JP2007047444A - プロジェクタ及びプロジェクタの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 照明領域の位置を容易に、かつ、精度良く調整することができ、照明領域
における望ましくない歪みの発生を抑制することが可能なプロジェクタを提供する。
【解決手段】 光源装置、第１重畳レンズ１６０、第２重畳レンズ１７０及び第３
重畳レンズ１８０を有する重畳光学系、色分離導光光学系、リレーレンズ３３０を有する
リレー光学系、３つの電気光学変調装置、色合成光学系及び投写光学系を備え、ｘ軸及び
ｙ軸に沿って第１重畳レンズの配置位置を調整する機能を有する第１重畳レンズ位置調整
装置１６２、ｘ軸及びｙ軸に沿って第２重畳レンズの配置位置を調整する機能を有する第
２重畳レンズ位置調整装置１７２、ｘ軸及びｙ軸に沿って第３重畳レンズの配置位置を調
整する機能を有する第３重畳レンズ位置調整装置１８２並びにｘ軸及びｙ軸に沿ってリレ
ーレンズの配置位置を調整する機能を有するリレーレンズ位置調整装置３３２をさらに備
えるプロジェクタ。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プロジェクタ及びプロジェクタの製造方法に関する。

一般に、プロジェクタにおいては、電気光学変調装置の画像形成領域を正確に照明でき
ないと、投写面に投写される投写画像の明るさが低下してしまったり投写画像の縁に影が
できてしまったりする。そこで、照明光学系や色分離導光光学系における光学要素自体の
寸法誤差や取付精度等を考慮して、画像形成領域に照射される照明光の照明領域には、そ
の周囲に一定の照明マージンを設けている。そして、電気光学変調装置の画像形成領域が
照明マージンも含めた照明領域の範囲内に確実に入るように設計を行っている。

ところで、このような照明マージンの量は、なるべく少ない方が好ましい。なぜなら、
照明マージンも含めた照明領域の大きさが画像形成領域に対して必要以上に大きくなると
、その分画像形成領域における照度が低下してしまい、投写面に投写される投写画像の明
るさが低下してしまうからである。照明マージンの量をなるべく少なくするには、画像形
成領域に対する照明領域の位置を正確に調整する必要がある。

そこで、特許文献１には、画像形成領域に対する照明領域の位置を調整することが可能
なプロジェクタとして、重畳レンズの取付位置及び色分離導光光学系における３つの色光
の光路のうち２つの色光の光路にそれぞれ配置される反射ミラーの取付角度を調整可能な
プロジェクタが開示されている。

特許文献１に記載のプロジェクタ（以下、従来のプロジェクタという。）によれば、重
畳レンズの取付位置を調整することが可能であるため、重畳レンズの位置を上下左右方向
に適宜調整することによって、画像形成領域に対する照明領域の位置を上下左右方向に調
整することができるようになる。また、色分離導光光学系における３つの色光の光路のう
ち２つの色光の光路にそれぞれ配置される反射ミラーの取付角度を調整することが可能で
あるため、各色光の光路における照明領域の位置をそれぞれ調整することができるように
なる。
このため、従来のプロジェクタによれば、画像形成領域に対する照明領域の位置を正確
に調整して照明マージンの量をなるべく少なくすることができ、投写画像の明るさが低下
してしまうのを抑制することが可能となる。

特開平１０−１１５８０３号公報

しかしながら、従来のプロジェクタによれば、反射ミラーの取付角度を調整することに
よって照明領域の位置を上下左右方向に調整することとしているため、直線性が悪く、照
明領域の位置を望み通りの位置へと正確に移動させるのが容易ではない。このため、従来
のプロジェクタにおいては、照明領域の位置を容易に、かつ、精度良く調整することが容
易ではない。
また、従来のプロジェクタにおいては、反射ミラーの取付角度を調整することによって
、画像形成領域での像面が傾き、照明領域において望ましくない歪みを生じさせてしまう
おそれがある。

そこで、本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、照明領域の位置
を容易に、かつ、精度良く調整することができ、照明領域における望ましくない歪みの発
生を抑制することが可能なプロジェクタを提供することを目的とする。また、このような
優れたプロジェクタの製造方法を提供することを目的とする。

本発明のプロジェクタは、照明光束を射出する光源装置と、前記光源装置からの照明光
束を複数の部分光束に分割する複数の第１小レンズを有する第１レンズアレイと、前記複
数の第１小レンズに対応する複数の第２小レンズを有する第２レンズアレイと、前記第２
レンズアレイからの各部分光束を被照明領域上で重畳する第１重畳レンズを有する重畳光
学系と、前記第１重畳レンズからの光を第１の色光、第２の色光及び第３の色光に分離し
て被照明領域に導光する色分離導光光学系と、前記色分離光学系で分離された前記第３の
色光を被照明領域に導光するリレーレンズを有するリレー光学系と、前記色分離導光光学
系及び前記リレー光学系により導光された前記第１の色光、前記第２の色光及び前記第３
の色光をそれぞれ画像情報に応じて変調する第１〜第３の電気光学変調装置と、前記第１
〜第３の電気光学変調装置によって変調された各色光を合成する色合成光学系と、前記色
合成光学系で合成された画像光を投写する投写光学系とを備え、前記重畳光学系は、前記
色分離導光光学系における第１の色光が通過する光路内に配置される第２重畳レンズと、
前記色分離導光光学系における第２の色光及び第３の色光が通過する光路内に配置される
第３重畳レンズとをさらに有し、光軸に直交する第１の軸並びに光軸及び前記第１の軸に
直交する第２の軸の両軸に沿って前記第１重畳レンズの配置位置を調整する機能を有する
第１重畳レンズ位置調整装置と、前記第１の軸及び前記第２の軸の両軸に沿って前記第２
重畳レンズの配置位置を調整する機能を有する第２重畳レンズ位置調整装置と、前記第１
の軸及び前記第２の軸の両軸に沿って前記第３重畳レンズの配置位置を調整する機能を有
する第３重畳レンズ位置調整装置と、前記第１の軸及び前記第２の軸の両軸に沿って前記
リレーレンズの配置位置を調整する機能を有するリレーレンズ位置調整装置とをさらに備
えることを特徴とする。

このため、本発明のプロジェクタによれば、各々独立して配置される第１重畳レンズ、
第２重畳レンズ、第３重畳レンズ及びリレーレンズの配置位置を調整することができるた
め、各色光の光路における照明領域の位置をそれぞれ調整することが可能となる。

各色光の光路における照明領域の位置をそれぞれ調整するにあたり、各レンズの配置位
置を調整する順番としては、例えば、第１重畳レンズ・第２重畳レンズ・第３重畳レンズ
・リレーレンズの順番であってもよいし、第１重畳レンズ・第３重畳レンズ・リレーレン
ズ・第２重畳レンズの順番であってもよいし、第１重畳レンズ・第３重畳レンズ・第２重
畳レンズ・リレーレンズの順番であってもよい。要するに、第１重畳レンズの配置位置を
最初に調整するとともに、第３重畳レンズの配置位置を調整した後にリレーレンズの配置
位置を調整すればよい。

また、本発明のプロジェクタによれば、第１重畳レンズ、第２重畳レンズ、第３重畳レ
ンズ及びリレーレンズの配置位置をそれぞれ第１の軸及び／又は第２の軸に沿って調整す
ることができるため、直線性が良く、各色光の光路における照明領域の位置を望み通りの
位置へと容易に移動させることが可能となる。その結果、照明領域の位置を精度良く調整
することが容易に可能となる。

また、本発明のプロジェクタは、第２重畳レンズ、第３重畳レンズ及びリレーレンズの
配置位置を調整して照明領域の位置を調整するものであり、従来のプロジェクタのように
反射ミラーの取付角度を調整して照明領域の位置を調整するものではないため、画像形成
領域において像面が傾くことも無く、照明領域において望ましくない歪みを生じさせてし
まうこともない。

また、本発明のプロジェクタによれば、色分離導光光学系よりも光路前段に配置される
第１重畳レンズの配置位置を調整することができるため、各色光の光路における照明領域
の位置を一括して調整することが可能となる。また、第１重畳レンズは大きなレンズパワ
ーを有するため、各色光の光路における照明領域の位置を粗動で早く調整することが可能
となる。このように第１重畳レンズの配置位置を粗動で早く調整した後、第２重畳レンズ
、第３重畳レンズ及び／又はリレーレンズを微動で正確に調整することにより、照明領域
における照明マージンの量をさらに少なくすることができ、投写画像の明るさが低下して
しまうのをさらに抑制することが可能となる。

このため、本発明のプロジェクタは、照明領域の位置を容易に、かつ、精度良く調整す
ることができ、照明領域における望ましくない歪みの発生を抑制することが可能なプロジ
ェクタとなる。

なお、この明細書において「第１の軸」とは、光軸に直交する軸のことであり、「第２
の軸」とは、光軸及び第１の軸に直交する軸のことである。

本発明のプロジェクタにおいては、前記色分離光学系は、前記第１重畳レンズからの光
を前記第１の色光と前記第２の色光及び前記第３の色光とに分離する第１ダイクロイック
ミラーと、前記第１ダイクロイックミラーからの前記第２の色光及び前記第３の色光を前
記第２の色光と前記第３の色光とに分離する第２ダイクロイックミラーとを有し、前記第
２重畳レンズは、前記第１ダイクロイックミラーと前記第１の電気光学変調装置との間に
配置され、前記第３重畳レンズは、前記第１ダイクロイックミラーと前記第２ダイクロイ
ックミラーとの間に配置されることが好ましい。

このように構成することにより、比較的スペースの余裕がある箇所に第２重畳レンズ及
び第３重畳レンズを配置することができるため、色分離導光光学系をそれほど大型化させ
ることもない。

本発明のプロジェクタにおいては、前記第１重畳レンズ位置調整装置、前記第２重畳レ
ンズ位置調整装置、前記第３重畳レンズ位置調整装置及び前記リレーレンズ位置調整装置
のそれぞれは、各レンズの配置位置を調整した後に各レンズを固定する機能をさらに有す
ることが好ましい。

このように構成することにより、各レンズの位置調整後における位置ずれの発生を防止
することができる。

本発明のプロジェクタにおいては、前記第２重畳レンズ及び前記第３重畳レンズのうち
少なくとも１つは、前記色分離導光光学系における光路内の所定位置に配置したとき、前
記重畳光学系の焦点位置を略同一としたままで前記重畳光学系の焦点距離を変更する機能
を有する光学レンズであることが好ましい。

上述したように、画像形成領域に対する照明領域の位置を精度良く調整することが可能
であれば、照明領域における照明マージンの量をなるべく少なくすることができ、投写画
像の明るさが低下してしまうのを抑制することが可能となるが、画像形成領域に対する照
明領域の大きさについても任意に調整することが可能であれば、照明領域における照明マ
ージンの量をさらに少なくすることができ、投写画像の明るさが低下してしまうのをさら
に抑制することが可能となる。

ここで、照明領域の大きさは、第１レンズアレイの第１小レンズの大きさに、第２レン
ズアレイの第２小レンズの焦点距離ｆ_１に対する重畳光学系の焦点距離ｆ_３の比（＝ｆ_３
／ｆ_１（拡大率））を乗じることによって求められる。本発明のプロジェクタによれば、
第２重畳レンズ及び第３重畳レンズのうち少なくとも１つは、色分離導光光学系における
光路内の所定位置に配置したとき、重畳光学系の焦点距離を変更する機能を有する光学レ
ンズであるため、重畳光学系の焦点距離を変更することが可能となる。このため、適切な
光学レンズを光路内の所定位置に配置することにより、照明領域の大きさを適切な大きさ
に調整することが可能となる。

また、本発明のプロジェクタによれば、上記した光学レンズは、色分離導光光学系にお
ける光路内の所定位置に配置したとき、重畳光学系の焦点位置を略同一としたままで重畳
光学系の焦点距離を変更する機能を有しているため、仮にこのような光学レンズを配置し
ないとしたときの第１重畳レンズの焦点位置と、光学レンズを光路内の所定位置に配置し
たときの重畳光学系の焦点位置とを略同一とすることができる。このため、各電気光学変
調装置の画像形成領域には、焦点ボケの無い面内光強度分布の比較的均一な照明光が照射
されることとなる。

このため、本発明のプロジェクタによれば、画像形成領域に対する照明領域の位置に加
え照明領域の大きさも調整することが可能であるため、照明領域における照明マージンの
量をさらに少なくすることができ、投写画像の明るさが低下してしまうのをさらに抑制す
ることが可能となる。

また、本発明のプロジェクタにおいては、次のような効果も有している。

近年、プロジェクタの低コスト化のため、電気光学変調装置を小型化したいという要望
が高まっている。電気光学変調装置を小型化すると画像形成領域の大きさも小さくなるた
め、画像形成領域の大きさに合わせて照明領域の大きさを小さくする必要がある。

本発明のプロジェクタによれば、上記したように、重畳光学系の焦点位置を略同一とし
たままで重畳光学系の焦点距離ｆ_３を変更することが可能であるため、色分離導光光学系
の光路の長さを確保しながら重畳光学系の焦点距離ｆ_３を短くすることができる。このた
め、色分離導光光学系のサイズを小さくすることなく、照明領域の大きさを小さくするこ
とができるため、小型の電気光学変調装置を用いることができ、ひいては低コスト化の容
易なプロジェクタを提供することが可能になる。

また、本発明のプロジェクタによれば、上記したように、重畳光学系の焦点距離ｆ_３を
短くすることができるため、従来と同等の大きさの電気光学変調装置を用いた場合はもち
ろん、従来よりも小型の電気光学変調装置を用いた場合においても、第２小レンズ（及び
第１小レンズ）の焦点距離ｆ_１を短くすることが可能になる。このため、第１レンズアレ
イと第２レンズアレイとの間の距離を短くすることが可能になり、プロジェクタの小型化
を図ることができる。

なお、上記の光学レンズとしては、第１重畳レンズとの組み合わせによって最適な光学
レンズを用いることができる。例えば、凸レンズ、凹レンズ、凸メニスカスレンズ、凹メ
ニスカスレンズ、２枚以上のレンズからなる複合レンズなどを好適に用いることが可能で
ある。

本発明のプロジェクタにおいては、前記第２重畳レンズ及び前記第３重畳レンズは、同
一形状を有することが好ましい。

このように構成することにより、第２重畳レンズ及び第３重畳レンズとして、同一形状
のレンズを用いることが可能になるため、プロジェクタにおける製造コストの低減を図る
ことが可能となる。

本発明のプロジェクタにおいては、前記第２重畳レンズ及び前記第３重畳レンズのうち
、相対的に長い波長の色光が通過する光路に配置されるレンズのパワーは、相対的に短い
波長の色光が通過する光路に配置されるレンズのパワーよりも大きいことが好ましい。

一般的に、レンズの屈折率には波長分散特性が存在し、相対的に長い波長の光における
屈折率は相対的に短い波長の光における屈折率よりも小さい。このため、相対的に長い波
長の光は、相対的に短い波長の光よりも屈折しにくいため、第２重畳レンズと第３重畳レ
ンズのパワーを同じに設定すると、相対的に長い波長の光が入射する場合と相対的に短い
波長の光が入射する場合とで、画像形成領域に照射される照明領域の大きさが異なること
になり易い。
しかしながら、このような場合には、上記のように構成することにより、相対的に長い
波長の光は、相対的に短い波長の光よりも、パワーの大きいレンズを通過することになる
ため、屈折のしにくさが補償され、相対的に長い波長の光が入射する場合と相対的に短い
波長の光が入射する場合とで、画像形成領域に照射される照明領域の大きさを同じにする
ことができるようになる。
このため、各色光に対応する電気光学変調装置毎に、同じ大きさの照明領域が形成され
ることになり、色光毎の照明状態が均一になり、色むらが低減し色再現性が向上する。

本発明のプロジェクタにおいては、前記光源装置は、楕円面リフレクタと、前記楕円面
リフレクタの第１焦点近傍に発光中心を有する発光管と、前記楕円面リフレクタで反射さ
れた集束光を前記第１レンズアレイに向けて射出する凹レンズとを有することが好ましい
。

このように構成することにより、光源装置からは楕円面リフレクタの大きさよりも小さ
な照明光束が射出されるようになるため、プロジェクタの小型化を図ることができる。

本発明のプロジェクタにおいては、前記発光管には、前記発光管から被照明領域側に射
出される光を前記楕円面リフレクタに向けて反射する反射手段が設けられていることが好
ましい。

このように構成することにより、発光管から被照明領域側に放射される光が楕円面リフ
レクタに向けて反射されるようになるため、発光管の被照明領域側端部を覆うような大き
さに楕円面リフレクタの大きさを設定することを必要とせず、楕円面リフレクタの小型化
を図ることができ、結果としてプロジェクタの小型化を図ることができる

本発明のプロジェクタにおいては、前記第２レンズアレイと前記重畳レンズとの間には
、前記第１レンズアレイにより分割された各部分光束の偏光方向を、偏光方向の揃った略
１種類の直線偏光光として射出する偏光変換素子が配置されていることが好ましい。

このように構成することにより、本発明のプロジェクタは、偏光光を変調するタイプの
電気光学変調装置、例えば液晶パネルを用いた電気光学変調装置を備えたプロジェクタに
特に適合したものになる。

本発明のプロジェクタの製造方法は、照明光束を射出する光源装置と、前記光源装置か
らの照明光束を複数の部分光束に分割する複数の第１小レンズを有する第１レンズアレイ
と、前記複数の第１小レンズに対応する複数の第２小レンズを有する第２レンズアレイと
、前記第２レンズアレイからの各部分光束を被照明領域上で重畳する第１重畳レンズを有
する重畳光学系と、前記第１重畳レンズからの光を第１の色光、第２の色光及び第３の色
光に分離して被照明領域に導光する色分離導光光学系と、前記色分離光学系で分離された
前記第３の色光を被照明領域に導光するリレーレンズを有するリレー光学系と、前記色分
離導光光学系及び前記リレー光学系により導光された前記第１の色光、前記第２の色光及
び前記第３の色光をそれぞれ画像情報に応じて変調する第１〜第３の電気光学変調装置と
、前記第１〜第３の電気光学変調装置によって変調された各色光を合成する色合成光学系
と、前記色合成光学系で合成された画像光を投写する投写光学系とを備え、前記重畳光学
系が、前記色分離導光光学系における第１の色光が通過する光路内に配置され前記第１の
色光を被照明領域上で重畳する第２重畳レンズと、前記色分離導光光学系における第２の
色光及び第３の色光が通過する光路内に配置され前記第２の色光及び前記第３の色光を被
照明領域上で重畳する第３重畳レンズとをさらに有するプロジェクタの製造方法であって
、光軸に直交する第１の軸並びに光軸及び前記第１の軸に直交する第２の軸の両軸に沿っ
て前記第１重畳レンズの配置位置を調整する第１重畳レンズ位置調整工程と、前記第１の
軸及び前記第２の軸の両軸に沿って前記第２重畳レンズの配置位置を調整する第２重畳レ
ンズ位置調整工程と、前記第１の軸及び前記第２の軸の両軸に沿って前記第３重畳レンズ
の配置位置を調整する第３重畳レンズ位置調整工程と、前記第１の軸及び前記第２の軸の
両軸に沿って前記リレーレンズの配置位置を調整するリレーレンズ位置調整工程とを含む
ことを特徴とする。

このため、本発明のプロジェクタの製造方法は、上記した本発明のプロジェクタの場合
において説明したのと同様の理由から、照明領域の位置を容易に、かつ、精度良く調整す
ることができ、照明領域における望ましくない歪みの発生を抑制することが可能なプロジ
ェクタを製造できる優れた製造方法となる。

本発明のプロジェクタの製造方法においては、前記第１重畳レンズ位置調整工程、前記
第２重畳レンズ位置調整工程、前記第３重畳レンズ位置調整工程、前記リレーレンズ位置
調整工程の順番に行ってもよいし、前記第１重畳レンズ位置調整工程、前記第３重畳レン
ズ位置調整工程、前記リレーレンズ位置調整工程、前記第２重畳レンズ位置調整工程の順
番に行ってもよいし、前記第１重畳レンズ位置調整工程、前記第３重畳レンズ位置調整工
程、前記第２重畳レンズ位置調整工程、前記リレーレンズ位置調整工程の順番に行っても
よい。要するに、前記第１重畳レンズ位置調整工程を最初に行うとともに、第３重畳レン
ズ位置調整工程の後にリレーレンズ位置調整工程を行えばよい。

以下、本発明のプロジェクタ及びプロジェクタの製造方法について、図に示す実施の形
態に基づいて説明する。

［実施形態１］
図１は、実施形態１に係るプロジェクタ１０００の光学系を示す図である。
なお、以下の説明においては、互いに直交する３つの方向をそれぞれｚ軸方向（図１に
おける照明光軸１００ａｘ方向）、ｘ軸方向（図１における紙面に平行かつｚ軸に直交す
る方向）及びｙ軸方向（図１における紙面に垂直かつｚ軸に直交する方向）とする。

実施形態１に係るプロジェクタ１０００は、図１に示すように、照明光束を射出する光
源装置１１０と、光源装置１１０からの照明光束を複数の部分光束に分割する複数の第１
小レンズ１２１を有する第１レンズアレイ１２０と、複数の第１小レンズ１２１に対応す
る複数の第２小レンズ１３１を有する第２レンズアレイ１３０と、第１レンズアレイ１２
０により分割された各部分光束の偏光方向を、偏光方向の揃った略１種類の直線偏光光と
して射出する偏光変換素子１４０と、偏光変換素子１４０からの各部分光束を被照明領域
上で重畳する第１重畳レンズ１６０、第２重畳レンズ１７０及び第３重畳レンズ１８０を
有する重畳光学系１５０と、第１重畳レンズ１６０からの光を赤色光（第１の色光）、緑
色光（第２の色光）及び青色光（第３の色光）に分離して被照明領域に導光する色分離導
光光学系２００と、色分離導光光学系２００で分離された青色光を被照明領域に導光する
リレーレンズ３１０，３３０を有するリレー光学系３００と、色分離導光光学系２００及
びリレー光学系３００により導光された赤色光、緑色光及び青色光のそれぞれを画像情報
に応じて変調する３つの電気光学変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと、電気光学変
調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂによって変調された各色光を合成する色合成光学系
としてのクロスダイクロイックプリズム５００と、クロスダイクロイックプリズム５００
によって合成された光をスクリーンＳＣＲ等の投写面に投写する投写光学系６００と、光
学要素収納用筐体１０とを備えるプロジェクタである。

光源装置１１０は、楕円面リフレクタ１１４と、楕円面リフレクタ１１４の第１焦点近
傍に発光中心を有する発光管１１２と、発光管１１２に設けられ、発光管１１２から被照
明領域側に射出される光を楕円面リフレクタ１１４に向けて反射する反射手段としての補
助ミラー１１６と、楕円面リフレクタ１１４で反射された集束光を平行光に変換して第１
レンズアレイ１２０に向けて射出する凹レンズ１１８とを有している。光源装置１１０は
、照明光軸１００ａｘを中心軸とする照明光束を射出する。

発光管１１２は、管球部と、管球部の両側に延びる一対の封止部とを有している。
楕円面リフレクタ１１４は、発光管１１２の一方の封止部に挿通・固着される筒状の首
状部と、発光管１１２から放射された光を第２焦点位置に向けて反射する反射凹面とを有
している。

補助ミラー１１６は、発光管１１２を挟んで楕円面リフレクタ１１４と対向して設けら
れ、発光管１１２から放射された光のうち楕円面リフレクタ１１４に向かわない光を発光
管１１２に戻し楕円面リフレクタ１１４に入射させる。

凹レンズ１１８は、楕円面リフレクタ１１４の被照明領域側に配置されている。そして
、楕円面リフレクタ１１４からの光を第１レンズアレイ１２０に向けて射出するように構
成されている。

第１レンズアレイ１２０は、凹レンズ１１８からの光を複数の部分光束に分割する光束
分割光学素子としての機能を有し、照明光軸１００ａｘと直交する面内にマトリクス状に
配列される複数の第１小レンズ１２１を備えた構成を有している。第１小レンズ１２１の
外形形状は、第１〜第３の電気光学変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領
域の外形形状に関して略相似である。

第２レンズアレイ１３０は、第１レンズアレイ１２０により分割された複数の部分光束
を集光する光学素子であり、第１レンズアレイ１２０と同様に照明光軸１００ａｘに直交
する面内にマトリクス状に配列される複数の第２小レンズ１３１を備えた構成を有してい
る。

偏光変換素子１４０は、第１レンズアレイ１２０により分割された各部分光束の偏光方
向を、偏光方向の揃った略１種類の直線偏光光として射出する偏光変換素子である。
偏光変換素子１４０は、光源装置１１０からの照明光束に含まれる偏光成分のうち一方
の直線偏光成分をそのまま透過し、他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに垂直な方
向に反射する偏光分離層と、偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を照明光軸１０
０ａｘに平行な方向に反射する反射層と、反射層で反射された他方の直線偏光成分を一方
の直線偏光成分に変換する位相差板とを有している。

重畳光学系１５０は、偏光変換素子１４０からの各部分光束を被照明領域上で重畳する
第１重畳レンズ１６０と、色分離導光光学系２００における赤色光が通過する光路に配置
される第２重畳レンズ１７０と、色分離導光光学系２００における緑色光及び青色光が通
過する光路に配置される第３重畳レンズ１８０とを有している。
なお、第２重畳レンズ１７０及び第３重畳レンズ１８０については、詳細に後述する。

色分離導光光学系２００は、第１ダイクロイックミラー２１０及び第２ダイクロイック
ミラー２２０と、反射ミラー２３０とを有している。色分離導光光学系２００は、第１重
畳レンズ１６０から射出される照明光束を、第１の色光としての赤色光、第２の色光とし
ての緑色光及び第３の色光としての青色光の３つの色光に分離して、各色光を第１の電気
光学変調装置４００Ｒ、第２の電気光学変調装置４００Ｇ又はリレー光学系３００に導く
機能を有している。

第１ダイクロイックミラー２１０及び第２ダイクロイックミラー２２０は、基板上に所
定の波長領域の光束を反射し、他の波長領域の光束を透過する波長選択膜が形成された光
学素子である。第１ダイクロイックミラー２１０は、赤色光成分を透過し、その他の色光
成分を反射するミラーである。第２ダイクロイックミラー２２０は、青色光成分を透過し
、緑色光成分を反射するミラーである。

第１ダイクロイックミラー２１０で反射された赤色光成分は、第２重畳レンズ１７０を
通過し、反射ミラー２３０により曲折され、集光レンズ２８０Ｒを介して赤色光用の第１
の電気光学変調装置４００Ｒの画像形成領域に入射する。
集光レンズ２８０Ｒは、第２重畳レンズ１７０からの各部分光束を各主光線に対して略
平行な光束に変換するために設けられている。他の第２の電気光学変調装置４００Ｇ及び
第３の電気光学変調装置４００Ｂの光路前段に配設される集光レンズ２８０Ｇ，２８０Ｂ
も、集光レンズ２８０Ｒと同様に構成されている。

第１ダイクロイックミラー２１０を通過した緑色光成分及び青色光成分は、第２光学レ
ンズ１８０を通過することとなる。そして、第３重畳レンズ１８０を通過した緑色光成分
は、第２ダイクロイックミラー２２０によって反射され、集光レンズ２８０Ｇを通過して
緑色光用の第２の電気光学変調装置４００Ｇの画像形成領域を照明する。一方、第３重畳
レンズ１８０を通過した青色光成分は、第２ダイクロイックミラー２２０を透過し、リレ
ー光学系３００に入射する。

リレー光学系３００は、リレーレンズ３１０，３３０、反射ミラー３２０，３４０を有
している。リレー光学系３００は、色分離導光光学系２００で分離された青色光を第３の
電気光学変調装置４００Ｂに導く機能を有している。

第２ダイクロイックミラー２２０を通過した青色光成分は、第１のリレーレンズ３１０
、反射ミラー３２０、第２のリレーレンズ３３０、反射ミラー３４０及び集光レンズ２８
０Ｂを通過して青色光用の第３の電気光学変調装置４００Ｂの画像形成領域を照明する。

なお、青色光の光路にこのようなリレー光学系３００が設けられているのは、青色光の
光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低
下を防止するためである。実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、青色光の
光路の長さが長いのでこのような構成とされているが、赤色光の光路の長さを長くして、
リレー光学系を赤色光の光路に用いる構成も考えられる。

第１〜第３の電気光学変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、照明光束を画像情報
に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、光源装置１１０の照明対象となる。
なお、図示を省略したが、集光レンズ２８０Ｒ，２８０Ｇ，２８０Ｂと各電気光学変調装
置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間には、それぞれ入射側偏光板が介在配置され、各
電気光学変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとクロスダイクロイックプリズム５００
との間には、それぞれ射出側偏光板が介在配置されている。これら入射側偏光板、電気光
学変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ及び射出側偏光板によって、入射する各色光の
光変調が行われる。
第１〜第３の電気光学変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、一対の透明なガラス
基板に電気光学物質である液晶を密閉封入したものである。例えば、ポリシリコンＴＦＴ
をスイッチング素子として、与えられた画像情報に応じて、入射側偏光板から射出された
１種類の直線偏光の偏光方向を変調する。

色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム５００は、射出側偏光板から射出
された各色光毎に変調された光学像を合成して、カラー画像を形成する光学素子である。
このクロスダイクロイックプリズム５００は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視
略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜
が形成されている。略Ｘ字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は、赤色光を反射す
るものであり、他方の界面に形成された誘電体多層膜は、青色光を反射するものであり、
これらの誘電体多層膜によって赤色光及び青色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えら
れることにより、３つの色光が合成される。

クロスダイクロイックプリズム５００から射出されたカラー画像は、投写光学系６００
によって拡大投写され、スクリーンＳＣＲ上で大画面画像を形成する。

実施形態１に係るプロジェクタ１０００は、第１重畳レンズ位置調整装置１６２と、第
２重畳レンズ位置調整装置１７２と、第３重畳レンズ位置調整装置１８２と、リレーレン
ズ位置調整装置３３２とを備えることを特徴としている。以下、詳細に説明する。

第１重畳レンズ位置調整装置１６２は、光軸（ｚ軸）に直交する第１の軸（ｘ軸）と光
軸及び第１の軸に直交する第２の軸（ｙ軸）の両軸（以下、ｘ軸及びｙ軸という。）に沿
って、第１重畳レンズ１６０の配置位置を調整する機能と、第１重畳レンズ１６０の配置
位置を調整した後に第１重畳レンズ１６０を固定する機能とを有している。

第２重畳レンズ位置調整装置１７２は、ｘ軸及びｙに沿って、第２重畳レンズ１７０の
配置位置を調整する機能と、第２重畳レンズ１７０の配置位置を調整した後に第２重畳レ
ンズ１７０を固定する機能とを有している。

第３重畳レンズ位置調整装置１８２は、ｘ軸及びｙ軸に沿って、第３重畳レンズ１８０
の配置位置を調整する機能と、第３重畳レンズ１８０の配置位置を調整した後に第３重畳
レンズ１８０を固定する機能とを有している。

リレーレンズ位置調整装置３３２は、ｘ軸及びｙ軸に沿って、リレーレンズ３３０の配
置位置を調整する機能と、リレーレンズ３３０の配置位置を調整した後にリレーレンズ３
３０を固定する機能とを有している。

なお、これら第１重畳レンズ位置調整装置１６２、第２重畳レンズ位置調整装置１７２
、第３重畳レンズ位置調整装置１８２及びリレーレンズ位置調整装置３３２の構造として
は、ｘ軸及びｙ軸に沿って各レンズの配置位置を調整し固定できる構造であれば、どのよ
うな構造でもよい。

このように、実施形態１に係るプロジェクタ１０００は、第１重畳レンズ位置調整装置
１６２と、第２重畳レンズ位置調整装置１７２と、第３重畳レンズ位置調整装置１８２と
、リレーレンズ位置調整装置３３２とを備えることを特徴としている。

このため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００によれば、各々独立して配置される
第１重畳レンズ１６０、第２重畳レンズ１７０、第３重畳レンズ１８０及びリレーレンズ
３３０の配置位置を調整することができるため、各色光の光路における照明領域の位置を
それぞれ調整することが可能となる。

また、実施形態１に係るプロジェクタ１０００によれば、第２重畳レンズ１７０、第３
重畳レンズ１８０及びリレーレンズ３３０の配置位置をそれぞれｘ軸及び／又はｙ軸に沿
って調整することができるため、直線性が良く、各色光の光路における照明領域の位置を
望み通りの位置へと容易に移動させることが可能となる。その結果、照明領域の位置を精
度良く調整することが容易に可能となる。

また、実施形態１に係るプロジェクタ１０００は、第２重畳レンズ１７０、第３重畳レ
ンズ１８０及びリレーレンズ３３０の配置位置を調整して照明領域の位置を調整するもの
であり、従来のプロジェクタのように反射ミラー２３０，３４０の取付角度を調整して照
明領域の位置を調整するものではないため、画像形成領域において像面が傾くことも無く
、照明領域において望ましくない歪みを生じさせてしまうこともない。

また、実施形態１に係るプロジェクタ１０００によれば、色分離導光光学系２００より
も光路前段に配置される第１重畳レンズ１６０の配置位置を調整することができるため、
各色光の光路における照明領域の位置を一括して調整することが可能となる。また、第１
重畳レンズ１６０は大きなレンズパワーを有するため、各色光の光路における照明領域の
位置を粗動で早く調整することが可能となる。このように第１重畳レンズ１６０の配置位
置を粗動で早く調整した後、第２重畳レンズ１７０、第３重畳レンズ１８０及び／又はリ
レーレンズ３３０を微動で正確に調整することにより、照明領域における照明マージンの
量をさらに少なくすることができ、投写画像の明るさが低下してしまうのをさらに抑制す
ることが可能となる。

このため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００は、照明領域の位置を容易に、かつ
、精度良く調整することができ、照明領域における望ましくない歪みの発生を抑制するこ
とが可能なプロジェクタとなる。

実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、第１重畳レンズ位置調整装置１６
２、第２重畳レンズ位置調整装置１７２、第３重畳レンズ位置調整装置１８２及びリレー
レンズ位置調整装置３３２のそれぞれは、各レンズの配置位置を調整した後に各レンズを
固定する機能をさらに有しているため、各レンズの位置調整後における位置ずれの発生を
防止することができる。

実施形態１に係るプロジェクタ１０００は、第２重畳レンズ１７０及び第３重畳レンズ
１８０として、色分離導光光学系２００における光路内の所定位置に配置したとき、重畳
光学系１５０の焦点位置を略同一としたままで重畳光学系１５０の焦点距離ｆ_３を変更す
る機能を有する光学レンズを用いていることをさらなる特徴としている。

上述したように、画像形成領域に対する照明領域の位置を精度良く調整することが可能
であれば、照明領域における照明マージンの量をなるべく少なくすることができ、投写画
像の明るさが低下してしまうのを抑制することが可能となるが、画像形成領域に対する照
明領域の大きさについても任意に調整することが可能であれば、照明領域における照明マ
ージンの量をさらに少なくすることができ、投写画像の明るさが低下してしまうのをさら
に抑制することが可能となる。

ここで、照明領域の大きさは、第１レンズアレイ１２０の第１小レンズ１２１の大きさ
に、第２レンズアレイ１３０の第２小レンズ１３１の焦点距離ｆ_１に対する重畳光学系１
５０の焦点距離ｆ_３の比（＝ｆ_３／ｆ_１（拡大率））を乗じることによって求められる。
実施形態１に係るプロジェクタ１０００によれば、第２重畳レンズ１７０及び第３重畳レ
ンズ１８０は、色分離導光光学系２００における光路内の所定位置に配置したとき、重畳
光学系１５０の焦点距離ｆ_３を変更する機能を有する光学レンズであるため、重畳光学系
１５０の焦点距離ｆ_３を変更することが可能となる。このため、適切な光学レンズを光路
内の所定位置に配置することにより、照明領域の大きさを適切な大きさに調整することが
可能となる。

また、実施形態１に係るプロジェクタ１０００によれば、上記した光学レンズ（第２重
畳レンズ１７０及び第３重畳レンズ１８０）は、色分離導光光学系２００における光路内
の所定位置に配置したとき、重畳光学系１５０の焦点位置を略同一としたままで重畳光学
系１５０の焦点距離ｆ_３を変更する機能を有しているため、仮にこのような光学レンズ（
第２重畳レンズ１７０及び第３重畳レンズ１８０）を配置しないとしたときの第１重畳レ
ンズ１６０のみで構成される重畳光学系１５０の焦点位置と、光学レンズ（第２重畳レン
ズ１７０及び第３重畳レンズ１８０）を光路内の所定位置に配置したときの第１重畳レン
ズ１６０と第２重畳レンズ１７０と第３重畳レンズ１８０とで構成される重畳光学系１５
０の焦点位置とを略同一とすることができる。このため、各電気光学変調装置４００Ｒ，
４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域には、焦点ボケの無い面内光強度分布の比較的均一な
照明光が照射されることとなる。

このため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００によれば、画像形成領域に対する照
明領域の位置に加え照明領域の大きさも調整することが可能であるため、照明領域におけ
る照明マージンの量をさらに少なくすることができ、投写画像の明るさが低下してしまう
のをさらに抑制することが可能となる。

第２重畳レンズ１７０及び第３重畳レンズ１８０としてメニスカスレンズを用いること
により、重畳光学系１５０の焦点位置を維持しつつ重畳光学系１５０の主点の位置を光軸
に沿った方向に調整することが可能となるため、重畳光学系１５０の焦点位置を変えずに
重畳光学系１５０の焦点距離を調整することができるようになる。その結果、画像形成領
域における照明領域の大きさを調整することができるようになる。

実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、第２重畳レンズ１７０及び第３重
畳レンズ１８０は、同一形状を有している。

これにより、第２重畳レンズ１７０及び第３重畳レンズ１８０として、同一形状のレン
ズを用いることが可能になるため、プロジェクタにおける製造コストの低減を図ることが
可能となる。

実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、第２重畳レンズ１７０は、第１ダ
イクロイックミラー２１０と反射ミラー２３０（第１の電気光学変調装置４００Ｒ）との
間に配置され、第３重畳レンズ１８０は、第１ダイクロイックミラー２１０と第２ダイク
ロイックミラー２２０との間に配置されている。

これにより、比較的スペースの余裕がある箇所に第２重畳レンズ１７０及び第３重畳レ
ンズ１８０を配置することができるため、色分離導光光学系２００をそれほど大型化させ
ることもない。

以上、実施形態１に係るプロジェクタ１０００おける第１重畳レンズ位置調整装置１６
２、第２重畳レンズ位置調整装置１７２、第３重畳レンズ位置調整装置１８２及びリレー
レンズ位置調整装置３３２並びに第２重畳レンズ１７０及び第３重畳レンズ１８０につい
て詳細に説明したが、実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては以下のような特
徴も有している。

実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、光源装置１１０は、楕円面リフレ
クタ１１４と、楕円面リフレクタ１１４の第１焦点近傍に発光中心を有する発光管１１２
と、楕円面リフレクタ１１４で反射された集束光を第１レンズアレイ１２０に向けて射出
する凹レンズ１１８とを有している。

これにより、光源装置１１０からは楕円面リフレクタ１１４の大きさよりも小さな照明
光束が射出されるようになるため、プロジェクタの小型化を図ることができる。

実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、発光管１１２には、発光管１１２
から被照明領域側に射出される光を楕円面リフレクタ１１４に向けて反射する反射手段と
しての補助ミラー１１６が設けられている。

これにより、発光管１１２から被照明領域側に放射される光が楕円面リフレクタ１１４
に向けて反射されるようになるため、発光管１１２の被照明領域側端部を覆うような大き
さに楕円面リフレクタ１１４の大きさを設定することを必要とせず、楕円面リフレクタの
小型化を図ることができ、結果としてプロジェクタの小型化を図ることができる。

次に、実施形態１に係るプロジェクタの製造方法について説明する。

実施形態１に係るプロジェクタの製造方法は、上記したプロジェクタ１０００を製造す
るための方法であって、ｘ軸及びｙ軸の両軸に沿って第１重畳レンズ１６０の配置位置を
調整する第１重畳レンズ位置調整工程と、ｘ軸及びｙ軸の両軸に沿って第２重畳レンズ１
７０の配置位置を調整する第２重畳レンズ位置調整工程と、ｘ軸及びｙ軸の両軸に沿って
第３重畳レンズ１８０の配置位置を調整する第３重畳レンズ位置調整工程と、ｘ軸及びｙ
軸の両軸に沿ってリレーレンズ３３０の配置位置を調整するリレーレンズ位置調整工程と
を含むことを特徴としている。

このため、実施形態１に係るプロジェクタの製造方法は、上記した実施形態１に係るプ
ロジェクタ１０００の場合において説明したのと同様の理由から、照明領域の位置を容易
に、かつ、精度良く調整することができ、照明領域における望ましくない歪みの発生を抑
制することが可能なプロジェクタを製造できる優れた製造方法となる。

実施形態１に係るプロジェクタの製造方法においては、第１重畳レンズ位置調整工程、
第２重畳レンズ位置調整工程、第３重畳レンズ位置調整工程、リレーレンズ位置調整工程
の順番に行ってもよいし、第１重畳レンズ位置調整工程、第３重畳レンズ位置調整工程、
リレーレンズ位置調整工程、第２重畳レンズ位置調整工程の順番に行ってもよいし、第１
重畳レンズ位置調整工程、第３重畳レンズ位置調整工程、第２重畳レンズ位置調整工程、
リレーレンズ位置調整工程の順番に行ってもよい。要するに、第１重畳レンズ位置調整工
程を最初に行うとともに、第３重畳レンズ位置調整工程の後にリレーレンズ位置調整工程
を行えばよい。

［実施形態２］
図２は、実施形態２に係るプロジェクタ１００２の光学系を示す図である。なお、図２
において、図１と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

実施形態２に係るプロジェクタ１００２は、図２に示すように、実施形態１に係るプロ
ジェクタ１０００とは基本的に同様の構成を有しているが、第２重畳レンズ及び第３重畳
レンズの向き並びに第１レンズアレイ及び第２レンズアレイの構成が、実施形態１に係る
プロジェクタ１０００の場合と異なっている。

すなわち、実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、図１に示すように、第
２重畳レンズ１７０及び第３重畳レンズ１８０が、光入射側に凸面を向けた状態で配置さ
れている。これにより、重畳光学系１５０の焦点位置を維持しつつ重畳光学系１５０の焦
点距離ｆ_３を長くすることができる。これに対し、実施形態２に係るプロジェクタ１００
２においては、図２に示すように、第２重畳レンズ１７０及び第３重畳レンズ１８０が、
光入射側に凹面を向けた状態で配置されている。これにより、重畳光学系１５０の焦点位
置を維持しつつ重畳光学系１５０の焦点距離ｆ_３を短くすることができる。

また、実施形態２に係るプロジェクタ１００２においては、図２に示すように、第１レ
ンズアレイ１２０Ａ及び第２レンズアレイ１３０Ａが一体成形されたレンズアレイユニッ
ト１２２を用いている。

第１レンズアレイ１２０Ａ及び第２レンズアレイ１３０Ａが一体成形されたレンズアレ
イユニット１２２は、通常ガラスをプレス成形することにより製造される。この場合、第
１レンズアレイ１２０Ａと第２レンズアレイ１３０Ａとの間の距離が長いとレンズアレイ
ユニット１２２の厚さが厚くなるため、製造時に割れや欠けが発生してしまうおそれがあ
る。また、レンズアレイユニット１２２の厚さが厚くなると、レンズアレイユニット１２
２の重量が増加してしまうし、材料費が嵩んでしまう。

これに対して、実施形態２に係るプロジェクタ１００２によれば、上記したように、重
畳光学系１５０の焦点距離ｆ_３を短くすることができる。このため、従来と同等の大きさ
の電気光学変調装置を用いた場合は、第１重畳レンズ１６０から各電気光学変調装置４０
０Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂまでの光路の長さと照明領域の大きさとを維持しつつ、第２小
レンズ１３１Ａ（及び第１小レンズ１２１Ａ）の焦点距離ｆ_１を短くすることが可能にな
る。もちろん、従来よりも小型の電気光学変調装置を用いた場合においても、第２小レン
ズ１３１Ａ（及び第１小レンズ１２１Ａ）の焦点距離ｆ_１を短くすることが可能になる。
このため、第１レンズアレイ１２０Ａと第２レンズアレイ１３０Ａとの間の距離を短くす
ることが可能になり、第１レンズアレイ１２０Ａ及び第２レンズアレイ１３０Ａが一体成
形された薄型のレンズアレイユニット１２２を容易に製造することが可能になる。また、
薄型のレンズアレイユニット１２２をプロジェクタ１００２に用いることができることか
ら、プロジェクタ１００２の小型化を図ることができるとともに、レンズアレイユニット
１２２の軽量化を図ることができ、材料費を削減することが可能になる。さらにまた、各
種光学部品を配置する際に、第１レンズアレイ１２０Ａと第２レンズアレイ１３０Ａとの
位置合わせを行う必要がなくなるとともに、各種光学部品を配置した後においては、第１
レンズアレイ１２０Ａ及び第２レンズアレイ１３０Ａの位置精度が劣化するのを抑制する
ことができるようになる。

実施形態２に係るプロジェクタ１００２によれば、上記したように、重畳光学系１５０
の焦点位置を略同一としたままで重畳光学系１５０の焦点距離ｆ_３を変更することが可能
であるため、色分離導光光学系２００の光路の長さを確保しながら重畳光学系１５０の焦
点距離ｆ_３を短くすることができる。このため、色分離導光光学系２００のサイズを小さ
くすることなく、照明領域の大きさを小さくすることができるため、小型の電気光学変調
装置を用いることができ、ひいては低コスト化の容易なプロジェクタを提供することが可
能になる。

［実施形態３］
図３は、実施形態３に係るプロジェクタ１００４の光学系を示す図である。なお、図３
において、図１と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

実施形態３に係るプロジェクタ１００４は、図３に示すように、実施形態１に係るプロ
ジェクタ１０００とは基本的に同様の構成を有しているが、第２重畳レンズ及び第３重畳
レンズの向き並びに第１レンズアレイ及び第２レンズアレイの構成が、実施形態１に係る
プロジェクタ１０００の場合と異なっている。

すなわち、実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、図１に示すように、第
２重畳レンズ１７０及び第３重畳レンズ１８０が、光入射側に凸面を向けた状態で配置さ
れている。これにより、重畳光学系１５０の焦点位置を維持しつつ重畳光学系１５０の焦
点距離ｆ_３を長くすることができる。これに対し、実施形態３に係るプロジェクタ１００
２においては、図３に示すように、第２重畳レンズ１７０及び第３重畳レンズ１８０が、
光入射側に凹面を向けた状態で配置されている。これにより、重畳光学系１５０の焦点位
置を維持しつつ重畳光学系１５０の焦点距離ｆ_３を短くすることができる。

また、実施形態３に係るプロジェクタ１００４においては、図３に示すように、第１レ
ンズアレイ１２０Ｂと第２レンズアレイ１３０Ｂとの間に、第１レンズアレイ１２０Ｂか
らの光を第２レンズアレイ１３０Ｂに導くための透光部材１２６を有し、第１レンズアレ
イ１２０Ｂ及び第２レンズアレイ１３０Ｂが透光部材１２６を介して接合されたレンズア
レイユニット１２４を用いている。

プロジェクタの小型化のためには、上記のような第１レンズアレイ１２０Ｂ及び第２レ
ンズアレイ１３０Ｂが透光部材１２６を介して接合されたレンズアレイユニット１２４に
ついても、レンズアレイユニット１２４の軽量化及び材料費の削減のため、透光部材１２
６を薄くしたいという要請がある。

この場合、実施形態２に係るプロジェクタ１００２において説明したのと同様の理由か
ら、実施形態３に係るプロジェクタ１００４によれば、重畳光学系１５０の焦点距離ｆ_３
を短くすることができるため、第１重畳レンズ１６０から各電気光学変調装置４００Ｒ，
４００Ｇ，４００Ｂまでの光路の長さと照明領域の大きさとを維持しつつ、第１レンズア
レイ１２０Ｂと第２レンズアレイ１３０Ｂとの間の距離を短くすることが可能になる。こ
のため、透光部材１２６を薄くしたレンズアレイユニット１２４を容易に製造することが
可能になる。また、薄型のレンズアレイユニット１２４をプロジェクタ１００４に用いる
ことができることから、プロジェクタ１００４の小型化を図ることができるとともに、レ
ンズアレイユニット１２４の軽量化を図ることができ、材料費を削減することが可能にな
る。さらにまた、各種光学部品を配置する際に、前もって第１レンズアレイ１２０Ｂと第
２レンズアレイ１３０Ｂとを位置合わせした上で透光部材１２６と接合しておくことによ
り、この第１レンズアレイ１２０Ｂ及び第２レンズアレイ１３０Ｂを有するレンズアレイ
ユニット１２４と他の光学部品との位置を調整するだけでよくなるため、このレンズアレ
イユニット１２４を含めた各種光学部品の位置合わせ作業を容易に行うことができるよう
になるとともに、各種光学部品を配置した後においては、第１レンズアレイ１２０Ｂ及び
第２レンズアレイ１３０Ｂの位置精度が劣化するのを抑制することができるようになる。

実施形態３に係るプロジェクタ１００４においては、透光部材１２６は、第１レンズア
レイ１２０Ｂ及び第２レンズアレイ１３０Ｂと同一の基材から構成されている。すなわち
、透光部材１２６は、第１レンズアレイ１２０Ｂ及び第２レンズアレイ１３０Ｂと等しい
屈折率を有している。また、第１レンズアレイ１２０Ｂと透光部材１２６及び透光部材１
２６と第２レンズアレイ１３０Ｂとをそれぞれ接合するための接着剤１２８も、第１レン
ズアレイ１２０Ｂ及び第２レンズアレイ１３０Ｂとほぼ等しい屈折率を有している。

このため、実施形態３に係るプロジェクタ１００４によれば、第１レンズアレイ１２０
Ｂ及び第２レンズアレイ１３０Ｂのそれぞれと透光部材１２６との界面における光の反射
等をさらに抑制することが可能となるため、そのような望ましくない反射等による光量の
損失をより一層低減することができるようになる。

また、実施形態３に係るプロジェクタ１００４においては、透光部材１２６は、第１レ
ンズアレイ１２０Ｂ及び第２レンズアレイ１３０Ｂと等しい線膨張係数を有している。

このため、実施形態３に係るプロジェクタ１００４によれば、プロジェクタの使用によ
る温度変化に伴う熱応力の発生を抑制することが可能となるため、第１レンズアレイ１２
０Ｂ及び第２レンズアレイ１３０Ｂと透光部材１２６との接合部分における損傷を抑制す
ることができるようになる。

［実施形態４］
図４は、実施形態４に係るプロジェクタ１００６の光学系を示す図である。なお、図４
において、図１と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

実施形態４に係るプロジェクタ１００６は、図６に示すように、実施形態１に係るプロ
ジェクタ１０００とは基本的に同様の構成を有しているが、第２重畳レンズ及び第３重畳
レンズの構成が、実施形態１に係るプロジェクタ１０００の場合と異なっている。
すなわち、実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、第２重畳レンズ１７０
及び第３重畳レンズ１８０は同一形状を有しているのに対し、実施形態４に係るプロジェ
クタ１００６においては、第２重畳レンズ１７０Ａ及び第３重畳レンズ１８０Ａは異なる
形状を有している。具体的に言えば、相対的に長い波長の色光（すなわち赤色光）が通過
する光路に配置される第２重畳レンズ１７０Ａのパワーは、相対的に短い波長の色光（す
なわち青色光）が通過する光路に配置される第３重畳レンズ１８０Ａのパワーよりも大き
くなるようにレンズが設計されている。

一般的に、レンズの屈折率には波長分散特性が存在し、相対的に長い波長の光における
屈折率は相対的に短い波長の光における屈折率よりも小さい。このため、相対的に長い波
長の光は、相対的に短い波長の光よりも屈折しにくいため、第２重畳レンズと第３重畳レ
ンズのパワーを同じに設定すると、相対的に長い波長の光が入射する場合と相対的に短い
波長の光が入射する場合とで、画像形成領域に照射される照明領域の大きさが異なること
になり易い。
しかしながら、このような場合において、実施形態４に係るプロジェクタ１００６によ
れば、赤色光は、第３重畳レンズ１８０Ａよりもパワーの大きな（屈折力の大きな）第２
重畳レンズ１７０Ａを通過することになるため、緑色光に対する赤色光の屈折のしにくさ
が補償され、相対的に長い波長の光が入射する場合と相対的に短い波長の光が入射する場
合とで、画像形成領域に照射される照明領域の大きさを同じにすることができるようにな
る。
このため、各色光に対応する電気光学変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ毎に、同
じ大きさの照明領域が形成されることになり、色光毎の照明状態が均一になり、色むらが
低減し色再現性が向上する。

以上、本発明のプロジェクタを上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記
の各実施形態に限定されるものではなく、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。

（１）上記各実施形態のプロジェクタ１０００〜１００６においては、リレー光学系３０
０におけるリレーレンズ３３０の配置位置を調整する場合を例示して説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、リレーレンズ３３０に代えて、またはこれに加えて、
リレーレンズ３１０の配置位置を調整するものであってもよい。

（２）上記各実施形態のプロジェクタ１０００〜１００６においては、第２重畳レンズ及
び第３重畳レンズとしてメニスカスレンズを用いたが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、第１重畳レンズとの組み合わせによって最適な光学レンズを用いることができる
。例えば、２枚以上のレンズからなる複合レンズ、両凸レンズ、さらには様々な凹レンズ
も好適に用いることができる。

（３）上記各実施形態のプロジェクタ１０００〜１００６は、３つの電気光学変調装置４
００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを備えるプロジェクタであるが、本発明はこれに限定される
ものではなく、１つ、２つ又は４つ以上の電気光学変調装置を備えるプロジェクタにも本
発明を適用することが可能である。すなわち、光源装置からの光を複数の部分光束に分割
し、分割された各部分光束を被照明領域で重畳する重畳光学系を備えるプロジェクタに本
発明を適用することが可能である。

（４）上記各実施形態のプロジェクタ１０００〜１００６は透過型のプロジェクタである
が、これに限定されるものではない。本発明は反射型のプロジェクタにも適用することが
可能である。ここで、「透過型」とは、透過型の電気光学変調装置等のように光変調手段
としての電気光学変調装置が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」
とは、反射型電気光学変調装置のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を反射
するタイプであることを意味している。反射型のプロジェクタにこの発明を適用した場合
にも、透過型のプロジェクタと同様の効果を得ることができる。

（５）上記各実施形態のプロジェクタ１０００〜１００６は、電気光学変調装置として液
晶パネルを用いた電気光学変調装置を用いているが、本発明はこれに限定されるものでは
ない。電気光学変調装置としては、一般に、入射光を画像情報に応じて変調するものであ
ればよく、マイクロミラー型光変調装置などを利用してもよい。マイクロミラー型光変調
装置としては、例えば、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）（ＴＩ社の商標）を
用いることができる。

（６）上記各実施形態のプロジェクタ１０００〜１００６は、光源装置１１０として、楕
円面リフレクタ１１４と、楕円面リフレクタ１１４の第１焦点近傍に発光中心を有する発
光管１１２と、楕円面リフレクタ１１４で反射された集束光を第１レンズアレイ１２０に
向けて射出する凹レンズ１１８とを有する光源装置を用いたが、本発明はこれに限定され
るものではなく、放物面リフレクタと、放物面リフレクタの焦点近傍に発光中心を有する
発光管とを有する光源装置をも好ましく用いることができる。

（７）この他、本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェク
タにも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクタにも適
用できることはいうまでもない。

実施形態１に係るプロジェクタ１０００の光学系を示す図。 実施形態２に係るプロジェクタ１００２の光学系を示す図。 実施形態３に係るプロジェクタ１００４の光学系を示す図。 実施形態４に係るプロジェクタ１００６の光学系を示す図。

符号の説明

１０…光学要素収納用筐体、１００ａｘ…照明光軸、１１０…光源装置、１１２…発光管
、１１４…楕円面リフレクタ、１１６…補助ミラー、１１８…凹レンズ、１２０，１２０
Ａ，１２０Ｂ…第１レンズアレイ、１２１，１２１Ａ，１２１Ｂ…第１小レンズ、１２２
，１２４…レンズアレイユニット、１２６…透光部材、１２８…接着剤、１３０，１３０
Ａ，１３０Ｂ…第２レンズアレイ、１３１，１３１Ａ，１３１Ｂ…第２小レンズ、１４０
…偏光変換素子、１５０，１５０Ａ…重畳光学系、１６０…第１重畳レンズ、１６２…第
１重畳レンズ位置調整装置、１７０，１７０Ａ…第２重畳レンズ、１７２…第２重畳レン
ズ位置調整装置、１８０，１８０Ａ…第３重畳レンズ、１８２…第３重畳レンズ位置調整
装置、２００…色分離導光光学系、２１０…第１ダイクロイックミラー、２２０…第２ダ
イクロイックミラー、２３０，３２０，３４０…反射ミラー、２８０Ｒ，２８０Ｇ，２８
０Ｂ…集光レンズ、３００…リレー光学系、３１０，３３０…リレーレンズ、４００Ｒ，
４００Ｇ，４００Ｂ…電気光学変調装置、５００…クロスダイクロイックプリズム、６０
０…投写光学系、１０００，１００２，１００４，１００６…プロジェクタ、ＳＣＲ…ス
クリーン

Claims (9)

1. 照明光束を射出する光源装置と、
   前記光源装置からの照明光束を複数の部分光束に分割する複数の第１小レンズを有する
   第１レンズアレイと、
   前記複数の第１小レンズに対応する複数の第２小レンズを有する第２レンズアレイと、
   前記第２レンズアレイからの各部分光束を被照明領域上で重畳する第１重畳レンズを有
   する重畳光学系と、
   前記第１重畳レンズからの光を第１の色光、第２の色光及び第３の色光に分離して被照
   明領域に導光する色分離導光光学系と、
   前記色分離光学系で分離された前記第３の色光を被照明領域に導光するリレーレンズを
   有するリレー光学系と、
   前記色分離導光光学系及び前記リレー光学系により導光された前記第１の色光、前記第
   ２の色光及び前記第３の色光をそれぞれ画像情報に応じて変調する第１〜第３の電気光学
   変調装置と、
   前記第１〜第３の電気光学変調装置によって変調された各色光を合成する色合成光学系
   と、
   前記色合成光学系で合成された画像光を投写する投写光学系とを備え、
   前記重畳光学系は、前記色分離導光光学系における第１の色光が通過する光路内に配置
   される第２重畳レンズと、前記色分離導光光学系における第２の色光及び第３の色光が通
   過する光路内に配置される第３重畳レンズとをさらに有し、
   光軸に直交する第１の軸並びに光軸及び前記第１の軸に直交する第２の軸の両軸に沿っ
   て前記第１重畳レンズの配置位置を調整する機能を有する第１重畳レンズ位置調整装置と
   、
   前記第１の軸及び前記第２の軸の両軸に沿って前記第２重畳レンズの配置位置を調整す
   る機能を有する第２重畳レンズ位置調整装置と、
   前記第１の軸及び前記第２の軸の両軸に沿って前記第３重畳レンズの配置位置を調整す
   る機能を有する第３重畳レンズ位置調整装置と、
   前記第１の軸及び前記第２の軸の両軸に沿って前記リレーレンズの配置位置を調整する
   機能を有するリレーレンズ位置調整装置とをさらに備えることを特徴とするプロジェクタ
   。
2. 請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
   前記色分離光学系は、前記第１重畳レンズからの光を前記第１の色光と前記第２の色光
   及び前記第３の色光とに分離する第１ダイクロイックミラーと、前記第１ダイクロイック
   ミラーからの前記第２の色光及び前記第３の色光を前記第２の色光と前記第３の色光とに
   分離する第２ダイクロイックミラーとを有し、
   前記第２重畳レンズは、前記第１ダイクロイックミラーと前記第１の電気光学変調装置
   との間に配置され、
   前記第３重畳レンズは、前記第１ダイクロイックミラーと前記第２ダイクロイックミラ
   ーとの間に配置されることを特徴とするプロジェクタ。
3. 請求項１又は２に記載のプロジェクタにおいて、
   前記第１重畳レンズ位置調整装置、前記第２重畳レンズ位置調整装置、前記第３重畳レ
   ンズ位置調整装置及び前記リレーレンズ位置調整装置のそれぞれは、各レンズの配置位置
   を調整した後に各レンズを固定する機能をさらに有することを特徴とするプロジェクタ。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
   前記第２重畳レンズ及び前記第３重畳レンズのうち少なくとも１つは、前記色分離導光
   光学系における光路内の所定位置に配置したとき、前記重畳光学系の焦点位置を略同一と
   したままで前記重畳光学系の焦点距離を変更する機能を有する光学レンズであることを特
   徴とするプロジェクタ。
5. 請求項１〜３のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
   前記第２重畳レンズ及び前記第３重畳レンズは、同一形状を有することを特徴とするプ
   ロジェクタ。
6. 請求項１〜３のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
   前記第２重畳レンズ及び前記第３重畳レンズのうち、相対的に長い波長の色光が通過す
   る光路に配置されるレンズのパワーは、相対的に短い波長の色光が通過する光路に配置さ
   れるレンズのパワーよりも大きいことを特徴とするプロジェクタ。
7. 請求項１〜６に記載のプロジェクタにおいて、
   前記光源装置は、楕円面リフレクタと、前記楕円面リフレクタの第１焦点近傍に発光中
   心を有する発光管と、前記楕円面リフレクタで反射された集束光を前記第１レンズアレイ
   に向けて射出する凹レンズとを有することを特徴とするプロジェクタ。
8. 請求項７に記載のプロジェクタにおいて、
   前記発光管には、前記発光管から被照明領域側に射出される光を前記楕円面リフレクタ
   に向けて反射する反射手段が設けられていることを特徴とするプロジェクタ。
9. 照明光束を射出する光源装置と、
   前記光源装置からの照明光束を複数の部分光束に分割する複数の第１小レンズを有する
   第１レンズアレイと、
   前記複数の第１小レンズに対応する複数の第２小レンズを有する第２レンズアレイと、
   前記第２レンズアレイからの各部分光束を被照明領域上で重畳する第１重畳レンズを有
   する重畳光学系と、
   前記第１重畳レンズからの光を第１の色光、第２の色光及び第３の色光に分離して被照
   明領域に導光する色分離導光光学系と、
   前記色分離光学系で分離された前記第３の色光を被照明領域に導光するリレーレンズを
   有するリレー光学系と、
   前記色分離導光光学系及び前記リレー光学系により導光された前記第１の色光、前記第
   ２の色光及び前記第３の色光をそれぞれ画像情報に応じて変調する第１〜第３の電気光学
   変調装置と、
   前記第１〜第３の電気光学変調装置によって変調された各色光を合成する色合成光学系
   と、
   前記色合成光学系で合成された画像光を投写する投写光学系とを備え、
   前記重畳光学系が、前記色分離導光光学系における第１の色光が通過する光路内に配置
   され前記第１の色光を被照明領域上で重畳する第２重畳レンズと、前記色分離導光光学系
   における第２の色光及び第３の色光が通過する光路内に配置され前記第２の色光及び前記
   第３の色光を被照明領域上で重畳する第３重畳レンズとをさらに有するプロジェクタの製
   造方法であって、
   光軸に直交する第１の軸並びに光軸及び前記第１の軸に直交する第２の軸の両軸に沿っ
   て前記第１重畳レンズの配置位置を調整する第１重畳レンズ位置調整工程と、
   前記第１の軸及び前記第２の軸の両軸に沿って前記第２重畳レンズの配置位置を調整す
   る第２重畳レンズ位置調整工程と、
   前記第１の軸及び前記第２の軸の両軸に沿って前記第３重畳レンズの配置位置を調整す
   る第３重畳レンズ位置調整工程と、
   前記第１の軸及び前記第２の軸の両軸に沿って前記リレーレンズの配置位置を調整する
   リレーレンズ位置調整工程とを含むことを特徴とするプロジェクタの製造方法。

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