JP5195493B2 - プロジェクター及びその点灯制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、２つのランプによる合成の照明と、いずれか一方のランプによる単独の照明とが可能なプロジェクター、及びその光源（ランプ等）の点灯制御方法に関する。

従来、複数のランプを用いて明るい画像投射を行うことが可能なプロジェクターであって、複数のランプのうち点灯時間の短いものを優先的に点灯させるものが知られている（特許文献１参照）。また、２つのランプのうち一方のランプを使用し、当該一方のランプの点灯時間を計時して所定時間経過後に、他方のランプに切り換えるプロジェクターも知られている（特許文献２参照）。

特開平８−３６１８０号公報 特開平１１−１４９０６１号公報

一般に、液晶型のプロジェクターにおいて、光変調装置である液晶パネルには、入射光の角度によってスクリーン上に投射される画像のコントラストが低下してしまうという入射角度依存性がある。このため、２つのランプによる液晶パネルの照明が可能なプロジェクターにおいて、いずれか一方のランプのみを点灯する場合、例えば点灯時間を基準として点灯させるランプを選択すると、液晶パネルの角度依存性次第でコントラスト特性を相対的に劣化させる可能性があり、この場合、画像投射の画質が劣化する。

そこで、本発明は、２つのランプによる合成の照明といずれか一方のランプによる単独の照明とが可能なプロジェクターであって、２つのランプのうちの１つのランプのみの照明によって画像投影を行う場合にも高いコントラストを有し高品位の画像を投射できるプロジェクター及びその点灯制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクターは、互いに異なる位置に配置され、光源光をそれぞれ出射する第１及び第２のランプと、第１及び第２のランプからの光を互いに傾斜した状態で合成する合成部材と、合成部材の光路下流側に配置されて、第１及び第２のランプの少なくとも一方からの光によって照明可能であるとともに、第１のランプから出射されシステム光軸に対して第１の方向に傾斜した状態で入射する光に対する変調のコントラストが、第２のランプから出射されシステム光軸に対して第１の方向と異なる第２の方向に傾斜した状態で入射する光に対する変調のコントラストよりも高い光変調装置と、第１及び第２のランプの一方のみを点灯する１灯モードにおいて、光変調装置に対するコントラストの高い第１のランプを優先的に点灯させて光変調装置の照明を行わせる照明制御装置とを備える。

上記プロジェクターでは、第１及び第２のランプの一方のみを点灯する１灯モードにおいて、光変調装置に関するコントラストをより高くする方向から光を入射させる第１のランプを優先的に点灯させて光変調装置の照明を行わせている。これにより、２つのランプのうち一方のみによって画像投影を行う場合にも良好なコントラストを得ることができ、高品位の画像を投射することができる。

また、本発明の具体的な態様によれば、プロジェクターが、合成部材から出射した照明光を所定波長ごとに色分離して各色の光路に導く色分離導光光学系と、各色用光変調装置を各色の光路上に有し、各色の光路に導かれた各色光を各色用光変調装置によってそれぞれ変調される光変調部とを備え、各色用光変調装置のうち少なくとも１つが、上記光変調装置である。この場合、１灯モードにおいて良好なコントラスト特性を有するカラー画像の投影が可能となる。

また、本発明の別の態様によれば、各色用光変調装置で、第１のランプからの光の入射方向に対応するコントラストが、第２のランプからの光の入射方向に対応するコントラストよりも高い。この場合、各色光いずれの変調においてもコントラストの高い状態で画像を形成することができる。

また、本発明の別の態様によれば、各色用光変調装置が、赤色光、緑色光及び青色光をそれぞれ変調する３つの光変調装置であり、少なくとも緑色光を変調する光変調装置で、第１のランプからの光の入射方向に対応するコントラストが、第２のランプからの光の入射方向に対応するコントラストよりも高い。この場合、１灯モードにおいて、少なくともコントラストに最も影響のある緑色光の変調に関して、コントラストの高い状態で画像を形成することができる。

また、本発明の別の態様によれば、光変調装置が、入射する光を変調する液晶パネルと、液晶パネルの入射側及び出射側に配置され所定の偏光のみ透過する一対の偏光フィルターとを含む。

また、本発明の別の態様によれば、液晶パネルが、ツイスティッドネマティック（ＴＮ）型の液晶層を含み、第１のランプからの光の液晶パネルに対する入射方向と、液晶パネルの黒表示状態における液晶層の残留チルトの配向方向とのなす角が、第２のランプからの光の液晶パネルに対する入射方向と、残留チルトの配向方向とのなす角よりも小さい。ここで、ツイスティッドネマティック型の液晶での黒表示状態とは、クロスニコルに挟まれた液晶層に電圧を印加した状態とすることで得られる遮光状態を言う。残留チルトとは、電圧を印加しているにもかかわらず、液晶層を構成する液晶性化合物が液晶パネルの基板に対して完全には垂直にならずにチルト（傾き）が残った状態を言う。なお、このような残留チルトの配向方向は各液晶性化合物のチルト量を平均化した方向を意味するものとする。この場合、ツイスティッドネマティック型の液晶を用いることにより明るい画像形成ができ、さらに、１灯モードにおいても、点灯される第１のランプからの光の入射方向が液晶パネルの残留チルトの配向方向に比較的近いものとなっており、良好なコントラストを維持した画像の投射が可能になる。

また、本発明の別の態様によれば、液晶パネルが、垂直配向型の液晶層を含み、第１のランプからの光の液晶パネルに対する入射方向と液晶パネルの黒表示状態における液晶層のプレチルトの配向方向とのなす角が、第２のランプからの光の液晶パネルに対する入射方向とプレチルトの配向方向とのなす角よりも小さい。ここで、垂直配向型の液晶での黒表示状態とは、クロスニコルに挟まれた液晶層に電圧を印加していない状態とすることで得られる遮光状態を言う。プレチルトとは、電圧を印加していない状態において、液晶層を構成する液晶性化合物が液晶パネルの基板に対して正確に垂直にならずにチルトしている（傾いている）状態を言う。この場合、垂直配向型の液晶を用いることにより比較的高コントラストの画像を投射することができ、さらに、１灯モードにおいても、点灯される第１のランプからの光の入射方向が液晶パネルのプレチルトの配向方向に比較的近いものとなっており、良好なコントラストを維持した画像の投射が可能になる。

上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクターの点灯制御方法は、互いに異なる位置に配置され、光源光をそれぞれ出射する第１及び第２の光源と、第１及び第２の光源からの光を互いに傾斜した状態で合成する合成部材と、合成部材の光路下流側に配置されて、第１及び第２の光源の少なくとも一方からの光によって照明可能であるとともに、第１の光源から出射されシステム光軸に対して第１の方向に傾斜した状態で入射する光に対する変調のコントラストと、第２の光源から出射されシステム光軸に対して第１の方向と異なる第２の方向に傾斜した状態で入射する光に対する変調のコントラストと、が異なる光変調装置と、を備えたプロジェクターの点灯制御方法において、第１及び第２の光源の一方のみを点灯する１灯点灯モードか、否かを判断する判断工程を備え、この判断工程によって、１灯点灯モードであると判断されたとき、光変調装置のコントラストが高くなる方向に入射させる光源を点灯させる。

上記プロジェクターの点灯制御方法では、第１及び第２の光源の一方のみを点灯する１灯点灯モードにおいて、光変調装置に関するコントラストをより高くする方向から光を入射させる第１の光源を優先的に点灯させて光変調装置の照明を行わせている。これにより、２つの光源のうち一方のみによって画像投影を行う場合にも良好なコントラストを得ることができ、高品位の画像を投射することができる。

上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクターの点灯制御方法は、互いに異なる位置に配置され、光源光をそれぞれ出射する第１及び第２の光源と、第１及び第２の光源からの光を互いに傾斜した状態で合成する合成部材と、合成部材の光路下流側に配置されて、第１及び第２の光源の少なくとも一方からの光によって照明可能であるとともに、第１の光源から出射されシステム光軸に対して第１の方向に傾斜した状態で入射する光に対する変調のコントラストと、第２の光源から出射されシステム光軸に対して第１の方向と異なる第２の方向に傾斜した状態で入射する光に対する変調のコントラストと、が異なる光変調装置と、を備えたプロジェクターの点灯制御方法において、第１及び第２の光源の一方のみを点灯する１灯点灯モードか、否かを判断する第１の判断工程を備え、第１の判断工程によって、１灯点灯モードであると判断されたとき、コントラストを優先させるモードか、否かをさらに判断する第２の判断工程を備え、第２の判断工程によって、コントラストを優先させるモードと判断されたときは、光変調装置のコントラストが高くなる方向に入射させる光源を点灯させる。

上記プロジェクターの点灯制御方法では、第１及び第２の光源の一方のみを点灯する１灯点灯モードにおいて、光変調装置に関するコントラストをより高くする方向から光を入射させる第１の光源を優先的に点灯させて光変調装置の照明を行うか、否かを選択できる。

また、本発明の具体的な態様によれば、第２の判断工程によって、コントラストを優先させないモードと判断されたときは、第１及び第２の光源の内、累積点灯時間が短い方の光源を点灯させる。この場合、光源の寿命を延ばすことができる。

第１実施形態に係るプロジェクターを概念的に示す平面図である。 液晶ライトバルブの構造等について説明する拡大断面図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、黒表示時におけるツイスティッドネマティック型の液晶の状態について説明する模式的な図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、プロジェクターの照明制御の一例について説明するための図及びフローチャートである。 照明制御の変形例について説明するフローチャートである。 （Ａ）〜（Ｄ）は、黒表示時における垂直配向型の液晶の状態について説明する模式的な図である。 第３実施形態に係るプロジェクターを概念的に示す平面図である。

〔第１実施形態〕
以下、図１等を参照して、本発明の第１実施形態に係るプロジェクターについて詳細に説明する。

〔１．プロジェクターの概要〕
図１に示すように、プロジェクター１００は、照明光から像光を形成して画像投射を行う本体光学装置５５と、装置全体の制御を行う制御装置９０とを備えて構成される。このうち、本体光学装置５５は、照明装置５０、色分離導光光学系４０、光変調部６０、クロスダイクロイックプリズム７０及び投射光学系８０で構成される。

〔２．プロジェクターの本体光学装置について〕
プロジェクター１００の本体光学装置５５のうち、照明装置５０は、第１及び第２の光源ランプユニット１０，２０と、合成ミラー３０と、平行化光学系３４と、第１及び第２フライアイレンズ３５，３６と、偏光変換素子３７と、重畳レンズ３８とを備え、照明光を形成する。

まず、照明装置５０のうち、第１の光源ランプユニット１０と第２の光源ランプユニット２０とは、同一構造の光学系であり、照明装置５０全体としてのシステム光軸ＯＡに対して互いに対称に配置されている。第１及び第２の光源ランプユニット１０，２０は、可視光波長領域を含む光源光を発生させる発光源である第１及び第２の発光管１１，２１と、第１及び第２の発光管１１，２１から出射された光源光を反射する反射部材である第１及び第２のリフレクター１２，２２とをそれぞれ有しており、第１及び第２のランプとしてそれぞれ機能している。第１及び第２の発光管１１，２１は、例えば高圧水銀ランプ等の高圧放電ランプであり、図１のプロジェクター１００に用いるにあたって像光形成の必要に足る光量を有する略白色の光源光を発生する。第１及び第２のリフレクター１２，２２は、回転楕円面型であり、各発光管１１，２１で発生した光源光を内面で反射する。より具体的には、第１及び第２のリフレクター１２，２２の内面は、楕円をその第１及び第２焦点を通る軸である光軸ＲＸ１，ＲＸ２の回りに回転させた回転楕円面となっており、凹の反射面として機能している。これにより、各リフレクター１２，２２は、第１及び第２の発光管１１，２１から発生した光源光をそれぞれ反射し、出射光ＩＬ１，ＩＬ２として、出射面１２ａ，２２ａから集光するように合成ミラー３０に向けて出射する。

また、照明装置５０のうち、合成ミラー３０は、一対の第１及び第２のミラー板３１，３２により構成される合成部材である。第１及び第２のミラー板３１，３２は、いずれも同一構造で矩形板状の外形を有し、第１及び第２の光源ランプユニット１０，２０にそれぞれ傾斜した状態で対向しており、システム光軸ＯＡに対して互いに対称に配置されている。第１のミラー板３１は、第１の光源ランプユニット１０からの出射光ＩＬ１のための第１の反射面３０ａを表側に有しており、第２のミラー板３２は、第２の光源ランプユニット２０からの出射光ＩＬ２のための第２の反射面３０ｂを表側に有している。なお、各反射面３０ａ，３０ｂは、いずれもＸＺ平面に対して垂直である。合成ミラー３０において、第１のミラー板３１の端部と第２のミラー板３２の端部とを突き合わせることにより合成ミラー３０の先端部分であるエッジＥＧが形成されている。エッジＥＧは、システム光軸ＯＡに対して直交するように配置されている。また、第１及び第２反射面３０ａ，３０ｂは、それぞれに対応するリフレクター１２，２２の第２焦点（不図示）近傍に配置されている。第１及び第２反射面３０ａ，３０ｂは、第１及び第２の光源ランプユニット１０，２０からそれぞれ出射され最も径を絞られた状態の出射光ＩＬ１，ＩＬ２を、略同一の方向に反射する。より詳しく説明すると、第１のミラー板３１と第２のミラー板３２とのなす角αは、例えば９２°程度となっている。これにより、各光源ランプユニット１０，２０からそれぞれ出射された出射光ＩＬ１，ＩＬ２は、各反射面３０ａ，３０ｂにおいてシステム光軸ＯＡに対してやや傾いた状態で反射される。つまり、照明光ＩＬ１，ＩＬ２の光軸ＲＸ１，ＲＸ２は、いずれもシステム光軸ＯＡに対して微小角度θ（約２°）傾いた状態となって、システム光軸ＯＡ上で、かつ、第１フライアイレンズ３５の前面に位置する交点ＦＸで交差している。このように、合成ミラー３０での反射により対向する方向からの出射光ＩＬ１，ＩＬ２が、互いに小角度２θ（約４°）を成しつつも略同一の方向（−Ｚ方向）に反射されることで合成され、照明光ＳＬが形成される。

なお、合成ミラー３０の反射面３０ａ，３０ｂは、第１及び第２のリフレクター１２，２２の第２焦点近傍に位置しているが、反射面３０ａ，３０ｂ上における出射光ＩＬ１，ＩＬ２は、一点に集中するものとはならず、中心付近を最大照度として同心円状に広がる照度分布を有する状態となっている。

平行化光学系３４は、反射された光を合成する集光レンズであり、合成ミラー３０での反射により１つの光束に合成された照明光ＳＬの平行化を行う。平行化光学系３４から出射された照明光ＳＬは、略平行化された状態となって均一化光学系である第１及び第２フライアイレンズ３５，３６に入射する。第１及び第２レンズアレイ３５，３６は、それぞれマトリクス状に配置された複数の要素レンズからなる。このうち、第１レンズアレイ３５を構成する要素レンズによって、平行化光学系３４から出射された光束が複数の部分光束に分割される。また、第２レンズアレイ３６を構成する要素レンズによって、第１レンズアレイ３５からの各部分光束が適当な発散角で出射される。偏光変換素子３７は、ＰＢＳのプリズムアレイ等で構成され、第２レンズアレイ３６から出射した光源光を特定方向の直線偏光のみに変換して次段光学系に供給する。重畳レンズ３８は、偏光変換素子３７を経た照明光ＳＬを全体として適宜収束させることにより、光変調部６０に設けた各色用の光変調装置である液晶ライトバルブ６１ｒ，６１ｇ，６１ｂに対する重畳照明を可能にする。

以上のように、照明光ＳＬは、出射光ＩＬ１，ＩＬ２を合成することによっても形成可能であるが、出射光ＩＬ１と出射光ＩＬ２のいずれか一方のみによっても形成可能である。つまり、第１及び第２の光源ランプユニット１０，２０のうち、例えば第１の光源ランプユニット１０のみを点灯して、出射光ＩＬ１のみを出射させても、平行化光学系３４から重畳レンズ３８までの光学系により、ある程度平行化及び均一化された照明光ＳＬを形成することができる。但し、このように１灯のランプのみを点灯する場合、各光源ランプユニット１０，２０いずれを用いる場合においても、出射光ＩＬ１または出射光ＩＬ２から形成される照明光ＳＬの中心光束の方向は、システム光軸ＯＡに対してそれぞれわずかではあるが角度のついた状態となっている。このため、第１の光源ランプユニット１０からの光束と第２の光源ランプユニット２０からの光束とは、被照射対象である各色用の液晶ライトバルブ６１ｒ，６１ｇ，６１ｂに対して、システム光軸ＯＡを基準としてそれぞれ異なる方向に傾斜した偏りのある状態で入射するものとなる。なお、この場合、点灯させるランプの数を減らすことで、消費電力を抑えることができる。

色分離導光光学系４０は、第１及び第２ダイクロイックミラー４１ａ，４１ｂと、反射ミラー４２ａ，４２ｂ，４２ｃと、３つのフィールドレンズ４３ａ，４３ｂ，４３ｃとを備え、光源ランプユニット２０から出射された照明光を赤（Ｒ）色、緑（Ｇ）色、及び青（Ｂ）色の３色に分離するとともに、各色光を後段の液晶ライトバルブ６１ｒ，６１ｇ，６１ｂへ導く。より詳しく説明すると、まず、第１ダイクロイックミラー４１ａは、ＲＧＢの３色のうちＲ色の照明光ＬＲを反射しＧ色及びＢ色の照明光ＬＧ，ＬＢを透過させる。また、第２ダイクロイックミラー４１ｂは、ＧＢの２色のうちＧ色の照明光ＬＧを反射しＢ色の照明光ＬＢを透過させる。この色分離導光光学系４０において、第１ダイクロイックミラー４１ａで反射された照明光ＬＲは、反射ミラー４２ａを経て入射角調節用のフィールドレンズ４３ａに入射する。また、第１ダイクロイックミラー４１ａを透過し、第２ダイクロイックミラー４１ｂで反射された照明光ＬＧは、入射角調節用のフィールドレンズ４３ｂに入射する。さらに、第２ダイクロイックミラー４１ｂを通過した照明光ＬＢは、リレーレンズ４４ａ，４４ｂ及び反射ミラー４２ｂ，４２ｃを経て入射角調節用のフィールドレンズ４３ｃに入射する。

光変調部６０は、３色の照明光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢがそれぞれ入射する３つの液晶ライトバルブ６１ｒ，６１ｇ，６１ｂを備える。なお、後に詳述するように、各液晶ライトバルブ６１ｒ，６１ｇ，６１ｂは、中央に配置される液晶パネルと、これを挟むように配置される一対の入射偏光フィルター及び出射偏光フィルターとを備えている。各液晶ライトバルブ６１ｒ，６１ｇ，６１ｂにそれぞれ入射した各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢは、各液晶ライトバルブ６１ｒ，６１ｇ，６１ｂに電気的信号として入力された駆動信号或いは制御信号に応じて、画素単位で強度変調される。

クロスダイクロイックプリズム７０は、カラー画像を合成するための光合成光学系であり、その内部には、Ｒ光反射用の第１ダイクロイック膜７１と、Ｂ光反射用の第２ダイクロイック膜７２とが、平面視Ｘ字状に配置されている。このクロスダイクロイックプリズム７０は、液晶ライトバルブ６１ｒからの赤色光ＬＲを第１ダイクロイック膜７１で反射して進行方向右側に出射させ、液晶ライトバルブ６１ｇからの緑色光ＬＧを両ダイクロイック膜７１，７２を介して直進・出射させ、液晶ライトバルブ６１ｂからの青色光ＬＢを第２ダイクロイック膜７２で反射して進行方向左側に出射させる。

ここで、光変調部６０の３つの液晶ライトバルブ６１ｒ，６１ｇ，６１ｂとクロスダイクロイックプリズム７０との光学的配置関係について説明する。各液晶ライトバルブ６１ｒ，６１ｇ，６１ｂには、詳しくは後述するが、照明光の入射角度の大きさや方位によってスクリーン上に投射される画像のコントラストが低下してしまうという入射角度依存性がある。このため、第１及び第２の光源ランプユニット１０，２０のうちいずれか一方のみを点灯させて画像を投射する場合、照明光に偏りが生じるので、どちらのランプを用いるかによって各液晶ライトバルブ６１ｒ，６１ｇ，６１ｂのコントラストに差が出る可能性がある。一方、クロスダイクロイックプリズム７０において、液晶ライトバルブ６１ｇで変調された緑色光ＬＧは、反射することなく出射されるが、液晶ライトバルブ６１ｒで変調された赤色光ＬＲと液晶ライトバルブ６１ｂで変調された青色光ＬＢとは、両ダイクロイック膜７１，７２でそれぞれ反射された後に出射される。従って、これに対応するように、液晶ライトバルブ６１ｇの入射角度依存性と、液晶ライトバルブ６１ｒ，６１ｂの入射角度依存性とでは、互いに左右反対となるように設計されている場合がある。この場合において、照明光に偏りが生じているときは、照明光の偏り方向即ち入射の主方向も各色の液晶ライトバルブ６１ｒ，６１ｇ，６１ｂに対応して反転させることが原則として望ましい。しかしながら、コストその他の要因によって光学設計上の制限を受け、照明光の偏りを反転できない場合もあり、必ずしも全ての液晶ライトバルブ６１ｒ，６１ｇ，６１ｂについて適切な方向から照明光を入射させることができるとは限らない。従って、ここでは、各色の液晶ライトバルブ６１ｒ，６１ｇ，６１ｂのうち、光量が多く変調のコントラストにも最も大きな影響を与える液晶ライトバルブ６１ｇを基準とする。そして、少なくとも液晶ライトバルブ６１ｇについては、後述するコントラスト優先モードで点灯される第１の光源ランプユニット１０からの光によって形成される像が、コントラスト優先モードで消灯される第２の光源ランプユニット２０からの光によって形成される像よりも高コントラストとなるようなタイプであるものとする。

投射光学系８０は、投射レンズとして、クロスダイクロイックプリズム７０で合成された像光をスクリーン（不図示）上にカラー画像として投射する。

〔３．液晶ライトバルブの構造について〕
以下、図２等を参照して、液晶ライトバルブ６１ｒ，６１ｇ，６１ｂの構造と性質について詳しく説明する。なお、３つの液晶ライトバルブ６１ｒ，６１ｇ，６１ｂの構造は同様であるので、ここでは、コントラストの影響が最も大きい緑色光に対応する液晶ライトバルブ６１ｇを一例として説明する。図２に示すように、液晶ライトバルブ６１ｇは、光変調用の能動素子である液晶パネル６２ｇと、液晶パネル６２ｇの入射側に配置される入射偏光フィルター６３ｇと、液晶パネル６２ｇの出射側に配置される出射偏光フィルター６４ｇとを備える。液晶ライトバルブ６１ｇは、照明光である入射光ＳＬ１，ＳＬ２の強度の空間分布を変調して、変調光である出射光ＬＯを出力する非発光型で透過型の光変調装置である。ここで、入射光ＳＬ１，ＳＬ２は、第１及び第２の光源ランプユニット１０，２０からの光の光束の主方向をそれぞれ示している。具体的には、図１において、光路に沿って見た場合、例えば第１の光源ランプユニット１０から出射した出射光ＩＬ１の進行方向は、反射面３０ａを経た後、光路下流側でシステム光軸ＯＡに対して紙面上やや左側に傾いた方向に偏って傾斜している。このため、液晶ライトバルブ６１ｇに入射する成分のうち出射光ＩＬ１に由来する照明光（緑色光）は、重畳レンズ３８及び第２ダイクロイックミラー４１ｂを経ることで、光路下流側でシステム光軸ＯＡに対して紙面上やや左側に傾いた方向即ち図２の入射光ＳＬ１の方向を光束の主方向として、液晶ライトバルブ６１ｇに入射する。一方、図１の第２の光源ランプユニット２０から出射した出射光ＩＬ２の進行方向は、反射面３０ｂを経た後、光路下流側でシステム光軸ＯＡに対して紙面上やや右側に傾いた方向に偏って傾斜しており、出射光ＩＬ２に由来する照明光は、システム光軸ＯＡに対して紙面上やや左側に傾いた方向に偏って傾斜しており、図２に示す入射光ＳＬ２の方向を光束の主方向として、液晶ライトバルブ６１ｇに入射する。なお、両光源ランプユニット１０，２０を用いる場合の光束の方向を平均化した入射光ＳＬ３は、液晶ライトバルブ６１ｇの入射面に対して略垂直でシステム光軸ＯＡに略平行となる。

図２に示す液晶ライトバルブ６１ｇにおいて、入射偏光フィルター６３ｇは、第１偏光方向の直線偏光を選択的に透過させて液晶パネル６２ｇに導く。ここで、第１偏光方向は、システム光軸ＯＡに対して垂直な、紙面上で左右のｚ軸方向を意味する。液晶パネル６２ｇは、これに入射した第１偏光方向の直線偏光を画像信号に応じて例えば部分的に第２偏光方向の直線偏光に変換する。ここで、第２偏光方向は、システム光軸ＯＡに対して垂直で、かつ、第１偏光方向にも垂直なｙ軸方向を意味する。出射偏光フィルター６４ｇは、液晶パネル６２ｇを経て変調された第２偏光方向の直線偏光のみを選択的に透過させる。

液晶パネル６２ｇは、矩形の液晶デバイス８２ａと、液晶デバイス８２ａの光入射面に貼り付けられる平板状の入射側防塵板８２ｄと、液晶デバイス８２ａの光出射面に貼り付けられる平板状の出射側防塵板８２ｅとを備える。本体の液晶デバイス８２ａは、例えばツイスティッドネマティックモードや垂直配向モードで動作する液晶で構成される液晶層７１を挟んで、入射側に第１基板７２と、出射側に第２基板７３とを備える。これらの基板７２，７３は、ともに平板状であり、入出射面の法線がシステム光軸ＯＡすなわちｘ軸に平行（Ｇの場合）になるように配置されている。

液晶パネル６２ｇの光路上流に配置される入射偏光フィルター６３ｇは、入出射面の法線がシステム光軸ＯＡ（ｘ軸）に平行（Ｇの場合）になっている。入射偏光フィルター６３ｇは、ｚ軸方向に沿った第１偏光方向のＰ偏光のみを通過させる。つまり、入射偏光フィルター６３ｇの偏光軸はｚ軸方向に延びている。

一方、出射側に配置された出射偏光フィルター６４ｇは、入出射面の法線がシステム光軸ＯＡすなわちｘ軸に平行（Ｇの場合）になっている。出射偏光フィルター６４ｇは、ｙ軸方向に沿った第２偏光方向のＳ偏光のみを通過させる。つまり、出射偏光フィルター６４ｇの偏光軸はｙ軸方向に延びている。

以上の説明から明らかなように、入射偏光フィルター６３ｇと、出射偏光フィルター６４ｇとは、クロスニコル（直交ニコル）を構成するように配置されている。一対の偏光フィルター６３ｇ，６４ｇ間に挟まれた液晶デバイス８２ａは、例えば入射偏光フィルター６３ｇ側から入射した入射光ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３に対して、Ｐ偏光からＳ偏光への変化を入力信号に応じて画素単位で部分的に抑制し、Ｐ偏光からＳ偏光への旋光が維持された変調光を、出射光ＬＯとして出射偏光フィルター６４ｇ側に出射する。

液晶デバイス８２ａにおいて、第１基板７２の液晶層７１側の面上には、透明な共通電極７５が設けられており、その上には、例えば配向膜７６が形成されている。一方、第２基板７３の液晶層７１側の面上には、マトリクス状に配置された表示用電極としての複数の透明画素電極７７と、各透明画素電極７７に電気的に接続可能な配線（不図示）と、透明画素電極７７及び配線の間に介在する薄膜トランジスタ（不図示）とが設けられており、その上には、例えば配向膜７８が形成されている。この液晶デバイス８２ａを構成する各画素部分ＰＰは、1つの透明画素電極７７と、共通電極７５の一部と、両配向膜７６，７８の一部と、液晶層７１の一部とを含む。なお、第１基板７２と共通電極７５との間には、各画素部分ＰＰを区分するように格子状のブラックマトリクス７９が設けられている。

以上のような構造の液晶パネル６２ｇは、本体である液晶デバイス８２ａ内の液晶の状態に応じて照明光に対する入射角度依存性を有する。つまり、様々な角度で入射する光に対して、その入射角度及び入射方位によってコントラストの特性に差が生じている。このため、互いに異なる第１方向と第２方向とにそれぞれ偏って入射する入射光ＳＬ１と入射光ＳＬ２とに対して、液晶パネル６２ｇは、同程度のコントラスト特性を示すのではなく、例えば入射光ＳＬ１に対して入射光ＳＬ２よりも良好なコントラスト特性を示す。この入射光ＳＬ１，ＳＬ２の入射角度及び入射方位と、液晶層７１の入射角度依存性によるコントラスト特性との関係については、液晶デバイス８２ａ内での液晶の状態がツイスティッドネマティック型であるか垂直配向型であるか、さらには、それぞれの液晶のタイプにおける液晶層７１の配向状態によって定まる。ここでは、液晶パネル６２ｇがツイスティッドネマティック型の液晶パネルであるものとし、ツイスティッドネマティック型の液晶の場合における入射角度依存性について説明する。

以下、図２等を用いてツイスティッドネマティック型の液晶パネル６２ｇにおける液晶の状態について説明する。なお、図３（Ａ）〜３（Ｄ）は、ツイスティッドネマティック型の液晶層を構成する液晶性化合物の状態についての異なる４つの例を模式的に示している。図２の液晶パネル６２ｇにおいて、液晶層７１がツイスティッドネマティック型の液晶で構成される場合、電界を形成しない状態で、液晶層７１を構成する液晶性化合物は、配向膜７６，７８の近傍では、その配向方向に沿って配置され、配向膜７６，７８から離れた部分では、システム光軸ＯＡ（ｘ軸）に略垂直な状態でｘ軸方向に進むに従って、９０°ねじれるように配列される。一方、ｘ軸に沿った方向に適度な電界の存在する状態で、液晶層７１を構成する液晶性化合物は、システム光軸ＯＡ（ｘ軸）に略平行な状態に配列する。これにより、一対の偏光フィルター６３ｇ，６４ｇ間に挟まれた液晶層７１をノーマリーホワイトモードで動作させることになり、電圧印加のオン状態で最大遮光状態（光オフ状態）を確保することができる。つまり、液晶パネル６２ｇは、電圧を印加していない光オン状態の白表示時に、Ｐ偏光をＳ偏光に切替えて通過させる。また、液晶パネル６２ｇは、電圧を印加した光オフ状態の黒表示時に、Ｐ偏光をそのまま変化させないで通過させる。

光オフ状態の黒表示は、電圧印加のオン状態時になされるが、この際の遮光が不十分であるとコントラストが低下する。例えば図３（Ａ）に示す黒表示時での液晶層内の液晶性化合物ＬＣｔ，ＬＣｂ，ＬＣｍ等のうち、第１及び第２基板７２，７３から離れた中間層にある液晶性化合物ＬＣｍは、液晶パネル６２ｇの基板７２，７３上に形成された配向膜７６，７８に対して完全には垂直にならず、チルト（傾き）が残留している。また、液晶層７１を挟んでいる配向膜７６，７８付近の液晶性化合物ＬＣｔ，ＬＣｂは、配向膜７６，７８に対してそれぞれ略平行でやや傾いた状態となっている。このように、現実の液晶層７１では、電界に対して平行な理想的状態の配向状態となっておらず、チルトが残った状態（以下、残留チルトと呼ぶ。）が発生している。このような残留チルトのため、液晶パネル６２ｇは、光の入射角度及び入射方位に依存するコントラスト特性を示す。なお、各液晶性化合物ＬＣｔ，ＬＣｂ，ＬＣｍ等のチルト量は、各々異なるものであり、ここでは、各部のチルト量（傾きの度合い）を液晶層７１の深さ方向（ｘ方向）について集積して平均化した方向を残留チルトの配向方向とする。このような残留チルトの配向方向のシステム光軸ＯＡに対する傾き方位は、中間層の液晶性化合物ＬＣｍの配向方向のシステム光軸ＯＡに対する傾き方位と略一致している。従って、以下では、中間層にある液晶性化合物ＬＣｍの傾き方位によって、残留チルトの傾き方位を代表するものとして取り扱う。

残留チルトの配向方向について詳細に考察すると、まず、ツイスティッドネマティック型の液晶の場合、配向膜７６，７８のラビングの向きによって液晶性化合物のねじれの状態が定まり、上記した残留チルトの配向方向は、このねじれの状態に応じて定まる。より具体的に説明すると、例えば、図３（Ａ）の場合、一方の配向膜７６では、実線矢印ＲＢ１の向き即ち−ｚ方向にラビング処理がなされ、他方の配向膜７８では、点線矢印ＲＢ２の向き即ち−ｙ方向にラビング処理がなされている。この場合、配向膜７６近傍の液晶性化合物ＬＣｔは、ラビング方向であるｚ方向に略沿って配列しているが、ラビングの向きと反対側の＋ｚ側がわずかに配向膜７６側即ち−ｘ方向に変位するように傾いている。一方、配向膜７８近傍の液晶性化合物ＬＣｂは、ラビング方向であるｙ方向に略沿って配列しているが、ラビングの向きと反対側の＋ｙ側がわずかに配向膜７８側即ち＋ｘ方向に変位するように傾いている。このため、黒表示時において、液晶層７１の中間に位置する液晶性化合物ＬＣｍも、液晶層７１の両端に位置する液晶性化合物ＬＣｔ，ＬＣｂのチルトに従い、ｘ軸に略平行な状態からわずかに傾いた状態となる。つまり、図３（Ａ）の液晶性化合物ＬＣｍは、ｘ軸正の向きに対して＋ｙ方向かつ−ｚ方向に傾いている。従って、この場合、黒表示時での残留チルトの配向方向（液晶性化合物ＬＣｍによって代表される配向方向）に対応する方向が最も良好なコントラストを得ることのできる明視方向となる。ここでは、図２にも示す入射光ＳＬ１、ＳＬ２の傾きの方向が基準となることを考慮して、図３（Ａ）中矢印ＣＴで示すｙｚ平面に平行な面内でのＬＣｍの傾き方位をもって明視方向とする。この明視方向である矢印ＣＴについて、入射光ＳＬ１と矢印ＣＴとのなす角は、入射光ＳＬ２と矢印ＣＴとのなす角よりも小さくなっている。つまり、入射光ＳＬ１のほうが矢印ＣＴで示す明視方向の成分をより多く含んでいると考えられる。従って、入射光ＳＬ１の方向を中心方向とする第１の光源ランプユニット１０を用いることで、より高品位な画像形成が可能となる。

また、ツイスティッドネマティック型の液晶層における残留チルトの状態は、図３（Ａ）の場合以外にも、図３（Ｂ）〜３（Ｄ）に示すように、ラビングの向きによって種々異なる。例えば、図３（Ｂ）では、入射側の配向膜７６でのラビング処理の向きを示す矢印ＲＢ１が図３（Ａ）とは異なる。この場合、矢印ＣＴで示す明視方向は、図３（Ａ）の場合と比べてｚ方向について反対となる。また、図３（Ｃ）及び３（Ｄ）に示すように、出射側の配向膜７８でのラビング処理の向き（矢印ＲＢ２）が変わると、矢印ＣＴで示す明視方向は、図３（Ａ）及び３（Ｂ）の場合と比べてｙ方向について反対となる。いずれの場合においても、入射光ＳＬ１、ＳＬ２のうち、よりコントラストの高くなる入射方向の成分を含む光を選択することで高品位な画像形成が可能となる。なお、本実施形態のプロジェクター１００において、液晶パネル６２ｇは、図３（Ａ）または３（Ｃ）のタイプとなっている。

〔４．プロジェクターの制御装置〕
以下、図１に戻って、プロジェクター１００の制御系である制御装置９０について説明する。制御装置９０は、画像処理部９１、パネル駆動部９２、記憶部９３、光源駆動部９４及び主制御部９５を備え、プロジェクター１００全体の制御を行う。画像処理部９１は、外部からのビデオ信号等の外部画像信号を受け付け、各液晶ライトバルブ６１ｒ，６１ｇ，６１ｂを駆動するための画像信号の生成・補正等の処理を行う。パネル駆動部９２は、画像処理部９１の出力に基づいて各液晶ライトバルブ６１ｒ，６１ｇ，６１ｂを駆動する。記憶部９３は、プログラム等を保持し、また、ユーザー等の指示命令である操作信号等の各種信号を一時記憶する。光源駆動部９４は、操作信号に基づいて各光源ランプユニット１０，２０を動作させる。主制御部９５は、制御装置９０内の各機構を動作させてプロジェクター１００全体の制御を統括する。なお、記憶部９３のＲＯＭ９３ａは、ランプの点灯モード等の予め記憶されたプログラムやコントラスト優先モードで点灯される第１の光源ランプユニット１０を特定するデータ等を保持し、ＲＡＭ９３ｂは、入力された操作信号等を一時記憶するとともに、例えば各光源ランプユニット１０，２０の点灯時間を累積して記憶する。主制御部９５は、マイクロコンピューターからなり、画像処理部９１や光源駆動部９４等を制御するために、ＲＯＭ９３ａ内に適宜用意されたプログラムに基づいて動作する。特に、このプロジェクター１００では、両光源ランプユニット１０，２０ともに用いて照明をする場合に限らず、各光源ランプユニット１０，２０のいずれかを用いて照明をすることもでき、これらの異なる照明方法（照明モード）から１つの照明方法を選択可能となっている。つまり、制御装置９０は、各光源ランプユニット１０，２０の点灯の優先順位等を定めて照明動作を制御する照明制御装置として機能する。

〔５．プロジェクターの照明制御について〕
以下、制御装置９０によるプロジェクター１００の照明制御について説明する。なお、照明光の被照射対象については、既述のように、３つの液晶ライトバルブ６１ｒ，６１ｇ，６１ｂのうち、コントラストに最も影響を及ぼす液晶ライトバルブ６１ｇを基準とし、液晶ライトバルブ６１ｇは、第１の光源ランプユニット１０からの光に対して、第２の光源ランプユニット２０からの光よりも良好な変調のコントラストを示すものとする。つまり、第１及び第２の光源ランプユニット１０，２０の一方のみを点灯するとともに他方を消灯する１灯モード（１灯点灯モード）においては、第１の光源ランプユニット１０を点灯させることで、変調のコントラストを高い状態に維持できる。

プロジェクター１００は、照明のモード選択のために、図４（Ａ）に例示する照明の点灯モードを選択するためのメニュー画面ＭＮを、プロジェクター１００の筐体表面に形成される操作用のパネル画面（不図示）上に表示し、或いは投影画像として表示する。プロジェクター１００のユーザーは、いずれのモードによる照明を行うかを選択できる。ここでは、両光源ランプユニット１０，２０をともに用いる多灯モード（通常モード）による照明を行うか、どちらか一方のみを用いる１灯モード（省電力モード）による照明を行うかを選択できる。さらに、１灯モードについては、投影画像のコントラストの良さを優先するモードで照明を行うか、ランプの寿命を延ばすために各光源ランプユニット１０，２０のうち点灯時間の短いほうを優先するモードで照明を行うかを選択できる。つまり、プロジェクター１００のユーザーは、メニュー画面ＭＮ上のカーソルＣＵを操作ボタン等（不図示）により適宜操作して、照明の点灯モードである多灯モード、コントラスト優先モード及び点灯時間優先モードの３つから１つを選択できる。例えば、これらのモードのうち、コントラスト優先モードを選択した場合、両光源ランプユニット１０，２０のうち、よりコントラスト特性の優れた状態で画像投射を可能にする光源ランプユニット１０のみによる点灯動作が行われる。

図４（Ｂ）は、以上のような照明の点灯モードの選択に応じた制御装置９０による光源制御の動作について説明するためのフローチャートである。まず、制御装置９０の主制御部９５において、ユーザーからの操作信号として、照明の点灯モードの選択についての信号が入力されたか否かを確認する点灯モード選択処理を行う（ステップＳ１）。ステップＳ１において、信号の入力が確認されると、主制御部９５は、点灯モードの種類を判断する（ステップＳ２、Ｓ３）。具体的には、まず、選択された点灯モードが、多灯モード（通常モード）であるか、１灯モード（省電力モード）であるかを判断し（ステップＳ２）、さらに、１灯モードである場合（ステップＳ２、Ｙｅｓ）には、コントラスト優先モードであるか点灯時間優先モードであるかを判断する（ステップＳ３）。なお、この際、主制御部９５は、当該操作信号を記憶部９３のＲＡＭ９３ｂに一時記憶するとともに、当該操作信号に応じたプログラムをＲＯＭ９３ａから読み出す。ステップＳ３において、コントラスト優先モードが選択されたと判断した場合（ステップＳ３、Ｙｅｓ）、主制御部９５は、ＲＯＭ９３ａからランプに関するデータを読み出すとともにプログラムに従ってコントラスト優先モード時のランプとして用いるべき第１の光源ランプユニット１０のみによる点灯動作を行う（ステップＳ４）。

一方、ステップＳ３において、点灯時間優先モードが選択されたと判断した場合（ステップＳ３、Ｎｏ）、主制御部９５は、記憶部９３のＲＡＭ９３ｂに蓄積された各光源ランプユニット１０，２０の点灯時間を読み出して、点灯させるべきランプ即ち使用時間の短いランプがいずれであるか判断する（ステップＳ５）。主制御部９５は、各光源ランプユニット１０，２０のうち、ステップＳ５においてより短い時間しか使用されていないとされた側のランプのみによる点灯動作を行う（ステップＳ６）。なお、主制御部９５は、ステップＳ２において、多灯モード（通常モード）であると判断した場合（ステップＳ２、Ｎｏ）、ランプの選択をすることなく、両光源ランプユニット１０，２０による点灯動作を行う（ステップＳ７）。

上記の図４（Ａ）及び４（Ｂ）において示した例では、１灯モードにおいて、コントラスト優先モードと点灯時間優先モードとを選択可能としているが、１灯モードのときは、必ずコントラスト優先モードで点灯動作をするものとしてもよい。つまり、図５のフローチャートに示すように、主制御部９５は、点灯モード選択処理を行うと（ステップＳ１０１）、選択された点灯モードが多灯モードであるか１灯モードであるかを判断し（ステップＳ１０２）、１灯モードが選択されたと判断した場合（ステップＳ１０２、Ｙｅｓ）には、コントラストを優先する第１の光源ランプユニット１０のみによる点灯動作を行う（ステップＳ１０４）ものとしてもよい。なお、主制御部９５は、ステップＳ１０２において多灯モードが選択されたと判断した場合（ステップＳ１０２、Ｎｏ）には、両光源ランプユニット１０，２０による点灯動作を行う（ステップＳ１０７）。以上のような照明制御においても、１灯モードにおけるコントラスト特性の維持を図ることが可能である。

以上説明したように、第１実施形態に係るプロジェクター１００は、制御装置９０により、両光源ランプユニット１０，２０を用いて明るい画像の投射が可能であるだけでなく、２つの光源ランプユニット１０、２０のうち一方のみを点灯するとともに他方を消灯して投射する照明制御を行うことができる。特に、本実施形態のプロジェクター１００は、２つのランプのうち一方のみを点灯する場合においても、コントラストに最も大きく影響する液晶ライトバルブ６１ｇに対して高いコントラスト性を示す光源ランプユニット１０を優先的に点灯させて光変調部の照明を行うことが可能である。これにより、良好な変調のコントラストを維持することができる。

〔第２実施形態〕
以下、図２等を参照して、第２実施形態に係るプロジェクターについて説明する。なお、本実施形態に係るプロジェクターは、図１のプロジェクター１００の変形例であり、液晶パネルの内部構造を除き、プロジェクター１００と同様であるので、液晶パネルの構造以外の構成については、図示及び説明を省略する。

本実施形態におけるプロジェクター１００の液晶パネル６２ｇは、垂直配向型の液晶パネルである。つまり、プロジェクター１００の液晶パネル６２ｇは、外観上の構成について図２に示すものと共通となっているが、用いる液晶のタイプや動作態様について図２に一例として示されたツイスティッドネマティック型の液晶とは異なっている。より具体的には、例えば、図２において、一対の偏光フィルター６３ｇ，６４ｇ間に挟まれた液晶デバイス８２ａは、入射偏光フィルター６３ｇ側から入射した入射光ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３を入力信号に応じて、画素単位で部分的にＰ偏光からＳ偏光に変化させ、Ｓ偏光すなわち変化後の変調光を出射光ＬＯとして、出射偏光フィルター６４ｇ側に出射する。

以下、図２等を用いて、垂直配向型の液晶の構造及び垂直配向型の液晶の場合における入射角度依存性について説明する。なお、図６（Ａ）〜６（Ｄ）は、垂直配向型の液晶層を構成する液晶性化合物の状態についての異なる４つの例を模式的に示している。図２の液晶デバイス８２ａにおいて、液晶層７１が垂直配向型の液晶で構成される場合、電界の存在しない状態で、液晶層７１を構成する液晶性化合物は、システム光軸ＯＡ（ｘ軸）に略平行な状態に配列する。一方、ｘ軸に沿った方向に適度な電界を形成した場合、液晶層７１を構成する液晶性化合物は、システム光軸ＯＡ（ｘ軸）に略平行な状態から例えばｘｙ面内の所定方位に向けて傾けられる。これにより、一対の偏光フィルター６３ｇ，６４ｇ間に挟まれた液晶層７１をノーマリーブラックモードで動作させることになり、電圧非印加のオフ状態で最大遮光状態（光オフ状態）を確保することができる。つまり、液晶パネル６２ｇは、光オフ状態の黒表示時に、Ｐ偏光をそのまま変化させないで通過させる。また、液晶パネル６２ｇは、光オン状態の白表示時に、Ｐ偏光をＳ偏光に切替えて通過させる。

光オフ状態の黒表示は、電圧印加のオフ状態時になされるが、例えば図６（Ａ）に示す黒表示時での液晶層内液晶性化合物ＬＣａは、液晶パネル６２ｇの基板の一部である配向膜７６，７８に対して完全には垂直にならず、チルトした状態（プレチルト状態）となっている。例えば図６（Ａ）の場合、黒表示時において液晶性化合物ＬＣａは、ｘ軸正の向きに対して＋ｙ方向かつ−ｚ方向に傾いている。従って、プレチルト状態の液晶性化合物ＬＣａに沿った方向が最も良好なコントラストを得ることのできる明視方向となる。ここでは、図中矢印ＣＴで示すｙｚ平面に平行な面内でのＬＣａの傾き方位をもって明視方向とする。図６（Ｂ）〜６（Ｄ）の場合についても同様で、いずれも液晶性化合物ＬＣａに沿った方向に対応する矢印ＣＴで示す方向が最も良好なコントラストを得ることのできる明視方向となる。いずれの場合においても、矢印ＣＴの方向により多くの成分を含む照明光を選択することで、より高品位な画像形成が可能となる。なお、本実施形態のプロジェクター１００において、液晶パネル６２ｇは、矢印ＣＴと入射光ＳＬ１とのなす角が小さくなるように設定されており、図６（Ａ）または６（Ｃ）のタイプとなっている。

〔第３実施形態〕
以下、図７を参照して、第３実施形態に係るプロジェクターの動作について説明する。本実施形態に係るプロジェクター２００は、図１のプロジェクター１００の変形例であり、図７に示すように、本体光学装置１５５と、制御装置９０とを備えて構成される。このうち、本体光学装置１５５は、照明装置５０、色分離導光光学系１４０、光変調部６０、クロスダイクロイックプリズム７０及び投射光学系８０で構成される。ここで、プロジェクター２００は、色分離導光光学系１４０以外の構造について、プロジェクター１００と同様の構造を有するので、説明を省略する。

色分離導光光学系１４０は、クロスダイクロイックミラー１４１ａと、ダイクロイックミラー１４１ｂと、反射ミラー１４２ａ，１４２ｂ，１４２ｃ，１４２ｄ，１４２ｅと、３つのフィールドレンズ１４３ａ，１４３ｂ，１４３ｃとを備え、光源ランプユニット２０から出射された照明光を赤（Ｒ）色、緑（Ｇ）色、及び青（Ｂ）色の３色に分離するとともに、各色光を後段の液晶ライトバルブ６１ｒ，６１ｇ，６１ｂへ導く。より詳しく説明すると、まず、クロスダイクロイックミラー１４１ａは、第１ダイクロイックミラー１４１ｃと第２ダイクロイックミラー１４１ｄとを交差させて形成したものである。このうち第１ダイクロイックミラー１４１ｃは、ＲＧＢの３色のうちＲ色及びＧ色の照明光ＬＲ，ＬＧを反射しＢ色の照明光ＬＢを透過させる。一方、第２ダイクロイックミラー１４１ｄは、Ｂ色の照明光ＬＢを反射しＲ色及びＧ色の照明光ＬＲ，ＬＧを透過させる。また、ダイクロイックミラー１４１ｂは、反射ミラー１４２ａを経て入射したＲＧの２色のうちＧ色の照明光ＬＧを反射しＲ色の照明光ＬＲを透過させる。この色分離導光光学系１４０において、ダイクロイックミラー１４１ｂを透過した照明光ＬＲは、反射ミラー１４２ｂを経て入射角調節用のフィールドレンズ１４３ａに入射する。また、ダイクロイックミラー１４１ｂで反射された照明光ＬＧは、反射ミラー１４２ｃを経て入射角調節用のフィールドレンズ１４３ｂに入射する。さらに、第２ダイクロイックミラー１４１ｄで反射された照明光ＬＢは、反射ミラー１４２ｄ，１４２ｅを経て入射角調節用のフィールドレンズ１４３ｃに入射する。なお、この場合、各色の光路はいずれも等光路長となるため、リレーレンズを要さない。

以上のように、プロジェクター２００の場合、色分離導光光学系１４０において各色光間での光路長が等しくなり、さらに、色分離導光光学系１４０の光路の形状は、対称性を有し、ミラー等による反射の回数も等しいものとすることができる。従って、各液晶ライトバルブ６１ｒ，６１ｇ，６１ｂに入射する照明光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢの入射角度を揃えることができる。具体的には、液晶ライトバルブ６１ｇが図３（Ａ）または３（Ｃ）のタイプの液晶層７１を内蔵する場合、液晶ライトバルブ６１ｒ，６１ｂは、図３（Ｂ）または３（Ｄ）のタイプの液晶層７１を内蔵することになる。これにより、光学設計において、例えば液晶ライトバルブ６１ｇに限らず、各色用の光変調装置である液晶ライトバルブ６１ｒ，６１ｇ，６１ｂの全てについて、良好な変調のコントラストを示すようにすることができる。つまり、第１の光源ランプユニット１０からの光の入射方向が、第２の光源ランプユニット２０からの光の入射方向よりも液晶ライトバルブ６１ｒ，６１ｇ，６１ｂを高コントラストなものとする方向となるように、照明光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢの入射角度と液晶ライトバルブ６１ｒ，６１ｇ，６１ｂの入射角度依存性とを対応付けることができる。

本願発明は、上記の各実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様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。

まず、上記第１実施形態において、液晶ライトバルブ６１ｒ，６１ｇ，６１ｂのうち、液晶ライトバルブ６１ｇを基準としているが、これに限らず、緑色光以外の色光を変調する液晶ライトバルブ６１ｒ，６１ｂを基準としてもよい。また、本実施形態では、第１の光源ランプユニット１０からの光がコントラストを高くするものとなっているが、用いる液晶パネルの特性が異なる場合（例えば、図３（Ｂ）または３（Ｄ）のタイプの液晶を用いる場合）には、第２の光源ランプユニット２０からの光を用いるほうがコントラストの高い画像を得られることもある。いずれにおいても、記憶部９３のＲＯＭ９３ａにおいて予めランプを特定するためのデータを保持しておくことで適切な選択がなされる。

また、上記実施形態に係る照明装置５０等では、合成ミラー３０を２枚のミラー板３１、３２により構成しているが、発熱等の問題がなければ、プリズムにより合成ミラー３０を形成することも可能である。つまり、大きなプリズムを互いに垂直な面で切り出すことにより、合成ミラー３０としての反射面を有するプリズムを形成してもよい。また、反射面３０ａと反射面３０ｂとのなす角度αも９２°程度としているが、垂直であってもよい。この場合、例えば光軸ＲＸ１、ＲＸ２をシステム光軸ＯＡに対して垂直ではなく、傾けた状態とすることで、同様の構成が可能となる。

また、例えば照明装置５０では、各リフレクター１２、２２の内面を回転楕円面により構成しているが、当該回転楕円面を補正した自由曲面を各リフレクター１２、２２の内面として用いてもよい。

また、各光源ランプユニット１０、２０と合成ミラー３０との間にＩＲ光やＵＶ光を除去するための光カットフィルターを別途設けるものとしてもよい。

また、各光源ランプユニット１０、２０に用いる各発光管１１、２１として、高圧水銀ランプに代えて、例えばメタルハライドランプ等他の高圧放電ランプを用いてもよい。

また、上記実施形態では、プロジェクター１００，２００に透過型液晶ライトバルブを用いた場合の例について説明したが、反射型液晶ライトバルブを用いたプロジェクターにも適用することが可能である。

１００，２００…プロジェクター、 ５５，１５５…本体光学装置、 ９０…制御装置、 ５０…照明装置、 １０，２０…光源ランプユニット、 １１，２１…発光管、 １２、２２…リフレクター、 ３０…合成ミラー、 ４０，１４０…色分離導光光学系、 ６０…光変調部、 ６１ｒ，６１ｇ，６１ｂ…液晶ライトバルブ、 ６２ｇ…液晶パネル、 ６３ｇ，６４ｇ…偏光フィルター、 ７１…液晶層、 ７０…クロスダイクロイックプリズム、 ８０…投射光学系、 ＬＣｔ，ＬＣｂ，ＬＣｍ，ＬＣａ…液晶性化合物、 ＩＬ１，ＩＬ２…出射光、 ＳＬ…照明光、 ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３…入射光、 ＲＸ１，ＲＸ２…ランプユニットの光軸、 ＯＡ…システム光軸、 ＦＸ…交点、 θ，α…角度

Claims (10)

1. 互いに異なる位置に配置され、光源光をそれぞれ出射する第１及び第２のランプと、
   前記第１及び第２のランプからの光を互いに傾斜した状態で合成する合成部材と、
   前記合成部材の光路下流側に配置されて、前記第１及び第２のランプの少なくとも一方からの光によって照明可能であるとともに、前記第１のランプから出射されシステム光軸に対して第１の方向に傾斜した状態で入射する光に対する変調のコントラストが、前記第２のランプから出射され前記システム光軸に対して前記第１の方向と異なる第２の方向に傾斜した状態で入射する光に対する変調のコントラストよりも高い光変調装置と、
   前記第１及び第２のランプの一方のみを点灯する１灯モードにおいて、前記光変調装置に対するコントラストの高い第１のランプを優先的に点灯させて前記光変調装置の照明を行わせる照明制御装置と
   を備えるプロジェクター。
2. 前記合成部材から出射した照明光を所定波長ごとに色分離して各色の光路に導く色分離導光光学系と、
   各色用光変調装置を前記各色の光路上に有し、前記各色の光路に導かれた各色光を前記各色用光変調装置によってそれぞれ変調される光変調部と
   を備え、
   前記各色用光変調装置のうち少なくとも１つは、前記光変調装置である請求項１記載のプロジェクター。
3. 前記各色用光変調装置で、前記第１のランプからの光の入射方向に対応するコントラストは、前記第２のランプからの光の入射方向に対応するコントラストよりも高い、請求項２記載のプロジェクター。
4. 前記各色用光変調装置は、赤色光、緑色光及び青色光をそれぞれ変調する３つの光変調装置であり、少なくとも緑色光を変調する光変調装置で、前記第１のランプからの光の入射方向に対応するコントラストは、前記第２のランプからの光の入射方向に対応するコントラストよりも高い、請求項２記載のプロジェクター。
5. 前記光変調装置は、入射する光を変調する液晶パネルと、前記液晶パネルの入射側及び出射側に配置され所定の偏光のみ透過する一対の偏光フィルターとを含む、請求項１から請求項４までのいずれか一項記載のプロジェクター。
6. 前記液晶パネルは、ツイスティッドネマティック型の液晶層を含み、
   前記第１のランプからの光の前記液晶パネルに対する入射方向と、前記液晶パネルの黒表示状態における前記液晶層の残留チルトの配向方向とのなす角が、前記第２のランプからの光の前記液晶パネルに対する入射方向と、前記残留チルトの配向方向とのなす角よりも小さい、請求項５記載のプロジェクター。
7. 前記液晶パネルは、垂直配向型の液晶層を含み、
   前記第１のランプからの光の前記液晶パネルに対する入射方向と前記液晶パネルの黒表示状態における前記液晶層のプレチルトの配向方向とのなす角が、前記第２のランプからの光の前記液晶パネルに対する入射方向と前記プレチルトの配向方向とのなす角よりも小さい、請求項５記載のプロジェクター。
8. 互いに異なる位置に配置され、光源光をそれぞれ出射する第１及び第２の光源と、前記第１及び第２の光源からの光を互いに傾斜した状態で合成する合成部材と、前記合成部材の光路下流側に配置されて、前記第１及び第２の光源の少なくとも一方からの光によって照明可能であるとともに、前記第１の光源から出射されシステム光軸に対して第１の方向に傾斜した状態で入射する光に対する変調のコントラストと、前記第２の光源から出射され前記システム光軸に対して前記第１の方向と異なる第２の方向に傾斜した状態で入射する光に対する変調のコントラストと、が異なる光変調装置と、を備えたプロジェクターの点灯制御方法において、
   前記第１及び第２の光源の一方のみを点灯する１灯点灯モードか、否かを判断する判断工程を備え、
   この判断工程によって、前記１灯点灯モードであると判断されたとき、前記光変調装置の前記コントラストが高くなる方向に入射させる光源を点灯させることを特徴とするプロジェクターの点灯制御方法。
9. 互いに異なる位置に配置され、光源光をそれぞれ出射する第１及び第２の光源と、前記第１及び第２の光源からの光を互いに傾斜した状態で合成する合成部材と、前記合成部材の光路下流側に配置されて、前記第１及び第２の光源の少なくとも一方からの光によって照明可能であるとともに、前記第１の光源から出射されシステム光軸に対して第１の方向に傾斜した状態で入射する光に対する変調のコントラストと、前記第２の光源から出射され前記システム光軸に対して前記第１の方向と異なる第２の方向に傾斜した状態で入射する光に対する変調のコントラストと、が異なる光変調装置と、を備えたプロジェクターの点灯制御方法において、
   前記第１及び第２の光源の一方のみを点灯する１灯点灯モードか、否かを判断する第１の判断工程を備え、
   前記第１の判断工程によって、前記１灯点灯モードであると判断されたとき、前記コントラストを優先させるモードか、否かをさらに判断する第２の判断工程を備え、
   前記第２の判断工程によって、前記コントラストを優先させるモードと判断されたときは、前記光変調装置の前記コントラストが高くなる方向に入射させる光源を点灯させることを特徴とするプロジェクターの点灯制御方法。
10. 前記第２の判断工程によって、前記コントラストを優先させないモードと判断されたときは、前記第１及び第２の光源の内、累積点灯時間が短い方の光源を点灯させることを特徴とする請求項９記載のプロジェクターの点灯制御方法。

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