JP2015145934A - プロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】高品位画像を表示するプロジェクターを提供する事。
【解決手段】プロジェクター１００は、照明光学系１０から出射した光を変調する変調光学系９０と、振動装置と、を備え、変調光学系９０は、照明光学系１０から出射された光の光軸上に直列に配置される第一電気光学装置とリレー光学系４０と第二電気光学装置とを含む。振動装置は、第一電気光学装置とリレー光学系４０と第二電気光学装置との少なくとも一つを振動させる。こうすると、第一電気光学装置の解像度が高くとも、モアレは抑制される。従って、モアレもフレアも抑制され、且つコントラスト比の高い高品位な画像を表示する事が可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、プロジェクターに関する。

プロジェクターでは、透過型電気光学装置や反射型電気光学装置が使用されている。これらの電気光学装置に光が照射され、電気光学装置により変調された透過光や反射光がスクリーンに投影されて投影画像となっている。この様なプロジェクターに使用される電気光学装置としては液晶装置が知られており、これは液晶の誘電異方性と液晶層に於ける光の旋光性とを利用して画像を形成する物である。液晶装置では、画像表示領域に走査線と信号線とが配置されて、これらの交点に画素が行列状に配置されている。画素には画素トランジスターが設けられ、画素トランジスターを介して各画素に画像信号を供給する事で画像が形成される。

プロジェクターに依る投射画像の表示品質を高めるべく、特許文献１や特許文献２に記載されている様に、ローカルディミングと呼ばれる二枚の電気光学装置を用いる技術が知られている。この技術では、第１の電気光学装置（調光パネル）にて領域別にエリア調光を行い、エリア調光された光を第２の電気光学装置（映像パネル）に入射して、明表示と暗表示との比（コントラスト比）を向上させている。

特開２００８−２０３３２１号公報 特開２００８−２４２２０８号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているプロジェクターでは、高品位な画像表示が困難であると云う課題があった。調光パネルの解像度を上げると、調光パネルの画素と映像パネルの画素とによりモアレと呼ばれる表示不良が引き起されていた。一方、調光パネルの解像度を下げると、フレアと呼ばれる表示不良が発生していた。これは、ある調光領域とその隣の調光領域とで、本来同じ輝度にならねばならない画素間で、異なった輝度になる現象である。例えば、一の調光領域には明るい満月と暗い夜空が表示され、その隣の二の調光領域では夜空だけが表示される場合、一の調光領域では光源からの光が透過し、二の調光領域では光源からの光が遮断される為に、一の調光領域と二の調光領域とで夜空の暗さが異なって仕舞う現象である。この様に、従来はモアレやフレアの発生を抑制して、尚且つ、高コントラスト比とする表示が困難であった。

本発明は、前述の課題の少なくとも一部を解決する為になされたものであり、以下の形態又は適用例として実現する事が可能である。

（適用例１） 本適用例に係わるプロジェクターは、光を出射する照明光学系と、照明光学系から出射した光を変調する変調光学系と、変調光学系で変調された光を投影する投写光学系と、振動装置と、を備え、変調光学系は、照明光学系から出射された光の光軸上に直列に配置される第一電気光学装置とリレー光学系と第二電気光学装置とを含み、リレー光学系は、第一電気光学装置と第二電気光学装置との間の光路上に配置され、振動装置は、第一電気光学装置とリレー光学系と第二電気光学装置との少なくとも一つを振動させる事を特徴とする。
第一電気光学装置の解像度を上げるとフレアを抑制する事ができる一方で、モアレが発生する。この構成によると、第一電気光学装置の解像度が高くとも、発生したモアレが振動するので、振動の一周期に渡って時間平均を取るとモアレは抑制される。従って、振動の一周期を短時間とすれば、投影画像を見る使用者はモアレを視認できない。その為にモアレもフレアも抑制され、且つコントラスト比の高い高品位な画像を表示する事ができる。

（適用例２） 上記適用例１に記載のプロジェクターに於いて、振動装置が振動させる周波数は、第二電気光学装置に表示される映像のフレーム周波数以上である事が好ましい。
この構成によると、振動の一周期が短時間となるので、投影画像を見る使用者はモアレを視認せず、高品位な画像を表示する事ができる。

（適用例３） 上記適用例１又は２に記載のプロジェクターに於いて、振動装置が振動させる振幅は、第一電気光学装置と第二電気光学装置との組みずれの長さ以下である事が好ましい。
この構成によると、振幅が小さいので、解像度の高いクリアな画像を表示する事ができる。

（適用例４） 上記適用例１又は２に記載のプロジェクターに於いて、第二電気光学装置は画素を有し、振動装置が振動させる振幅は、画素の長さの半分以下である事が好ましい。
この構成によると、振幅が小さいので、解像度の高いクリアな画像を表示する事ができる。

（適用例５） 上記適用例１乃至４のいずれか一項に記載のプロジェクターに於いて、振動装置が振動させる方向は、光軸に垂直な平面に平行である事が好ましい。
この構成によると、モアレを抑制する事ができる。

（適用例６） 上記適用例５に記載のプロジェクターに於いて、振動装置が振動させる方向は、並進的である事が好ましい。
この構成によると、モアレを抑制する事ができる。

（適用例７） 上記適用例５に記載のプロジェクターに於いて、振動装置が振動させる方向は、光軸に平行な軸の回りに回転的である事が好ましい。
この構成によると、モアレを抑制する事ができる。

（適用例８） 上記適用例１乃至７のいずれか一項に記載のプロジェクターに於いて、振動装置が振動させる方向は、光軸に垂直な平面内の任意の軸の回りに回転的である事が好ましい。
この構成によると、モアレを抑制する事ができる。

（適用例９） 本適用例に係わるプロジェクターは、光を出射する照明光学系と、照明光学系から出射した光を変調する変調光学系と、変調光学系で変調された光を投影する投写光学系と、を備え、変調光学系は、照明光学系から出射された光の光軸上に直列に配置される第一電気光学装置とリレー光学系とシフト光学系と第二電気光学装置とを含み、リレー光学系は、第一電気光学装置と第二電気光学装置との間の光路上に配置され、シフト光学系は、第一電気光学装置と第二電気光学装置との間の光路上に配置され、第二電気光学装置へ入射する光束を振動させる事を特徴とする。
第一電気光学装置の解像度を上げるとフレアを抑制する事ができる一方で、モアレが発生する。この構成によると、第一電気光学装置の解像度が高くとも、発生したモアレが振動するので、振動の一周期に渡って時間平均を取るとモアレは抑制される。従って、振動の一周期を短時間とすれば、投影画像を見る使用者はモアレを視認できない。その為にモアレもフレアも抑制され、且つコントラスト比の高い高品位な画像を表示する事ができる。

（適用例１０） 上記適用例９に記載のプロジェクターに於いて、シフト光学系が光束を振動させる周波数は、第二電気光学装置に表示される映像のフレーム周波数以上である事が好ましい。
この構成によると、振動の一周期が短時間となるので、投影画像を見る使用者はモアレを視認せず、高品位な画像を表示する事ができる。

（適用例１１） 上記適用例９又は１０に記載のプロジェクターに於いて、シフト光学系が光束を振動させる振幅は、第一電気光学装置と第二電気光学装置との組みずれの長さ以下である事が好ましい。
この構成によると、振幅が小さいので、解像度の高いクリアな画像を表示する事ができる。

（適用例１２） 上記適用例９又は１０に記載のプロジェクターに於いて、第二電気光学装置は画素を有し、シフト光学系が光束を振動させる振幅は、画素の長さの半分以下である事が好ましい。
この構成によると、振幅が小さいので、解像度の高いクリアな画像を表示する事ができる。

（適用例１３） 上記適用例９乃至１２のいずれか一項に記載のプロジェクターに於いて、シフト光学系が光束を振動させる方向は、光軸に垂直な平面に平行である事が好ましい。
この構成によると、モアレを抑制する事ができる。

（適用例１４） 上記適用例１３に記載のプロジェクターに於いて、シフト光学系が光束を振動させる方向は、並進的である事が好ましい。
この構成によると、モアレを抑制する事ができる。

（適用例１５） 上記適用例１３に記載のプロジェクターに於いて、シフト光学系が光束を振動させる方向は、光軸に平行な軸の回りに回転的である事が好ましい。
この構成によると、モアレを抑制する事ができる。

（適用例１６） 上記適用例１乃至１５のいずれか一項に記載のプロジェクターに於いて、第二電気光学装置は透過型である事が好ましい。
この構成によると、第二電気光学装置に表示された画像をスクリーンに投影して投影画像を形成する事ができる。

（適用例１７） 上記適用例１乃至１５のいずれか一項に記載のプロジェクターに於いて、第二電気光学装置は反射型である事が好ましい。
この構成によると、第二電気光学装置に表示された画像をスクリーンに投影して投影画像を形成する事ができる。

実施形態１に係るプロジェクターの概略の光学構成を示す図。 実施形態１に係わる第一電気光学装置から第二電気光学装置迄の光学系の一例を説明した図。 電気光学装置の回路ブロック図。 画素の回路図。 液晶装置の模式断面図。 実施形態１に係わる第一電気光学装置から第二電気光学装置迄の光学系の一例を説明した図。 実施形態２に係わる第一電気光学装置から第二電気光学装置迄の光学系の一例を説明した図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。

（実施形態１）
「光学構成」
図１は、実施形態１に係るプロジェクターの概略の光学構成を示す図である。図２は、第一電気光学装置から第二電気光学装置迄の光学系の一例を説明した図である。まず、図１と図２とを参照して、プロジェクター１００の構成を説明する。尚、図１では光学的な構成を主として描き、機械的な構成は省いてある。

図１に示す様に、実施形態１に係るプロジェクター１００は、照明光を出射する照明光学系１０と、照明光を各色の色光に分離すると共に導光する色分離導光光学系２０と、照明光学系１０から出射され色分離導光光学系２０で分離された各色光を変調する変調光学系９０と、分離され変調された色光（変調光）を合成する合成光学系６０と、合成された合成光を投影する投写光学系７０と、プロジェクター制御部８０と、不図示の振動装置と、を備える。変調光学系９０は、第一電気光学装置を含む調光系３０と、第一電気光学装置から第二電気光学装置迄の光路のリレーの役割を担うリレー光学系４０と、第二電気光学装置を含む画像表示系５０とを備える。プロジェクター制御部８０は、第一電気光学装置の駆動と第二電気光学装置の駆動と振動装置の動作とを制御する。尚、本明細書では、局所的な直交座標系ＬＸ−ＬＹ−ＬＺを導入し、プロジェクター１００の光学系全体についての光軸を常にＬＺ方向としている（以降、光軸ＬＺと記載する）。従って、光軸ＬＺに垂直な平面（光軸垂直面）はＬＸ−ＬＹ平面となる。更に、絶対的な空間座標を直交座標系Ｘ−Ｙ−Ｚにて表す。図１に示す様に、光軸ＬＺの方向は、絶対的な直交座標系Ｘ−Ｙ−Ｚでは、場所に応じて異なり得る。

照明光学系１０は、光源１０１と、アレイ状に配列された複数のレンズ素子を有する第１レンズアレイ（第１インテグレーターレンズ）１１と、第２レンズアレイ（第２インテグレーターレンズ）１２と、第２レンズアレイ１２からの光を所定の直線偏光に変換させる偏光変換素子１３と、重畳レンズ１４とを備え、画像形成の必要に足る光量の照明光を出射する。光源１０１は、例えば超高圧水銀ランプであって、赤色光Ｒｐと緑色光Ｇｐと青色光Ｂｐとを含む光を出射する。尚、光源１０１は、超高圧水銀ランプ以外の放電光源であっても良いし、ＬＥＤやレーザーの様な固体光源であっても良い。第１レンズアレイ１１と第２レンズアレイ１２とは、光源１０１からの光線束を複数に分割・集光させ、偏光変換素子１３は、重畳レンズ１４と協働して、調光系３０を構成する調光ライトバルブの被照明領域上で重畳させる為の照明光を形成する。

色分離導光光学系２０は、クロスダイクロイックミラー２１と、ダイクロイックミラー２２と、折曲ミラー２３１，２３２，２３３，２３４，２３５と、第１レンズ２４１，２４２と、第２レンズ２５Ｇ，２５Ｒ，２５Ｂとを備える。ここで、クロスダイクロイックミラー２１は、第１ダイクロイックミラー２１１と、第２ダイクロイックミラー２１２とを備える。第１及び第２ダイクロイックミラー２１１，２１２は互いに直交しており、それらの交差軸２１３はＹ方向に延びている。色分離導光光学系２０は、照明光学系１０からの照明光を緑赤青の３つの色光に分離すると共に各色光を導光する。

変調光学系９０は、分離された３つの色光に其々対応する複数の変調光学系で構成されている。変調光学系９０は、相対的に光軸ＬＺの上流側に位置する調光系３０と相対的に光軸ＬＺの下流側に位置する画像表示系５０と、これらの間に配置されるリレー光学系４０とを有している。

変調光学系９０の内、調光系３０は、色分離導光光学系２０に依って分離された３色（赤、緑、青）の色光に其々対応する３つの第一電気光学装置（調光ライトバルブ３０Ｇ，３０Ｒ，３０Ｂ）を備える。本実施形態では、調光ライトバルブ３０Ｇ，３０Ｒ，３０Ｂは、透過型の液晶装置であり、色光の強度を其々調整する非発光型の光変調装置である。具体的には、調光ライトバルブ３０Ｇ，３０Ｒ，３０Ｂとなる液晶装置（第一電気光学装置）は、液晶を挟持した一対の基板と、一対の基板の光入射側に設けられた入射側の偏光板と、一対の基板の光出射側に設けられた出射側の偏光板とを其々備える。尚、入射側の偏光板と出射側の偏光板とはクロスニコル配置となっている。３枚の調光ライトバルブ３０Ｇ，３０Ｒ，３０Ｂは、３色の色光を其々変調して、入力された調光情報（調光信号）に応じた調光画像を形成する。

変調光学系９０の内、リレー光学系４０は、調光系３０を構成する３つの調光ライトバルブ３０Ｇ，３０Ｒ，３０Ｂに其々対応して、３つの光学系４０Ｇ，４０Ｒ，４０Ｂで構成される。例えば光学系４０Ｇは、ダブルガウスレンズ４１Ｇと１対のメニスカスレンズ４２Ｇ，４３Ｇとを有する。尚、詳細については後述するが、１対のメニスカスレンズ４２Ｇ，４３Ｇは、正のレンズであり、ダブルガウスレンズ４１Ｇを其々光軸ＬＺ上に於いて挟むような配置となっており、各メニスカスレンズ４２Ｇ，４３Ｇは、ダブルガウスレンズ４１Ｇ側に其々凸である様に配置されている。即ち、凸面がダブルガウスレンズ４１Ｇ側に向かっている。尚、他の光学系４０Ｒ，４０Ｂについても、同様の構造を有するダブルガウスレンズ４１Ｒ，４１Ｂと、１対のメニスカスレンズ４２Ｒ，４３Ｒ，４２Ｂ，４３Ｂと、を其々有している。

変調光学系９０の内、画像表示系５０は、リレー光学系４０を経た３色（赤、緑、青）の色光に其々対応する３つの第二電気光学装置（色変調ライトバルブ５０Ｇ，５０Ｒ，５０Ｂ）を備える。本実施形態では、色変調ライトバルブ５０Ｇ，５０Ｒ，５０Ｂは、透過型の液晶装置であり、入射した照明光である各色光の強度の空間分布を変調する非発光型の光変調部である。具体的には、色変調ライトバルブ５０Ｇ，５０Ｒ，５０Ｂとなる液晶装置（第二電気光学装置）は、液晶を挟持した一対の基板と、一対の基板の光入射側に設けられた入射側の偏光板と、一対の基板の光出射側に設けられた出射側の偏光板とを其々備える。３枚の色変調ライトバルブ５０Ｇ，５０Ｒ，５０Ｂは、３色の色光を其々変調して、入力された画像情報（画像信号）に応じた表示画像を形成する。

以上の変調光学系９０は、３つの変調光学系９０Ｇ，９０Ｒ，９０Ｂで構成されていると見る事もできる。即ち、変調光学系９０Ｇは、緑色光Ｇｐに対応して配置され、調光ライトバルブ３０Ｇと、光学系４０Ｇと、色変調ライトバルブ５０Ｇとを有する。同様に、変調光学系９０Ｒは、赤色光Ｒｐに対応して配置され、調光ライトバルブ３０Ｒと、光学系４０Ｒと、色変調ライトバルブ５０Ｒとを有する。又、変調光学系９０Ｂは、青色光Ｂｐに対応して配置され、調光ライトバルブ３０Ｂと、光学系４０Ｂと、色変調ライトバルブ５０Ｂとを有する。この様に３つの変調光学系９０Ｇ，９０Ｒ，９０Ｂとして変調光学系９０を見た場合、１つの変調光学系（例えば変調光学系９０Ｇ）は、光軸ＬＺに沿って、第一電気光学装置に相当する調光ライトバルブ（調光ライトバルブ３０Ｇ）、リレー光学系（光学系４０Ｇ）、第二電気光学装置に相当する色変調ライトバルブ（色変調ライトバルブ５０Ｇ）の順で配置されている事になる。即ち、対応関係にある調光ライトバルブと色変調ライトバルブとは光軸上に直列に配置されている。

合成光学系６０は、４つの直角プリズムを貼り合わせたクロスダイクロイックプリズムである。合成光学系６０は、画像表示系５０を構成する色変調ライトバルブ５０Ｇ，５０Ｒ，５０Ｂで変調された各色の変調光を合成し、投写光学系７０に向けて出射する。

投写光学系７０は、変調光学系である色変調ライトバルブ５０Ｇ，５０Ｒ，５０Ｂで変調され、更に合成光学系６０にて合成された合成光をスクリーン等の被写体（不図示）に向けて投影する。

不図示の振動装置は、第一電気光学装置とリレー光学系４０と第二電気光学装置との少なくとも一つを振動させる。本実施形態では、第一電気光学装置である３つの調光ライトバルブ３０Ｇ，３０Ｒ，３０Ｂを其々独立に振動させる。振動に関しては後に詳述する。

以下、画像光の形成の詳細について説明する。まず、照明光学系１０からの照明光としての照明光線束ＩＬが出射される。次に、色分離導光光学系２０に於いて、クロスダイクロイックミラー２１の内、第１ダイクロイックミラー２１１は、照明光線束ＩＬに含まれる緑色光Ｇｐ及び青色光Ｂｐを反射し、残りの赤色光Ｒｐを透過させる。一方、クロスダイクロイックミラー２１の内、第２ダイクロイックミラー２１２は、赤色光Ｒｐを反射し、緑色光Ｇｐ及び青色光Ｂｐを透過させる。ダイクロイックミラー２２は、入射した緑色光Ｇｐと青色光Ｂｐの内の緑色光Ｇｐを反射し、残りの青色光Ｂｐを透過させる。色分離導光光学系２０によって照明光線束ＩＬから分離される各色光（緑色光Ｇｐ，青色光Ｂｐ，赤色光Ｒｐ）を、各色の光軸ＯＰ１からＯＰ３に沿ってより詳細に説明すると、まず、照明光学系１０からの照明光線束ＩＬは、クロスダイクロイックミラー２１に入射し、分離される。照明光線束ＩＬの成分の内、緑色光Ｇｐ（光軸ＯＰ１）は、クロスダイクロイックミラー２１の第１ダイクロイックミラー２１１で反射・分岐され、折曲ミラー２３１を経て、ダイクロイックミラー２２で更に反射される事で分岐され、調光系３０の３つの調光ライトバルブの内緑色光Ｇｐに対応する調光ライトバルブ３０Ｇに入射する。又、照明光線束ＩＬの成分の内、青色光Ｂｐ（光軸ＯＰ２）は、クロスダイクロイックミラー２１の第１ダイクロイックミラー２１１で反射・分岐され、折曲ミラー２３１を経て、ダイクロイックミラー２２を通過する事によって分岐され、調光系３０の３つの調光ライトバルブの内青色光Ｂｐに対応する調光ライトバルブ３０Ｂに入射する。又、照明光線束ＩＬの成分の内、赤色光Ｒｐ（光軸ＯＰ３）は、クロスダイクロイックミラー２１の第２ダイクロイックミラー２１２で反射・分岐され、折曲ミラー２３４を経て、調光系３０の３つの調光ライトバルブの内赤色光Ｒｐに対応する調光ライトバルブ３０Ｒに入射する。調光系３０を構成する調光ライトバルブ３０Ｇ，３０Ｒ，３０Ｂは、既述の様に、プロジェクター制御部８０の制御により、緑色光Ｇｐと赤色光Ｒｐと青色光Ｂｐとの強度を其々調整する。尚、光軸ＯＰ１からＯＰ３上に配された第１レンズ２４１，２４２と第２レンズ２５Ｇ，２５Ｒ，２５Ｂとは、対応する調光ライトバルブ３０Ｇ，３０Ｂ，３０Ｒに入射する色光（緑色光Ｇｐ，赤色光Ｒｐ，青色光Ｂｐ）の角度状態を調整する為に其々設けられている。

調光系３０を経て輝度を調整された色光（緑色光Ｇｐ，赤色光Ｒｐ，青色光Ｂｐ）は、各色に対応して配置されてリレー光学系４０を構成する光学系４０Ｇ，４０Ｒ，４０Ｂを其々経て、画像表示系５０を構成する３つの色変調ライトバルブ５０Ｇ，５０Ｒ，５０Ｂに其々入射する。即ち、調光ライトバルブ３０Ｇから出射された緑色光Ｇｐは、光学系４０Ｇ及び折曲ミラー２３２を経て、色変調ライトバルブ５０Ｇに入射する。調光ライトバルブ３０Ｂから出射された青色光Ｂｐは、光学系４０Ｂ及び折曲ミラー２３３を経て、色変調ライトバルブ５０Ｂに入射する。調光ライトバルブ３０Ｒから出射された赤色光Ｒｐは、光学系４０Ｒ及び折曲ミラー２３５を経て、色変調ライトバルブ５０Ｒに入射する。画像表示系５０を構成する色変調ライトバルブ５０Ｇ，５０Ｒ，５０Ｂは、既述の様に、プロジェクター制御部８０の制御により、３色の色光を其々変調して、各色の画像を形成する。各色変調ライトバルブ５０Ｇ，５０Ｒ，５０Ｂで変調された各色の変調光は、合成光学系６０に於いて合成され、投写光学系７０によって投影される。

尚、上記の場合、各色光の光軸ＯＰ１から光軸ＯＰ３の長さは、互いにほぼ等しくなっている。

以上の様に、プロジェクター１００は、各色の光軸ＬＺに沿って、輝度変調素子である調光ライトバルブ３０Ｇ，３０Ｒ，３０Ｂ（第一電気光学装置）を光軸ＬＺの上流側に配置し、色変調素子である色変調ライトバルブ５０Ｇ，５０Ｒ，５０Ｂ（第二電気光学装置）を光軸ＬＺの下流側に配置する直列な配置となっている。ここで、対応する第一電気光学装置と第二電気光学装置と（例えば調光ライトバルブ３０Ｇと色変調ライトバルブ５０Ｇと）は、略結像関係となる様にする必要がある。一方、各種収差の発生を抑制して、二つの電気光学装置の間での結像状態を高精度に維持し、又、装置を小型にし、且つ、テレセントリック性を良好に保つ事は、一般には、必ずしも容易ではない。例えば、第一電気光学装置から第二電気光学装置迄の間に配置するリレー光学系を等倍の光学系とする事で、第一電気光学装置の像を第二電気光学装置に１対１に対応して重ね合せる様に結像させる事ができ、この場合、各種収差の内例えばコマ収差やディストーションの発生については或る程度抑える事ができる。但し、等倍の構成に於いても、像面湾曲や非点収差の発生について迄十分なものとする事ができるとは限らない。又、例えば、二つの電気光学装置の間にダブルガウスレンズを適用する事で、装置の大型化を回避しつつ、例えば色収差等の精度を上げる様にする事も考えられるが、ダブルガウスレンズを利用しても、各種収差の内例えば像面湾曲や非点収差の発生を十分に抑制し結像状態を十分に高精度な状態に維持できるとは限らない。これに対して、本実施形態では、第一電気光学装置と第二電気光学装置との間の光路上にリレー光学系を配置している。具体的には、調光ライトバルブ３０Ｇ，３０Ｒ，３０Ｂで構成される調光系３０と色変調ライトバルブ５０Ｇ，５０Ｒ，５０Ｂで構成される画像表示系５０との間にリレー光学系４０を設け、このリレー光学系４０を構成する各色の光学系４０Ｇ，４０Ｒ，４０Ｂに於いて、ダブルガウスレンズ４１Ｇ，４１Ｒ，４１Ｂのみならず、内側に凸の１対のメニスカスレンズ４２Ｇ，４３Ｇ，４２Ｒ，４３Ｒ，４２Ｂ，４３Ｂを其々設けている。これにより、小型で、且つ、テレセントリック性を良好にし、結像状態を高精度に維持して良好な画像を形成する事を可能にしている。

図２は、実施形態１に係わる第一電気光学装置から第二電気光学装置迄の光学系の一例（今の例では、光軸ＯＰ１に沿った光学系）を説明した図である。尚、ここでは、光の進行方向を＋ＬＺ方向をとしている。又、図２では、色分離に依り分岐された３つの光軸ＬＺの内の一つの光軸ＬＺ（この例の場合、光軸ＯＰ１）に沿った変調光学系９０（この例の場合、変調光学系９０Ｇ）を構成する調光系３０（この例の場合、調光ライトバルブ３０Ｇ）、リレー光学系４０（この例の場合、光学系４０Ｇ）、及び画像表示系５０（この例の場合、色変調ライトバルブ５０Ｇ）に関して、特に、リレー光学系４０（この例の場合、光学系４０Ｇ）を中心として、照明光（この例の場合、緑色光Ｇｐ）の結像状態を示すものとなっている。尚、既述の様に、本実施形態では、各色光の光軸ＬＺは互いにほぼ等しい長さとなっており、他の光軸ＬＺ（例えば光軸ＯＰ２，ＯＰ３）についても展開した図は、同様であるので図示及び説明を省略する。

光学系４０Ｇは、既述の様に、ダブルガウスレンズ４１Ｇと、一対のメニスカスレンズ４２Ｇ，４３Ｇとを有している。光学系４０Ｇの各部について図２を参照してより具体的に説明すると、まず、ダブルガウスレンズ４１Ｇは、光軸ＬＺに沿って入射側から順に、第１レンズＬＬ１と、第１色消しレンズＡＬ１と、絞りＳＴと、第２色消しレンズＡＬ２と、第２レンズＬＬ２とを有して構成されている。尚、第１色消しレンズＡＬ１及び第２色消しレンズＡＬ２は、２枚のレンズを其々組み合わせた構成となっている。即ち、第１色消しレンズＡＬ１は、レンズＡＬ１１とレンズＡＬ１２とを貼り合せて構成され、第２色消しレンズＡＬ２は、レンズＡＬ２１とレンズＡＬ２２とを貼り合せて構成されている。従って、第１色消しレンズＡＬ１及び第２色消しレンズＡＬ２は、表面及び裏面と貼り合せ面との合計３つのレンズ面を其々有している事になる。

一対のメニスカスレンズ４２Ｇ，４３Ｇは、正の屈折力を有するレンズであり、同一の形状を有し、ダブルガウスレンズ４１Ｇを挟む様にしてダブルガウスレンズ４１Ｇを基準に対称に配置されており、特にダブルガウスレンズ４１Ｇ側に於いて其々凸となる様な配置となっている。即ち、調光ライトバルブ３０Ｇの後段に配置される第１メニスカスレンズであるメニスカスレンズ４２Ｇは、光軸ＬＺの下流側に向かって凸となっており、色変調ライトバルブ５０Ｇの前段に配置される第２メニスカスレンズであるメニスカスレンズ４３Ｇは、光軸ＬＺの上流側に向かって凸となっている。

ダブルガウスレンズ４１Ｇを含む光学系４０Ｇは、ダブルガウスレンズ４１Ｇの絞りＳＴの位置を基準として、光軸ＬＺに沿って対称な等倍の光学系となっている。即ち、光学系４０Ｇは、絞りＳＴを対称面として対称な配置のレンズ構成となっている。更に言い換えると、光学系４０Ｇは、絞りＳＴを中心にして、光軸ＬＺの上流側に配置される光学系と、光軸ＬＺの下流側に配置される光学系とが、形状、材質、配置に於いて、同一の物が鏡合せとなっている。従って、例えば、第一電気光学装置の表示領域５４０（図３参照）のサイズと第二電気光学装置の表示領域５４０（図３参照）のサイズとは、設計上は、同じである。

光学系４０Ｇの内、絞りＳＴの光軸ＬＺ上流側に配置されるメニスカスレンズ４２Ｇは、レンズ面Ｌ１とレンズ面Ｌ２とを有し、第１レンズＬＬ１は、レンズ面Ｌ３とレンズ面Ｌ４とを有し、第１色消しレンズＡＬ１は、レンズ面Ｌ５とレンズ面Ｌ６とレンズ面Ｌ７とを有する。又、光学系４０Ｇの内、絞りＳＴの光軸ＬＺ下流側に配置される第２色消しレンズＡＬ２は、レンズ面Ｌ８とレンズ面Ｌ９とレンズ面Ｌ１０とを有し、第２レンズＬＬ２は、レンズ面Ｌ１１とレンズ面Ｌ１２とを有し、メニスカスレンズ４３Ｇは、レンズ面Ｌ１３とレンズ面Ｌ１４とを有する。これらの内、例えば最初の面であるレンズ面Ｌ１と最後の面であるレンズ面Ｌ１４とは、絞りＳＴの位置を基準にして対称である。同様に、レンズ面Ｌ２とレンズ面Ｌ１３とが対応し、レンズ面Ｌ３とレンズ面Ｌ１２とが対応し、以下同様となっている。

図示の様に、調光ライトバルブ３０Ｇから出射された緑色光Ｇｐは、上記の各レンズ面Ｌ１からＬ１４を経て、色変調ライトバルブ５０Ｇに於いて結像される。

ここで、上記のリレー光学系４０（光学系４０Ｇ）に於いて、ダブルガウスレンズ４１Ｇの焦点距離をｆ_dgとし、１対のメニスカスレンズ４２Ｇ，４３Ｇの内、光の入射側に配置される第１メニスカスレンズであるメニスカスレンズ４２Ｇの焦点距離をｆ₁とし、光出射側に配置される第２メニスカスレンズであるメニスカスレンズ４３Ｇの焦点距離をｆ₂とした際に、数式１を満たしている。

数式１を満たす範囲で光学系４０Ｇの各レンズが構成される事により、リレー光学系４０を構成する光学系４０Ｇに於いて両側にテレセントリックなものとする事が可能になり、一対のメニスカスレンズ４２Ｇ，４３Ｇによる収差の補正の効果が十分に得られる様になる。尚、以上の事は、リレー光学系４０を構成する他の光学系４０Ｒ，４０Ｂに於いても同様である。

以上の様に、本実施形態に係るプロジェクター１００では、リレー光学系４０（光学系４０Ｇ，４０Ｒ，４０Ｂ）が、ダブルガウスレンズ４１Ｇ，４１Ｒ，４１Ｂと、これらのダブルガウスレンズ４１Ｇ，４１Ｒ，４１Ｂの側に其々凸である様に配置された１対のメニスカスレンズ４２Ｇ，４３Ｇ，４２Ｒ，４３Ｒ，４２Ｂ，４３Ｂと、を有する事により、調光ライトバルブ３０Ｇ，３０Ｒ，３０Ｂから色変調ライトバルブ５０Ｇ，５０Ｒ，５０Ｂ迄の間に発生し得る収差を十分に抑制し、結像状態を高性能に維持し、延いては画像形成を良好なものとしている。加えて、結像状態を良好に維持する為のリレー光学系をダブルガウスレンズ４１Ｇ，４１Ｒ，４１Ｂと１対のメニスカスレンズ４２Ｇ，４３Ｇ，４２Ｒ，４３Ｒ，４２Ｂ，４３Ｂとの比較的簡素な構成とする事で装置の大型化を抑制している。更に、リレー光学系４０を構成する各光学系４０Ｇ，４０Ｒ，４０Ｂに於いて、絞りＳＴの位置を基準として対称性のある構造を有する事で、テレセントリック性を維持可能としている。

尚、上記の例では、調光系３０を構成する調光ライトバルブ３０Ｇ，３０Ｒ，３０Ｂの解像度と、画像表示系５０を構成する色変調ライトバルブ５０Ｇ，５０Ｒ，５０Ｂの解像度とは、１対１に対応するものとする事ができる。つまり、例えば調光ライトバルブ３０Ｇの解像度と、これに対応する色変調ライトバルブ５０Ｇの解像度と、は一致しているものとする事ができる。但し、これに限らず、例えば、色変調ライトバルブ５０Ｇ，５０Ｒ，５０Ｂの解像度は、調光ライトバルブ３０Ｇ，３０Ｒ，３０Ｂの解像度より高いものとしても良い。即ち、例えば光軸ＬＺの上流側に配置される第一電気光学装置である調光ライトバルブ３０Ｇの１つの画素５４１（図３参照）は、光軸ＬＺの下流側に配置される第二電気光学装置である色変調ライトバルブ５０Ｇの複数の画素５４１に対応しているものとしても良い。この場合、調光ライトバルブ３０Ｇに於いて、色変調ライトバルブ５０Ｇに於ける複数の画素５４１に相当する調光領域毎に輝度を調整し、色変調ライトバルブ５０Ｇでは一画素毎に輝度を調整する構成となる。電気光学装置に関しては後に詳述するが、第二電気光学装置の表示領域５４０（図３参照）に画素５４１がｍ₂行ｎ₂列に配置されており、第一電気光学装置の表示領域５４０に画素５４１がｍ₁行ｎ₁列に配置されている場合、１／１２０＜ｍ₁／ｍ₂≦１、１／１２０＜ｎ₁／ｎ₂≦１、とするのが好ましい。例えば、ｍ₂＝１０８８でｎ₂＝１９２８の場合、９＜ｍ₁≦１０８８で１６＜ｎ₁≦１９２８とするのが好ましい。

更に、第一電気光学装置と第二電気光学装置について、光軸ＬＺの上流側と光軸ＬＺの下流側との関係を逆転させた構成としても良い。又、上記の例では、階調数（例えば、２５６階調）についても、調光ライトバルブ３０Ｇ，３０Ｒ，３０Ｂと色変調ライトバルブ５０Ｇ，５０Ｒ，５０Ｂとで同一であるものとするが、階調数を異ならせても良い。

「回路構成」
図３は、電気光学装置の回路ブロック図である。次に、図３を参照して第一電気光学装置や第二電気光学装置と云った電気光学装置の回路ブロック構成を説明する。尚、第一電気光学装置と第二電気光学装置とは、画素数などを除いて同じ構成となり、３つの調光ライトバルブ３０Ｇ，３０Ｒ，３０Ｂと３つの色変調ライトバルブ５０Ｇ，５０Ｒ，５０Ｂとは同じ構成となるので、図３では、一例として調光ライトバルブ３０Ｇと色変調ライトバルブ５０Ｇを描いて、以下の説明を行う。

図３に示す様に、電気光学装置（調光ライトバルブ３０Ｇや色変調ライトバルブ５０Ｇ）は表示領域５４０と駆動部５５０とを少なくとも具備している。更に電気光学装置は実装領域５２０（図５参照）を備えている。電気光学装置の表示領域５４０には、相交差する複数の走査線５４２と複数の信号線５４３とが形成され、走査線５４２と信号線５４３との各交差に対応して画素５４１が行列状に配列されている。走査線５４２は行方向に延在しており、信号線５４３は列方向に延在している。本明細書では、行方向をＬＸ軸に平行な方向とし、列方向をＬＹ軸に平行な方向としている。尚、走査線５４２の内でｉ行目の走査線５４２を特定する際には、走査線Ｇｉと表記し、信号線５４３の内でｊ列目の信号線５４３を特定する際には、信号線Ｓｊと表記する。表示領域５４０には、第一電気光学装置にはｍ₁本の走査線５４２とｎ₁本の信号線５４３とが形成されており（ｍ₁は２以上の整数、ｎ₁は２以上の整数）、第二電気光学装置にはｍ₂本の走査線５４２とｎ₂本の信号線５４３とが形成されている（ｍ₂は２以上の整数、ｎ₂は２以上の整数）。尚、図３では、ｍ₁とｍ₂とを代表してｍと表示し、ｎ₁とｎ₂とを代表してｎと表示している。以降、第一電気光学装置と第二電気光学装置とを区別する必要のない場合、走査線５４２をｍ本と記述し、信号線５４３をｎ本と記述する。本実施形態では、ｍ₁＝２７２、ｎ₁＝４８２、ｍ₂＝１０８８、ｎ₂＝１９２８である。この場合、第二電気光学装置の１０８８行×１９２８列の表示領域５４０に対し、１０８０行×１９２０行の所謂ＨＤ画像が表示される。尚、第一電気光学装置と第二電気光学装置との表示領域５４０の対角長は０．９インチ（１８．３５ｍｍ）であり、第二電気光学装置の画素５４１は一辺が１０．４マイクロン（μｍ）の正方形である。又、第一電気光学装置の画素５４１は一辺が６１．６マイクロン（μｍ）の正方形である。従って、第一電気光学装置の一つの画素５４１である一つの調光領域には第二電気光学装置の画素５４１が１６個含まれる事になる。

表示領域５４０には駆動部５５０から各種信号が供給され、画像が表示領域５４０に表示される。即ち、駆動部５５０は、複数の走査線５４２と複数の信号線５４３とに駆動信号を供給する。具体的に、駆動部５５０は、各画素５４１を駆動する駆動回路５５１と、駆動回路５５１に表示用信号を供給する表示用信号供給回路８３２と、フレーム画像を一時的に記憶する記憶回路８３３と、を含んで構成される。記憶回路８３３に記憶されたフレーム画像から、表示用信号供給回路８３２は表示用信号（画像信号やクロック信号等）を作製し、これを駆動回路５５１に供給する。表示用信号供給回路８３２はプリチャージ信号も作製し、これを駆動回路５５１に供給する。

駆動回路５５１は走査線駆動回路５５２と信号線駆動回路５５３とを含んで構成される。走査線駆動回路５５２は画素を行方向に選択又は非選択する走査信号を各走査線５４２に出力し、走査線５４２はこの走査信号を画素５４１に伝える。言い換えると、走査信号は選択状態と非選択状態とを有しており、走査線５４２は、走査線駆動回路５５２からの走査信号を受けて、適宜選択され得る。走査線駆動回路５５２は不図示のシフトレジスター回路を備えており、シフトレジスター回路をシフトする信号が、一段毎にシフト出力信号として出力される。このシフト出力信号を用いて走査信号が形成される。信号線駆動回路５５３は、走査線５４２の選択に同期してｎ本の信号線５４３の各々にプリチャージ信号や画像信号を供給する事ができる。

一枚の表示画像は１フレーム期間（フレーム周期）に形成される。１フレーム期間には各走査線５４２が少なくとも一度は選択される。通常は、各走査線５４２が一度ずつ選択される。一つの走査線５４２が選択される期間を水平走査期間と呼ぶので、１フレーム期間には少なくともｍ個の水平走査期間が含まれる。１行目走査線Ｇ１から順にｍ行目の走査線Ｇｍまで（或いは、ｍ行目走査線Ｇｍから順に１行目の走査線Ｇ１まで）順次走査線５４２が選択されて１フレーム期間が構成されるので、フレーム期間を垂直走査期間とも呼ぶ。第一電気光学装置に於ける１フレーム期間の長さと第二電気光学装置に於ける１フレーム期間の長さとは等しい。１秒間に表示される表示画像の枚数がフレーム周波数である。表示画像がフレーム周波数で表示される事により映像が形成される。

本実施形態では電気光学装置は素子基板５６２（図５参照）を用いて形成され、駆動回路５５１はこの素子基板５６２に薄膜トランジスター等の薄膜素子を用いて形成されている。表示用信号供給回路８３２と記憶回路８３３とが制御装置８３０に含まれており、単結晶半導体基板に形成される半導体集積回路で構成されている。制御装置８３０はプロジェクター制御部８０に含まれている。素子基板５６２には実装領域５２０が設けられており、実装領域５２０に配置された端子ＰＡＤとフレキシブルプリント基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ； ＦＰＣ）とを介して制御装置８３０から表示用信号が駆動回路５５１に供給される。

「画素の構成」
図４は、各画素の回路図である。次に、図４を参照して画素５４１の構成を説明する。

本実施形態の電気光学装置は液晶装置であり、電気光学材料は液晶５４６となる。図４に示す様に、各画素５４１は、液晶素子ＣＬと画素トランジスター５４４とを含んで構成される。液晶素子ＣＬは、相対向する画素電極５４５と共通電極５４７とを有し、これら両電極間に電気光学材料の液晶５４６が配置された電気光学素子である。画素電極５４５と共通電極５４７との間に印加される電界に応じて液晶５４６を通過する光の透過率が変化する。

画素トランジスター５４４は、走査線５４２にゲートが接続されたＮ型の薄膜トランジスターで構成され、液晶素子ＣＬと信号線５４３との間に介在して両者の電気的な接続（導通／非導通）を制御する。従って、画素５４１（液晶素子ＣＬ）は、画素トランジスター５４４がオン状態とされた際に信号線５４３へ供給されている電位（画像信号）に応じた表示を行う。尚、液晶素子ＣＬに対して並列に接続される補助容量等の図示は省略されている。

「液晶装置の構造」
本実施形態の電気光学装置は透過型の液晶装置であり、図５は液晶装置の模式断面図である。以下、液晶装置の断面構造を、図５を参照して説明する。尚、以下の形態において、「○○上に」と記載された場合、○○の上に接する様に配置される場合、又は、○○の上に他の構成物を介して配置される場合、又は、○○の上に一部が接する様に配置され一部が他の構成物を介して配置される場合、を表すものとする。

電気光学装置（液晶装置）では、一対の基板を構成する素子基板５６２と対向基板５６３とが、平面視で略矩形枠状に配置されたシール材５６４にて貼り合わされている。液晶装置は、シール材５６４に囲まれた領域内に液晶５４６が封入された構成になっている。液晶５４６としては、例えば、正の誘電率異方性を有する液晶材料が用いられる。液晶装置は、シール材５６４の内周近傍に沿って遮光性材料からなる平面視矩形枠状の遮光膜５４８が対向基板５６３に形成されており、この遮光膜５４８の内側の領域が表示領域５４０となっている。遮光膜５４８は、例えば、遮光性材料であるアルミニウム（Ａｌ）で形成されており、対向基板５６３側の表示領域５４０の外周を区画する様に、更に、上記した様に、表示領域５４０内で走査線５４２と信号線５４３に対向して設けられている。

図５に示す様に、素子基板５６２の液晶５４６側には、複数の画素電極５４５が形成されており、これら画素電極５４５を覆う様に第１配向膜５６５が形成されている。画素電極５４５は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等の透明導電材料からなる導電膜である。一方、対向基板５６３の液晶５４６側には、格子状の遮光膜５４８が形成され、その上に平面ベタ状の共通電極５４７が形成されている。そして、共通電極５４７上には、第２配向膜５６６が形成されている。共通電極５４７は、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる導電膜である。

液晶装置は透過型であって、素子基板５６２及び対向基板５６３における光の入射側と出射側とにそれぞれ偏光板（図示せず）等が配置されて用いられる。尚、液晶装置の構成は、これに限定されず、反射型や半透過型の構成であってもよい。

この様に、電気光学装置は、表示領域５４０と駆動回路５５１（図５では、信号線駆動回路５５３が図示）と実装領域５２０とを有する素子基板５６２を備えている。実装領域５２０は、表示領域５４０と素子基板５６２の外周の一辺５６７との間に配置されている。駆動回路５５１は表示領域５４０と素子基板５６２の外周の一辺５６７との間に配置されていると共に、表示領域５４０と実装領域５２０との間に配置されている。即ち、表示領域５４０の外側に駆動回路５５１が配置され、駆動回路５５１の更に外側に実装領域５２０が形成されている。

「光学系の振動」
図６は、実施形態１に係わる第一電気光学装置から第二電気光学装置迄の光学系の一例（光軸ＯＰ１に沿った光学系）を説明した図である。次に、図６を参照して振動装置が行う振動に関して説明する。尚、以下では、緑色光Ｇｐの光軸ＯＰ１に沿った光学系を例として説明するが、その他の色光の光軸ＬＺに沿った光学系でも同じ内容が成り立つ。

振動装置は、第一電気光学装置（調光ライトバルブ３０Ｇ）とリレー光学系４０（光学系４０Ｇ）と第二電気光学装置（色変調ライトバルブ５０Ｇ）との少なくとも一つの光学部品を振動させる。本実施形態では、第一電気光学装置である調光ライトバルブ３０Ｇを振動させるが、無論、光学系４０Ｇや色変調ライトバルブ５０Ｇを振動させても良い。

振動装置が光学部品を振動させる周波数（振動周波数と称する）は、第二電気光学装置（色変調ライトバルブ５０Ｇ）に表示される映像のフレーム周波数以上である事が好ましい。本実施形態では色変調ライトバルブ５０Ｇで表示される映像のフレーム周波数は６０Ｈｚであるので、振動周波数も６０Ｈｚ以上で有る事が好ましい。フレーム周波数が６０Ｈｚの場合、振動周波数がその４倍の２４０Ｈｚではモアレは全く視認されない。従って、理想的には振動周波数は２４０Ｈｚ以上か、或いはフレーム周波数の４倍以上である。振動周波数が１２０Ｈｚ以上か、或いはフレーム周波数の２倍以上の際には、モアレは殆ど見えない。従って、振動周波数をフレーム周波数の２倍以上としても良い。

斯うする事で、第一電気光学装置の解像度を上げてフレアを抑制すると共に、第一電気光学装置の解像度が高い事に由来して発生したモアレは高速に振動されるので、振動の一周期に渡って時間平均を取るとモアレは抑制される事になる。即ち、振動の一周期をフレーム周期以下の短時間とすれば、投影画像を見る使用者はモアレを視認しなくなる。斯うしてモアレもフレアも抑制され、且つコントラスト比の高い高品位な画像が表示される事になる。尚、光の干渉によりモアレが顕著となるのは、第一電気光学装置の画素５４１のサイズが光の波長の１００倍程度未満の時である。プロジェクター１００は可視光を変調するので、概ね、第一電気光学装置の画素５４１のサイズが７５ミクロン（μｍ）程度以下の際に、モアレが顕著となる。従って、第一電気光学装置で画素５４１のサイズが７５ミクロン（μｍ）程度以下との高解像度化が進んだ際に、本発明は取り分け効果的に作用する。

振動装置が光学部品を振動させる振幅は、第一電気光学装置と第二電気光学装置との組みずれの長さ以下である事が好ましい。具体的には、振動装置が振動させる振幅は、第二電気光学装置の画素５４１の長さの半分以下である事が好ましい。一般的には、第一電気光学装置と第二電気光学装置との組みずれの長さは、第二電気光学装置の画素５４１の長さの半分程度以下であるので、振幅がこの様に小さいと、表示画像の振動によるぼやけは殆ど視認されなくなり、解像度の高いクリアな画像を表示する事ができる様になるからである。

振動装置が振動させる方向は、光軸に垂直な平面（光軸垂直面）に平行である事が好ましい。斯うすると光軸ＬＺ方向への振動がないので、焦点がずれて、表示画像がぼやける恐れがなくなるからである。更に、光軸垂直面で振動装置が振動させる方向は、並進的である事が好ましい。光軸垂直面での並進振動の他に、振動装置が振動させる方向は、光軸垂直面で、光軸ＬＺに平行な軸（回転中心軸）の回りに回転的であっても構わない。この際に、回転中心軸は電気光学装置（今の例の場合、調光ライトバルブ３０Ｇ）の外に位置する事が好ましい。こうすると電気光学装置の総ての画素５４１が動くからである。その他に、第一電気光学装置（調光ライトバルブ３０Ｇ）やリレー光学系４０（光学系４０Ｇ）、第二電気光学装置（色変調ライトバルブ５０Ｇ）のいずれかを振動させる方向は光軸ＬＺ方向への振動があっても構わない。上述の光軸垂直面での振動に加え、光軸ＬＺ方向への振動を含んでも良い。例えば、光軸ＬＺに垂直な平面（光軸垂直面）内の任意の軸の回りに回転的であっても本実施形態の効果は認められる。要するに光軸ＬＺ方向への並進振動以外の振動はその効果を現す。

本実施形態では、第二電気光学装置（色変調ライトバルブ５０Ｇ）が固定されているので、表示画像が振動する事はなく、振動に伴うぼやけが殆ど発生しない。即ち、画質の劣化が殆ど見られない。これは、第一電気光学装置（調光ライトバルブ３０Ｇ）の振動により、調光領域が振動するので、表示された映像の階調は多少変動するが、表示には深刻な悪影響を及ぼさないからである。例えば、コントラスト比が１：１０００で、第一電気光学装置（調光ライトバルブ３０Ｇ）の振動が一番深刻となる状況を想定する。これは第二電気光学装置（色変調ライトバルブ５０Ｇ）で黒表示する画素５４１で、その画素５４１に対応する調光領域が白（１）と黒（１／１０００）との間で振動する場合である。斯うした最も厳しい状況であっても、振動に伴い、黒表示画素での輝度は白表示に対して１／１０００と１／１００００００とで階調が振動するだけであり、黒である事には変わりない。この様に、第二電気光学装置（色変調ライトバルブ５０Ｇ）を固定して、第一電気光学装置（調光ライトバルブ３０Ｇ）又はリレー光学系４０（光学系４０Ｇ）を振動させる事で、振動に伴う表示劣化を殆ど問題にならないレベルに抑える事ができる。

（実施形態２）
「シフト光学系を用いる形態」
図７は、実施形態２に係わる第一電気光学装置から第二電気光学装置迄の光学系の一例（光軸ＯＰ１に沿った光学系）を説明した図である。次に、図７を参照して実施形態２に係わるプロジェクターを説明する。尚、以下では、緑色光Ｇｐの光軸ＯＰ１に沿った光学系を例として説明するが、その他の光の光軸ＬＺに沿った光学系でも同じ内容が成り立つ。又、実施形態１と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明は省略する。

本実施形態のプロジェクター１００は、実施形態１のプロジェクター１００と比べて、変調光学系９０が異なっている。それ以外の構成は、実施形態１とほぼ同様である。実施形態１のプロジェクター１００は振動装置を有していたが、本実施形態のプロジェクター１００は振動装置を有さぬ代わりに、図７に示す様に、変調光学系９０はシフト光学系１１０を有している。即ち、プロジェクター１００は、光を出射する照明光学系１０と、照明光学系１０から出射した光を変調する変調光学系９０と、変調光学系９０で変調された光を投影する投写光学系７０と、を備えており、変調光学系９０は、照明光学系１０から出射された光の光軸ＬＺ上に直列に配置される第一電気光学装置を含む調光系３０とリレー光学系４０とシフト光学系１１０と第二電気光学装置を含む画像表示系５０とを有している。リレー光学系４０は、第一電気光学装置と第二電気光学装置との間の光路上に配置され、シフト光学系１１０も、第一電気光学装置と第二電気光学装置との間の光路上に配置される。そして、シフト光学系１１０は第二電気光学装置へ入射する光束を振動させる。

シフト光学系１１０は不図示の液晶パネルと複屈折板とからなり、液晶パネルに電圧を加える事により、液晶パネルからの出射光の偏光状態を変え、複屈折板を出た光の光路をシフトさせる。具体的には、シフト光学系１１０から出射される光束の光軸垂直面での位置は、液晶パネルに電圧を加える事によりシフトされる。従って、液晶パネルに加える電圧を交番的にする事でシフト光学系１１０の複屈折板から出射される光束を光軸垂直面で振動させる事が可能となる。要するに、シフト光学系は、第二電気光学装置へ入射する光束を光軸垂直面にて振動させ得る。斯うした構成としても実施形態１と同じ効果が得られる。加えて、本実施形態では総ての光学系が固定されているので、長時間の使用後も光軸ＬＺが機械的振動でずれる事が抑制され、プロジェクター１００の信頼性を高める事になる。

シフト光学系１１０が、シフト光学系１１０から出射する光束を振動させる周波数や振幅は、実施形態１にて振動装置が光学部品を振動させる周波数や振幅と同様である。又、シフト光学系１１０が出射光を振動させる方向は、光軸に垂直な平面に平行であり、並進的である。更に、互いに偏光方向が直交する２つのシフト光学系１１０を直列に配置して、二つのシフト光学系１１０が光束を振動させる方向を、光軸垂直面で、光軸に平行な軸の回りに回転的としても構わない。

尚、シフト光学系１１０は機械式で有っても構わない。機械式のシフト光学系１１０では、透明平板（例えばガラス板やシクロオレフィンポリマーなどの透明樹脂基板）を光軸ＬＺに対して直交する様に配置し（透明平板の法線が光軸ＬＺに平行となる様に配置し）、光軸垂直面内の直線を回転軸として、この透明平板を回転軸の回りに所定の角度範囲にて回転振動させる。例えば、回転軸をＬＸ方向に取ると、光軸ＬＺをＬＹ方向に並進的に振動させる事ができる。又、尚、互いに回転軸が直交する２つの機械式のシフト光学系１１０を光路上に直列に配置して、二つの機械式のシフト光学系１１０が光束を振動させる方向を、光軸垂直面で、光軸ＬＺに平行な軸の回りに回転的としても良い。

本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に説明する。

（変形例１）
「電気光学装置が異なる形態」
次に、変形例１に係わるプロジェクターを説明する。尚、実施形態１乃至２と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明は省略する。

実施形態１乃至２のプロジェクター１００で使用された電気光学装置は、透過型であった。プロジェクター１００で使用された電気光学装置は透過型に限られず、反射型であっても構わない。それ以外の構成は、実施形態１乃至２とほぼ同様である。

第一電気光学装置と第二電気光学装置としては、第一電気光学装置が反射型で第二電気光学装置が透過型の構成や、第一電気光学装置が透過型で第二電気光学装置が反射型の構成、第一電気光学装置が反射型で第二電気光学装置が反射型の構成、等が可能である。

反射型電気光学装置としては、反射型の液晶装置やＤＬＰ（Ｄｉｇｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ、商標）を用いる事ができる。反射型の液晶装置にはＴＦＴを用いた場合と、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）と云ったシリコン基板を用いた場合と、が可能である。ＤＬＰとはＭＥＭＳ技術を用いてマイクロミラーの方向を制御する事で画像を形成する技術である。斯うした構成としても、実施形態１乃至２と同じ効果が得られる。

１０…照明光学系、１１…第１レンズアレイ、１２…第２レンズアレイ、１３…偏光変換素子、１４…重畳レンズ、２０…色分離導光光学系、２１…クロスダイクロイックミラー、２２…ダイクロイックミラー、２５Ｂ…第２レンズ、２５Ｇ…第２レンズ、２５Ｒ…第２レンズ、３０…調光系、３０Ｂ…調光ライトバルブ、３０Ｇ…調光ライトバルブ、３０Ｒ…調光ライトバルブ、４０…リレー光学系、４０Ｂ…光学系、４０Ｇ…光学系、４０Ｒ…光学系、４１Ｂ…ダブルガウスレンズ、４１Ｇ…ダブルガウスレンズ、４１Ｒ…ダブルガウスレンズ、４２Ｂ…メニスカスレンズ、４２Ｇ…メニスカスレンズ、４２Ｒ…メニスカスレンズ、４３Ｂ…メニスカスレンズ、４３Ｇ…メニスカスレンズ、４３Ｒ…メニスカスレンズ、５０…画像表示系、５０Ｂ…色変調ライトバルブ、５０Ｇ…色変調ライトバルブ、５０Ｒ…色変調ライトバルブ、６０…合成光学系、７０…投写光学系、８０…プロジェクター制御部、９０…変調光学系、９０Ｂ…変調光学系、９０Ｇ…変調光学系、９０Ｒ…変調光学系、１００…プロジェクター、１０１…光源、１１０…シフト光学系、２１１…第１ダイクロイックミラー、２１２…第２ダイクロイックミラー、２１３…交差軸、２３１…折曲ミラー、２３２…折曲ミラー、２３３…折曲ミラー、２３４…折曲ミラー、２３５…折曲ミラー、２４１…第１レンズ、２４２…第１レンズ、５２０…実装領域、５４０…表示領域、５４１…画素、５４２…走査線、５４３…信号線、５４４…画素トランジスター、５４５…画素電極、５４６…液晶、５４７…共通電極、５４８…遮光膜、５５０…駆動部、５５１…駆動回路、５５２…走査線駆動回路、５５３…信号線駆動回路、５６２…素子基板、５６３…対向基板、５６４…シール材、５６５…第１配向膜、５６６…第２配向膜、５６７…外周の一辺、８３０…制御装置、８３２…表示用信号供給回路、８３３…記憶回路。

Claims (17)

1. 光を出射する照明光学系と、前記照明光学系から出射した光を変調する変調光学系と、前記変調光学系で変調された光を投影する投写光学系と、振動装置と、を備え、
   前記変調光学系は、前記照明光学系から出射された光の光軸上に直列に配置される第一電気光学装置とリレー光学系と第二電気光学装置とを含み、
   前記リレー光学系は、前記第一電気光学装置と前記第二電気光学装置との間の光路上に配置され、
   前記振動装置は、前記第一電気光学装置と前記リレー光学系と前記第二電気光学装置との少なくとも一つを振動させる事を特徴とするプロジェクター。
2. 前記振動装置が振動させる周波数は、前記第二電気光学装置に表示される映像のフレーム周波数以上である事を特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
3. 前記振動装置が振動させる振幅は、前記第一電気光学装置と前記第二電気光学装置との組みずれの長さ以下である事を特徴とする請求項１又は２に記載のプロジェクター。
4. 前記第二電気光学装置は画素を有し、
   前記振動装置が振動させる振幅は、前記画素の長さの半分以下である事を特徴とする請求項１又は２に記載のプロジェクター。
5. 前記振動装置が振動させる方向は、前記光軸に垂直な平面に平行である事を特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のプロジェクター。
6. 前記振動装置が振動させる方向は、並進的である事を特徴とする請求項５に記載のプロジェクター。
7. 前記振動装置が振動させる方向は、前記光軸に平行な軸の回りに回転的である事を特徴とする請求項５に記載のプロジェクター。
8. 前記振動装置が振動させる方向は、前記光軸に垂直な平面内の任意の軸の回りに回転的である事を特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のプロジェクター。
9. 光を出射する照明光学系と、前記照明光学系から出射した光を変調する変調光学系と、前記変調光学系で変調された光を投影する投写光学系と、を備え、
   前記変調光学系は、前記照明光学系から出射された光の光軸上に直列に配置される第一電気光学装置とリレー光学系とシフト光学系と第二電気光学装置とを含み、
   前記リレー光学系は、前記第一電気光学装置と前記第二電気光学装置との間の光路上に配置され、
   前記シフト光学系は、前記第一電気光学装置と前記第二電気光学装置との間の光路上に配置され、前記第二電気光学装置へ入射する光束を振動させる事を特徴とするプロジェクター。
10. 前記シフト光学系が前記光束を振動させる周波数は、前記第二電気光学装置に表示される映像のフレーム周波数以上である事を特徴とする請求項９に記載のプロジェクター。
11. 前記シフト光学系が前記光束を振動させる振幅は、前記第一電気光学装置と前記第二電気光学装置との組みずれの長さ以下である事を特徴とする請求項９又は１０に記載のプロジェクター。
12. 前記第二電気光学装置は画素を有し、
    前記シフト光学系が前記光束を振動させる振幅は、前記画素の長さの半分以下である事を特徴とする請求項９又は１０に記載のプロジェクター。
13. 前記シフト光学系が前記光束を振動させる方向は、前記光軸に垂直な平面に平行である事を特徴とする請求項９乃至１２のいずれか一項に記載のプロジェクター。
14. 前記シフト光学系が前記光束を振動させる方向は、並進的である事を特徴とする請求項１３に記載のプロジェクター。
15. 前記シフト光学系が前記光束を振動させる方向は、前記光軸に平行な軸の回りに回転的である事を特徴とする請求項１３に記載のプロジェクター。
16. 前記第二電気光学装置は透過型である事を特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のプロジェクター。
17. 前記第二電気光学装置は反射型である事を特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のプロジェクター。

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