CN100405129C - 投影仪及投影仪的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可容易地调整照明区域的大小的投影仪，而且提供一种即使变更了电光调制装置的大小，也能够原样使用电光调制装置变更前的照明光学系统或色分离导光光学系统的投影仪。投影仪(1000)具有光源装置(110)、第1透镜阵列(120)、第2透镜阵列(130)、重叠透镜(160)、电光调制装置(400R、400G、400B)、和投影光学系统(600)，其特征是，还具有被配置在重叠透镜(160)与电光调制装置之间的光路中的光学透镜，光学透镜与重叠透镜(160)一同构成具有与重叠透镜(160)的焦点距离不同的焦点距离，并具有与重叠透镜(160)的焦点位置大致相同的焦点位置的重叠光学系统(150)。

Description

投影仪及投影仪的制造方法

技术领域

本发明涉及投影仪及投影仪的制造方法。

背景技术

以往，已知有一种具备作为光均匀化光学系统的第1透镜阵列、第2透镜阵列以及重叠透镜的投影仪(例如参照专利文献1)。根据以往的投影仪，由于从光源装置射出的面内光强度分布比较不均匀的光，在作为光均匀化光学系统的第1透镜阵列、第2透镜阵列以及重叠透镜的作用下，被转换成面内光强度分布比较均匀的光，因此，能够利用这样的面内光强度分布比较均匀的光，来照射照明对象，即照射作为电光调制装置的液晶装置中的图像形成区域。

[专利文献1]特开平8-304739号公报(图11)

但是，在以往的投影仪中存在着以下2个问题。

1.问题1

在投影仪中，如果不能对电光调制装置的图像形成区域进行正确照明，则被投影到投影面上的投影图像的亮度低，或在投影图像的边缘出现阴影。因此，考虑到照明光学系统、色分离导光光学系统等中的光学要素本身的尺寸误差、安装精度等，在图像形成区域的被照射照明光的照明区域中，在其周围设定一定的照明余边(margin)。而且，设计成使电光调制装置的图像形成区域确实位于也包括照明余边的照明区域的范围内。

但是，希望这样的照明余边的量越小越好。其原因是，如果包含了照明余边的照明区域的大小相对图像形成区域超过了必要的大小，则相应地会使图像形成区域中的照度下降，因而使投影到投影面上的投影图像的亮度下降。为了尽量减少照明余边的量，使照明区域与图像形成区域相一致，需要对照明区域的大小进行调整。

关于照明区域的大小的调整，以往是通过调整例如照明光学系统中的各个光学要素(例如第1透镜阵列、第2透镜阵列、重叠透镜等。)的位置，来调整照明区域的大小，但是这样的操作需要花费大量的劳力和作业时间。因此，根据以往的投影仪，存在着不容易调整照明区域的大小的问题。

2.问题2

近年来，为了投影仪的低成本化，希望电光调制装置小型化的要求越来越高。由于使电光调制装置小型化势必要减小图像形成区域的大小，所以，需要与图形形成区域的大小相应地减小照明区域的大小。

这里，照明区域的大小，可通过第1透镜阵列的第1小透镜的大小乘以重叠透镜的焦点距离f₂与第2透镜阵列的第2小透镜的焦点距离f₁之比(＝f₂/f₁)(放大率))来求出。因此，为了减小照明区域的大小，必须或减小第1小透镜的大小，或者缩短重叠透镜的焦点距离f₂，或者延长第2小透镜的焦点距离f₁。

但是，为了减小第1小透镜的大小，必须改变为各个小透镜的尺寸小的第1透镜阵列，为了缩短重叠透镜的焦点距离f₂，必须减小色分离导光光学系统的大小，为了延长第2小透镜的焦点距离f₁，必须增大照明光学系统的大小。即，为了减小照明区域的大小，必须变更照明光学系统(包含第1透镜阵列)或变更色分离导光光学系统。

因此，以往的投影仪所存在的问题是，如果使电光调制装置小型化，则不能原样使用变更电光调制装置之前的照明光学系统或色分离导光光学系统。

该问题不限于使电光调制装置小型化的情况，在使电光调制装置大型化的情况下也会产生同样的问题。

即，以往的投影仪存在着如果使电光调制装置小型化，则不能原样使用变更电光调制装置之前的照明光学系统或色分离导光光学系统的问题。其结果，必须重新设计照明光学系统或色分离导光光学系统，由此增加了工作量，导致投影仪的制造成本的增加。

发明内容

因此，本发明就是为了解决上述问题1和问题2中至少任意一个问题而提出的，其目的是提供一种能够容易调整照明区域的大小的投影仪，或者一种即使变更了电光调制装置的大小，也能够原样使用变更电光调制装置之前的照明光学系统或色分离导光光学系统的投影仪。另外，其他目的是提供一种制造这种良好的投影仪的制造方法。

本发明的投影仪包括：射出照明光束的光源装置；第1透镜阵列，其具有把来自上述光源装置的照明光束分割成多个部分光束的多个第1小透镜；第2透镜阵列，其具有与上述多个第1小透镜对应的多个第2小透镜；重叠透镜，其把来自上述第2透镜阵列的各个部分光束重叠在被照明区域上；和电光调制装置，其根据图像信息，对由上述重叠透镜所重叠的光进行调制，其特征在于，进一步包括：被配置在上述重叠透镜与上述电光调制装置之间的光路上的光学透镜，上述光学透镜与上述重叠透镜一同构成具有与上述重叠透镜的焦点距离不同的焦点距离并具有与上述重叠透镜的焦点位置大致相同的焦点位置的重叠光学系统。

因此，根据本发明的投影仪，由于能够由重叠透镜和光学透镜构成具有与只由重叠透镜构成了重叠光学系统时的焦点位置大致相同的焦点位置，并具有只由重叠透镜构成了重叠光学系统时的焦点距离不同的焦点距离的重叠光学系统，所以，能够使重叠光学系统成为具有不改变照明区域的成像位置而能够改变照明区域的大小的功能的光学系统。即，通过在光路内的规定位置配置构成具有与重叠透镜的焦点距离不同的焦点距离的重叠光学系统的光学透镜，可通过调整由重叠透镜和光学透镜构成的重叠光学系统的焦点距离，来调整照明区域的大小。

此时，由于照明区域的大小是第1透镜阵列的第1小透镜的大小乘以重叠光学系统的焦点距离f₃与第2透镜阵列的第2小透镜的焦点距离f₁之比(＝f₃/f₁(放大率))的结果，所以，根据本发明的投影仪通过把适当的光学透镜配置在光路内，并利用固定装置进行固定，可将照明区域的大小调整为适宜的大小。

而且，根据本发明的投影仪，由于能够使在未把光学透镜配置在光路内的规定位置时的只由重叠透镜构成的重叠光学系统的焦点位置，与把光学透镜配置在光路内的规定位置时的由重叠透镜和光学透镜构成的重叠光学系统的焦点位置大致相同，所以即使把光学透镜配置在光路内的规定的位置上，也能够对各个电光调制装置的图像形成区域照射焦点清晰、面内光强度分布比较均匀的照明光。

而且，根据本发明的投影仪，能够采用把光学透镜配置在光路内的极其简单的结构，来调整照明区域的大小。

另一方面，即使在变更了电光调制装置的大小的情况下，与上述的理由同样，根据本发明的投影仪，也能够通过把在配置在光路内时成为构成具有与重叠透镜的焦点距离不同的焦点距离的重叠光学系统的光学透镜配置在光路内，来调整由重叠透镜和光学透镜构成重叠光学系统，其结果可调整照明区域的大小。

另外，根据本发明的投影仪，由于通过把适当的光学透镜配置在光路内，能够通过调整由重叠透镜和光学透镜构成的重叠光学系统的焦点距离f₃来调整照明区域的大小，所以不需要为了调整照明区域的大小而调整第1小透镜的大小和第2小透镜的焦点距离f₁。因此，即使变更了电光调制装置的大小，也可以原样使用电光调制装置变更前的照明光学系统。

这样，根据本发明的投影仪，由于即使变更了电光调制装置也能够原样使用电光调制装置变更前的照明光学系统，所以不需要重新设计照明光学系统，从而可减少工作量，其结果可抑制投影仪的制造成本的上升。

因此，本发明的投影仪成为一种容易调整照明区域的大小的投影仪，或者成为一种即使变更了电光调制装置的大小，也能够原样使用电光调制装置变更前的照明光学系统的投影仪。

在本发明的投影仪中，理想的是包括；色分离导光光学系统，其具有：把来自上述重叠透镜的光分离成第1色光和第2色光及第3色光的第1分色镜，和把来自上述第1分色镜的第2色光及第3色光分离成第2色光和第3色光的第2分色镜；第1电光调制装置～第3电光调制装置，其作为上述电光调制装置，分别对上述第1色光～第3色光进行调制；色合成光学系统，其将由上述第1电光调制装置～第3电光调制装置所调制的色光合成，并向上述投影光学系统射出；和作为上述光学透镜，被配置在上述第1分色镜与上述第1电光调制装置之间的第1光学透镜、和被配置在上述第1分色镜与上述第2分色镜之间的第2光学透镜，上述第1光学透镜与上述重叠透镜一同构成具有与上述重叠透镜的焦点距离不同的焦点距离，但具有与上述重叠透镜的焦点位置大致相同的焦点位置的第1重叠光学系统，上述第2光学透镜与上述重叠透镜一同构成具有与上述重叠透镜的焦点距离不同的焦点距离，但具有与上述重叠透镜的焦点位置大致相同的焦点位置的第2重叠光学系统。

因此，根据本发明的投影仪，由于具有由重叠透镜和第1光学透镜构成的第1重叠光学系统、和由重叠透镜和第2光学透镜构成的第2重叠光学系统，所以能够比较自由地调整在第1～第3电光调制装置各自上的照明区域的大小。

另外，根据本发明的投影仪，能够把第1光学透镜和第2光学透镜配置在空间比较宽裕的部位。

另外，根据本发明的投影仪，由于能够使在未把光学透镜配置在光路内的规定位置时的只由重叠透镜构成的重叠光学系统的焦点位置，与把光学透镜配置在光路内的规定位置时的由重叠透镜和光学透镜构成的重叠光学系统的焦点位置大致相同，所以即使把光学透镜配置在光路内，也不会改变重叠透镜与各个电光调制装置之间的位置关系。因此，即使变更了电光调制装置的大小，也不需要变更色分离导光光学系统，可原样使用电光调制装置变更前的色分离导光光学系统。

这样，根据本发明的投影仪，由于即使变更了电光调制装置的大小，也可原样使用电光调制装置变更前的色分离导光光学系统，所以不需要重新设计色分离导光光学系统，从而可减少工作量，其结果可抑制投影仪的制造成本的上升。

在本发明的投影仪中，优选上述第1光学透镜和上述第2光学透镜中的至少1个是凸弯月透镜。

通过使用弯月透镜作为本发明的第1光学透镜和第2光学透镜，可在维持重叠光学系统的焦点位置的同时在沿着光轴的方向上调整重叠光学系统的主点位置，因此，可在维持重叠光学系统的焦点位置的同时调整重叠光学系统的焦点距离。其结果，可调整图像形成区域上的照明区域的大小。

在本发明的投影仪中，优选上述第1光学透镜和上述第2光学透镜中的至少1个是由2片或2片以上的透镜构成的复合透镜。

通过使用由2片或2片以上的透镜构成的复合透镜作为本发明的第1光学透镜和第2光学透镜，可在维持重叠光学系统的焦点位置的同时在沿着光轴的方向上调整重叠光学系统的主点位置，因此，可在维持重叠光学系统的焦点位置的同时调整重叠光学系统的焦点距离。其结果，可调整图像形成区域上的照明区域的大小。

在本发明的投影仪中，优选上述第1光学透镜和上述第2光学透镜具有相同的形状。

根据这样的结构，由于使用同一形状的透镜作为第1光学透镜和第2光学透镜，所以可降低投影仪的制造成本。

在本发明的投影仪中，优选上述第1光学透镜和上述第2光学透镜中的被配置在相对长的波长的色光通过的光路中的透镜的光学能力，比被配置在相对短的波长的色光通过的光路中的透镜的光学能力大。

一般在透镜的折射率中存在波长分散特性，对于相对长的波长的折射率比相对短的波长的折射率小。因此，由于相对长的波长的光比相对短的波长的光不容易折射，所以如果把第1光学透镜和第2光学透镜的光学能力设定为相同，则在相对长的波长的光入射时和相对短的波长的光入射时，容易出现照射到图像形成区域上的照明区域的大小不同的情况。

但是，在这种情况下，根据上述的结构，由于相对长的波长光比相对短的波长光更容易通过光学能力大的透镜，所以折射得到了补偿，从而，在相对长的波长的光入射时和相对短的波长的光入射时，能够使照射在图像形成区域上的照明区域的大小相同。

因此，通过在每个与各色光对应的电光调制装置上形成相同大小的照明区域，能够使每个色光的照明状态均匀，并降低颜色的不均匀性，从而可提高颜色的再现性。

本发明在作为上述第1透镜阵列和上述第2透镜阵列而使用了将上述第1透镜阵列和上述第2透镜阵列形成一体的透镜阵列单元的投影仪中，特别有效。

一体形成了第1透镜阵列和第2透镜阵列的透镜阵列单元通常是使用玻璃通过压模成形制造而成。在这种情况下，第1透镜阵列与第2透镜阵列之间的距离如果长，则透镜阵列单元的厚度变厚，所以在制造时容易发生碎、裂等。而且如果透镜阵列单元的厚度变厚，则增加了透镜阵列单元的重量，导致材料费的增加。

相对于此，根据本发明的投影仪，由于能够如上述那样调整重叠光学系统的焦点距离，所以，也可缩短重叠光学系统的焦点距离。在本发明的投影仪中，在缩短了重叠光学系统的焦点距离f₃时，并在使用了与以往同等大小的电光调制装置的情况下，能够在维持从重叠透镜到各个电光调制装置的光路的长度和照明区域的大小的同时，缩短第2小透镜(以及第1小透镜)的焦点距离f₁。当然，即使在使用了比以往小的小型电光调制装置的情况下，也能够缩短第2小透镜(以及第1小透镜)的焦点距离f₁。因此，能够缩短第1透镜阵列与第2透镜阵列之间的距离，从而能够容易地制造一体形成了第1透镜阵列和第2透镜阵列的薄型透镜阵列单元。另外，由于能够在投影仪中使用薄型透镜阵列单元，所以可实现投影仪的小型化，和透镜阵列单元的轻量化，并且能够降低材料费。另外，在进行各种光学部件的配置时，不需要进行第1透镜阵列与第2透镜阵列之间的定位，而且在配置了各种光学部件后，可抑制第1透镜阵列和第2透镜阵列的位置精度的劣化。

本发明在作为上述第1透镜阵列和上述第2透镜阵列而使用了在上述第1透镜阵列与上述第2透镜阵列之间，具有用于将来自上述第1透镜阵列的光导向上述第2透镜阵列的透光部件，并通过上述透光部件将上述第1透镜阵列与上述第2透镜阵列接合的透镜阵列单元的投影仪中特别有效。

为了实现投影仪的小型化，即使对于上述的通过透光部件将第1透镜阵列和第2透镜阵列接合的透镜阵列单元，也希望形成薄的透光部件，以使透镜阵列单元轻量化和降低材料费。

在这种情况下，根据本发明的投影仪，由于能够如上述那样调整重叠光学透镜的焦点距离，所以也能够缩短重叠光学系统的焦点距离。在本发明的投影仪中，在缩短了重叠光学系统的焦点距离f₃时，使用了与以往同等大小的电光调制装置的情况下，能够在维持从重叠透镜到各个电光调制装置的光路的长度和照明区域的大小的同时，缩短第2小透镜(和第1小透镜)的焦点距离f₁。当然，即使在使用了比以往小的小型电光调制装置的情况下，也能够缩短第2小透镜(以及第1小透镜)的焦点距离f₁。因此，能够缩短第1透镜阵列与第2透镜阵列之间的距离，从而能够容易地制造一体形成了第1透镜阵列和第2透镜阵列的薄型透镜阵列单元。另外，由于能够在投影仪中使用薄型透镜阵列单元，所以可实现投影仪的小型化，和透镜阵列单元的轻量化，并且能够降低材料费。另外，在进行各种光学部件的配置时，不需要进行第1透镜阵列与第2透镜阵列之间的定位，而且在配置了各种光学部件后，可抑制第1透镜阵列和第2透镜阵列的位置精度的劣化。

在上述的本发明的投影仪中，优选上述透光部件具有与上述第1透镜阵列和上述第2透镜阵列大致相同的折射率。

并且，用于分别接合上述第1透镜阵列与透光部件、以及透光部件与上述第2透镜阵列的粘接剂，也具有与上述第1透镜阵列和上述第2透镜阵列大致相同的折射率。

根据这样的结构，由于可进一步抑制第1透镜阵列和第2透镜阵列各自在与透光部件的交界面的光的反射等，所以可进一步减少基于这样的不希望的反射而造成的光量的损失。

另外，在上述的本发明的投影仪中，优选上述透光部件具有与上述第1透镜阵列和上述第2透镜阵列大致相同的线膨胀系数。

根据这样的构成，由于能够抑制随着投影仪使用过程中的温度变化的热应力的产生，所以可抑制第1透镜阵列和第2透镜阵列与透光部件的接合部分的损伤。

由此，在上述的本发明的投影仪中，优选上述透光部件由与上述第1透镜阵列和上述第2透镜阵列相同的材料构成。

在本发明的投影仪中，优选上述光源装置具有：椭圆面反射器、在上述椭圆面反射器的第1焦点附近具有发光中心的发光管、和把由上述椭圆面反射器反射等会聚光朝向上述第1透镜阵列射出的凹透镜。

根据这样的结构，由于从光源装置射出比椭圆面反射器的尺寸小的照明光束，所以可实现投影仪的小型化。

在本发明的投影仪中，优选在上述发光管上设有把从上述发光管向被照明区域射出的光朝向上述椭圆面反射器反射的反射装置。

根据这样的结构，由于从发光管向被照明区域侧射出的光被反射向椭圆面反射器，所以不需要将椭圆面反射器的大小设定为覆盖了发光管的被照明区域侧端部的大小，从而可实现椭圆面反射器的小型化，其结果可实现投影仪的小型化。

在本发明的投影仪中，优选在上述第2透镜阵列与上述重叠透镜之间配置对由上述第1透镜阵列所分割的各个部分光束，通过转换偏振光方向而转换为偏振光方向大致一致的1种直线偏振光光，并射出的偏振光转换元件。

根据这样的结构，本发明的投影仪特别适合具备偏振光光调制型电光调制装置，例如使用了液晶板的电光调制装置的投影仪。

本发明的投影仪的制造方法，用于制造下述的投影仪，该投影仪包括：射出照明光束的光源装置；第1透镜阵列，其具有把来自上述光源装置的照明光束分割成多个部分光束的多个第1小透镜；第2透镜阵列，其具有与上述多个第1小透镜对应的多个第2小透镜；重叠透镜，其把来自上述第2透镜阵列的各个部分光束重叠在被照明区域上；电光调制装置，其根据图像信息，对由上述重叠透镜所重叠的光进行调制；和投影光学系统，其对由上述电光调制装置所调制的光进行投影，其特征在于，该投影仪的制造方法包括：准备焦点距离不同的多种光学透镜的工序，该光学透镜被用作为与上述重叠透镜一同构成具有与上述重叠透镜的焦点距离不同的焦点距离并具有与上述重叠透镜的焦点位置大致相同的焦点位置的重叠光学系统的光学透镜；和调整上述重叠光学系统的焦点距离的工序，通过从上述焦点距离不同的多种光学透镜中选择配置其中任意一个，或不配置上述焦点距离不同的多种光学透镜中的任意一个，来调整上述重叠光学系统的焦点距离，以使从上述重叠光学系统射出的光的照明区域的大小与上述电光调制装置的图像形成区域的大小相适应。

因此，根据本发明的投影仪的制造方法，由于能够通过从预先准备的多种光学透镜中选择配置其中任意一个，或不配置焦点距离不同的多种光学透镜中的任意一个的极其简单的操作，来调整照明区域的大小，所以，不需要像以往那样通过调整照明光学系统中的各个光学要素的位置来调整照明区域的大小，从而可大幅减少在进行照明区域的大小调整时的劳力和作业时间。

因此，本发明的投影仪的制造方法成为一种能够制造出可容易调整照明区域的大小的投影仪、或即使变更了电光调制装置的大小，也能够原样使用电光调制装置变更前的照明光学系统的投影仪的优良的制造方法。

在本发明的投影仪的制造方法中，优选在调整上述重叠光学系统的焦点距离的工序之前，包括：准备焦点位置大致相同而焦点距离不同的多种重叠透镜作为上述重叠透镜的工序；和粗调整上述重叠光学系统的焦点距离的工序，通过从上述焦点距离不同的多种重叠透镜中选择其中任意一个作为上述重叠透镜进行配置，来粗调整上述重叠光学系统的焦点距离，以使从上述重叠光学系统射出的光的照明区域的大小与上述电光调制装置的图像形成区域的大小相适应，调整上述重叠光学系统的焦点距离的工序，对上述重叠光学系统的焦点距离进行微调整，以使从上述重叠光学系统射出的光的照明区域的大小与上述电光调制装置的图像形成区域的大小相适应。

根据这样的方法，即使在电光调制装置的大小被大幅变更，也能够通过在更换光学透镜的同时更换重叠透镜，来大幅度变更由重叠光学系统所生成的照明区域的大小，并对由光学透镜所生成的照明区域的大小进行微调整，因此，能够原样使用电光调制装置变更前的照明光学系统。

在本发明的投影仪的制造方法中，优选上述投影仪包括：色分离导光光学系统，其具有：把来自上述重叠透镜的光分离成第1色光和第2色光及第3色光的第1分色镜，和把来自上述第1分色镜的第2色光及第3色光分离成第2色光和第3色光的第2分色镜；第1电光调制装置～第3电光调制装置，其作为上述电光调制装置，分别对上述第1色光～第3色光进行调制；色合成光学系统，其将由上述第1电光调制装置～第3电光调制装置所调制的色光合成，并向上述投影光学系统射出；作为准备上述焦点距离不同的多种光学透镜的工序，包括：准备焦点距离不同的多种第1光学透镜的工序，该光学透镜被用作为与上述重叠透镜一同构成具有与上述重叠透镜的焦点距离不同的焦点距离并具有与上述重叠透镜的焦点位置大致相同的焦点位置的第1重叠光学系统的第1光学透镜；和准备焦点距离不同的多种第2光学透镜的工序，该光学透镜被用作为与上述重叠透镜一同构成具有与上述重叠透镜的焦点距离不同的焦点距离并具有与上述重叠透镜的焦点位置大致相同的焦点位置的第2重叠光学系统的第2光学透镜，作为调整上述重叠光学系统的焦点距离的工序，包括：调整上述第1重叠光学系统的焦点距离的工序，通过从上述焦点距离不同的多种第1光学透镜中选择其中任意一个进行配置，或不配置上述焦点距离不同的多种第1光学透镜中的任意一个，来调整上述第1重叠光学系统的焦点距离，以使从上述第1重叠光学系统射出的光的照明区域的大小与上述第1电光调制装置的图像形成区域的大小相适应；和调整上述第2重叠光学系统的焦点距离的工序，通过从上述焦点距离不同的多种第2光学透镜中选择其中任意一个进行配置，或不配置上述焦点距离不同的多种第2光学透镜中的任意一个，来调整上述第2重叠光学系统的焦点距离，以使从上述第2重叠光学系统射出的光的照明区域的大小与上述第2电光调制装置和/或上述第3电光调制装置的图像形成区域的大小相适应。

即使在具有把来自重叠透镜的光分离成第1～第3色光的色分离导光光学系统、和分别调制第1～第3色光的第1～第3电光调制装置，并且存在多个由重叠光学系统重叠的照明区域的投影仪中，通过采用上述的方法，也能够在由重叠透镜和第1光学透镜构成的、射出对第1电光调制装置照明的光的第1重叠光学系统、和由重叠透镜和第2光学透镜构成的、射出对第2电光调制装置和/或第3电光调制装置照明的光的第2重叠光学系统中，分别比较自由地调整照明区域的大小。

附图说明

图1是表示实施方式1的投影仪1000的光学系统的图。

图2是用于说明实施方式1的投影仪1000的效果的图。

图3是用于说明实施方式1的变形例的投影仪1000a的效果的图。

图4是表示实施方式2的投影仪1002的光学系统的图。

图5是表示实施方式3的投影仪1004的光学系统的图。

图6是表示实施方式4的投影仪1006的光学系统的图。

图7是表示实施方式5的投影仪1008的光学系统的图。

图中：10-光学要素收纳用箱体；110-光源装置；112-发光管；114-椭圆面反射器；116-辅助反射镜；118-凹透镜；120、120A、120B-第1透镜阵列；121、121A、121B-第1小透镜；122、124-透镜阵列单元；126-透光部件；128-粘接剂；130、130A、130B-第2透镜阵列；131、131A、131B-第2小透镜；140-偏振光转换元件；150、150A-重叠光学系统；160-重叠透镜；162-重叠透镜固定装置；170、170A、170a-第1光学透镜；172-第1光学透镜固定装置；180、180A-第2光学透镜；182-第2光学透镜固定装置；200-色分离导光光学系统；210-第1分色镜；220-第2分色镜；230、240、250-反射镜；260-入射侧透镜；270-中继透镜；300R、300G、300B-聚光透镜；400R、400G、400B-第1～第3电光调制装置；500-交叉分色棱镜；600-投影光学系统；1000、1002、1004、1006、1008-投影仪；f₁-第2小透镜的焦点距离；f₂-重叠透镜的焦点距离；f₃、f₄-重叠光学系统的焦点距离；L-照明区域；S-图像形成区域；SCR-屏幕。

具体实施方式

下面，结合附图所示的实施方式，对本发明的投影仪以及投影仪的制造方法进行说明。

[实施方式1]

图1是表示实施方式1的投影仪1000的光学系统的图。另外，在以下的说明中，把相互正交的3个方向分别设定为z轴方向(图1中的照明光轴100ax方向)、x轴方向(图1中的与纸面平行且与z轴正交的方向)以及y轴方向(图1中的与纸面垂直且与z轴正交的方向)。

如图1所示，实施方式1的投影仪1000是具有以下各个部分的投影仪，包括：射出照明光束的光源装置110；第1透镜阵列120，其具有把来自光源装置110的照明光束分割成多个部分光束的多个第1小透镜121；第2透镜阵列130，其具有与多个第1小透镜121对应的多个第2小透镜131；偏振光转换元件140，其把由第1透镜阵列120分割的各个部分光束的偏振光方向进行偏振光转换，转换成偏振光方向一致的大致1种类的直线偏振光，并射出；重叠光学系统150，其由把来自偏振光转换元件140的各部分光束重叠在被照明区域上的重叠透镜160、第1光学透镜170以及第2光学透镜180构成；色分离导光光学系统200，其把来自重叠透镜160的光分离成3个色光，并导向被照射区域；3个电光调制装置400R、400G、400B，其分别对由色分离导光光学系统200所分离的3个色光与图像信息对应地进行调制；作为把由电光调制装置400R、400G、400B调制的色光合成的色合成光学系统的交叉分色棱镜500；投影光学系统600，其把由交叉分色棱镜500合成的光投影到屏幕SCR等投影面上；和光学要素收纳箱体10。

光源装置110具有：椭圆面反射器114；在椭圆面反射器114的第1焦点附近具有发光中心的发光管112；作为反射部件的辅助反射镜116，其被设在发光管112内，用于把从发光管112向被照射区域一侧射出的光，向椭圆面反射器114反射；和凹透镜118，其将由椭圆面反射器114反射的会聚光转换成平行光，并向第1透镜阵列120射出。光源装置110射出以照明光轴100ax为中心轴的光束。

发光管112具有管球部和向管球部两侧延伸的一对密封部。椭圆面反射器114具有插通固定在发光管112的一侧的密封部上的筒状的颈状部、和把从发光管112发射出的光朝向第2焦点位置反射的反射凹面。

辅助反射镜116被设置成隔着发光管112与椭圆面反射器114相对，其用于把从发光管112发出的光中的朝向椭圆面反射器114以外的光反射回发光管112，并使其入射到椭圆面反射器114。

凹透镜118被配置在椭圆面反射器114的被照明区域一侧。而且，构成为把来自椭圆面反射器114的光向第1透镜阵列120射出。

第1透镜阵列120具有作为把来自凹透镜118的光分割成多个部分光束的光束分割元件的功能，并且构成为在与照明光轴100ax正交的面内具有矩阵状配置的多个第1小透镜121的结构。第1小透镜121的外形形状与电光调制装置400R、400G、400B的图像形成区域的外形形状为相似形。

第2透镜阵列130是把由第1透镜阵列120分割的多个部分光束聚光的光学元件，其与第1透镜阵列120同样，具有在与照明光轴100ax正交的面内具有矩阵状配置的多个第2小透镜131的结构。

偏振光转换元件140是把由第1透镜阵列120分割的各个部分光束的偏振光方向进行偏振光转换，转换成偏振光方向一致的大致1种类的直线偏振光，并射出的偏振光转换元件。

偏振光转换元件140具有：偏振光分离层，其使来自光源装置110的照明光束中所包含的偏振光成分中的一方的直线偏振光成分直接透过，将另一方的直线偏振光成分向与照明光轴100ax垂直的方向反射；反射层，其把从偏振光分离层反射来的另一方的直线偏振光成分向与照明光轴100ax平行的方向反射；和相位差板，其把由反射层反射来的另一方的直线偏振光成分转换成一方的直线偏振光成分。

重叠光学系统150具有把来自偏振光转换元件140的各部分光束重叠在被照明区域上的重叠透镜160、第1光学透镜170、和第2光学透镜180。

另外，虽然在这里省略了图示，但在重叠光学系统150中，把由重叠透镜160和第1光学透镜170构成的重叠光学系统称为第1重叠光学系统，其使由第1透镜阵列120所分离的多个部分光束中的第1色光在第1电光调制装置400R的图像形成区域上重叠，把由重叠透镜160和第2光学透镜180构成的重叠光学系统称为第2重叠光学系统，其使由第1透镜阵列120所分离的多个部分光束中的第2色光和第3色光在第2电光调制装置400G和第3电光调制装置400B的图像形成区域上重叠。

对于第1光学透镜170和第2光学透镜180将在后面详细说明。

色分离导光光学系统200具有第1分色镜210和第2分色镜220、反射镜230、240、250、入射侧透镜260、以及中继透镜270。色分离导光光学系统200具有把从重叠透镜160射出的照明光束分离成作为第1色光的红色光、作为第2色光的绿色光和作为第3色光的蓝色光的3个色光，并把各个色光导向成为照明对象的第1～第3电光调制装置400R、400G、400B的功能。

第1分色镜210和第2分色镜220是在基板上形成了反射规定的波长段的光束，透过其他波长段的光束的波长选择膜的光学元件。第1分色镜210是透过红色光成分，反射其他色光成分的反射镜。第2分色镜220是透过蓝色光成分，反射绿色光成分的反射镜。

由第1分色镜210反射的红色光成分，通过第1光学透镜170，被反射镜230曲折，通过聚光透镜300R入射到红色光用的第1电光调制装置400R的图像形成区域。

聚光透镜300R的设置是为了把来自第1光学透镜170的各部分光束转换成与各个主光线大致平行的光束。被配置在其他的第2电光调制装置400G和第3电光调制装置400B的光路前段的聚光透镜300G、300B，也具有与聚光透镜300R同样的结构。

通过了第1分色镜210的绿色光成分和蓝色光成分进而通过第2光学透镜180。然后，通过了第2光学透镜180的绿色光成分在第2分色镜220被反射，并通过聚光透镜300G照射到绿色光用的第2电光调制装置400G的图像形成区域。另一方面，通过了第2光学透镜180的蓝色光成分透过第2分色镜220，并通过入射侧透镜260、入射侧的反射镜240、中继透镜270、射出侧的反射镜250、和聚光透镜300B，照射到蓝色光用的第3电光调制装置400B的图像形成区域。入射侧透镜260、中继透镜270以及反射镜240、250具有把透过了第2分色镜220的蓝色光成分导向第3电光调制装置400B的功能。

另外，在蓝色光的光路中设置这样的入射侧透镜260、中继透镜270和反射镜240、250，是由于蓝色光的光路长度比其他色光的光路长度长，用于防止因光的散射而造成的光的利用效率低下。在实施方式1的投影仪1000中，是由于蓝色光的光路长度长才构成这样的结构，但也可以构成为延长红色光的光路，在红色光的光路中使用入射侧透镜260、中继透镜270和反射镜240、250。

第1～第3电光调制装置400R、400G、400B是光源装置110的照明对象，根据图像信息调制照明光束，形成彩色图像。另外，虽然省略了图示，但在聚光透镜300R、300G、300B与各个电光调制装置400R、400G、400B之间，分别介入配置有入射侧偏振光板，并且在各个电光调制装置400R、400G、400B与交叉分色棱镜500之间，分别介入配置有射出侧偏振光板。利用这些入射侧偏振光板、电光调制装置400R、400G、400B以及射出侧偏振光板进行入射的各个色光的光调制。

第1～第3电光调制装置400R、400G、400B是在一对透明玻璃基板之间密闭封入了作为电光物质的液晶的装置。例如，把单晶硅TFT作为开关元件，根据所提供的图像信息，对从入射侧偏振光板射出的一种类的直线偏振光进行偏振光方向调制。

作为色合成光学系统的交叉分色棱镜500，是通过将对每个从射出侧偏振光板射出的各个色光进行调制而成的光学影像进行合成，来形成彩色图像的光学元件。该交叉分色棱镜500形成为把4个直角棱镜贴合的，平面看呈大致正方形的形状，在贴合了相邻直角棱镜的大致X字状的界面上形成有介质多层膜。形成在大致X字状的一侧的界面上的介质多层膜反射红色光，形成在另一侧界面上的介质多层膜反射蓝色光，通过利用这些介质多层膜折曲红色光和蓝色光，使其与绿色光的行进方向一致，来合成3个色光。

从交叉分色棱镜500射出的彩色图像通过投影光学系统600被放大投影，从而在屏幕SCR上形成大画面图像。

实施方式1的投影仪1000的特征是，具有作为光学透镜的第1光学透镜170和第2光学透镜180、以及作为光学透镜固定装置的第1光学透镜固定装置172和第2光学透镜固定装置182。以下，进行详细说明。

图2是表示用于说明实施方式1的投影仪1000的效果的图。图2(a)是示意表示在光路内不配置第1光学透镜170，并且只由重叠透镜160构成第1重叠光学系统的情况下，第2透镜阵列130的焦点距离f₁与第1重叠光学系统的焦点距离f₂的关系的图。图2(b)是示意表示在光路内配置第1光学透镜170，并且由重叠透镜160和第1光学透镜170构成第1重叠光学系统的情况下，第2透镜阵列130的焦点距离f₁与第1重叠光学系统的焦点距离f₃的关系的图。图2(c)是示意表示图2(a)的情况的第1电光调制装置400R的图像形成区域S中的照明状态的图。图2(d)是示意表示图2(b)的情况的第1电光调制装置400R的图像形成区域S中的照明状态的图。其中，在图2(a)和图2(b)中，为了简化说明，图示了红色光、绿色光和蓝色光中的红色光的光路，并且图示了配置在红色光的光路中的聚光透镜300R和电光调制装置400R，省略了偏振光转换元件140、第1分色镜210以及反射镜230的图示。

另外，在实施方式1的投影仪中，焦点距离是指从光学系统的主点到焦点的长度，焦点位置是指该光学系统的焦点位置。

如图1所示，实施方式1的投影仪1000是具有用于相对光学要素收纳箱体10可拆卸地固定第1光学透镜170的第1光学透镜固定装置172、和用于相对光学要素收纳箱体10可拆卸地固定第2光学透镜180的第2光学透镜固定装置182的投影仪。

第1光学透镜170是在第1光学透镜170单体中在光轴上的厚度最厚的凸弯月形透镜。第1光学透镜170以凸面朝向光入射侧的状态配置在第1分色镜210与反射镜230之间，并且由第1光学透镜固定装置172固定。而且，如图1和图2(b)所示，第1光学透镜170在被配置在第1分色镜210与反射镜230之间时，与重叠透镜160一同构成具有比重叠透镜160的焦点距离f₂长的焦点距离f₃、并且具有与重叠透镜160的焦点位置大致相同的焦点位置的第1重叠光学系统。

在第1光学透镜170未被配置在第1分色镜210与反射镜230之间的情况下，如图(a)所示，在红色光的光路上，由于只由重叠透镜160构成第1重叠光学系统，所以第1重叠光学系统的焦点距离成为重叠透镜160的焦点距离，即f₂。而在把第1光学透镜170配置在第1分色镜210与反射镜230之间时，如图2(b)所示，在红色光的光路中，由于由重叠透镜160和第1光学透镜170构成第1重叠光学系统，所以第1重叠光学系统的焦点距离成为f₃，比只由重叠透镜160构成的情况的第1重叠光学系统的焦点距离f₂长。此时，未配置第1光学透镜170时的只由重叠透镜160构成的第1重叠光学系统的焦点位置，与配置了第1光学透镜170时的由重叠透镜160和第1光学透镜170构成的第1重叠光学系统的焦点位置大致相同。

第1光学透镜固定装置172是用于相对光学要素收纳用箱体10可拆卸地固定第1光学透镜170的装置。另外，作为用于固定第1光学透镜170的固定装置，除了例如具有能够可滑动地夹持第1光学透镜170的端部的槽的固定装置以外，可以使用公知的固定装置。

第2光学透镜180是在第2光学透镜180单体中在光轴上的厚度最厚的凸弯月形透镜。第2光学透镜180以凸面朝向光入射侧的状态配置在第1分色镜210与第2分色镜220之间，并且由第2光学透镜固定装置182固定。而且，第2光学透镜180在被配置在第1分色镜210与第2分色镜220之间时，与重叠透镜160一同构成具有比重叠透镜160的焦点距离f₂长的焦点距离f₃，并且具有与重叠透镜160的焦点位置大致相同的焦点位置的第2重叠光学系统。

与第1光学透镜170的情况同样，在第2光学透镜180未被配置在第1分色镜210与第2分色镜220之间的情况下，在绿色光的光路和蓝色光的光路上，由于只由重叠透镜160构成第2重叠光学系统，所以第2重叠光学系统的焦点距离成为重叠透镜160的焦点距离，即f₂。而在把第2光学透镜180配置在第1分色镜210与第2分色镜220之间时，在绿色光的光路和蓝色光的光路中，由于由重叠透镜160和第2光学透镜180构成第2重叠光学系统，所以第2重叠光学系统的焦点距离成为f₃，比只由重叠透镜160构成的情况下的第2重叠光学系统的焦点距离f₂长。此时，未配置第2光学透镜180时的只由重叠透镜160构成的第2重叠光学系统的焦点位置，与配置了第2光学透镜180时的由重叠透镜160和第2光学透镜180构成的第2重叠光学系统的焦点位置大致相同。

第2光学透镜固定装置182是用于相对光学要素收纳用箱体10可拆卸地固定第2光学透镜180的装置。另外，作为用于固定第2光学透镜180的固定装置，除了例如具有能够可滑动地夹持第2光学透镜180的端部的槽的固定装置以外，可以使用公知的固定装置。

因此，在需要通过电光调制装置400R、400G、400B来调整照明区域L的大小的情况下，根据实施方式1的投影仪1000，由于能够把第1光学透镜170配置在第1分色镜210与反射镜230(第1电光调制装置400R)之间，把第2光学透镜180配置在第1分色镜210与第2分色镜220之间，所以可调整由重叠透镜160、第1光学透镜170和第2光学透镜180构成的重叠光学系统150的焦点距离f₃。

此时，照明区域L的大小成为第1透镜阵列120的第1小透镜121的外形形状的大小乘以重叠光学系统150的焦点距离f₃与第2透镜阵列130的第2小透镜131的焦点距离f₁之比(＝f₃/f₁(放大率))的结果。即，在红色光的光路中，由于由重叠透镜160和第1光学透镜170构成的第1重叠光学系统的焦点距离f₃比只由重叠透镜160构成的第1重叠光学系统的焦点距离f₂长，所以通过把第1光学透镜170配置在光路内的规定的位置上，可增大照明区域L的大小。而且，在绿色光的光路和蓝色光的光路中也是同样，通过在光路中配置第2光学透镜180，可增大照明区域L的大小。

因此，根据实施方式1的投影仪1000，通过把第1光学透镜170或第2光学透镜180配置在光路内的规定的位置上，并利用第1光学透镜固定装置172或第2光学透镜固定装置182进行固定，能够如图2(c)和图2(d)所示那样，相对图像形成区域S适当地调整照明区域L的大小。

另外，根据实施方式1的投影仪1000，由于能够使在未把第1光学透镜170和第2光学透镜180配置在光路内的规定位置时的只由重叠透镜160构成的重叠光学系统150的焦点位置，与把第1光学透镜170和第2光学透镜180配置在光路内的规定位置时的由重叠透镜160和第1光学透镜170和第2光学透镜180构成的重叠光学系统150的焦点位置大致相同，所以即使把第1光学透镜170和第2光学透镜180配置在光路内的规定的位置上，也能够对各个电光调制装置400R、400G、400B的图像形成区域S照射没有焦点弥散、面内光强度分布比较均匀的照明光。

而且，根据实施方式1的投影仪1000，能够采用把第1光学透镜170和第2光学透镜180配置在光路内的规定位置上，并利用第1光学透镜固定装置172和第2光学透镜固定装置182固定的极其简单的结构，来调整照明区域L的大小。

另一方面，根据实施方式1的投影仪1000，即使在变更了电光调制装置的大小的情况下，由于也能够与上述的理由同样地把第1光学透镜170和第2光学透镜180配置在光路内的规定位置，所以可调整重叠光学系统150的焦点距离f₃，其结果可调整照明区域L的大小，使其与被变更的电光调制装置的图像形成区域的大小相适合。

另外，根据实施方式1的投影仪1000，由于通过把第1光学透镜170和第2光学透镜180配置在光路内的规定位置，能够通过调整重叠光学系统150的焦点距离f₃来调整照明区域L的大小，所以不需要为了调整照明区域L的大小而调整第1小透镜121的大小和第2小透镜131的焦点距离f₁。因此，即使变更了电光调制装置的大小，也可以原样使用电光调制装置变更前的照明光学系统。

这样，根据实施方式1的投影仪1000，由于即使变更了电光调制装置也能够原样使用电光调制装置变更前的照明光学系统，所以不需要重新设计照明光学系统，从而可减少工作量，其结果可抑制投影仪的制造成本的上升。

因此，实施方式1的投影仪1000成为一种容易调整照明区域的大小的投影仪，或者成为一种即使变更了电光调制装置的大小，也能够原样使用电光调制装置变更前的照明光学系统的投影仪。

在实施方式1的投影仪1000中，如上述那样，作为光学透镜而具有第1光学透镜170和第2光学透镜180。第1光学透镜170与重叠透镜160一同构成具有与重叠透镜160的焦点距离不同的焦点距离，并具有与重叠透镜160的焦点位置大致相同的焦点位置的第1重叠光学系统。而且，第2光学透镜180与重叠透镜160一同构成具有与重叠透镜160的焦点距离不同的焦点距离，并具有与重叠透镜160的焦点位置大致相同的焦点位置的第2重叠光学系统。

因此，根据实施方式1的投影仪1000，由于具有由重叠透镜160和第1光学透镜170构成的第1重叠光学系统、和由重叠透镜160和第2光学透镜180构成的第2重叠光学系统，所以在第1～第3电光调制装置400R、400G、400B中，能够比较自由地调整照明区域的大小。

另外，根据实施方式1的投影仪1000，能够把第1光学透镜170和第2光学透镜180配置在空间比较宽裕的部位。

另外，根据实施方式1的投影仪1000，由于能够使未把第1光学透镜170和第2光学透镜180配置在光路内的规定位置时的只由重叠透镜160构成的重叠光学系统150的焦点位置、与把第1光学透镜170和第2光学透镜180配置在光路内的规定位置时的由重叠透镜160和第1光学透镜170以及第2光学透镜180构成的重叠光学系统150的焦点位置大致相同，所以，即使把第1光学透镜170和第2光学透镜180配置在光路内的规定位置上，也不需要改变重叠透镜160与各个电光调制装置400R、400G、400B之间的位置关系。因此，即使变更了电光调制装置的大小，也不需要变更色分离导光光学系统，可原样使用电光调制装置变更前的色分离导光光学系统200。

这样，根据实施方式1的投影仪1000，由于即使变更了电光调制装置，也能够原样使用电光调制装置变更前的色分离导光光学系统200，所以，不需要重新设计色分离导光光学系统，从而可减少工作量数，其结果可抑制投影仪的制造成本的上升。

在实施方式1的投影仪中，作为光学透镜固定装置，具有上述的第1光学透镜固定装置172和第2光学透镜固定装置182，所以至少能够独立调整第1电光调制装置400R的照明区域、第2和第3电光调制装置400G、400B中的照明区域的大小。

在实施方式1的投影仪1000中，第1光学透镜170和第2光学透镜180是凸弯月透镜。

通过使用凸弯月透镜作为第1光学透镜170和第2光学透镜180，能够在维持重叠光学系统150的焦点位置的同时沿着光轴方向调整重叠光学系统150的主点位置，因此，能够在维持重叠光学系统150的焦点位置的同时调整重叠光学系统150的焦点距离。其结果，可调整图像形成区域中的照明区域L的大小。

另外，在实施方式1的投影仪1000中，由于第1光学透镜170和第2光学透镜180被以凸面朝向光入射侧的状态配置，所以能够在维持重叠光学系统150的焦点位置的同时加长重叠光学系统150的焦点距离f3。其结果，可增大图像形成区域S中的照明区域L的大小。

在实施方式1的投影仪1000中，第1光学透镜170和第2光学透镜180具有相同的形状。

由此，由于能够使用同一形状的透镜作为第1光学透镜170和第2光学透镜180，所以可降低投影仪的制造成本。

以上，对实施方式1的投影仪1000中的第1光学透镜170和第2光学透镜180，以及第1光学透镜固定装置172和第2光学透镜固定装置182进行了详细说明，但实施方式1的投影仪1000中，具有以下的特征。

在实施方式1的投影仪1000中，如图1所示，光源装置110具有椭圆面反射器114、在椭圆面反射器114的第1焦点附近具有发光中心的发光管112、和把在椭圆面反射器114被反射的会聚光朝向第1透镜阵列120射出的凹透镜118。

由此，由于从光源装置110射出比椭圆面反射器114的大小更小的照明光束，所以可实现投影仪的小型化。

在实施方式1的投影仪1000中，在发光管112中设有辅助反射镜116，其被作为一种反射部件，把从发光管112向被照明区域侧射出的光反射向椭圆面反射器114。

由此，从发光管112向被照明区域侧射出的光被反射向椭圆面反射器114，所以不需要将椭圆面反射器114的大小设定为可覆盖发光管112的被照明区域侧端部那样的大小，从而可实现椭圆面反射器的小型化，其结果可实现投影仪的小型化。

下面，对实施方式1的投影仪的制造方法进行说明。

实施方式1的投影仪的制造方法是用于制造上述投影仪1000的制造方法，其特征是包括：准备焦点距离不同的多种第1光学透镜作为第1光学透镜170的工序；准备焦点距离不同的多种第2光学透镜的作为第2光学透镜180的工序；通过从焦点距离不同的多种第1光学透镜中选择配置其中任意一个、或者不配置焦点距离不同的多种第1光学透镜中的任意一个，来调整第1重叠光学系统的焦点距离，以使从第1重叠光学系统射出的光照明区域的大小与第1电光调制装置400R的图像形成区域的大小适合的工序；和通过从焦点距离不同的多种第2光学透镜中选择配置其中任意一个、或者不配置焦点距离不同的多种第2光学透镜中的任意一个，来调整第2重叠光学系统的焦点距离，以使从第2重叠光学系统射出的光照明区域的大小与第2电光调制装置400G和/或第3电光调制装置400B的图像形成区域的大小适合的工序。

具体是，首先，作为上述的第1光学透镜170和第2光学透镜180，准备焦点距离各自不同的多种第1光学透镜和第2光学透镜。

然后，一面确认在电光调制装置400R的图像形成区域S上的照明区域L的大小，一面从所准备的第1光学透镜中选择出适当的透镜作为第1光学透镜170进行配置。另外，在即使不配置第1光学透镜170，照明区域L的大小也与电光调制装置400R的图像形成区域S的大小适合的情况下，不需要配置第1光学透镜170。

关于第2光学透镜180，也和第1光学透镜170的情况同样，一面确认在电光调制装置400G、400B的图像形成区域S上的照明区域L的大小，一面从所准备的第2光学透镜中选择出适当的透镜作为第2光学透镜180进行配置。另外，在即使不配置第2光学透镜180，照明区域L的大小也与电光调制装置400G、400B的图像形成区域S的大小适合的情况下，不需要配置第2光学透镜180。

在这种情况下，希望选择配置与作为第1光学透镜170而被选择的透镜同一形状的透镜作为第2光学透镜180。

因此，根据实施方式1的投影仪的制造方法，由于可通过从预先准备好的多种第1光学透镜或第2光学透镜中选择配置任意一个或不进行配置这样的极为简单的操作，来调整照明区域L的大小，所以不需要进行以往那样的通过调整照明光学系统中的各个光学要素的位置来调整照明区域的大小的操作即可，从而可大幅减少在进行照明区域的大小调整时的劳力和操作时间。

因此，实施方式1的投影仪的制造方法，成为一种能够制造出可容易调整照明区域的大小的投影仪、或即使变更了电光调制装置的大小，也能够原样使用电光调制装置变更前的照明光学系统的投影仪的优良的制造方法。

另外，在实施方式1的投影仪的制造方法中，还具有在第1重叠光学系统和第2重叠光学系统中能够分别比较自由地调整照明区域的大小的效果。

另外，在实施方式1的投影仪1000中，采用了通过把由在入射侧具有凸面的凸弯月形透镜构成的第1光学透镜和第2光学透镜配置在光路内的规定位置，在保持重叠光学系统的焦点位置大致不变的状态下，延长重叠光学系统的焦点距离的结构，但本发明不限于此，例如可以有如下的变形。

图3是表示用于说明实施方式1的变形例的投影仪1000a的效果的图。图3(a)是示意表示在光路内不配置第1光学透镜170，并且只由重叠透镜160构成第1重叠光学系统的情况下，第2透镜阵列130的焦点距离f₁与第1重叠光学系统的焦点距离f₂的关系的图。图3(b)是示意表示在光路内配置第1光学透镜170a，并且由重叠透镜160和第1光学透镜170a构成第1重叠光学系统的情况下，第2透镜阵列130的焦点距离f₁与第1重叠光学系统的焦点距离f₄的关系的图。图3(c)是示意表示图3(a)的情况的第1电光调制装置400R的图像形成区域S中的照明状态的图。图3(d)是示意表示图3(b)的情况的第1电光调制装置400R的图像形成区域S中的照明状态的图。其中，在图3(a)和图3(b)中，为了简化说明，图示了红色光、绿色光和蓝色光中的红色光的光路，并且图示了配置在红色光的光路中的聚光透镜300R和电光调制装置400R，省略了偏振光转换元件140、第1分色镜210以及反射镜230的图示。

如图3(b)所示，实施方式1的变形例的投影仪1000a(未图示)的特征是，通过把由在光入射侧具有凹面的凸弯月形透镜构成的第1光学透镜170a和第2光学透镜180a(在图3(b)中只图示了第1光学透镜170a)配置在光路内的规定位置上，能够在保持重叠光学系统的焦点位置基本不变的状态下缩短重叠光学系统的焦点距离。第1光学透镜170a是在第1光学透镜170a单体中在光轴上的厚度为最厚的凸弯月形透镜。第2光学透镜180a是第2光学透镜180a单体中在光轴上的厚度为最厚的凸弯月形透镜。

因此，根据实施方式1的变形例的投影仪1000a，如图3(c)和图3(d)所示，与实施方式1的投影仪1000的情况相反，其能够缩小图像形成区域S中的照明区域L的大小。但是，由于与实施方式1的投影仪1000的情况相同，能够在维持重叠光学系统的焦点位置的同时，在沿着光轴的方向调整重叠光学系统的主点位置，所以可调整图像形成区域中的照明区域L的大小。

[实施方式2]

图4是表示实施方式2的投影仪1002的光学系统的图。另外，在图4中，对于与图1中相同的部件标记相同的符号，并省略详细的说明。

实施方式2的投影仪1002，如图4所示，具有与实施方式1的投影仪1000基本相同的结构，但第1光学透镜和第2光学透镜的朝向和第1透镜阵列和第2透镜阵列的结构与实施方式1的投影仪1000的情况不同。

在实施方式2的投影仪1002中，如图4所示，第1光学透镜170和第2光学透镜180被以凹面朝向光入射侧的状态配置。这样，能够在维持重叠光学系统150的焦点位置的同时缩短重叠光学系统150的焦点距离f₃。

另外，在实施方式2的投影仪1002中，如图4所示，使用了一体形成了第1透镜阵列120A和第2透镜阵列130A的透镜阵列单元122。

一体形成了第1透镜阵列120A和第2透镜阵列130A的透镜阵列单元122通常是使用玻璃通过压模成形制造而成。在这种情况下，如果第1透镜阵列120A与第2透镜阵列130A之间的距离长，则透镜阵列单元122的厚度变厚，在制造时容易发生碎、裂等。而且，如果透镜阵列单元122的厚度变厚，则增加了透镜阵列单元122的重量，导致材料费的增加。

对此，根据实施方式2的投影仪1002，如上所述那样，能够缩短重叠光学系统150的焦点距离f₃。因此，在使用了与以往同等大小的电光调制装置的情况下，能够在维持从重叠透镜160到各个电光调制装置400R、400G、400B的光路的长度和照明区域的大小的同时，缩短第2小透镜131A(以及第1小透镜121A)的焦点距离f₁。当然，即使在使用了比以往小的小型电光调制装置的情况下，也能够缩短第2小透镜131A(以及第1小透镜121A)的焦点距离f₁。因此，能够缩短第1透镜阵列120A与第2透镜阵列130A之间的距离，能够容易地制造一体形成了第1透镜阵列120A和第2透镜阵列130A的薄型透镜阵列单元122。另外，由于能够在投影仪1002中使用薄型透镜阵列单元122，所以可实现投影仪1002的小型化，和透镜阵列单元122的轻量化，并且能够降低材料费。另外，在进行各种光学部件的配置时，不需要进行第1透镜阵列120A与第2透镜阵列130A之间的定位，而且在配置了各种光学部件后，可抑制第1透镜阵列120A和第2透镜阵列130A的位置精度的劣化。

[实施方式3]

图5是表示实施方式3的投影仪1004的光学系统的图。另外，在图5中，对于与图1中的相同部件标记相同的符号，并省略详细的说明。

如图5所示，实施方式3的投影仪1004具有与实施方式1的投影仪1000基本相同的结构，但第1光学透镜和第2光学透镜的朝向和第1透镜阵列和第2透镜阵列的结构与实施方式1的投影仪1000的情况不同。

在实施方式3的投影仪1004中，如图5所示，第1光学透镜170和第2光学透镜180被以凹面朝向光入射侧的状态配置。这样，能够在维持重叠光学系统150的焦点位置的同时缩短焦点距离f₃。

另外，在实施方式3的投影仪1004中，如图5所示，使用了透镜阵列单元124，该透镜阵列单元124在第1透镜阵列120B和第2透镜阵列130B之间具有用于把来自第1透镜阵列120B的光导入第2透镜阵列130B的透光部件126，并且通过透光部件126将第1透镜阵列120B和第2透镜阵列130B接合。

为了实现投影仪的小型化，即使对于上述的通过透光部件126将第1透镜阵列120B和第2透镜阵列130B接合的透镜阵列单元124，也希望形成薄的透光部件126，以使透镜阵列单元124轻量化和降低材料费。

在这种情况下，基于与在实施方式2的投影仪1002中所说明的同样理由，根据实施方式3的投影仪1004，由于能够缩短重叠光学系统150的焦点距离f₃，所以，例如能够在维持从重叠透镜160到各个电光调制装置400R、400G、400B的光路的长度和照明区域的大小的同时，缩短第1透镜阵列120B与第2透镜阵列130B之间的距离。因此，能够容易地制造减薄了透光部件126的透镜阵列单元124。而且，由于能够在投影仪1004中使用薄型透镜阵列单元124，所以可实现投影仪1004的小型化，和透镜阵列单元124的轻量化，并且可降低材料费。另外，在进行各种光学部件的配置时，通过预先将第1透镜阵列120B和第2透镜阵列130B在完成了定位的状态下与透光部件126接合，只需进行具有该第1透镜阵列120B和第2透镜阵列130B的透镜阵列单元124与其他光学部件的位置调整即可，因此，可容易地进行包含该透镜阵列单元124的各种光学部件的定位操作，而且在配置了各种光学部件之后，可抑制第1透镜阵列120B和第2透镜阵列130B的位置精度的劣化。

在实施方式3的投影仪1004中，透光部件126由与第1透镜阵列120B和第2透镜阵列130B相同的材料构成。即，透光部件126具有与第1透镜阵列120B和第2透镜阵列130B相同的折射率。而且，用于分别接合第1透镜阵列120B与透光部件126、和透光部件126与第2透镜阵列130B的粘接剂128也具有与第1透镜阵列120B和第2透镜阵列130B大致相同的折射率。

因此，根据实施方式3的投影仪1004，由于可进一步抑制第1透镜阵列120B和第2透镜阵列130B的各自与透光部件126的交界面上的光的反射等，所以可进一步减少因不希望的反射等所导致的光量损失。

另外，在实施方式3的投影仪1004中，透光部件126具有与第1透镜阵列120B和第2透镜阵列130B相同的线膨胀系数。

因此，根据实施方式3的投影仪1004，由于可抑制随着在投影仪的使用过程中的温度变化发生的热应力，所以，可抑制第1透镜阵列120B和第2透镜阵列130B与透光部件126之间的接合部的损伤。

[实施方式4]

图6是表示实施方式4的投影仪1006的光学系统的图。另外，在图6中，对于与图1中的相同部件标记相同的符号，并省略详细的说明。

如图6所示，实施方式4的投影仪1006具有与实施方式1的投影仪1000基本相同的结构，只是第1光学透镜和第2光学透镜的结构与实施方式1的投影仪1000的情况不同。

即，在实施方式1的投影仪1000中，第1光学透镜170和第2光学透镜180具有相同的形状，而在实施方式4的投影仪1006中，第1光学透镜170A和第2光学透镜180A具有不同的形状。具体地讲，将透镜设计成，使被配置在通过相对长的波长的色光(即，红色光)的光路中的第1光学透镜170A的光学能力，大于被配置在通过相对短的波长的色光(即，蓝色光)的光路中的第2光学透镜180A的光学能力。

一般在透镜的折射率中存在波长分散特性，对于相对长的波长的折射率比相对短的波长的折射率小。因此，由于相对长的波长的光比相对短的波长的光不容易折射，所以如果把第1光学透镜和第2光学透镜的光学能力设定为相同，则在相对长的波长的光入射时和相对短的波长的光入射时，容易出现照射到图像形成区域上的照明区域的大小不同的情况。

但是，在这种情况下，根据实施方式4的投影仪1006，由于红色光通过比第2光学透镜180A的光学能力大的(折射率大的)第1光学透镜170A，所以相对绿色光，红色光的折射得到了补偿，从而，在相对长的波长的光入射时和相对短的波长的光入射时，能够使照射在图像形成区域上的照明区域的大小相同。

因此，通过在每个与各色光对应的电光调制装置400R、400G、400B上形成相同大小的照明区域，能够使每个色光的照明状态均匀，并降低颜色的不均匀性，从而可提高颜色的再现性。

另外，实施方式4的投影仪的制造方法，是用于制造上述的投影仪1006的制造方法，其特征在于，包括：准备焦点距离不同的多种第1光学透镜作为第1光学透镜170A的工序；准备焦点距离不同的多种第2光学透镜作为第2光学透镜180A的工序；通过从焦点距离不同的多种第1光学透镜中选择配置其中任意一个、或者不配置焦点距离不同的多种第1光学透镜中的任意一个，来调整第1重叠光学系统的焦点距离，以使从第1重叠光学系统射出的光照明区域的大小与第1电光调制装置400R的图像形成区域的大小相适合的工序；和通过从焦点距离不同的多种第2光学透镜中选择配置其中任意一个、或者不配置焦点距离不同的多种第2光学透镜中的任意一个，来调整第2重叠光学系统的焦点距离，以使从第2重叠光学系统射出的光照明区域的大小与第2电光调制装置400G和/或第3电光调制装置400B的图像形成区域的大小相适合的工序。

具体是，首先，作为上述的第1光学透镜170A和第2光学透镜180A，准备焦点距离各自不同的多种第1光学透镜和第2光学透镜。

然后，一面确认在电光调制装置400R的图像形成区域S上的照明区域L的大小，一面从所准备的第1光学透镜中选择出适当的透镜作为第1光学透镜170A进行配置。另外，在即使不配置第1光学透镜170A，照明区域L的大小也与电光调制装置400R的图像形成区域S的大小适合的情况下，不需要配置第1光学透镜170A。

关于第2光学透镜180A，也和第1光学透镜170A的情况同样，一面确认在电光调制装置400G、400B的图像形成区域S上的照明区域L的大小，一面从所准备的第2光学透镜中选择出适当的透镜作为第2光学透镜180A进行配置。另外，在即使不配置第2光学透镜180A，照明区域L的大小也与电光调制装置400G、400B的图像形成区域S的大小适合的情况下，不需要配置第2光学透镜180A。

因此，根据实施方式4的投影仪的制造方法，能够与实施方式1的投影仪的制造方法的情况同样地，成为能够制造容易调整照明区域的大小的投影仪、或即使变更了电光调制装置的大小，也能够原样使用电光调制装置变更前的照明光学系统的投影仪的优良的制造方法。

[实施方式5]

图7是表示实施方式5的投影仪1008的图。另外，在图7中，对于与图1中相同的部件标记相同的符号，并省略说明。

如图7所示，实施方式5的投影仪1008具有与实施方式1的投影仪1000基本相同的结构，但与实施方式1的投影仪1000的不同点是还具有重叠透镜固定装置。

在实施方式5的投影仪1008中，还具有用于相对光学要素收纳用箱体10，可拆装地固定重叠透镜160的重叠透镜固定装置162。

因此，根据实施方式5的投影仪108，由于可更换重叠透镜160，所以可大幅度地调整照明区域的大小。其结果，使实施方式5的投影仪1008成为特别适合于变更电光调制装置的大小的投影仪。在这种情况下，通过适宜地变更第1光学透镜和第2光学透镜，可使用同一色分离导光光学系统。

以上，结合上述的各个实施方式对本发明的投影仪进行了说明，但本发明不限于上述的各个实施方式，在不脱离本发明的主导思想的范围内，能够以各种方式实施，例如可进行如下的变形。

(1)在上述各个实施方式的投影仪1000～1008中，举例说明了为了调整照明区域的大小，分别把第1光学透镜和第2光学透镜配置在光路内的规定位置上的情况，但本发明不限于此。也可以根据需要只配置第1光学透镜，或只配置第2光学透镜。另外，在没有必要调整照明区域的大小的情况下，也可以不配置第1光学透镜和第2光学透镜。

(2)在上述各个实施方式的投影仪1000～1008中，作为光学透镜而使用了以凸面朝向光入射侧配置的凸弯月形透镜，但本发明不限于此，可根据与重叠透镜的组合，使用最适合的透镜。例如，也适合使用由2片以上的透镜构成的复合透镜。

(3)上述各个实施方式的投影仪的制造方法包括作为光学透镜而准备焦点距离不同的多种光学透镜的工序；和调整重叠光学系统的焦点距离，以使从重叠光学系统射出的光的照明区域的大小与电光调制装置的图像形成区域的大小相适应的工序，但本发明不限于此。在变更电光调制装置的图像形成区域的大小等、必须大幅度变更照明区域的大小的情况下，希望在调整重叠光学系统的焦点距离的工序之前，进一步包括准备焦点位置大致相同但焦点距离不同的多种重叠透镜作为重叠透镜的工序；和通过从焦点距离不同的多种重叠透镜中，选择配置其中的任意一个作为重叠透镜，来粗调整重叠光学系统的焦点距离，以使从重叠透镜射出的光的照明区域的大小与电光调制装置的图像形成区域的大小相适应的工序，并且调整重叠光学系统的焦点距离的工序可以对重叠光学系统的焦点距离进行微调整，以使从重叠透镜射出的光的照明区域的大小与电光调制装置的图像形成区域的大小相适应。

通过采用这样的方法，即使大幅度变更电光调制装置的大小，也可以通过更换光学透镜和重叠透镜，大幅度变更由重叠光学系统所生成的照明区域的大小，并利用光学透镜对照明区域的大小进行微调整，因此，可原样使用电光调制装置变更前的照明光学系统。

(4)上述各个实施方式的投影仪1000～1008是具有3个电光调制装置的所谓3板式投影仪，但本发明不限于此，本发明也可适用于具有1个、2个、或4个以及4个以上的电光调制装置的投影仪。即，本发明可适用于具有把来自光源装置的光分割成多个部分光束，并把被分割的部分光束重叠在被照明区域上的重叠光学系统的投影仪。

(5)上述各个实施方式的投影仪1000～1008是透射型投影仪，但本发明不限于此。本发明也可以适用于反射型投影仪。这里，所谓“透射型”是指如透射型电光调制装置等那样的使作为光调制装置的电光调制装置透光的类型，所谓“反射型”是指如反射型电光调制装置那样的使作为光调制装置的电光调制装置反射光的类型。即使在反射型投影仪中应用本发明，也可以得到与透射型投影仪相同的效果。

(6)上述各个实施方式的投影仪1000～1008所使用的电光调制装置是使用了液晶板的电光调制装置，但本发明不限于此，作为电光调制装置，一般只要能够根据图像信息来调制入射光即可，例如也可以使用微反射镜型光调制装置等。作为微反射镜型光调制装置，例如可使用DMD(数字式微反射镜器件)(TI公司的商标)。

(7)上述各个实施方式的投影仪1000～1008所使用的光源装置110是具有椭圆面反射器114、在椭圆面反射器114的第1焦点附近具有发光中心的发光管112、和把在椭圆面反射器114反射的会聚光朝向第1透镜阵列120射出的凹透镜118的光源装置，但本发明不限于此，也可以优选使用具有抛物面反射镜、和在抛物面反射镜的焦点附近具有发光中心的发光管的光源装置。

(8)另外，不言而喻，本发明也适用于从观察侧投射投影图像的前投影型投影仪，和从观察侧的反对侧投射投影图像的背投影型投影仪。

Claims (13)

1.一种投影仪，包括：

射出照明光束的光源装置；

第1透镜阵列，其具有把来自上述光源装置的照明光束分割成多个部分光束的多个第1小透镜；

第2透镜阵列，其具有与上述多个第1小透镜对应的多个第2小透镜；

重叠透镜，其把来自上述第2透镜阵列的各个部分光束重叠在被照明区域上；

电光调制装置，其根据图像信息，对由上述重叠透镜所重叠的光进行调制；以及

投影光学系统，其投射由上述电光调制装置调制的光；

其特征在于，进一步包括：被配置在上述重叠透镜与上述电光调制装置之间的光路上的光学透镜，

上述光学透镜与上述重叠透镜一同构成具有与上述重叠透镜的焦点距离不同的焦点距离并具有与上述重叠透镜的焦点位置大致相同的焦点位置的重叠光学系统。

2.根据权利要求1所述的投影仪，其特征在于，包括；

色分离导光光学系统，其具有：把来自上述重叠透镜的光分离成第1色光和第2色光以及第3色光的第1分色镜，和把来自上述第1分色镜的第2色光及第3色光分离成第2色光和第3色光的第2分色镜；

第1电光调制装置～第3电光调制装置，其作为上述电光调制装置，分别对上述第1色光～第3色光进行调制；

色合成光学系统，其将由上述第1电光调制装置～第3电光调制装置所调制的色光合成，并向上述投影光学系统射出；和

被配置在上述第1分色镜与上述第1电光调制装置之间的第1光学透镜、和被配置在上述第1分色镜与上述第2分色镜之间的第2光学透镜，该第1光学透镜和第2光学透镜作为上述光学透镜；

其中，上述第1光学透镜与上述重叠透镜一同构成具有与上述重叠透镜的焦点距离不同的焦点距离并具有与上述重叠透镜的焦点位置大致相同的焦点位置的第1重叠光学系统，

上述第2光学透镜与上述重叠透镜一同构成具有与上述重叠透镜的焦点距离不同的焦点距离并具有与上述重叠透镜的焦点位置大致相同的焦点位置的第2重叠光学系统。

3.根据权利要求2所述的投影仪，其特征在于，

上述第1光学透镜和上述第2光学透镜中的至少1个是凸弯月透镜。

4.根据权利要求2所述的投影仪，其特征在于，

上述第1光学透镜和上述第2光学透镜中的至少1个是由2片或2片以上的透镜构成的复合透镜。

5.根据权利要求2所述的投影仪，其特征在于，

上述第1光学透镜和上述第2光学透镜具有相同的形状。

6.根据权利要求2所述的投影仪，其特征在于，

上述第1光学透镜和上述第2光学透镜中的被配置在相对长的波长的色光通过的光路中的透镜的光学能力，比被配置在相对短的波长的色光通过的光路中的透镜的光学能力大。

7.根据权利要求1～权利要求6中任意一项所述的投影仪，其特征在于，上述第1透镜阵列和上述第2透镜阵列形成为一体。

8.根据权利要求1～权利要求6中任意一项所述的投影仪，其特征在于，在上述第1透镜阵列与上述第2透镜阵列之间，具有用于将来自上述第1透镜阵列的光导向上述第2透镜阵列的透光部件，并通过上述透光部件将上述第1透镜阵列与上述第2透镜阵列接合。

9.根据权利要求1～权利要求6中任意一项所述的投影仪，其特征在于，上述光源装置具有：椭圆面反射器、在上述椭圆面反射器的第1焦点附近具有发光中心的发光管、和把由上述椭圆面反射器反射的会聚光朝向上述第1透镜阵列射出的凹透镜。

10.根据权利要求9所述的投影仪，其特征在于，

在上述发光管上设有把从上述发光管向被照明区域射出的光朝向上述椭圆面反射器反射的反射装置。

11.一种投影仪的制造方法，

该投影仪包括：

射出照明光束的光源装置；

第1透镜阵列，其具有把来自上述光源装置的照明光束分割成多个部分光束的多个第1小透镜；

第2透镜阵列，其具有与上述多个第1小透镜对应的多个第2小透镜；

重叠透镜，其把来自上述第2透镜阵列的各个部分光束重叠在被照明区域上；

电光调制装置，其根据图像信息，对由上述重叠透镜所重叠的光进行调制；和

投影光学系统，其对由上述电光调制装置所调制的光进行投影，

其特征在于，该投影仪的制造方法包括：

准备焦点距离不同的多种光学透镜的工序，该光学透镜被用作为与上述重叠透镜一同构成具有与上述重叠透镜的焦点距离不同的焦点距离并具有与上述重叠透镜的焦点位置大致相同的焦点位置的重叠光学系统的光学透镜；和

调整上述重叠光学系统的焦点距离的工序，通过从上述焦点距离不同的多种光学透镜中选择配置其中任意一个，或不配置上述焦点距离不同的多种光学透镜中的任意一个，来调整上述重叠光学系统的焦点距离，以使从上述重叠光学系统射出的光的照明区域的大小与上述电光调制装置的图像形成区域的大小相适应。

12.根据权利要求11所述的投影仪的制造方法，其特征在于，

在调整上述重叠光学系统的焦点距离的工序之前，进一步包括：

准备焦点位置大致相同而焦点距离不同的多种重叠透镜作为上述重叠透镜的工序；和

粗调整上述重叠光学系统的焦点距离的工序，通过从上述焦点距离不同的多种重叠透镜中选择其中任意一个作为上述重叠透镜进行配置，来粗调整上述重叠光学系统的焦点距离，以使从上述重叠光学系统射出的光的照明区域的大小与上述电光调制装置的图像形成区域的大小相适应；

其中，调整上述重叠光学系统的焦点距离的工序，对上述重叠光学系统的焦点距离进行微调整，以使从上述重叠光学系统射出的光的照明区域的大小与上述电光调制装置的图像形成区域的大小相适应。

13.根据权利要求11或12所述的投影仪的制造方法，其特征在于，

上述投影仪包括：色分离导光光学系统，其具有：把来自上述重叠透镜的光分离成第1色光和第2色光及第3色光的第1分色镜，和把来自上述第1分色镜的第2色光及第3色光分离成第2色光和第3色光的第2分色镜；第1电光调制装置～第3电光调制装置，其作为上述电光调制装置，分别对上述第1色光～第3色光进行调制；色合成光学系统，其将由上述第1电光调制装置～第3电光调制装置所调制的色光合成，并向上述投影光学系统射出；

作为准备上述焦点距离不同的多种光学透镜的工序，包括：

准备焦点距离不同的多种第1光学透镜的工序，该光学透镜被用作为与上述重叠透镜一同构成具有与上述重叠透镜的焦点距离不同的焦点距离并具有与上述重叠透镜的焦点位置大致相同的焦点位置的第1重叠光学系统的第1光学透镜；和

准备焦点距离不同的多种第2光学透镜的工序，该光学透镜被用作为与上述重叠透镜一同构成具有与上述重叠透镜的焦点距离不同的焦点距离并具有与上述重叠透镜的焦点位置大致相同的焦点位置的第2重叠光学系统的第2光学透镜，

作为调整上述重叠光学系统的焦点距离的工序，包括：

调整上述第1重叠光学系统的焦点距离的工序，通过从上述焦点距离不同的多种第1光学透镜中选择其中任意一个进行配置，或不配置上述焦点距离不同的多种第1光学透镜中的任意一个，来调整上述第1重叠光学系统的焦点距离，以使从上述第1重叠光学系统射出的光的照明区域的大小与上述第1电光调制装置的图像形成区域的大小相适应；和

调整上述第2重叠光学系统的焦点距离的工序，通过从上述焦点距离不同的多种第2光学透镜中选择其中任意一个进行配置，或不配置上述焦点距离不同的多种第2光学透镜中的任意一个，来调整上述第2重叠光学系统的焦点距离，以使从上述第2重叠光学系统射出的光的照明区域的大小与上述第2电光调制装置和/或上述第3电光调制装置的图像形成区域的大小相适应。

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