投写型映像表示装置
【課題】 ４色以上の光を利用する場合であっても、装置全体のコスト上昇を抑制することを可能とする投写型映像表示装置を提供する。
【解決手段】 投写型映像表示装置１００は、液晶パネル５０Ｒ、液晶パネル５０Ｇ及び液晶パネル５０Ｂから出射された光を合成するクロスダイクロイックキューブ６０と、偏光状態調整素子５０Ｙｅに印加する電圧を制御する制御部２２０とを備える。偏光状態調整素子５０Ｙｅは、低電圧印加状態と高電圧印加状態との切り替えに応じて黄成分光の偏光状態を調整する。制御部２２０は、偏光状態調整素子５０Ｙｅに高電圧を印加するリフレッシュ動作を制御する。
【解決手段】 投写型映像表示装置１００は、液晶パネル５０Ｒ、液晶パネル５０Ｇ及び液晶パネル５０Ｂから出射された光を合成するクロスダイクロイックキューブ６０と、偏光状態調整素子５０Ｙｅに印加する電圧を制御する制御部２２０とを備える。偏光状態調整素子５０Ｙｅは、低電圧印加状態と高電圧印加状態との切り替えに応じて黄成分光の偏光状態を調整する。制御部２２０は、偏光状態調整素子５０Ｙｅに高電圧を印加するリフレッシュ動作を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤成分光、緑成分光及び青成分光に加えて、第４色成分光を利用する投写型映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、３色の光に対応する３つの光変調素子と、３つの光変調素子から出射される光を合成するクロスダイクロイックキューブと、クロスダイクロイックキューブで合成された光を投写する投写手段とを有する投写型映像表示装置が知られている。
【０００３】
ここで、クロスダイクロイックキューブは、光が入射する３つの光入射面と、光が出射する１つの光出射面とを有している。従って、クロスダイクロイックキューブに入射する光が３色である場合には、投写型映像表示装置は、一つのクロスダイクロイックキューブを有していれば足りる。
【０００４】
一方で、色再現性や輝度の向上を目的として、４色以上の光を利用する投写型映像表示装置が提案されている。例えば、投写型映像表示装置は、赤、緑及び青の３色に加えて、オレンジ、黄又はシアンを利用することによって、色再現性や輝度の向上を図っている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−２８７２４７号公報（請求項１、請求項４、図１など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、投写型映像表示装置が４色以上の光を有する場合には、一つのクロスダイクロイックキューブで４色以上の光を合成することができない。従って、投写型映像表示装置は、複数のダイクロイックキューブ（又は、クロスダイクロイックキューブ）を有する必要がある。
【０００６】
例えば、４色の光の合成が必要である場合には、投写型映像表示装置は、２色の光が合成された合成光を２つ取得して、２つの合成光をさらに合成することによって、４色の合成光を取得する。なお、投写型映像表示装置は、３色の光が合成された合成光を取得して、合成光と１色の光とを合成することによって、４色の合成光を取得してもよい。投写型映像表示装置は、２色の光が合成された合成光を取得して、合成光と２色の光とを合成することによって、４色の合成光を取得してもよい。
【０００７】
ここで、光変調素子と投写手段との間に、複数のダイクロイックキューブ（又は、クロスダイクロイックキューブ）を設ける必要がある。従って、投写手段のバックフォーカスが長くなる。
【０００８】
この結果、３色の光を利用する投写型映像表示装置で用いられる投写手段を転用することができないため、投写型映像表示装置のコストが全体として上昇してしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、４色以上の光を利用する場合であっても、装置全体のコスト上昇を抑制することを可能とする投写型映像表示装置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】
【００１０】
一の特徴では、投写型映像表示装置は、赤用入力信号に応じて赤成分光を変調する赤光変調素子（液晶パネル５０Ｒ）と、緑用入力信号に応じて緑成分光を変調する緑光変調素子（液晶パネル５０Ｇ）と、青用入力信号に応じて青成分光を変調する青光変調素子（液晶パネル５０Ｂ）と、第４色成分光の偏光状態を調整する偏光状態調整素子（偏光状態調整素子５０Ｙｅ）とを備える。投写型映像表示装置は、前記赤光変調素子、前記緑光変調素子及び前記青光変調素子から出射された光を合成する色合成部（クロスダイクロイックキューブ６０）と、前記偏光状態調整素子に印加する電圧を制御する制御部（制御部２２０）とを備える。前記赤成分光、前記緑成分光及び前記青成分光のうち、いずれかの色成分光である重畳成分光は、前記第４色成分光とともに偏光状態調整素子に入射する。前記偏光状態調整素子は、前記重畳成分光を透過する。前記偏光状態調整素子は、前記低電圧印加状態と前記高電圧印加状態との切り替えに応じて、前記第４色成分光の偏光状態を調整して前記第４色成分光を透過する。前記制御部は、前記偏光状態調整素子に高電圧を印加するリフレッシュ動作を制御する。
【００１１】
上述した特徴において、前記赤用入力信号、前記緑用入力信号及び前記青用入力信号は１フレーム毎に入力される。前記制御部は、１フレーム毎に前記リフレッシュ動作を行う。
【００１２】
上述した特徴において、前記偏光状態調整素子から出射された前記重畳成分光及び前記第４色成分光は、前記赤光変調素子、前記緑光変調素子及び前記青光変調素子のうち、前記重畳成分光に対応する光変調素子である特定の光変調素子に入射する。前記高電圧印加状態において、前記特定の光変調素子に入射する前記第４色成分光の偏光状態は、前記重畳成分光と揃っている。前記制御部は、前記低電圧印加状態が所定期間以上継続している場合に、色再現性よりも輝度を優先させるべきフレームで前記リフレッシュ動作を行う。
【００１３】
上述した特徴において、前記偏光状態調整素子から出射された前記重畳成分光及び前記第４色成分光は、前記赤光変調素子、前記緑光変調素子及び前記青光変調素子のうち、前記重畳成分光に対応する光変調素子である特定の光変調素子に入射する。前記高電圧印加状態において、前記特定の光変調素子に入射する前記第４色成分光の偏光状態は、前記重畳成分光と異なっている。前記制御部は、前記低電圧印加状態が所定期間以上継続している場合に、輝度よりも色再現性を優先させるべきフレームで前記リフレッシュ動作を行う。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、４色以上の光を利用する場合であっても、装置全体のコスト上昇を抑制することを可能とする投写型映像表示装置を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】
【００１５】
以下において、本発明の実施形態に係る投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
【００１６】
ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１７】
［実施形態の概要］
実施形態に係る投写型映像表示装置は、赤成分光、緑成分光及び青成分光に加えて、黄成分光を利用する。黄成分光は、緑成分光とともに、偏光状態調整素子に入射する。偏光状態調整素子から出射された緑成分光及び黄成分光は、緑光変調素子に入射する。
【００１８】
偏光状態調整素子は、高電圧印加状態と低電圧印加状態との切り替えに依存せずに、緑成分光の変更状態を調整せずに緑成分光を透過する。一方で、偏光状態調整素子は、高電圧印加状態と低電圧印加状態との切り替えに応じて、黄成分光の変更状態を調整して黄成分光を透過する。
【００１９】
制御部は、偏光状態調整素子に印加する電圧を制御する。具体的には、制御部は、高電圧又は低電圧の印加によって、黄成分光の偏光状態を調整する。制御部は、偏光状態調整素子に高電圧を印加するリフレッシュ動作を所定タイミングで行う。
【００２０】
このような構成によれば、偏光状態調整素子から出射された緑成分光及び黄成分光は、緑光変調素子側に導かれる。緑光変調素子から出射された光は、色合成部に導かれる。従って、赤成分光、緑成分光及び青成分光に加えて、黄成分光を利用する場合であっても、色合成部に入射する光は３種類である。この結果、投写手段の設計を変更する必要がなく、装置全体のコスト上昇を抑制することができる。
【００２１】
また、偏光状態調整素子の電圧印加状態に応じて、クロスダイクロイックキューブ６０に導かれる黄成分光の光量が制御される。従って、輝度を優先するケース（例えば、輝度優先モード）では、黄成分光を利用することができる。一方で、色再現性を優先するケース（例えば、色再現優先モード）では、黄成分光を利用しないことができる。
【００２２】
さらに、制御部は、偏光状態調整素子に高電圧を印加するリフレッシュ動作を制御する。これによって、偏光状態調整素子がスプレイ配向状態へ遷移することを抑制して、ベント配向状態と整列配向状態との間で偏光状態調整素子の配向状態を切り替えることができる。この結果、配向状態の切り替えに係る応答性の向上を図ることができる。
【００２３】
実施形態では、第４色成分光として黄成分光を例示するが、第４色成分光は、これに限定されるものではない。第４色成分光は、マゼンタ成分光又はシアン成分光であってもよい。
【００２４】
実施形態では、重畳成分光として緑成分光を例示するが、重畳成分光は、これに限定されるものではない。重畳成分光は、赤成分光又は青成分光であってもよい。
【００２５】
［第１実施形態］
（投写型映像表示装置の構成）
以下において、第１実施形態に係る投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００を示す図である。
【００２６】
図１に示すように、投写型映像表示装置１００は、投写レンズユニット１１０と、照明ユニット１２０とを有する。投写型映像表示装置１００は、後述するように、赤成分光、緑成分光及び青成分光に加えて、黄成分光を第４色成分光として利用する。
【００２７】
投写レンズユニット１１０は、照明ユニット１２０から出射された映像光を拡大して、スクリーン（不図示）上に映像光を投写する。
【００２８】
照明ユニット１２０は、光源１０と、ＵＶ／ＩＲカットフィルタ２０と、フライアイレンズユニット３０と、ＰＢＳアレイ４０と、複数の液晶パネル５０（液晶パネル５０Ｒ、液晶パネル５０Ｇ及び液晶パネル５０Ｂ）と、偏光状態調整素子５０Ｙｅと、クロスダイクロイックキューブ６０とを備える。
【００２９】
光源１０は、白色光を発するＵＨＰランプなどである。すなわち、光源１０が発する光は、赤成分光、緑成分光、青成分光及び黄成分光を少なくとも含む。
【００３０】
ＵＶ／ＩＲカットフィルタ２０は、可視光成分（赤成分光、緑成分光及び青成分光）を透過する。ＵＶ／ＩＲカットフィルタ２０は、赤外光成分や紫外光成分を遮光する。
【００３１】
フライアイレンズユニット３０は、光源１０が発する光を均一化する。具体的には、フライアイレンズユニット３０は、フライアイレンズ３０ａ及びフライアイレンズ３０ｂによって構成される。フライアイレンズ３０ａ及びフライアイレンズ３０ｂは、それぞれ、複数の微少レンズによって構成される。各微少レンズは、光源１０が発する光が液晶パネル５０の全面に照射されるように、光源１０が発する光を集光する。
【００３２】
ＰＢＳアレイ４０は、フライアイレンズユニット３０から出射された光の偏光状態を揃える。例えば、ＰＢＳアレイ４０は、フライアイレンズユニット３０から出射された光をＳ偏光（又はＰ偏光）に揃える。
【００３３】
液晶パネル５０Ｒは、赤成分光の偏光方向を回転させることによって赤成分光を変調する。液晶パネル５０Ｒに光が入射する側には、一の偏光方向を有する光（例えば、Ｐ偏光）を透過して、他の偏光方向を有する光（例えば、Ｓ偏光）を遮光する偏光板５１Ｒが設けられる。一方で、液晶パネル５０Ｒから光が出射する側には、他の偏光方向を有する光（例えば、Ｓ偏光）を透過して、一の偏光方向を有する光（例えば、Ｐ偏光）を遮光する偏光板５２Ｒが設けられる。
【００３４】
従って、液晶パネル５０Ｒが赤成分光の偏光方向を回転させない場合には、偏光板５１Ｒを透過した赤成分光が偏光板５２Ｒで遮光されるため、赤成分光がクロスダイクロイックキューブ６０に照射されない。一方で、液晶パネル５０Ｒが赤成分光の偏光方向を回転させた場合には、偏光板５１Ｒを透過した赤成分光が偏光板５２Ｒを透過するため、赤成分光がクロスダイクロイックキューブ６０に照射される。
【００３５】
同様に、液晶パネル５０Ｇは、緑成分光及び黄成分光の偏光方向を回転させることによって緑成分光及び黄成分光を変調する。液晶パネル５０Ｇに光が入射する側には、一の偏光方向を有する光を透過して、他の偏光方向を有する光を遮光する偏光板５１Ｇが設けられる。一方で、液晶パネル５０Ｇから光が出射する側には、他の偏光方向を有する光を透過して、一の偏光方向を有する光を遮光する偏光板５２Ｇが設けられる。
【００３６】
液晶パネル５０Ｂは、青成分光の偏光方向を回転させることによって青成分光を変調する。液晶パネル５０Ｂに光が入射する側には、一の偏光方向を有する光を透過して、他の偏光方向を有する光を遮光する偏光板５１Ｂが設けられる。一方で、液晶パネル５０Ｂから光が出射する側には、他の偏光方向を有する光を透過して、一の偏光方向を有する光を遮光する偏光板５２Ｂが設けられる。
【００３７】
ここで、各液晶パネル５０には、コントラスト比や透過率を向上させる補償板が設けられていてもよい。また、各偏光板は、偏光板に入射する光の光量や熱負担を軽減させるプリ偏光板を有していてもよい。
【００３８】
偏光状態調整素子５０Ｙｅは、黄成分光の偏光状態を調整することによって黄成分光を変調する。一方で、偏光状態調整素子５０Ｙｅは、緑成分光の偏光状態を調整せずに緑成分光を透過する。
【００３９】
具体的には、偏光状態調整素子５０Ｙｅは、自素子に印加される電圧の状態に応じて、自素子に入射した直線偏光の偏光状態を調整可能な素子である。電圧印加状態は、電圧が印加されていない無電圧印加状態、低電圧が印加される低電圧印加状態、高電圧が印加される高電圧印加状態である。
【００４０】
例えば、偏光状態調整素子５０Ｙｅは、高電圧印加状態において、自素子に入射する直線偏光（黄成分光）の偏光方向を回転せずに直線偏光をそのまま出射する。一方で、偏光状態調整素子５０Ｙｅは、低電圧印加状態において、自素子に入射する直線偏光（黄成分光）の偏光方向を略９０°回転して、偏光方向が略９０°回転された直線偏光を出射する。
【００４１】
なお、偏光状態調整素子５０Ｙｅによる黄成分光の偏光状態の調整によって、偏光状態調整素子５０Ｙｅの光出射側に設けられた偏光板５１Ｇを透過する黄成分光の光量が制御される。
【００４２】
偏光状態調整素子５０Ｙｅとしては、ノッチフィルタタイプの素子とエッジフィルタタイプの素子とが考えられる。
【００４３】
ノッチフィルタタイプの素子は、特定波長帯域を有する光の偏光状態のみを調整することが可能である。例えば、ノッチフィルタタイプの素子は、緑よりも長波長帯域、すなわち、黄色の波長帯域を有する光の偏光状態のみを調整する。ノッチフィルタタイプの素子を用いることによって、不要光（例えば、黄成分光）を削減することが可能である。
【００４４】
エッジフィルタタイプの素子は、特定波長帯域を有する光の偏光状態を調整せずに、他の波長帯域を有する光の偏光状態を調整することが可能である。例えば、エッジフィルタタイプの素子は、緑の波長帯域を有する光の偏光状態を調整せずに、緑よりも長波長帯域及び短波長帯域を有する光の偏光状態を調整する。エッジフィルタタイプの素子を用いることによって、特定波長帯域を有する光（例えば、緑成分光）の色純度を高めることが可能である。
【００４５】
例えば、図２に示すように、偏光状態調整素子５０Ｙｅは、偏光状態調整素子５０Ｙｅに高電圧が印加される高電圧印加状態では、緑成分光及び黄成分光の偏光方向を回転させずに、緑成分光及び黄成分光を透過する。
【００４６】
一方で、図３に示すように、偏光状態調整素子５０Ｙｅは、偏光状態調整素子５０Ｙｅに低電圧が印加される低電圧印加状態では、黄成分光の偏光方向のみを９０°回転させて、緑成分光及び黄成分光を透過する。
【００４７】
ここで、偏光状態調整素子５０Ｙｅから出射された黄成分光及び緑成分光は、偏光板５１Ｇに照射される。偏光板５１Ｇは、一の偏光方向を有する光（例えば、Ｓ偏光）を透過して、他の偏光方向を有する光（例えば、Ｐ偏光）を遮光する。従って、偏光状態調整素子５０Ｙｅが黄成分光の偏光方向を回転させるか否かによって、クロスダイクロイックキューブ６０に到達する黄成分光の光量が制御される。
【００４８】
ここでは、偏光状態調整素子５０Ｙｅとして、エッジフィルタタイプの素子を用いるケースについて説明する。図４は、第１実施形態に係るエッジフィルタタイプの素子を説明するための図である。図４では、縦軸は、色成分光の偏光状態を調整せずに色成分光を透過する率（透過率）を示す。従って、透過率が高いほど、色成分光の偏光状態が調整されない。透過率が低いほど、色成分光の偏光状態が調整される。
【００４９】
図４に示すように、偏光状態調整素子５０Ｙｅは、高電圧が印加される高電圧印加状態において、緑成分光及び黄成分光の偏光状態を調整せずに緑成分光及び黄成分光を透過する。
【００５０】
一方で、偏光状態調整素子５０Ｙｅは、低電圧が印加される低電圧印加状態において、黄成分光の偏光状態を調整して、緑成分光及び黄成分光を透過する。
【００５１】
ここで、クロスダイクロイックキューブ６０に導かれる黄成分光の光量が制御される構成について、図５及び図６を参照しながら説明する。図５及び図６は、偏光状態調整素子５０Ｙｅ近傍の拡大図である。図５及び図６では、ＰＢＳアレイ４０によって色成分光がＳ偏光に揃えられているケースについて例示する。
【００５２】
図５に示すように、高電圧印加状態においては、偏光状態調整素子５０Ｙｅが緑成分光及び黄成分光の偏光状態を調整しない。従って、緑成分光及び黄成分光は、偏光板５１Ｇを透過する。
【００５３】
一方で、図６に示すように、低電圧印加状態においては、偏光状態調整素子５０Ｙｅが黄成分光の偏光状態を調整する。従って、緑成分光は、偏光板５１Ｇを透過するが、黄成分光は、偏光板５１Ｇで遮光される。
【００５４】
クロスダイクロイックキューブ６０は、液晶パネル５０Ｒ、液晶パネル５０Ｇ及び液晶パネル５０Ｂから出射される光を合成する。すなわち、クロスダイクロイックキューブ６０は、液晶パネル５０Ｒから出射される赤成分光、液晶パネル５０Ｇから出射される緑成分光及び黄成分光、及び、液晶パネル５０Ｂから出射される青成分光を合成する。また、クロスダイクロイックキューブ６０は、赤成分光、緑成分光、青成分光及び黄成分光を含む合成光（映像光）を投写レンズユニット１１０側に出射する。
【００５５】
図１に戻って、照明ユニット１２０は、複数のミラー群（ミラー７１〜ミラー７６）を有する。ミラー７１は、赤成分光、緑成分光、青成分光及び黄成分光を反射するミラーである。ミラー７２は、赤成分光、緑成分光及び黄成分光を反射して、青成分光を透過するダイクロイックミラーである。ミラー７３は、緑成分光及び黄成分光を反射して、赤成分光を透過するダイクロイックミラーである。ミラー７４は、青成分光を反射して液晶パネル５０Ｂ側に青成分光を導くミラーである。ミラー７５及びミラー７６は、赤成分光を反射して液晶パネル５０Ｒ側に赤成分光を導くミラーである。
【００５６】
また、照明ユニット１２０は、複数のレンズ群（レンズ８１〜レンズ８５）を有する。レンズ８１は、ＰＢＳアレイ４０から出射された光を集光するコンデンサレンズである。レンズ８２は、ミラー７１で反射された光を集光するコンデンサレンズである。レンズ８３Ｒは、液晶パネル５０Ｒに赤成分光が照射されるように、赤成分光を略平行光化する。レンズ８３Ｇは、液晶パネル５０Ｇに緑成分光が照射されるように、緑成分光を略平行光化する。レンズ８３Ｂは、液晶パネル５０Ｂに青成分光が照射されるように、青成分光を略平行光化する。リレーレンズ８４及びリレーレンズ８５は、赤成分光の拡大を抑制しながら、液晶パネル５０Ｒ上に赤成分光を略結像する。
【００５７】
（偏光状態調整素子の構成）
以下において、第１実施形態に係る偏光状態調整素子の構成について、図面を参照しながら説明する。図７〜図９は、第１実施形態に係る偏光状態調整素子５０Ｙｅの構成を示す図である。
【００５８】
図７〜図９に示すように、偏光状態調整素子５０Ｙｅは、一対の電極と、一対の電極間に設けられた液晶素子とを有する。偏光状態調整素子５０Ｙｅは、液晶素子の配向に応じて、３つの状態を有する。３つの状態は、（ａ）スプレイ配向状態、（ｂ）ベント配向状態及び（ｃ）整列配向状態である。
【００５９】
図７に示すように、（ａ）スプレイ配向状態では、液晶素子の配向がランダムである。一定期間以上に亘って電圧が電極に印加されない場合に、偏光状態調整素子５０Ｙｅはスプレイ配向状態に遷移する。偏光状態調整素子５０Ｙｅの液晶素子は、無電圧印加状態において、スプレイ配向を有する。
【００６０】
図８に示すように、（ｂ）ベント配向状態では、液晶素子の配向が弓なりである。一定期間以上に亘って低電圧が印加される場合に、偏光状態調整素子５０Ｙｅはベント配向状態に遷移する。偏光状態調整素子５０Ｙｅの液晶素子は、低電圧印加状態において、ベント配向を有する。ベント配向状態では、黄成分光の偏光状態が調整される。
【００６１】
図９に示すように、（ｃ）整列配向状態では、液晶素子の配向が整っている。一定期間以上に亘って高電圧が印加される場合に、偏光状態調整素子５０Ｙｅは整列配向状態に遷移する。偏光状態調整素子５０Ｙｅの液晶素子は、高電圧印加状態において、整列配向を有する。ベント配向状態では、黄成分光の偏光状態が調整されない。
【００６２】
ここで、１対の電極から離れた中央付近の液晶素子の配向は、図７に示すスプレイ配向状態において、図８に示すベント配向状態や図９に示す整列配向状態における配向と異なっている。ここで、中央付近の液晶素子は、１対の電極から離れている。従って、電圧の印加に対する応答性については、中央付近の液晶素子は、電極近傍の液晶素子よりも劣っている。
【００６３】
このような背景から、スプレイ配向状態からベント配向状態への遷移に係る応答性は、ベント配向状態から整列配向状態への遷移に係る応答性や整列配向状態からベント配向状態への遷移に係る応答性よりも悪いことに留意すべきである。
【００６４】
（偏光状態調整素子の機能）
以下において、第１実施形態に係る偏光状態調整素子の機能について、図面を参照しながら説明する。図１０は、第１実施形態に係る偏光状態調整素子（偏光状態調整素子５０Ｙｅ）の機能について説明するための図である。
【００６５】
具体的には、図１０では、偏光状態調整素子５０Ｙｅと偏光板５１Ｇとの組合せが示されている。偏光状態調整素子Ｙｅ：タイプ（１）は、低電圧印加状態で黄成分光の偏光方向のみを９０°回転させる素子である。一方で、偏光状態調整素子Ｙｅ：タイプ（２）は、高電圧印加状態で黄成分光の偏光方向のみを９０°回転させる素子である。
【００６６】
なお、タイプ（２）に係る偏光状態調整素子５０Ｙｅは、電圧の印加に依存せずに黄成分光の偏光状態を調整する狭帯域位相差板を有している。上述したように、高電圧印加状態では、液晶素子が整列配向を有するため、黄成分光の偏光状態が調整されないが、狭帯域位相差板によって黄成分光の偏光状態が調整される。結果として、高電圧印加状態で黄成分光の偏光方向のみが調整される。
【００６７】
偏光板Ｇ：タイプ（１）は、Ｐ偏光を有する光を透過して、Ｓ偏光を有する光を遮光する素子である。偏光板Ｇ：タイプ（１）は、例えば、光源１０が発する光がＰ偏光に揃えられる場合に用いられる。一方で、偏光板Ｇ：タイプ（２）は、Ｓ偏光を有する光を透過して、Ｐ偏光を有する光を遮光する素子である。偏光板Ｇ：タイプ（２）は、例えば、光源１０が発する光がＳ偏光に揃えられる場合に用いられる。
【００６８】
第１に、光源１０が発する光がＰ偏光に揃えられるケースにおいて、偏光状態調整素子Ｙｅ：タイプ（１）を用いる場合について考えると、クロスダイクロイックキューブ６０に到達する黄成分光の光量は、高電圧印加状態で最大となる。一方で、低電圧印加状態では、黄成分光の偏光方向（Ｓ偏光）が緑成分光の偏光方向（Ｐ偏光）と異なるため、Ｓ偏光の黄成分光は、偏光板Ｇ：タイプ（１）で遮光される。
【００６９】
第２に、光源１０が発する光がＰ偏光に揃えられるケースにおいて、偏光状態調整素子Ｙｅ：タイプ（２）を用いる場合について考えると、クロスダイクロイックキューブ６０に到達する黄成分光の光量は、低電圧印加状態で最大となる。一方で、高電圧印加状態状態では、黄成分光の偏光方向（Ｓ偏光）が緑成分光の偏光方向（Ｐ偏光）と異なるため、Ｓ偏光の黄成分光は、偏光板Ｇ：タイプ（１）で遮光される。
【００７０】
第３に、光源１０が発する光がＳ偏光に揃えられるケースにおいて、偏光状態調整素子Ｙｅ：タイプ（１）を用いる場合について考えると、クロスダイクロイックキューブ６０に到達する黄成分光の光量は、低電圧印加状態最大となる。一方で、高電圧印加状態では、黄成分光の偏光方向（Ｐ偏光）が緑成分光の偏光方向（Ｓ偏光）と異なるため、Ｐ偏光の黄成分光は、偏光板Ｇ：タイプ（２）で遮光される。
【００７１】
第４に、光源１０が発する光がＳ偏光に揃えられるケースにおいて、偏光状態調整素子Ｙｅ：タイプ（２）を用いる場合について考えると、クロスダイクロイックキューブ６０に到達する黄成分光の光量は、高電圧印加状態で最大となる。一方で、低電圧印加状態では、黄成分光の偏光方向（Ｐ偏光）が緑成分光の偏光方向（Ｓ偏光）と異なるため、Ｐ偏光の黄成分光は、偏光板Ｇ：タイプ（２）で遮光される。
【００７２】
（投写型映像表示装置の機能）
以下において、第１実施形態に係る投写型映像表示装置の機能について、図面を参照しながら説明する。図１１は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の機能を示すブロック図である。
【００７３】
図１１に示すように、投写型映像表示装置１００は、信号受付部２１０と、制御部２２０とを含む制御ユニット２００を備える。
【００７４】
信号受付部２１０は、映像入力信号を受付ける。例えば、信号受付部２１０は、映像入力信号から色信号を分離する色分離ブロックから各色信号（赤用入力信号（Ｒ信号）、緑用入力信号（Ｇ信号）及び青用入力信号（Ｂ信号））を取得する。
【００７５】
第１に、制御部２２０は、信号受付部２１０から取得した各色信号に基づいて、各液晶パネル５０（液晶パネル５０Ｒ、液晶パネル５０Ｇ、液晶パネル５０Ｂ）の変調量を制御する。制御部２２０は、各色信号を各液晶パネルに出力する。
【００７６】
第２に、制御部２２０は、偏光状態調整素子５０Ｙｅに印加する電圧を制御する。制御部２２０は、電圧を制御するための制御信号を偏光状態調整素子５０Ｙｅに出力する。
【００７７】
具体的には、制御部２２０は、黄成分光を利用するケース（例えば、輝度優先モード）では、高電圧を印加するための制御信号を偏光状態調整素子５０Ｙｅに出力する。これによって、偏光状態調整素子５０Ｙｅは、整列配向状態へ遷移する。
【００７８】
一方で、制御部２２０は、黄成分光を利用しないケース（色再現優先モード）では、低電圧を印加するための制御信号を偏光状態調整素子５０Ｙｅに出力する。これによって、偏光状態調整素子５０Ｙｅは、ベント配向状態へ遷移する。
【００７９】
さらに、制御部２２０は、偏光状態調整素子５０Ｙｅに高電圧を印加するリフレッシュ動作を制御する。制御部２２０は、所定のタイミングでリフレッシュ動作を行う。例えば、制御部２２０は、１フレーム毎にリフレッシュ動作を行う。
【００８０】
以下において、リフレッシュ動作を行うタイミングについて、図１２を参照しながら説明する。図１２は、映像入力信号、同期信号及び制御信号の関係を示すタイミング図である。なお、同期信号は、フレームの同期をとるための信号である。
【００８１】
図１２に示すように、映像入力信号（赤用入力信号、緑用入力信号及び青用入力信号）は１フレーム毎に入力される。図１２では、１フレーム毎に入力された映像入力信号によって映像が表示される期間（表示期間）が示されている。各フレームの表示期間の間には、ブランク期間が設けられている。
【００８２】
同期信号は１フレーム毎に入力される。同期信号は、例えば、時間軸上におけるフレームの先頭位置で入力される。
【００８３】
高電圧を印加するための制御信号は、ブランク期間において偏光状態調整素子５０Ｙｅに出力される。すなわち、制御部２２０は、ブランク期間において、１フレーム毎にリフレッシュ動作を行う。
【００８４】
（各色成分光の光量）
以下において、各色成分光の光量について、図面を参照しながら説明する。図１３は、第１実施形態に係る各色成分光の光量を示す図である。
【００８５】
ここで、光源１０が発する光の光量は、光源１０が発する光の比視感度と光源１０が発するエネルギーとの積である。光源１０が発する光の光量は、緑の波長帯及び黄の波長帯でピークを有する。
【００８６】
図１３に示すように、光源１０が発する光の比視感度は、光源１０が発する光のエネルギーが同じ場合の最大感度に対する波長ごとの感度の比率（相対値）である。光源１０が発する光の比視感度は、緑の波長帯でピークを有しており、緑の波長帯から長波長（又は、短波長）となるに従って減少する。
【００８７】
光源１０が発する光の特性から分かるように、スクリーン（不図示）上などに投写される映像の輝度向上を図るために、赤の波長帯を有する光（赤成分光）、緑の波長帯を有する光（緑成分光）、青の波長帯を有する光（青成分光）に加えて、黄の波長帯を有する光（黄成分光）を利用することが好ましい。
【００８８】
（作用及び効果）
第１実施形態では、偏光状態調整素子５０Ｙｅから出射された緑成分光及び黄成分光は、液晶パネル５０Ｇ側に導かれる。液晶パネル５０Ｇから出射された光は、クロスダイクロイックキューブ６０に導かれる。従って、赤成分光、緑成分光及び青成分光に加えて、黄成分光を利用する場合であっても、クロスダイクロイックキューブ６０に入射する光は３種類である。この結果、投写レンズユニット１１０の設計を変更する必要がなく、装置全体のコスト上昇を抑制することができる。
【００８９】
第１実施形態では、偏光状態調整素子５０Ｙｅは、電圧印加状態に依存せずに、緑成分光の偏光状態を調整せずに緑成分光を透過する。一方で、偏光状態調整素子５０Ｙｅは、電圧印加状態に応じて、黄成分光の偏光状態を調整して黄成分光を透過する。黄成分光の偏光状態が緑成分光の偏光状態と揃っているか否かに応じて、クロスダイクロイックキューブ６０に導かれる黄成分光の光量が制御される。従って、輝度を優先するケース（例えば、輝度優先モード）では、偏光状態調整素子５０Ｙｅに印加する電圧の制御によって黄成分光を利用することができる。一方で、色再現性を優先するケース（例えば、色再現優先モード）では、偏光状態調整素子５０Ｙｅに印加する電圧の制御によって黄成分光を利用しないことができる。
【００９０】
第１実施形態では、制御部２２０は、偏光状態調整素子５０Ｙｅに高電圧を印加するリフレッシュ動作を制御する。具体的には、制御部２２０は、ブランク期間において１フレーム毎にリフレッシュ動作を行う。これによって、偏光状態調整素子５０Ｙｅがスプレイ配向状態へ遷移することを抑制して、ベント配向状態と整列配向状態との間で偏光状態調整素子５０Ｙｅの配向状態を切り替えることができる。この結果、配向状態の切り替えに係る応答性の向上を図ることができる。
【００９１】
［変更例１］
以下において、第１実施形態の変更例１について、図面を参照しながら説明する。以下においては、第１実施形態との相違点について主として説明する。
【００９２】
変更例１では、偏光状態調整素子５０Ｙｅとして、低電圧印加状態で黄成分光の偏光方向のみを９０°回転させる素子を用いる（図１０に示すタイプ（１））。
【００９３】
制御部２２０は、１フレーム毎にリフレッシュ動作を行わずに、以下に示すタイミングでリフレッシュ動作を行う。具体的には、制御部２２０は、低電圧印加状態が所定期間以上継続している場合に、輝度を優先すべきフレームでリフレッシュ動作を行う。
【００９４】
輝度を優先すべきフレームは、例えば、所定輝度よりも高い輝度を有するフレーム、所定彩度よりも低い彩度を有するフレームなどである。
【００９５】
（作用及び効果）
変更例１では、制御部２２０は、低電圧印加状態が所定期間以上継続している場合に、輝度を優先すべきフレームでリフレッシュ動作を行う。制御部２２０は、高電圧の印加による黄成分光の重畳（利用）に起因する悪影響を抑制しながら、リフレッシュ動作を行うことができる。また、１フレーム毎にリフレッシュ動作を行う場合に比べて、制御部２２０の処理負荷等が軽減する。
【００９６】
［変更例２］
以下において、第１実施形態の変更例２について、図面を参照しながら説明する。以下においては、第１実施形態との相違点について主として説明する。
【００９７】
変更例２では、偏光状態調整素子５０Ｙｅとして、高電圧印加状態で黄成分光の偏光方向のみを９０°回転させる素子を用いる（図１０に示すタイプ（２））。
【００９８】
制御部２２０は、１フレーム毎にリフレッシュ動作を行わずに、以下に示すタイミングでリフレッシュ動作を行う。具体的には、制御部２２０は、低電圧印加状態が所定期間以上継続している場合に、色再現性を優先すべきフレームでリフレッシュ動作を行う。
【００９９】
色再現性を優先すべきフレームは、例えば、所定輝度よりも低い輝度を有するフレーム、所定彩度よりも高い彩度を有するフレームなどである。
【０１００】
（作用及び効果）
変更例２では、制御部２２０は、低電圧印加状態が所定期間以上継続している場合に、色再現性を優先すべきフレームでリフレッシュ動作を行う。制御部２２０は、高電圧の印加による黄成分光の遮光（非利用）に起因する悪影響を抑制しながら、リフレッシュ動作を行うことができる。また、１フレーム毎にリフレッシュ動作を行う場合に比べて、制御部２２０の処理負荷等が軽減する。
【０１０１】
［変更例３］
以下において、第１実施形態の変更例３について図面を参照しながら説明する。変更例３では、上述した偏光状態調整素子５０Ｙｅの構成について詳述する。変更例３では、偏光状態調整素子５０Ｙｅは解像度を有する。すなわち、偏光状態調整素子５０Ｙｅは複数の分割領域によって構成されており、電圧印加状態を分割領域毎に制御可能である。
【０１０２】
（光変調素子の構成）
以下において、変更例３係る光変調素子の構成について、図面を参照しながら説明する。図１４は、変更例３に係る偏光状態調整素子５０Ｙｅの構成を示す図である。なお、図１４は、偏光状態調整素子５０Ｙｅの光入射面（又は、光出射面）側から偏光状態調整素子５０Ｙｅを見た図である。
【０１０３】
図１４に示すように、偏光状態調整素子５０Ｙｅは、複数のセグメント３１０と、複数の透明電極３２０とを有する。
【０１０４】
セグメント３１０は、マトリクス状に配置されており、４つの領域（領域Ａ〜領域Ｄ）として捉えることができる。
【０１０５】
偏光状態調整素子５０Ｙｅの上半分に設けられた領域（領域Ａ及び領域Ｂ）では、セグメント３１０の位置が上方向となるに従って、セグメント３１０の面積が小さくなっている。一方で、偏光状態調整素子５０Ｙｅの下半分に設けられた領域（領域Ｃ及び領域Ｄ）では、セグメント３１０の位置が下方向となるに従って、セグメント３１０の面積が小さくなっている。
【０１０６】
一方で、偏光状態調整素子５０Ｙｅの左半分に設けられた領域（領域Ａ及び領域Ｄ）では、各セグメント３１０の左側に透明電極３２０が設けられている。偏光状態調整素子５０Ｙｅの右半分に設けられた領域（領域Ｂ及び領域Ｃ）では、各セグメント３１０の右側に透明電極３２０が設けられている。
【０１０７】
ここで、セグメント３１１−１〜セグメント３１１−４を例に挙げて、各セグメント３１０の構成についてさらに詳細に説明する。
【０１０８】
セグメント３１１−１の上側に設けられたセグメント３１１−２の面積は、セグメント３１１−１に接続された透明電極３２２−１の幅分だけ、セグメント３１１−１の面積よりも小さい。
【０１０９】
セグメント３１１−２の上側に設けられたセグメント３１１−３の面積は、セグメント３１１−２に接続された透明電極３２２−２の幅分だけ、セグメント３１１−２の面積よりもさらに小さい。すなわち、セグメント３１１−３の面積は、透明電極３２２−１及び透明電極３２２−２の幅分だけ、セグメント３１１−１の面積よりも小さい。
【０１１０】
セグメント３１１−３の上側に設けられたセグメント３１１−４の面積は、セグメント３１１−３に接続された透明電極３２２−３の幅分だけ、セグメント３１１−３の面積よりもさらに小さい。すなわち、セグメント３１１−４の面積は、透明電極３２２−１〜透明電極３２２−３の幅分だけ、セグメント３１１−１の面積よりも小さい。
【０１１１】
透明電極３２０は、透明な部材によって構成されており、各セグメント３１０にそれぞれ接続されている。また、透明電極３２０は、セグメント３１０の面積の縮小によって空いたスペースに設けられている。
【０１１２】
偏光状態調整素子５０Ｙｅの上半分に設けられた領域（領域Ａ及び領域Ｂ）では、透明電極３２０は、偏光状態調整素子５０Ｙｅの上側に設けられたＦＰＣ；Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ（不図示）に接続されている。偏光状態調整素子５０Ｙｅの下半分に設けられた領域（領域Ｃ及び領域Ｄ）では、透明電極３２０は、偏光状態調整素子５０Ｙｅの下側に設けられたＦＰＣ（不図示）に接続されている。
【０１１３】
なお、変更例３では、ＦＰＣが偏光状態調整素子５０Ｙｅの上下に設けられているケースについて例示したが、これに限定されるものではない。具体的には、ＦＰＣが偏光状態調整素子５０Ｙｅの左右に設けられてもよい。この場合には、図１４に示した構成を９０°回転させればよいことは勿論である。
【０１１４】
また、変更例３では、図１４に示した構成を有する光変調素子の一例として偏光状態調整素子５０Ｙｅを例示したが、各液晶パネル５０が図１４に示した構成を有していてもよいことは勿論である。
【０１１５】
（作用及び効果）
変更例３では、偏光状態調整素子５０Ｙｅの厚み方向に透明電極３２０を引き回すことが好ましくないケース、すなわち、光入射面（光出射面）内において透明電極３２０を引き回すことが好ましいケースにおいて、透明電極３２０が設けられるスペースを効率的に小さくすることができる。すなわち、偏光状態調整素子５０Ｙｅにおいて各セグメント３１０が占める割合が高くなり、各セグメント３１０による変調の効果を十分に得ることができる。
【０１１６】
各セグメント３１０に接続された電極として透明電極３２０を用いることによって、電極による光利用効率の低下を抑制することができる。
【０１１７】
偏光状態調整素子５０Ｙｅの上下にＦＰＣが設けられていることによって、透明電極３２０の長さが短くなるため、透明電極３２０の電気抵抗を小さくすることができ、透明電極３２０の幅を狭くすることができる。
【０１１８】
［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【０１１９】
例えば、上述した実施形態では、黄成分光に重畳される重畳成分光は緑成分光であるが、これに限定されるものではない。黄成分光に重畳される重畳成分光は赤成分光であってもよい。この場合に、赤成分光は、黄成分光とともに偏光状態調整素子５０Ｙｅに入射する。但し、黄色は青色の補色であるため、黄成分光に重畳される重畳成分光は青成分光ではないことが好ましいことに留意すべきである。
【０１２０】
上述した実施形態では、第４色成分光が黄成分光であるが、これに限定されるものではない。第４色成分光は、シアン成分光、マゼンタ成分光などであってもよい。具体的には、シアン成分光に重畳される重畳成分光は緑成分光又は青成分光であることが好ましい。マゼンタ成分光に重畳される重畳成分光は赤成分光又は青成分光であることが好ましい。
【０１２１】
上述した実施形態では、第４色成分光が単一の色成分光であるが、これに限定されるものではない。第４色成分光は複数の色成分光であってもよい。
【０１２２】
上述した実施形態では、偏光状態調整素子は解像度を有していない偏光状態調整素子５０Ｙｅであることを前提としているが、これに限定されるものではない。具体的には、偏光状態調整素子は解像度を有する第４色用液晶パネルであってもよい。この場合には、第４色用液晶パネルの解像度は、電極などによる透過率の低下を防ぐために、液晶パネル５０Ｒ、液晶パネル５０Ｇ及び液晶パネル５０Ｂの解像度よりも低いことが好ましい。但し、第４色用液晶パネルの解像度は、液晶パネル５０Ｒ、液晶パネル５０Ｇ及び液晶パネル５０Ｂの解像度と同等であってもよいことに留意すべきである。
【０１２３】
上述した実施形態に係る偏光状態調整素子としては、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ）液晶を用いることができる。また、偏光状態調整素子として、ＶＡ（Ｖｉｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）液晶やＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る偏光状態調整素子５０Ｙｅを説明するための図である。
【図３】第１実施形態に係る偏光状態調整素子５０Ｙｅを説明するための図である。
【図４】第１実施形態に係る偏光状態調整素子５０Ｙｅを説明するための図である。
【図５】第１実施形態に係る偏光状態調整素子５０Ｙｅ近傍の拡大図である。
【図６】第１実施形態に係る偏光状態調整素子５０Ｙｅ近傍の拡大図である。
【図７】第１実施形態に係る偏光状態調整素子５０Ｙｅの構成を示す図である。
【図８】第１実施形態に係る偏光状態調整素子５０Ｙｅの構成を示す図である。
【図９】第１実施形態に係る偏光状態調整素子５０Ｙｅの構成を示す図である。
【図１０】第１実施形態に係る偏光状態調整素子５０Ｙｅの機能を示す図である。
【図１１】第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の機能を示す図である。
【図１２】第１実施形態に係る映像入力信号、同期信号及び制御信号の関係を示すタイミング図である。
【図１３】第１実施形態に係る各色成分光の光量を示す図である。
【図１４】第１実施形態の変更例３に係る偏光状態調整素子５０Ｙｅの構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１０・・・光源、２０・・・ＵＶ／ＩＲカットフィルタ、３０・・・フライアイレンズユニット、４０・・・ＰＢＳアレイ、５０・・・液晶パネル、５０Ｙｅ・・・偏光状態調整素子、５１、５２・・・偏光板、６０・・・クロスダイクロイックキューブ、７１〜７６・・・ミラー、８１〜８５・・・レンズ、１００・・・投写型映像表示装置、１１０・・・投写レンズユニット、１２０・・・照明ユニット、２００・・・制御部、２１０・・・信号受付部、２２０・・・制御部、３１０・・・セグメント、３２０・・・透明電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤成分光、緑成分光及び青成分光に加えて、第４色成分光を利用する投写型映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、３色の光に対応する３つの光変調素子と、３つの光変調素子から出射される光を合成するクロスダイクロイックキューブと、クロスダイクロイックキューブで合成された光を投写する投写手段とを有する投写型映像表示装置が知られている。
【０００３】
ここで、クロスダイクロイックキューブは、光が入射する３つの光入射面と、光が出射する１つの光出射面とを有している。従って、クロスダイクロイックキューブに入射する光が３色である場合には、投写型映像表示装置は、一つのクロスダイクロイックキューブを有していれば足りる。
【０００４】
一方で、色再現性や輝度の向上を目的として、４色以上の光を利用する投写型映像表示装置が提案されている。例えば、投写型映像表示装置は、赤、緑及び青の３色に加えて、オレンジ、黄又はシアンを利用することによって、色再現性や輝度の向上を図っている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−２８７２４７号公報（請求項１、請求項４、図１など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、投写型映像表示装置が４色以上の光を有する場合には、一つのクロスダイクロイックキューブで４色以上の光を合成することができない。従って、投写型映像表示装置は、複数のダイクロイックキューブ（又は、クロスダイクロイックキューブ）を有する必要がある。
【０００６】
例えば、４色の光の合成が必要である場合には、投写型映像表示装置は、２色の光が合成された合成光を２つ取得して、２つの合成光をさらに合成することによって、４色の合成光を取得する。なお、投写型映像表示装置は、３色の光が合成された合成光を取得して、合成光と１色の光とを合成することによって、４色の合成光を取得してもよい。投写型映像表示装置は、２色の光が合成された合成光を取得して、合成光と２色の光とを合成することによって、４色の合成光を取得してもよい。
【０００７】
ここで、光変調素子と投写手段との間に、複数のダイクロイックキューブ（又は、クロスダイクロイックキューブ）を設ける必要がある。従って、投写手段のバックフォーカスが長くなる。
【０００８】
この結果、３色の光を利用する投写型映像表示装置で用いられる投写手段を転用することができないため、投写型映像表示装置のコストが全体として上昇してしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、４色以上の光を利用する場合であっても、装置全体のコスト上昇を抑制することを可能とする投写型映像表示装置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】
【００１０】
一の特徴では、投写型映像表示装置は、赤用入力信号に応じて赤成分光を変調する赤光変調素子（液晶パネル５０Ｒ）と、緑用入力信号に応じて緑成分光を変調する緑光変調素子（液晶パネル５０Ｇ）と、青用入力信号に応じて青成分光を変調する青光変調素子（液晶パネル５０Ｂ）と、第４色成分光の偏光状態を調整する偏光状態調整素子（偏光状態調整素子５０Ｙｅ）とを備える。投写型映像表示装置は、前記赤光変調素子、前記緑光変調素子及び前記青光変調素子から出射された光を合成する色合成部（クロスダイクロイックキューブ６０）と、前記偏光状態調整素子に印加する電圧を制御する制御部（制御部２２０）とを備える。前記赤成分光、前記緑成分光及び前記青成分光のうち、いずれかの色成分光である重畳成分光は、前記第４色成分光とともに偏光状態調整素子に入射する。前記偏光状態調整素子は、前記重畳成分光を透過する。前記偏光状態調整素子は、前記低電圧印加状態と前記高電圧印加状態との切り替えに応じて、前記第４色成分光の偏光状態を調整して前記第４色成分光を透過する。前記制御部は、前記偏光状態調整素子に高電圧を印加するリフレッシュ動作を制御する。
【００１１】
上述した特徴において、前記赤用入力信号、前記緑用入力信号及び前記青用入力信号は１フレーム毎に入力される。前記制御部は、１フレーム毎に前記リフレッシュ動作を行う。
【００１２】
上述した特徴において、前記偏光状態調整素子から出射された前記重畳成分光及び前記第４色成分光は、前記赤光変調素子、前記緑光変調素子及び前記青光変調素子のうち、前記重畳成分光に対応する光変調素子である特定の光変調素子に入射する。前記高電圧印加状態において、前記特定の光変調素子に入射する前記第４色成分光の偏光状態は、前記重畳成分光と揃っている。前記制御部は、前記低電圧印加状態が所定期間以上継続している場合に、色再現性よりも輝度を優先させるべきフレームで前記リフレッシュ動作を行う。
【００１３】
上述した特徴において、前記偏光状態調整素子から出射された前記重畳成分光及び前記第４色成分光は、前記赤光変調素子、前記緑光変調素子及び前記青光変調素子のうち、前記重畳成分光に対応する光変調素子である特定の光変調素子に入射する。前記高電圧印加状態において、前記特定の光変調素子に入射する前記第４色成分光の偏光状態は、前記重畳成分光と異なっている。前記制御部は、前記低電圧印加状態が所定期間以上継続している場合に、輝度よりも色再現性を優先させるべきフレームで前記リフレッシュ動作を行う。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、４色以上の光を利用する場合であっても、装置全体のコスト上昇を抑制することを可能とする投写型映像表示装置を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】
【００１５】
以下において、本発明の実施形態に係る投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
【００１６】
ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１７】
［実施形態の概要］
実施形態に係る投写型映像表示装置は、赤成分光、緑成分光及び青成分光に加えて、黄成分光を利用する。黄成分光は、緑成分光とともに、偏光状態調整素子に入射する。偏光状態調整素子から出射された緑成分光及び黄成分光は、緑光変調素子に入射する。
【００１８】
偏光状態調整素子は、高電圧印加状態と低電圧印加状態との切り替えに依存せずに、緑成分光の変更状態を調整せずに緑成分光を透過する。一方で、偏光状態調整素子は、高電圧印加状態と低電圧印加状態との切り替えに応じて、黄成分光の変更状態を調整して黄成分光を透過する。
【００１９】
制御部は、偏光状態調整素子に印加する電圧を制御する。具体的には、制御部は、高電圧又は低電圧の印加によって、黄成分光の偏光状態を調整する。制御部は、偏光状態調整素子に高電圧を印加するリフレッシュ動作を所定タイミングで行う。
【００２０】
このような構成によれば、偏光状態調整素子から出射された緑成分光及び黄成分光は、緑光変調素子側に導かれる。緑光変調素子から出射された光は、色合成部に導かれる。従って、赤成分光、緑成分光及び青成分光に加えて、黄成分光を利用する場合であっても、色合成部に入射する光は３種類である。この結果、投写手段の設計を変更する必要がなく、装置全体のコスト上昇を抑制することができる。
【００２１】
また、偏光状態調整素子の電圧印加状態に応じて、クロスダイクロイックキューブ６０に導かれる黄成分光の光量が制御される。従って、輝度を優先するケース（例えば、輝度優先モード）では、黄成分光を利用することができる。一方で、色再現性を優先するケース（例えば、色再現優先モード）では、黄成分光を利用しないことができる。
【００２２】
さらに、制御部は、偏光状態調整素子に高電圧を印加するリフレッシュ動作を制御する。これによって、偏光状態調整素子がスプレイ配向状態へ遷移することを抑制して、ベント配向状態と整列配向状態との間で偏光状態調整素子の配向状態を切り替えることができる。この結果、配向状態の切り替えに係る応答性の向上を図ることができる。
【００２３】
実施形態では、第４色成分光として黄成分光を例示するが、第４色成分光は、これに限定されるものではない。第４色成分光は、マゼンタ成分光又はシアン成分光であってもよい。
【００２４】
実施形態では、重畳成分光として緑成分光を例示するが、重畳成分光は、これに限定されるものではない。重畳成分光は、赤成分光又は青成分光であってもよい。
【００２５】
［第１実施形態］
（投写型映像表示装置の構成）
以下において、第１実施形態に係る投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００を示す図である。
【００２６】
図１に示すように、投写型映像表示装置１００は、投写レンズユニット１１０と、照明ユニット１２０とを有する。投写型映像表示装置１００は、後述するように、赤成分光、緑成分光及び青成分光に加えて、黄成分光を第４色成分光として利用する。
【００２７】
投写レンズユニット１１０は、照明ユニット１２０から出射された映像光を拡大して、スクリーン（不図示）上に映像光を投写する。
【００２８】
照明ユニット１２０は、光源１０と、ＵＶ／ＩＲカットフィルタ２０と、フライアイレンズユニット３０と、ＰＢＳアレイ４０と、複数の液晶パネル５０（液晶パネル５０Ｒ、液晶パネル５０Ｇ及び液晶パネル５０Ｂ）と、偏光状態調整素子５０Ｙｅと、クロスダイクロイックキューブ６０とを備える。
【００２９】
光源１０は、白色光を発するＵＨＰランプなどである。すなわち、光源１０が発する光は、赤成分光、緑成分光、青成分光及び黄成分光を少なくとも含む。
【００３０】
ＵＶ／ＩＲカットフィルタ２０は、可視光成分（赤成分光、緑成分光及び青成分光）を透過する。ＵＶ／ＩＲカットフィルタ２０は、赤外光成分や紫外光成分を遮光する。
【００３１】
フライアイレンズユニット３０は、光源１０が発する光を均一化する。具体的には、フライアイレンズユニット３０は、フライアイレンズ３０ａ及びフライアイレンズ３０ｂによって構成される。フライアイレンズ３０ａ及びフライアイレンズ３０ｂは、それぞれ、複数の微少レンズによって構成される。各微少レンズは、光源１０が発する光が液晶パネル５０の全面に照射されるように、光源１０が発する光を集光する。
【００３２】
ＰＢＳアレイ４０は、フライアイレンズユニット３０から出射された光の偏光状態を揃える。例えば、ＰＢＳアレイ４０は、フライアイレンズユニット３０から出射された光をＳ偏光（又はＰ偏光）に揃える。
【００３３】
液晶パネル５０Ｒは、赤成分光の偏光方向を回転させることによって赤成分光を変調する。液晶パネル５０Ｒに光が入射する側には、一の偏光方向を有する光（例えば、Ｐ偏光）を透過して、他の偏光方向を有する光（例えば、Ｓ偏光）を遮光する偏光板５１Ｒが設けられる。一方で、液晶パネル５０Ｒから光が出射する側には、他の偏光方向を有する光（例えば、Ｓ偏光）を透過して、一の偏光方向を有する光（例えば、Ｐ偏光）を遮光する偏光板５２Ｒが設けられる。
【００３４】
従って、液晶パネル５０Ｒが赤成分光の偏光方向を回転させない場合には、偏光板５１Ｒを透過した赤成分光が偏光板５２Ｒで遮光されるため、赤成分光がクロスダイクロイックキューブ６０に照射されない。一方で、液晶パネル５０Ｒが赤成分光の偏光方向を回転させた場合には、偏光板５１Ｒを透過した赤成分光が偏光板５２Ｒを透過するため、赤成分光がクロスダイクロイックキューブ６０に照射される。
【００３５】
同様に、液晶パネル５０Ｇは、緑成分光及び黄成分光の偏光方向を回転させることによって緑成分光及び黄成分光を変調する。液晶パネル５０Ｇに光が入射する側には、一の偏光方向を有する光を透過して、他の偏光方向を有する光を遮光する偏光板５１Ｇが設けられる。一方で、液晶パネル５０Ｇから光が出射する側には、他の偏光方向を有する光を透過して、一の偏光方向を有する光を遮光する偏光板５２Ｇが設けられる。
【００３６】
液晶パネル５０Ｂは、青成分光の偏光方向を回転させることによって青成分光を変調する。液晶パネル５０Ｂに光が入射する側には、一の偏光方向を有する光を透過して、他の偏光方向を有する光を遮光する偏光板５１Ｂが設けられる。一方で、液晶パネル５０Ｂから光が出射する側には、他の偏光方向を有する光を透過して、一の偏光方向を有する光を遮光する偏光板５２Ｂが設けられる。
【００３７】
ここで、各液晶パネル５０には、コントラスト比や透過率を向上させる補償板が設けられていてもよい。また、各偏光板は、偏光板に入射する光の光量や熱負担を軽減させるプリ偏光板を有していてもよい。
【００３８】
偏光状態調整素子５０Ｙｅは、黄成分光の偏光状態を調整することによって黄成分光を変調する。一方で、偏光状態調整素子５０Ｙｅは、緑成分光の偏光状態を調整せずに緑成分光を透過する。
【００３９】
具体的には、偏光状態調整素子５０Ｙｅは、自素子に印加される電圧の状態に応じて、自素子に入射した直線偏光の偏光状態を調整可能な素子である。電圧印加状態は、電圧が印加されていない無電圧印加状態、低電圧が印加される低電圧印加状態、高電圧が印加される高電圧印加状態である。
【００４０】
例えば、偏光状態調整素子５０Ｙｅは、高電圧印加状態において、自素子に入射する直線偏光（黄成分光）の偏光方向を回転せずに直線偏光をそのまま出射する。一方で、偏光状態調整素子５０Ｙｅは、低電圧印加状態において、自素子に入射する直線偏光（黄成分光）の偏光方向を略９０°回転して、偏光方向が略９０°回転された直線偏光を出射する。
【００４１】
なお、偏光状態調整素子５０Ｙｅによる黄成分光の偏光状態の調整によって、偏光状態調整素子５０Ｙｅの光出射側に設けられた偏光板５１Ｇを透過する黄成分光の光量が制御される。
【００４２】
偏光状態調整素子５０Ｙｅとしては、ノッチフィルタタイプの素子とエッジフィルタタイプの素子とが考えられる。
【００４３】
ノッチフィルタタイプの素子は、特定波長帯域を有する光の偏光状態のみを調整することが可能である。例えば、ノッチフィルタタイプの素子は、緑よりも長波長帯域、すなわち、黄色の波長帯域を有する光の偏光状態のみを調整する。ノッチフィルタタイプの素子を用いることによって、不要光（例えば、黄成分光）を削減することが可能である。
【００４４】
エッジフィルタタイプの素子は、特定波長帯域を有する光の偏光状態を調整せずに、他の波長帯域を有する光の偏光状態を調整することが可能である。例えば、エッジフィルタタイプの素子は、緑の波長帯域を有する光の偏光状態を調整せずに、緑よりも長波長帯域及び短波長帯域を有する光の偏光状態を調整する。エッジフィルタタイプの素子を用いることによって、特定波長帯域を有する光（例えば、緑成分光）の色純度を高めることが可能である。
【００４５】
例えば、図２に示すように、偏光状態調整素子５０Ｙｅは、偏光状態調整素子５０Ｙｅに高電圧が印加される高電圧印加状態では、緑成分光及び黄成分光の偏光方向を回転させずに、緑成分光及び黄成分光を透過する。
【００４６】
一方で、図３に示すように、偏光状態調整素子５０Ｙｅは、偏光状態調整素子５０Ｙｅに低電圧が印加される低電圧印加状態では、黄成分光の偏光方向のみを９０°回転させて、緑成分光及び黄成分光を透過する。
【００４７】
ここで、偏光状態調整素子５０Ｙｅから出射された黄成分光及び緑成分光は、偏光板５１Ｇに照射される。偏光板５１Ｇは、一の偏光方向を有する光（例えば、Ｓ偏光）を透過して、他の偏光方向を有する光（例えば、Ｐ偏光）を遮光する。従って、偏光状態調整素子５０Ｙｅが黄成分光の偏光方向を回転させるか否かによって、クロスダイクロイックキューブ６０に到達する黄成分光の光量が制御される。
【００４８】
ここでは、偏光状態調整素子５０Ｙｅとして、エッジフィルタタイプの素子を用いるケースについて説明する。図４は、第１実施形態に係るエッジフィルタタイプの素子を説明するための図である。図４では、縦軸は、色成分光の偏光状態を調整せずに色成分光を透過する率（透過率）を示す。従って、透過率が高いほど、色成分光の偏光状態が調整されない。透過率が低いほど、色成分光の偏光状態が調整される。
【００４９】
図４に示すように、偏光状態調整素子５０Ｙｅは、高電圧が印加される高電圧印加状態において、緑成分光及び黄成分光の偏光状態を調整せずに緑成分光及び黄成分光を透過する。
【００５０】
一方で、偏光状態調整素子５０Ｙｅは、低電圧が印加される低電圧印加状態において、黄成分光の偏光状態を調整して、緑成分光及び黄成分光を透過する。
【００５１】
ここで、クロスダイクロイックキューブ６０に導かれる黄成分光の光量が制御される構成について、図５及び図６を参照しながら説明する。図５及び図６は、偏光状態調整素子５０Ｙｅ近傍の拡大図である。図５及び図６では、ＰＢＳアレイ４０によって色成分光がＳ偏光に揃えられているケースについて例示する。
【００５２】
図５に示すように、高電圧印加状態においては、偏光状態調整素子５０Ｙｅが緑成分光及び黄成分光の偏光状態を調整しない。従って、緑成分光及び黄成分光は、偏光板５１Ｇを透過する。
【００５３】
一方で、図６に示すように、低電圧印加状態においては、偏光状態調整素子５０Ｙｅが黄成分光の偏光状態を調整する。従って、緑成分光は、偏光板５１Ｇを透過するが、黄成分光は、偏光板５１Ｇで遮光される。
【００５４】
クロスダイクロイックキューブ６０は、液晶パネル５０Ｒ、液晶パネル５０Ｇ及び液晶パネル５０Ｂから出射される光を合成する。すなわち、クロスダイクロイックキューブ６０は、液晶パネル５０Ｒから出射される赤成分光、液晶パネル５０Ｇから出射される緑成分光及び黄成分光、及び、液晶パネル５０Ｂから出射される青成分光を合成する。また、クロスダイクロイックキューブ６０は、赤成分光、緑成分光、青成分光及び黄成分光を含む合成光（映像光）を投写レンズユニット１１０側に出射する。
【００５５】
図１に戻って、照明ユニット１２０は、複数のミラー群（ミラー７１〜ミラー７６）を有する。ミラー７１は、赤成分光、緑成分光、青成分光及び黄成分光を反射するミラーである。ミラー７２は、赤成分光、緑成分光及び黄成分光を反射して、青成分光を透過するダイクロイックミラーである。ミラー７３は、緑成分光及び黄成分光を反射して、赤成分光を透過するダイクロイックミラーである。ミラー７４は、青成分光を反射して液晶パネル５０Ｂ側に青成分光を導くミラーである。ミラー７５及びミラー７６は、赤成分光を反射して液晶パネル５０Ｒ側に赤成分光を導くミラーである。
【００５６】
また、照明ユニット１２０は、複数のレンズ群（レンズ８１〜レンズ８５）を有する。レンズ８１は、ＰＢＳアレイ４０から出射された光を集光するコンデンサレンズである。レンズ８２は、ミラー７１で反射された光を集光するコンデンサレンズである。レンズ８３Ｒは、液晶パネル５０Ｒに赤成分光が照射されるように、赤成分光を略平行光化する。レンズ８３Ｇは、液晶パネル５０Ｇに緑成分光が照射されるように、緑成分光を略平行光化する。レンズ８３Ｂは、液晶パネル５０Ｂに青成分光が照射されるように、青成分光を略平行光化する。リレーレンズ８４及びリレーレンズ８５は、赤成分光の拡大を抑制しながら、液晶パネル５０Ｒ上に赤成分光を略結像する。
【００５７】
（偏光状態調整素子の構成）
以下において、第１実施形態に係る偏光状態調整素子の構成について、図面を参照しながら説明する。図７〜図９は、第１実施形態に係る偏光状態調整素子５０Ｙｅの構成を示す図である。
【００５８】
図７〜図９に示すように、偏光状態調整素子５０Ｙｅは、一対の電極と、一対の電極間に設けられた液晶素子とを有する。偏光状態調整素子５０Ｙｅは、液晶素子の配向に応じて、３つの状態を有する。３つの状態は、（ａ）スプレイ配向状態、（ｂ）ベント配向状態及び（ｃ）整列配向状態である。
【００５９】
図７に示すように、（ａ）スプレイ配向状態では、液晶素子の配向がランダムである。一定期間以上に亘って電圧が電極に印加されない場合に、偏光状態調整素子５０Ｙｅはスプレイ配向状態に遷移する。偏光状態調整素子５０Ｙｅの液晶素子は、無電圧印加状態において、スプレイ配向を有する。
【００６０】
図８に示すように、（ｂ）ベント配向状態では、液晶素子の配向が弓なりである。一定期間以上に亘って低電圧が印加される場合に、偏光状態調整素子５０Ｙｅはベント配向状態に遷移する。偏光状態調整素子５０Ｙｅの液晶素子は、低電圧印加状態において、ベント配向を有する。ベント配向状態では、黄成分光の偏光状態が調整される。
【００６１】
図９に示すように、（ｃ）整列配向状態では、液晶素子の配向が整っている。一定期間以上に亘って高電圧が印加される場合に、偏光状態調整素子５０Ｙｅは整列配向状態に遷移する。偏光状態調整素子５０Ｙｅの液晶素子は、高電圧印加状態において、整列配向を有する。ベント配向状態では、黄成分光の偏光状態が調整されない。
【００６２】
ここで、１対の電極から離れた中央付近の液晶素子の配向は、図７に示すスプレイ配向状態において、図８に示すベント配向状態や図９に示す整列配向状態における配向と異なっている。ここで、中央付近の液晶素子は、１対の電極から離れている。従って、電圧の印加に対する応答性については、中央付近の液晶素子は、電極近傍の液晶素子よりも劣っている。
【００６３】
このような背景から、スプレイ配向状態からベント配向状態への遷移に係る応答性は、ベント配向状態から整列配向状態への遷移に係る応答性や整列配向状態からベント配向状態への遷移に係る応答性よりも悪いことに留意すべきである。
【００６４】
（偏光状態調整素子の機能）
以下において、第１実施形態に係る偏光状態調整素子の機能について、図面を参照しながら説明する。図１０は、第１実施形態に係る偏光状態調整素子（偏光状態調整素子５０Ｙｅ）の機能について説明するための図である。
【００６５】
具体的には、図１０では、偏光状態調整素子５０Ｙｅと偏光板５１Ｇとの組合せが示されている。偏光状態調整素子Ｙｅ：タイプ（１）は、低電圧印加状態で黄成分光の偏光方向のみを９０°回転させる素子である。一方で、偏光状態調整素子Ｙｅ：タイプ（２）は、高電圧印加状態で黄成分光の偏光方向のみを９０°回転させる素子である。
【００６６】
なお、タイプ（２）に係る偏光状態調整素子５０Ｙｅは、電圧の印加に依存せずに黄成分光の偏光状態を調整する狭帯域位相差板を有している。上述したように、高電圧印加状態では、液晶素子が整列配向を有するため、黄成分光の偏光状態が調整されないが、狭帯域位相差板によって黄成分光の偏光状態が調整される。結果として、高電圧印加状態で黄成分光の偏光方向のみが調整される。
【００６７】
偏光板Ｇ：タイプ（１）は、Ｐ偏光を有する光を透過して、Ｓ偏光を有する光を遮光する素子である。偏光板Ｇ：タイプ（１）は、例えば、光源１０が発する光がＰ偏光に揃えられる場合に用いられる。一方で、偏光板Ｇ：タイプ（２）は、Ｓ偏光を有する光を透過して、Ｐ偏光を有する光を遮光する素子である。偏光板Ｇ：タイプ（２）は、例えば、光源１０が発する光がＳ偏光に揃えられる場合に用いられる。
【００６８】
第１に、光源１０が発する光がＰ偏光に揃えられるケースにおいて、偏光状態調整素子Ｙｅ：タイプ（１）を用いる場合について考えると、クロスダイクロイックキューブ６０に到達する黄成分光の光量は、高電圧印加状態で最大となる。一方で、低電圧印加状態では、黄成分光の偏光方向（Ｓ偏光）が緑成分光の偏光方向（Ｐ偏光）と異なるため、Ｓ偏光の黄成分光は、偏光板Ｇ：タイプ（１）で遮光される。
【００６９】
第２に、光源１０が発する光がＰ偏光に揃えられるケースにおいて、偏光状態調整素子Ｙｅ：タイプ（２）を用いる場合について考えると、クロスダイクロイックキューブ６０に到達する黄成分光の光量は、低電圧印加状態で最大となる。一方で、高電圧印加状態状態では、黄成分光の偏光方向（Ｓ偏光）が緑成分光の偏光方向（Ｐ偏光）と異なるため、Ｓ偏光の黄成分光は、偏光板Ｇ：タイプ（１）で遮光される。
【００７０】
第３に、光源１０が発する光がＳ偏光に揃えられるケースにおいて、偏光状態調整素子Ｙｅ：タイプ（１）を用いる場合について考えると、クロスダイクロイックキューブ６０に到達する黄成分光の光量は、低電圧印加状態最大となる。一方で、高電圧印加状態では、黄成分光の偏光方向（Ｐ偏光）が緑成分光の偏光方向（Ｓ偏光）と異なるため、Ｐ偏光の黄成分光は、偏光板Ｇ：タイプ（２）で遮光される。
【００７１】
第４に、光源１０が発する光がＳ偏光に揃えられるケースにおいて、偏光状態調整素子Ｙｅ：タイプ（２）を用いる場合について考えると、クロスダイクロイックキューブ６０に到達する黄成分光の光量は、高電圧印加状態で最大となる。一方で、低電圧印加状態では、黄成分光の偏光方向（Ｐ偏光）が緑成分光の偏光方向（Ｓ偏光）と異なるため、Ｐ偏光の黄成分光は、偏光板Ｇ：タイプ（２）で遮光される。
【００７２】
（投写型映像表示装置の機能）
以下において、第１実施形態に係る投写型映像表示装置の機能について、図面を参照しながら説明する。図１１は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の機能を示すブロック図である。
【００７３】
図１１に示すように、投写型映像表示装置１００は、信号受付部２１０と、制御部２２０とを含む制御ユニット２００を備える。
【００７４】
信号受付部２１０は、映像入力信号を受付ける。例えば、信号受付部２１０は、映像入力信号から色信号を分離する色分離ブロックから各色信号（赤用入力信号（Ｒ信号）、緑用入力信号（Ｇ信号）及び青用入力信号（Ｂ信号））を取得する。
【００７５】
第１に、制御部２２０は、信号受付部２１０から取得した各色信号に基づいて、各液晶パネル５０（液晶パネル５０Ｒ、液晶パネル５０Ｇ、液晶パネル５０Ｂ）の変調量を制御する。制御部２２０は、各色信号を各液晶パネルに出力する。
【００７６】
第２に、制御部２２０は、偏光状態調整素子５０Ｙｅに印加する電圧を制御する。制御部２２０は、電圧を制御するための制御信号を偏光状態調整素子５０Ｙｅに出力する。
【００７７】
具体的には、制御部２２０は、黄成分光を利用するケース（例えば、輝度優先モード）では、高電圧を印加するための制御信号を偏光状態調整素子５０Ｙｅに出力する。これによって、偏光状態調整素子５０Ｙｅは、整列配向状態へ遷移する。
【００７８】
一方で、制御部２２０は、黄成分光を利用しないケース（色再現優先モード）では、低電圧を印加するための制御信号を偏光状態調整素子５０Ｙｅに出力する。これによって、偏光状態調整素子５０Ｙｅは、ベント配向状態へ遷移する。
【００７９】
さらに、制御部２２０は、偏光状態調整素子５０Ｙｅに高電圧を印加するリフレッシュ動作を制御する。制御部２２０は、所定のタイミングでリフレッシュ動作を行う。例えば、制御部２２０は、１フレーム毎にリフレッシュ動作を行う。
【００８０】
以下において、リフレッシュ動作を行うタイミングについて、図１２を参照しながら説明する。図１２は、映像入力信号、同期信号及び制御信号の関係を示すタイミング図である。なお、同期信号は、フレームの同期をとるための信号である。
【００８１】
図１２に示すように、映像入力信号（赤用入力信号、緑用入力信号及び青用入力信号）は１フレーム毎に入力される。図１２では、１フレーム毎に入力された映像入力信号によって映像が表示される期間（表示期間）が示されている。各フレームの表示期間の間には、ブランク期間が設けられている。
【００８２】
同期信号は１フレーム毎に入力される。同期信号は、例えば、時間軸上におけるフレームの先頭位置で入力される。
【００８３】
高電圧を印加するための制御信号は、ブランク期間において偏光状態調整素子５０Ｙｅに出力される。すなわち、制御部２２０は、ブランク期間において、１フレーム毎にリフレッシュ動作を行う。
【００８４】
（各色成分光の光量）
以下において、各色成分光の光量について、図面を参照しながら説明する。図１３は、第１実施形態に係る各色成分光の光量を示す図である。
【００８５】
ここで、光源１０が発する光の光量は、光源１０が発する光の比視感度と光源１０が発するエネルギーとの積である。光源１０が発する光の光量は、緑の波長帯及び黄の波長帯でピークを有する。
【００８６】
図１３に示すように、光源１０が発する光の比視感度は、光源１０が発する光のエネルギーが同じ場合の最大感度に対する波長ごとの感度の比率（相対値）である。光源１０が発する光の比視感度は、緑の波長帯でピークを有しており、緑の波長帯から長波長（又は、短波長）となるに従って減少する。
【００８７】
光源１０が発する光の特性から分かるように、スクリーン（不図示）上などに投写される映像の輝度向上を図るために、赤の波長帯を有する光（赤成分光）、緑の波長帯を有する光（緑成分光）、青の波長帯を有する光（青成分光）に加えて、黄の波長帯を有する光（黄成分光）を利用することが好ましい。
【００８８】
（作用及び効果）
第１実施形態では、偏光状態調整素子５０Ｙｅから出射された緑成分光及び黄成分光は、液晶パネル５０Ｇ側に導かれる。液晶パネル５０Ｇから出射された光は、クロスダイクロイックキューブ６０に導かれる。従って、赤成分光、緑成分光及び青成分光に加えて、黄成分光を利用する場合であっても、クロスダイクロイックキューブ６０に入射する光は３種類である。この結果、投写レンズユニット１１０の設計を変更する必要がなく、装置全体のコスト上昇を抑制することができる。
【００８９】
第１実施形態では、偏光状態調整素子５０Ｙｅは、電圧印加状態に依存せずに、緑成分光の偏光状態を調整せずに緑成分光を透過する。一方で、偏光状態調整素子５０Ｙｅは、電圧印加状態に応じて、黄成分光の偏光状態を調整して黄成分光を透過する。黄成分光の偏光状態が緑成分光の偏光状態と揃っているか否かに応じて、クロスダイクロイックキューブ６０に導かれる黄成分光の光量が制御される。従って、輝度を優先するケース（例えば、輝度優先モード）では、偏光状態調整素子５０Ｙｅに印加する電圧の制御によって黄成分光を利用することができる。一方で、色再現性を優先するケース（例えば、色再現優先モード）では、偏光状態調整素子５０Ｙｅに印加する電圧の制御によって黄成分光を利用しないことができる。
【００９０】
第１実施形態では、制御部２２０は、偏光状態調整素子５０Ｙｅに高電圧を印加するリフレッシュ動作を制御する。具体的には、制御部２２０は、ブランク期間において１フレーム毎にリフレッシュ動作を行う。これによって、偏光状態調整素子５０Ｙｅがスプレイ配向状態へ遷移することを抑制して、ベント配向状態と整列配向状態との間で偏光状態調整素子５０Ｙｅの配向状態を切り替えることができる。この結果、配向状態の切り替えに係る応答性の向上を図ることができる。
【００９１】
［変更例１］
以下において、第１実施形態の変更例１について、図面を参照しながら説明する。以下においては、第１実施形態との相違点について主として説明する。
【００９２】
変更例１では、偏光状態調整素子５０Ｙｅとして、低電圧印加状態で黄成分光の偏光方向のみを９０°回転させる素子を用いる（図１０に示すタイプ（１））。
【００９３】
制御部２２０は、１フレーム毎にリフレッシュ動作を行わずに、以下に示すタイミングでリフレッシュ動作を行う。具体的には、制御部２２０は、低電圧印加状態が所定期間以上継続している場合に、輝度を優先すべきフレームでリフレッシュ動作を行う。
【００９４】
輝度を優先すべきフレームは、例えば、所定輝度よりも高い輝度を有するフレーム、所定彩度よりも低い彩度を有するフレームなどである。
【００９５】
（作用及び効果）
変更例１では、制御部２２０は、低電圧印加状態が所定期間以上継続している場合に、輝度を優先すべきフレームでリフレッシュ動作を行う。制御部２２０は、高電圧の印加による黄成分光の重畳（利用）に起因する悪影響を抑制しながら、リフレッシュ動作を行うことができる。また、１フレーム毎にリフレッシュ動作を行う場合に比べて、制御部２２０の処理負荷等が軽減する。
【００９６】
［変更例２］
以下において、第１実施形態の変更例２について、図面を参照しながら説明する。以下においては、第１実施形態との相違点について主として説明する。
【００９７】
変更例２では、偏光状態調整素子５０Ｙｅとして、高電圧印加状態で黄成分光の偏光方向のみを９０°回転させる素子を用いる（図１０に示すタイプ（２））。
【００９８】
制御部２２０は、１フレーム毎にリフレッシュ動作を行わずに、以下に示すタイミングでリフレッシュ動作を行う。具体的には、制御部２２０は、低電圧印加状態が所定期間以上継続している場合に、色再現性を優先すべきフレームでリフレッシュ動作を行う。
【００９９】
色再現性を優先すべきフレームは、例えば、所定輝度よりも低い輝度を有するフレーム、所定彩度よりも高い彩度を有するフレームなどである。
【０１００】
（作用及び効果）
変更例２では、制御部２２０は、低電圧印加状態が所定期間以上継続している場合に、色再現性を優先すべきフレームでリフレッシュ動作を行う。制御部２２０は、高電圧の印加による黄成分光の遮光（非利用）に起因する悪影響を抑制しながら、リフレッシュ動作を行うことができる。また、１フレーム毎にリフレッシュ動作を行う場合に比べて、制御部２２０の処理負荷等が軽減する。
【０１０１】
［変更例３］
以下において、第１実施形態の変更例３について図面を参照しながら説明する。変更例３では、上述した偏光状態調整素子５０Ｙｅの構成について詳述する。変更例３では、偏光状態調整素子５０Ｙｅは解像度を有する。すなわち、偏光状態調整素子５０Ｙｅは複数の分割領域によって構成されており、電圧印加状態を分割領域毎に制御可能である。
【０１０２】
（光変調素子の構成）
以下において、変更例３係る光変調素子の構成について、図面を参照しながら説明する。図１４は、変更例３に係る偏光状態調整素子５０Ｙｅの構成を示す図である。なお、図１４は、偏光状態調整素子５０Ｙｅの光入射面（又は、光出射面）側から偏光状態調整素子５０Ｙｅを見た図である。
【０１０３】
図１４に示すように、偏光状態調整素子５０Ｙｅは、複数のセグメント３１０と、複数の透明電極３２０とを有する。
【０１０４】
セグメント３１０は、マトリクス状に配置されており、４つの領域（領域Ａ〜領域Ｄ）として捉えることができる。
【０１０５】
偏光状態調整素子５０Ｙｅの上半分に設けられた領域（領域Ａ及び領域Ｂ）では、セグメント３１０の位置が上方向となるに従って、セグメント３１０の面積が小さくなっている。一方で、偏光状態調整素子５０Ｙｅの下半分に設けられた領域（領域Ｃ及び領域Ｄ）では、セグメント３１０の位置が下方向となるに従って、セグメント３１０の面積が小さくなっている。
【０１０６】
一方で、偏光状態調整素子５０Ｙｅの左半分に設けられた領域（領域Ａ及び領域Ｄ）では、各セグメント３１０の左側に透明電極３２０が設けられている。偏光状態調整素子５０Ｙｅの右半分に設けられた領域（領域Ｂ及び領域Ｃ）では、各セグメント３１０の右側に透明電極３２０が設けられている。
【０１０７】
ここで、セグメント３１１−１〜セグメント３１１−４を例に挙げて、各セグメント３１０の構成についてさらに詳細に説明する。
【０１０８】
セグメント３１１−１の上側に設けられたセグメント３１１−２の面積は、セグメント３１１−１に接続された透明電極３２２−１の幅分だけ、セグメント３１１−１の面積よりも小さい。
【０１０９】
セグメント３１１−２の上側に設けられたセグメント３１１−３の面積は、セグメント３１１−２に接続された透明電極３２２−２の幅分だけ、セグメント３１１−２の面積よりもさらに小さい。すなわち、セグメント３１１−３の面積は、透明電極３２２−１及び透明電極３２２−２の幅分だけ、セグメント３１１−１の面積よりも小さい。
【０１１０】
セグメント３１１−３の上側に設けられたセグメント３１１−４の面積は、セグメント３１１−３に接続された透明電極３２２−３の幅分だけ、セグメント３１１−３の面積よりもさらに小さい。すなわち、セグメント３１１−４の面積は、透明電極３２２−１〜透明電極３２２−３の幅分だけ、セグメント３１１−１の面積よりも小さい。
【０１１１】
透明電極３２０は、透明な部材によって構成されており、各セグメント３１０にそれぞれ接続されている。また、透明電極３２０は、セグメント３１０の面積の縮小によって空いたスペースに設けられている。
【０１１２】
偏光状態調整素子５０Ｙｅの上半分に設けられた領域（領域Ａ及び領域Ｂ）では、透明電極３２０は、偏光状態調整素子５０Ｙｅの上側に設けられたＦＰＣ；Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ（不図示）に接続されている。偏光状態調整素子５０Ｙｅの下半分に設けられた領域（領域Ｃ及び領域Ｄ）では、透明電極３２０は、偏光状態調整素子５０Ｙｅの下側に設けられたＦＰＣ（不図示）に接続されている。
【０１１３】
なお、変更例３では、ＦＰＣが偏光状態調整素子５０Ｙｅの上下に設けられているケースについて例示したが、これに限定されるものではない。具体的には、ＦＰＣが偏光状態調整素子５０Ｙｅの左右に設けられてもよい。この場合には、図１４に示した構成を９０°回転させればよいことは勿論である。
【０１１４】
また、変更例３では、図１４に示した構成を有する光変調素子の一例として偏光状態調整素子５０Ｙｅを例示したが、各液晶パネル５０が図１４に示した構成を有していてもよいことは勿論である。
【０１１５】
（作用及び効果）
変更例３では、偏光状態調整素子５０Ｙｅの厚み方向に透明電極３２０を引き回すことが好ましくないケース、すなわち、光入射面（光出射面）内において透明電極３２０を引き回すことが好ましいケースにおいて、透明電極３２０が設けられるスペースを効率的に小さくすることができる。すなわち、偏光状態調整素子５０Ｙｅにおいて各セグメント３１０が占める割合が高くなり、各セグメント３１０による変調の効果を十分に得ることができる。
【０１１６】
各セグメント３１０に接続された電極として透明電極３２０を用いることによって、電極による光利用効率の低下を抑制することができる。
【０１１７】
偏光状態調整素子５０Ｙｅの上下にＦＰＣが設けられていることによって、透明電極３２０の長さが短くなるため、透明電極３２０の電気抵抗を小さくすることができ、透明電極３２０の幅を狭くすることができる。
【０１１８】
［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【０１１９】
例えば、上述した実施形態では、黄成分光に重畳される重畳成分光は緑成分光であるが、これに限定されるものではない。黄成分光に重畳される重畳成分光は赤成分光であってもよい。この場合に、赤成分光は、黄成分光とともに偏光状態調整素子５０Ｙｅに入射する。但し、黄色は青色の補色であるため、黄成分光に重畳される重畳成分光は青成分光ではないことが好ましいことに留意すべきである。
【０１２０】
上述した実施形態では、第４色成分光が黄成分光であるが、これに限定されるものではない。第４色成分光は、シアン成分光、マゼンタ成分光などであってもよい。具体的には、シアン成分光に重畳される重畳成分光は緑成分光又は青成分光であることが好ましい。マゼンタ成分光に重畳される重畳成分光は赤成分光又は青成分光であることが好ましい。
【０１２１】
上述した実施形態では、第４色成分光が単一の色成分光であるが、これに限定されるものではない。第４色成分光は複数の色成分光であってもよい。
【０１２２】
上述した実施形態では、偏光状態調整素子は解像度を有していない偏光状態調整素子５０Ｙｅであることを前提としているが、これに限定されるものではない。具体的には、偏光状態調整素子は解像度を有する第４色用液晶パネルであってもよい。この場合には、第４色用液晶パネルの解像度は、電極などによる透過率の低下を防ぐために、液晶パネル５０Ｒ、液晶パネル５０Ｇ及び液晶パネル５０Ｂの解像度よりも低いことが好ましい。但し、第４色用液晶パネルの解像度は、液晶パネル５０Ｒ、液晶パネル５０Ｇ及び液晶パネル５０Ｂの解像度と同等であってもよいことに留意すべきである。
【０１２３】
上述した実施形態に係る偏光状態調整素子としては、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ）液晶を用いることができる。また、偏光状態調整素子として、ＶＡ（Ｖｉｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）液晶やＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る偏光状態調整素子５０Ｙｅを説明するための図である。
【図３】第１実施形態に係る偏光状態調整素子５０Ｙｅを説明するための図である。
【図４】第１実施形態に係る偏光状態調整素子５０Ｙｅを説明するための図である。
【図５】第１実施形態に係る偏光状態調整素子５０Ｙｅ近傍の拡大図である。
【図６】第１実施形態に係る偏光状態調整素子５０Ｙｅ近傍の拡大図である。
【図７】第１実施形態に係る偏光状態調整素子５０Ｙｅの構成を示す図である。
【図８】第１実施形態に係る偏光状態調整素子５０Ｙｅの構成を示す図である。
【図９】第１実施形態に係る偏光状態調整素子５０Ｙｅの構成を示す図である。
【図１０】第１実施形態に係る偏光状態調整素子５０Ｙｅの機能を示す図である。
【図１１】第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の機能を示す図である。
【図１２】第１実施形態に係る映像入力信号、同期信号及び制御信号の関係を示すタイミング図である。
【図１３】第１実施形態に係る各色成分光の光量を示す図である。
【図１４】第１実施形態の変更例３に係る偏光状態調整素子５０Ｙｅの構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１０・・・光源、２０・・・ＵＶ／ＩＲカットフィルタ、３０・・・フライアイレンズユニット、４０・・・ＰＢＳアレイ、５０・・・液晶パネル、５０Ｙｅ・・・偏光状態調整素子、５１、５２・・・偏光板、６０・・・クロスダイクロイックキューブ、７１〜７６・・・ミラー、８１〜８５・・・レンズ、１００・・・投写型映像表示装置、１１０・・・投写レンズユニット、１２０・・・照明ユニット、２００・・・制御部、２１０・・・信号受付部、２２０・・・制御部、３１０・・・セグメント、３２０・・・透明電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤用入力信号に応じて赤成分光を変調する赤光変調素子と、緑用入力信号に応じて緑成分光を変調する緑光変調素子と、青用入力信号に応じて青成分光を変調する青光変調素子と、第４色成分光の偏光状態を調整する偏光状態調整素子とを備えた投写型映像表示装置であって、
前記赤光変調素子、前記緑光変調素子及び前記青光変調素子から出射された光を合成する色合成部と、
前記偏光状態調整素子に印加する電圧を制御する制御部とを備え、
前記赤成分光、前記緑成分光及び前記青成分光のうち、いずれかの色成分光である重畳成分光は、前記第４色成分光とともに偏光状態調整素子に入射し、
前記偏光状態調整素子は、前記重畳成分光を透過し、前記低電圧印加状態と前記高電圧印加状態との切り替えに応じて、前記第４色成分光の偏光状態を調整して前記第４色成分光を透過し、
前記制御部は、前記偏光状態調整素子に高電圧を印加するリフレッシュ動作を制御することを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項２】
前記赤用入力信号、前記緑用入力信号及び前記青用入力信号は１フレーム毎に入力され、
前記制御部は、１フレーム毎に前記リフレッシュ動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【請求項３】
前記偏光状態調整素子から出射された前記重畳成分光及び前記第４色成分光は、前記赤光変調素子、前記緑光変調素子及び前記青光変調素子のうち、前記重畳成分光に対応する光変調素子である特定の光変調素子に入射し、
前記高電圧印加状態において、前記特定の光変調素子に入射する前記第４色成分光の偏光状態は、前記重畳成分光と揃っており、
前記制御部は、前記低電圧印加状態が所定期間以上継続している場合に、色再現性よりも輝度を優先させるべきフレームで前記リフレッシュ動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【請求項４】
前記偏光状態調整素子から出射された前記重畳成分光及び前記第４色成分光は、前記赤光変調素子、前記緑光変調素子及び前記青光変調素子のうち、前記重畳成分光に対応する光変調素子である特定の光変調素子に入射し、
前記高電圧印加状態において、前記特定の光変調素子に入射する前記第４色成分光の偏光状態は、前記重畳成分光と異なっており、
前記制御部は、前記低電圧印加状態が所定期間以上継続している場合に、輝度よりも色再現性を優先させるべきフレームで前記リフレッシュ動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【請求項１】
赤用入力信号に応じて赤成分光を変調する赤光変調素子と、緑用入力信号に応じて緑成分光を変調する緑光変調素子と、青用入力信号に応じて青成分光を変調する青光変調素子と、第４色成分光の偏光状態を調整する偏光状態調整素子とを備えた投写型映像表示装置であって、
前記赤光変調素子、前記緑光変調素子及び前記青光変調素子から出射された光を合成する色合成部と、
前記偏光状態調整素子に印加する電圧を制御する制御部とを備え、
前記赤成分光、前記緑成分光及び前記青成分光のうち、いずれかの色成分光である重畳成分光は、前記第４色成分光とともに偏光状態調整素子に入射し、
前記偏光状態調整素子は、前記重畳成分光を透過し、前記低電圧印加状態と前記高電圧印加状態との切り替えに応じて、前記第４色成分光の偏光状態を調整して前記第４色成分光を透過し、
前記制御部は、前記偏光状態調整素子に高電圧を印加するリフレッシュ動作を制御することを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項２】
前記赤用入力信号、前記緑用入力信号及び前記青用入力信号は１フレーム毎に入力され、
前記制御部は、１フレーム毎に前記リフレッシュ動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【請求項３】
前記偏光状態調整素子から出射された前記重畳成分光及び前記第４色成分光は、前記赤光変調素子、前記緑光変調素子及び前記青光変調素子のうち、前記重畳成分光に対応する光変調素子である特定の光変調素子に入射し、
前記高電圧印加状態において、前記特定の光変調素子に入射する前記第４色成分光の偏光状態は、前記重畳成分光と揃っており、
前記制御部は、前記低電圧印加状態が所定期間以上継続している場合に、色再現性よりも輝度を優先させるべきフレームで前記リフレッシュ動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【請求項４】
前記偏光状態調整素子から出射された前記重畳成分光及び前記第４色成分光は、前記赤光変調素子、前記緑光変調素子及び前記青光変調素子のうち、前記重畳成分光に対応する光変調素子である特定の光変調素子に入射し、
前記高電圧印加状態において、前記特定の光変調素子に入射する前記第４色成分光の偏光状態は、前記重畳成分光と異なっており、
前記制御部は、前記低電圧印加状態が所定期間以上継続している場合に、輝度よりも色再現性を優先させるべきフレームで前記リフレッシュ動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−６２８９８（Ｐ２０１０−６２８９８Ａ）
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２６８２８（Ｐ２００８−２２６８２８）
【出願日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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