクス方式による駆動に比べて、液晶の応答時間を短くできる利点がある。
【００３１】
偏光変調用液晶素子２０は、複数の変調領域２５を有するものであれば良く、１６個の変調領域２５を有するものに限られない。変調領域２５の数は、スペックルノイズを効果的に低減可能であれば良く、適宜決定することができる。偏光変調用液晶素子２０は、変調領域２５の数が少ないほど製造を簡易にでき、かつ薄膜トランジスタ３５等が設けられた部分へ光が入射することによる光の損失を低減できる利点がある。また、偏光変調用液晶素子２０は、変調領域２５の数が多いほど、スペックルパターンをランダムに変化させ、効果的にスペックルノイズを低減させることができる利点がある。
【００３２】
偏光変調用液晶素子２０は、投写レンズ１８の絞り２２の位置に配置される場合に限られない。偏光変調用液晶素子２０は、投写レンズ１８のうち絞り２２以外の位置に配置することとしても良い。例えば、偏光変調用液晶素子２０は、投写レンズ１８の瞳位置に配置することとしても良い。プロジェクタ１０は、投写レンズ１８の内部に偏光変調用液晶素子２０を配置することにより、投写レンズ１８の外部に偏光変調用液晶素子２０を配置する場合よりも小型にできる利点がある。さらに、偏光変調用液晶素子２０は、投写レンズ１８に設ける場合に限られない。偏光変調用液晶素子２０は、各色光用空間光変調装置１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂから射出した光の光路中であれば、いずれの位置に配置することとしても良い。
【００３３】
本実施例のように、各色光用空間光変調装置１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂからの光をクロスダイクロイックプリズム１５で合成する構成の場合、クロスダイクロイックプリズム１５より射出側に偏光変調用液晶素子２０を配置することが望ましい。これにより、１つの偏光変調用液晶素子２０により各色光の偏光状態を変化させることができる。偏光変調用液晶素子２０は、特定の振動方向の直線偏光のみを入射させる場合に限られず、例えば、偏光状態がランダムな光を入射させる場合も、偏光状態を変化させることによりスペックルノイズを効果的に低減させることができる。
【００３４】
プロジェクタ１０は、空間光変調装置として透過型液晶表示装置を用いる構成に限られない。空間光変調装置としては、反射型液晶表示装置（Liquid Crystal On Silicon；ＬＣＯＳ）、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）、ＧＬＶ（Grating Light Valve）等を用いても良い。プロジェクタ１０は、色光ごとに空間光変調装置を備える構成に限られない。プロジェクタ１０は、一つの空間光変調装置により二つ又は三つ以上の色光を変調する構成としても良い。プロジェクタ１０は、空間光変調装置を用いる場合に限られない。プロジェクタ１０は、画像情報を持たせたスライドを用いるスライドプロジェクタであっても良い。プロジェクタ１０は、スクリーンの一方の面に光を供給し、スクリーンの他方の面から射出する光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタであっても良い。
【実施例２】
【００３５】
図５は、本発明の実施例２に係るプロジェクタの特徴的部分を模式的に表したものである。本実施例は、中間像の位置に配置された偏光変調用液晶素子４４を有することを特徴とする。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。結像光学系４１及び偏光変調用液晶素子４４は、クロスダイクロイックプリズム１５及び投写レンズ４５の間の光路中に設けられている。結像光学系４１は、第１レンズ４２及び第２レンズ４３を有する。結像光学系４１は、各色光用空間光変調装置１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂにより形成された像の中間像を形成する。
【００３６】
第１レンズ４２及び第２レンズ４３は、テレセントリック光学系を構成する。第１レンズ４２へ入射する光の主光線は、投写レンズ４５の光軸に略平行である。第２レンズ４３から射出する光の主光線は、投写レンズ４５の光軸に略平行である。偏光変調用液晶素子４４は、結像光学系４１により形成される中間像の位置に配置されている。偏光変調用液晶素子４４は、各色光用空間光変調装置１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂから射出した光の偏光状態を複数の変調領域２５（図２参照）により時間的及び空間的に変化させる偏光変調部として機能する。偏光変調用液晶素子４４は、配置された位置が異なる他は、上記実施例１の偏光変調用液晶素子２０（図２、図３参照）と同様の構成を有する。投写レンズ４５は、偏光変調用液晶素子４４からの光を不図示のスクリーンへ向けて投写する投写光学系である。
【００３７】
本実施例の場合も、機械的な駆動部を用いずにスペックルノイズを効果的に低減させ、高品質な画像を表示することができる。なお、結像光学系４１は、中間像を形成可能であれば良く、テレセントリック光学系を構成する場合に限られない。
【００３８】
上記各実施例において、光源部は、半導体レーザを備えるものである場合に限られず、固体レーザ、液体レーザ、ガスレーザ等を備えるものであっても良い。プロジェクタは、光源部としてレーザ光源を用いる場合に限られない。プロジェクタは、光源部として、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、スーパールミネッセンスダイオード（ＳＬＤ）等の固体光源を用いる構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施例１に係るプロジェクタの構成を模式的に表した図。
【図２】偏光変調用液晶素子の平面概略構成を示す図。
【図３】偏光変調用液晶素子の要部構成を説明する図。
【図４】偏光変調用液晶素子による光の偏光状態の調整について説明する図。
【図５】本発明の実施例２に係るプロジェクタの特徴的部分を模式的に表した図。
【符号の説明】
【００４０】
１０ プロジェクタ、１１Ｒ Ｒ光用光源装置、１１Ｇ Ｇ光用光源装置、１１Ｂ Ｂ光用光源装置、１２ 拡大レンズ、１３ 回折光学素子、１４Ｒ Ｒ光用空間光変調装置、１４Ｇ Ｇ光用空間光変調装置、１４Ｂ Ｂ光用空間光変調装置、１５ クロスダイクロイックプリズム、１６ 第１ダイクロイック膜、１７ 第２ダイクロイック膜、１８ 投写レンズ、１９ 前群レンズ、２０ 偏光変調用液晶素子、２１ 後群レンズ、２２ 絞り、２３ スクリーン、２５ 変調領域、３１ アレイ基板、３２ 対向基板、３３ 液晶部、３４ 信号線、３５ 薄膜トランジスタ、３６ 透明電極、３７ 走査線、４１ 結像光学系、４２ 第１レンズ、４３ 第２レンズ、４４ 偏光変調用液晶素子、４５ 投写レンズ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コヒーレント光を射出する光源部と、
前記光源部から射出した前記コヒーレント光を画像信号に応じて変調する空間光変調部と、
光の偏光状態を変化させる複数の変調領域を備え、前記空間光変調部から射出した光の偏光状態を前記複数の変調領域により時間的及び空間的に変化させる偏光変調部と、を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記偏光変調部は、液晶素子を有することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記空間光変調部により変調された光を投写する投写光学系を有し、
前記偏光変調部は、前記投写光学系に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記偏光変調部は、前記投写光学系の絞りの位置に配置されることを特徴とする請求項３に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記空間光変調部により形成された像の中間像を形成する結像光学系を有し、
前記偏光変調部は、前記中間像の位置に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロジェクタ。
【請求項１】
コヒーレント光を射出する光源部と、
前記光源部から射出した前記コヒーレント光を画像信号に応じて変調する空間光変調部と、
光の偏光状態を変化させる複数の変調領域を備え、前記空間光変調部から射出した光の偏光状態を前記複数の変調領域により時間的及び空間的に変化させる偏光変調部と、を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記偏光変調部は、液晶素子を有することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記空間光変調部により変調された光を投写する投写光学系を有し、
前記偏光変調部は、前記投写光学系に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記偏光変調部は、前記投写光学系の絞りの位置に配置されることを特徴とする請求項３に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記空間光変調部により形成された像の中間像を形成する結像光学系を有し、
前記偏光変調部は、前記中間像の位置に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロジェクタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１９８６３７（Ｐ２００９−１９８６３７Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３８３７８（Ｐ２００８−３８３７８）
【出願日】平成２０年２月２０日（２００８．２．２０）
【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２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２０日（２００８．２．２０）
【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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