JP2010181675A - プロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】大きな傾斜角での近接投射に適するプロジェクターであって、十分な画面サイズと画質とを確保できるプロジェクターを提供すること。
【解決手段】システム光軸ＳＡが投射面Ｐ１に垂直な基準線Ｌ１に対して角度α（１５°〜３０°）で傾斜して配置されるので、プロジェクター１０を投射面Ｐ１に垂直な状態から比較的大きく傾けるとともにプロジェクター１０を投射面Ｐ１に近接させた状態で斜め投射を行わせる近接投射を前提として、上記角度αに対応して十分に拡大された画像をスクリーン８４上に形成することができる。さらに、本実施形態のプロジェクター１０によれば、投射レンズ７０の光軸ＯＡが傾斜方向に基準画像高ｄ０以上のシフト量ｄで標準的に位置ずれして配置されるので、レンズシフトによる斜め投射を併用した近接投射が可能になり、投射像ＰＩのサイズを確保しつつスクリーン８４に対する近接度をさらに高めることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば液晶パネル等で構成されるライトバルブによって形成した画像をスクリーン上に投射するプロジェクターに関する。

プロジェクターとして、光源ランプと、液晶パネルと、投射レンズとを備え、液晶パネルに形成された画像をスクリーンに対して傾斜させて歪みなく投射するため、液晶パネルに表示させる画像を台形にし、液晶パネルの前段に近接して設けた一対の遮光板の内辺を表示画像の台形の斜辺に一致させるものが存在する（特許文献１参照）。

別のプロジェクターとして、光変調素子で変調された光をスクリーン上に投射するための投射レンズを光変調素子の光軸に対して鉛直な平面に沿って移動させるレンズシフト部を有し、このレンズシフト部によってプロジェクターからの投射角度を積極的に調整可能にしたものも存在する（特許文献２参照）。

特開２００１−２１５６１０号公報 特開２０００−３４７２９０号公報

しかし、前者のプロジェクターのように、台形補正を行う方法では、投射の傾斜角が大きくなるほど、表示領域中で画像投射に活用される実表示領域の割合が小さくなって解像度が急激に劣化するとともに、黒表示時に光が部分的に透過してコントラストが低下するといった弊害が増加する。特に、最近のプロジェクターは、スクリーンに近接した位置から十分な拡大率で投射することが求められているが、このような場合、投射の傾斜角が大きくなって、上記のような弊害が急激に増大する。

また、後者のプロジェクターのように、レンズシフト部を設ける方法は、基本的にスクリーンがレンズの光軸に略垂直であることが前提となっており、レンズシフト量を大きくとると、収差、ケラレ等によって画像劣化が著しくなる傾向がある。特に、スクリーンに近接した位置から大きな拡大率で投射するプロジェクターでは、前者のプロジェクターと同様に投射の傾斜角が大きくなって、画像劣化が顕著になる。

そこで、本発明は、大きな傾斜角での近接投射に適するプロジェクターであって、十分な画面サイズと画質とを確保できるプロジェクター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、光束を出射する光源と、光源から出射された光束を画像情報に応じて変調して画像を形成するライトバルブと、ライトバルブで形成された画像を投射する投射光学系とを備える。ここで、ライトバルブから投射光学系にかけて延びるシステム光軸は、投射面に垂直な基準線に対して所定角度で傾斜して配置され、ライトバルブは、システム光軸が傾斜する所定角度に対応して画像に２次元的な歪補正を施す。投射光学系の光軸は、システム光軸に垂直で光路下流側でシステム光軸が基準線から離れる傾斜方向に、システム光軸からライトバルブに形成される画像端までの基準画像高以上に標準的に位置ずれして配置されている。

上記プロジェクターによれば、ライトバルブから投射光学系にかけて延びるシステム光軸が投射面に垂直な基準線に対して所定角度で傾斜して配置されるので、プロジェクターを投射面に垂直な状態から比較的大きく傾けるとともにプロジェクターを投射面に近接させた状態で斜め投射を行わせる近接投射を前提として、上記所定角度に対応して十分に拡大された画像を投射面上に形成することができる。この際、ライトバルブが上記所定角度に対応して画像に２次元的な歪補正を施すので、システム光軸を基準線に対して傾斜させたことによる投射像の歪みを補償して元の画像に近づけた画像を投射することができる。さらに、上記プロジェクターによれば、投射光学系の光軸が傾斜方向に基準画像高以上に標準的に位置ずれして配置されるので、レンズシフトによる斜め投射を併用した近接投射が可能になり、投射像のサイズを確保しつつ投射面に対する近接度をさらに高めることができる。

また、本発明の具体的な態様又は側面によれば、上記プロジェクターにおいて、ライトバルブは、画像に対して所定角度に対応する台形補正を施す。この場合、システム光軸を基準線に対して傾斜させることに起因する投射像の台形歪みをライトバルブ側で補償することができ、歪みの少ない画像を投射することができる。

本発明の別の態様によれば、ライトバルブは、光束の変調が可能な表示可能領域のうち傾斜方向の外縁側の端部領域を除くとともに傾斜方向の反対側の外縁まで延在する実表示領域において光束の変調による表示を行う。この場合、表示が行われる実表示領域は、台形補正に際して拡大率を確保する観点で表示可能領域内で有利に偏っており、近接投射による拡大投射をより実効的なものとすることができる。

本発明のさらに別の態様によれば、ライトバルブは、台形補正によって矩形輪郭に変換される台形輪郭に対応する表示可能領域を有する。この場合、システム光軸を基準線に対して傾斜させるとともにレンズシフトを併用した近接投射に適したライトバルブによって高品位の画像投射が可能になる。

本発明のさらに別の態様によれば、投射光学系によって投射される画像の半画角は、４８°以上であり、傾斜方向の投射像幅に対する投射光学系の光軸から投射像までの距離の比をオフセット比とした場合に、オフセット比は、０以上であり、所定角度は、１５°以上３０°以下である。この場合、投射像の中心や周辺を含む全体で解像度やコントラストを一定以上のレベルに保つことができる。

第１実施形態のプロジェクターの光学系について説明する図である。 図１のプロジェクターの要部と使用状態とを説明する側面図である。 図１のプロジェクターによる投射像を説明する正面図である。 ライトバルブを構成する液晶パネルの構造、動作等を説明する図である。 第１実施形態における液晶パネルの構造、動作等を説明する図である。

〔第１実施形態〕
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る第１実施形態のプロジェクターの構造や動作について説明する。

図１に示すように、本実施形態のプロジェクター１０は、光学エンジンユニットとも呼ばれる本体光学装置１１と、装置全体を覆う外装ケース１９とを備える。このうち、本体光学装置１１は、照明装置２０、色分離導光光学系４０、光変調部５０、クロスダイクロイックプリズム６０、及び投射レンズ７０を備えて構成される。これらの照明装置２０、色分離導光光学系４０、光変調部５０、クロスダイクロイックプリズム６０、及び投射レンズ７０は、遮光性を有するライトガイド１１ａ中に略全体が収納され、ライトガイド１１ａ内において光学的にアライメントされた状態で固定されている。

まず、照明装置２０は、光源ランプユニット２１と、均一化光学系２３とを備える。このうち、光源ランプユニット２１は、光源として、ランプ部２１ａと、凹レンズ２１ｂとを備える。ランプ部２１ａは、例えば高圧水銀ランプ等であるランプ本体２２ａと、光源光を回収して前方に出射させる凹面鏡２２ｂとを備える。凹レンズ２１ｂは、ランプ部２１ａからの光源光をシステム光軸ＳＡすなわち照明光軸に略平行な光束にする役割を有するが、例えば凹面鏡２２ｂが放物面鏡である場合には、省略することもできる。光源ランプユニット２１の次段に配置される均一化光学系２３は、第１及び第２レンズアレイ２３ａ，２３ｂと、偏光変換部材２３ｆと、重畳レンズ２３ｈとを備える。第１及び第２レンズアレイ２３ａ，２３ｂ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２３ａを構成する要素レンズによって、光源ランプユニット２１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２３ｂを構成する要素レンズによって、第１レンズアレイ２３ａからの各部分光束は適当な発散角で出射される。偏光変換部材２３ｆは、プリズムアレイ等で構成され、レンズアレイ２３ｂから出射され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２３ｈは、偏光変換部材２３ｆを経た照明光を全体として適宜収束させることにより、光変調部５０に設けた各色のライトバルブ５０ａ，５０ｂ，５０ｃに対する重畳照明を可能にする。つまり、照明装置２０から出射された照明光は、後述するように、色分離導光光学系４０を介して各色のライトバルブ５０ａ，５０ｂ，５０ｃの表示可能領域を均一に照明する。

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、照明装置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、各色光を次段のライトバルブ５０ａ，５０ｂ，５０ｃ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、ここで２分岐されたＲ色用光路をシステム光軸ＳＡに略沿って進むことにより、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、ここで２分岐された一方のＧ色用光路をシステム光軸ＳＡに略沿って進むことにより、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、ここで２分岐された他方のＢ色用光路をシステム光軸ＳＡに略沿って進むことにより、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５０において、各ライトバルブ５０ａ，５０ｂ，５０ｃは、非発光型の光変調装置として、入射した照明光の空間的強度分布を個別に変調する。これらのライトバルブ５０ａ，５０ｂ，５０ｃは、色分離導光光学系４０から出射された各色光に対応してそれぞれ照明される液晶パネル５１ａ，５１ｂ，５１ｃと、各液晶パネル５１ａ，５１ｂ，５１ｃの入射側にそれぞれ配置される入射側偏光フィルター５２ａ，５２ｂ，５２ｃと、各液晶パネル５１ａ，５１ｂ，５１ｃの出射側にそれぞれ配置される出射側偏光フィルター５３ａ，５３ｂ，５３ｃとを備える。各液晶パネル５１ａ，５１ｂ，５１ｃは、入射側偏光フィルター５２ａ，５２ｂ，５２ｃを経て入射した照明光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢに対してその偏光方向の空間的分布を変化させる。つまり、各液晶パネル５１ａ，５１ｂ，５１ｃにそれぞれ入射した各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢは、各液晶パネル５１ａ，５１ｂ，５１ｃ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、画素単位で偏光状態が調整され、出射側偏光フィルター５３ａ，５３ｂ，５３ｃの通過に伴って画素単位で空間的な強度変調が施される。

クロスダイクロイックプリズム６０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光を反射する誘電体多層膜である第１ダイクロイック膜６１と、Ｂ光を反射する誘電体多層膜である第２ダイクロイック膜６２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６０は、Ｒ色用光路上にあってシステム光軸ＳＡに垂直に配置されたライトバルブ５０ａからの赤色光ＬＲを第１ダイクロイック膜６１で反射して進行方向右側に出射させる。また、クロスダイクロイックプリズム６０は、Ｇ色用光路上にあってシステム光軸ＳＡに垂直に配置されたライトバルブ５０ｂからの緑色光ＬＧを両ダイクロイック膜６１，６２を介して直進・出射させる。さらに、クロスダイクロイックプリズム６０は、Ｂ色用光路上にあってシステム光軸ＳＡに垂直に配置されたライトバルブ５０ｃからの青色光ＬＢを第２ダイクロイック膜６２で反射して進行方向左側に出射させる。

投射レンズ７０は、投射光学系を具体化したものであり、クロスダイクロイックプリズム６０を経て形成された合成光による画像光を所望の拡大率で拡大して、後述するスクリーン上にカラーの静止画又は動画を投射する。なお、投射レンズ７０は、レンズシフトに対応する比較的広角のレンズであり、投射レンズ７０の中心を通る光軸ＯＡは、システム光軸ＳＡに対して垂直な方向（この場合＋Ｙ方向）に適宜シフトした状態に配置されている。

以上の本体光学装置１１を覆う外装ケース１９は、本体光学装置１１を天井や机上等の水平面に対して恒常的に傾斜させた状態で配置できるような形状及び構造を有している。つまり、本体光学装置１１のシステム光軸ＳＡは、ＸＺ面内に沿って延びるが、外装ケース１９の底面は、ＸＺ面に平行ではなく、その法線方向がＹＺ面内となるように、システム光軸ＳＡに対して傾斜した状態となっている。

図２に示すように、図１のプロジェクター１０は、例えばｘｚ面に沿って延びる天井８１に固定され、ｘｙ面に沿って延びる壁面８２に取り付けたスクリーン８４上に拡大された画像である投射像ＰＩを投影する。この場合、プロジェクター１０の外装ケース１９の底面１９ｂを利用してプロジェクター１０を天井８１に固定する結果として、本体光学装置１１のシステム光軸ＳＡは、光出射側すなわち光路下流側で下方に傾斜して固定されており、プロジェクター１０の前方下方に配置されたスクリーン８４上に斜め投射を行う。具体的に説明すると、ライトバルブ５０ｂ等を通過しクロスダイクロイックプリズム６０を貫通して光出射側に延びるシステム光軸ＳＡは、スクリーン８４の前面に沿った投射面Ｐ１に垂直でｚ方向に延びる基準線Ｌ１を基準として、光路下流側で下向きとなるように、水平なｘ軸のまわりに回転して角度α傾斜した状態で固定されている。

さらに、投射レンズ７０は、既に説明したようにレンズシフトに対応しており、システム光軸ＳＡに対して平行な状態を保ってシステム光軸ＳＡに垂直な斜め下方向に固定的にシフトした状態で配置されている。この際、投射レンズ７０のシフト量ｄは、投射レンズ７０の性能を考慮した上限程度に設定されており、システム光軸ＳＡの傾斜に匹敵する追加の斜め投射を可能にしている。すなわち、投射レンズ７０の光軸ＯＡは、システム光軸ＳＡに垂直な前方下向きの傾斜方向に基準画像高ｄ０以上のシフト量ｄで位置ずれして配置されている。ここで、傾斜方向とは、本実施形態の場合、図１のシステム光軸ＳＡの存在するＸＺ面に垂直なＹ方向となっており、一般的には、システム光軸ＳＡを基準として、システム光軸ＳＡに垂直で、かつ、投射光ＬＰの光路下流側で基準線Ｌ１から離れる方向を意味するものとする。また、基準画像高ｄ０は、ライトバルブ５０ｂ（５０ａ，５０ｃ）の表示可能領域に形成される画像の縦幅の半分、すなわちシステム光軸ＳＡからライトバルブ５０ｂ（５０ａ，５０ｃ）上の画像端までの距離を意味する。

以上のように、投射レンズ７０をレンズシフトさせることにより、投射光ＬＰによってシステム光軸ＳＡに垂直な仮想的スクリーン１８４上に形成される投射像ＰＩ'は、縦方向に関して、投射レンズ７０の水平線Ｈよりもオフセット量（距離ａ）だけ下側に外縁を有するとともに縦幅ｂを有する画像となっている。実際のスクリーン８４は、システム光軸ＳＡに対して角度αだけ傾いており、システム光軸ＳＡよりも上側でプロジェクター１０に近づき下側でプロジェクター１０から離れるように配置されている。この結果、実際のスクリーン８４上に形成される投射像ＰＩは、縦方向に関して、投射レンズ７０の中心を通る基準線Ｌ１に平行な水平線Ｈよりもオフセット量（距離ａ'）だけ下側に外縁を有するとともに縦幅ｂ'を有する画像となっている。この際、投射レンズ７０の中心からスクリーン８４の投射面Ｐ１までの投影距離Ｄは、画像の縦幅ｂ'よりも十分小さくなっている。つまり、本実施形態のプロジェクター１０は、近接投射型のプロジェクターとして、スクリーン８４に近接してスクリーン８４上方から大きな傾斜角度βで画像の投射を行う。このように傾斜角度βを大きくした場合、スクリーン８４の手前に人が立っても影になりにくい。なお、同様の傾斜角度βを例えばレンズシフトだけで達成しようとした場合、投射レンズ７０が非常に大きく高価なものとなってしまう。

図３は、本実施形態のプロジェクター１０による投射像ＰＩの形成を説明する図である。一点鎖線で示す第１枠９１は、レンズシフトだけを利用した比較例の近接投射による投射画像の範囲を示し、点線で示す第２枠９２は、レンズシフトに斜め投射を追加した近接投射による投射画像の範囲を示す。第２枠９２のままでは、画像が歪んでしまうので、本実施例の場合、ライトバルブ５０ｂ（５０ａ，５０ｃ）の表示可能領域に形成される画像に歪み補正処理を施す。具体的には、台形補正（キーストーン補正）を施した画像をライトバルブ５０ｂ（５０ａ，５０ｃ）に表示させることで、実線で示す第３枠９３内に略歪みのない画像を投射することができる。

図４は、ライトバルブ５０ｂすなわち液晶パネル５１ｂの構造、動作等を説明する図である。なお、他の色用のライトバルブ５０ａ，５０ｃの動作は、この液晶パネル５１ｂの動作と同じであり、説明を省略する。

液晶パネル５１ｂは、外周フレーム５６に囲まれたパネル本体５７を備えて構成され、パネル本体５７に対応して表示可能領域Ａ１を有する。この表示可能領域Ａ１は、パネル本体５７を構成する画素によって光束の変調すなわち画像の表示が可能な矩形で横長の領域になっている。本実施形態の場合、表示可能領域Ａ１のすべてを活用するのではなく、表示可能領域Ａ１の一部である台形の実表示領域Ａ２において光束の変調による表示を行う。つまり、表示可能領域Ａ１は、図３に示す台形の第２枠９２に相当し、実表示領域Ａ２は、図３に示す矩形の第３枠９３に相当する。液晶パネル５１ｂにおいて、実表示領域Ａ２は、傾斜方向（図２等に示すＹ方向）の外縁側の端部領域Ａ３を除くとともに当該傾斜方向の反対（図２等に示すＹ方向）側の外縁まで延在する。つまり、実表示領域Ａ２は、表示可能領域Ａ１内で有利に偏って配置されており、偏り方向は、台形補正に際して拡大率を確保する観点で有利になっている。この際、実表示領域Ａ２に対応する開口を有するマスクを液晶パネル５１ｂに隣接して配置することで、投射画像の周辺が漏れ光によって明るくなることを防止できる。なお、実表示領域Ａ２が傾斜方向の反対（図２等に示すＹ方向）側に偏っている場合、第３枠９３の場合に比較して拡大率が小さくなってしまう。

以上において、投射レンズ７０によってスクリーン８４上に投射される投射像ＰＩの半画角(ここでは、光軸ＯＡから最も離れた投射方向の光軸ＯＡに対する角度を意味する)は、正面に投射する場合と比較した斜め投射の拡大率として1．1倍以上を達成できるという観点で、たとえば４８°程度以上とする。また、傾斜方向（図２等に示すＹ方向）の投射像幅としての縦幅ｂ'に対するオフセット量としての水平線Ｈから投射像ＰＩまでの距離ａ'（水平線Ｈが投射像ＰＩ外の場合、便宜上正の値になるものとする）の比をオフセット比Ｒ（＝ａ'／ｂ'）とした場合に、このオフセット比Ｒは、０以上となっている。表現を変えると、画面縦幅とオフセット量との比率ｂ'：ａ'は、正面の投射の場合、１０：−５となるが、本実施形態の場合、１０：０より大きな正の値となっている。さらに、システム光軸ＳＡを基準線Ｌ１に対して傾斜させる角度αは、例えば１５°以上３０°以下とする。なお、オフセット比Ｒについては、水平線Ｈが投射像ＰＩ内にあって距離ａ'が負の場合、これに対応して負の値となる。

下記の表１は、実施形態のプロジェクター１０によって８０インチの画像を投射する場合について、システム光軸ＳＡの角度αと、スクリーン８４までの投影距離Ｄと、オフセット量である距離ａ'との関係を算出したものである。この際、ライトバルブ５０ｂの画面の高さを３．８ｍｍとし、投射レンズ７０のシフト量ｄは、４．９４ｍｍとした。表１からも明らかなように、投影距離Ｄに対してオフセット量ａ'を大きくした近接投射が可能になることが分かる。

以上の説明から明らかなように、上記実施形態のプロジェクター１０によれば、システム光軸ＳＡが投射面Ｐ１に垂直な基準線Ｌ１に対して角度α（例えば１５°〜３０°）で傾斜して配置されるので、プロジェクター１０を投射面Ｐ１に垂直な状態から比較的大きく傾けるとともにプロジェクター１０を投射面Ｐ１に近接させた状態で斜め投射を行わせる近接投射を前提として、上記角度αに対応して十分に拡大された画像を投射面Ｐ１すなわちスクリーン８４上に形成することができる。この際、ライトバルブ５０ａ，５０ｂ，５０ｃが実表示領域Ａ２において上記角度αに対応して画像に２次元的な歪補正を施すので、システム光軸ＳＡを基準線Ｌ１に対して傾斜させたことによる投射像ＰＩの歪みを補償して元の画像に近づけた画像を投射することができる。さらに、本実施形態のプロジェクター１０によれば、投射レンズ７０の光軸ＯＡが傾斜方向に基準画像高ｄ０以上のシフト量ｄで標準的に位置ずれして配置されるので、レンズシフトによる斜め投射を併用した近接投射が可能になり、投射像ＰＩのサイズを確保しつつ投射面Ｐ１すなわちスクリーン８４に対する近接度をさらに高めることができる。

〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態のプロジェクターについて説明する。なお、本実施形態のプロジェクターは、第１実施形態のプロジェクター１０を変形したものであり、特に説明しない部分は第１実施形態と同様であるものとする。

図５は、図４等に示す液晶パネル５１ｂを変形した液晶パネル１５１ｂを説明する図である。なお、図４等に示す他の色用のライトバルブ５０ａ，５０ｃも同様に変形されるので、他の色用のライトバルブ１５０ａ，１５０ｃについては、説明を省略する。

本実施形態の液晶パネル１５１ｂの場合、外周フレーム５６に囲まれたパネル本体５７は、台形輪郭の表示可能領域Ａ１を有する。この表示可能領域Ａ１は、パネル本体５７を構成する画素によって光束の変調すなわち画像の表示が可能な領域となっている。つまり、液晶パネル１５１ｂは、表示可能領域Ａ１全体に台形歪みの補償を予定した台形輪郭の画像を形成する。なお、図５の表示可能領域Ａ１に形成される画像は、図４の表示可能領域Ａ１に形成される画像と同じである。参考のため、図４の表示可能領域Ａ１に対応する領域Ａ１'を二点差線で示した。図５の表示可能領域Ａ１の各点に形成される画素は、台形補正を不要にしたものであり、各部で画素のサイズ及び間隔が異なったものとなっている。例えば、上下辺の縁中央に位置する部分ＰＰ１では、直交する格子状の画素が形成されており、四隅に位置する部分ＰＰ２では、歪んだ格子状の画素が形成されている。第２実施形態の場合、表示可能領域Ａ１中に使用されない無駄な領域が存在しない。

以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。すなわち、上記実施形態では、プロジェクター１０を天井８１に固定したが、プロジェクター１０を机や床上に設置することもできる。この場合も、外装ケース１９を利用して本体光学装置１１すなわちシステム光軸ＳＡを傾斜して配置することができ、効率的な近接投射が可能になる。さらに、プロジェクター１０を壁面８２に固定してスクリーン８４に側方から画像投射を行うこともできる。この場合、システム光軸ＳＡは、ｘｚ面内にあって投射面Ｐ１すなわち基準線Ｌ１に対して傾いている。

また、上記実施形態の光源ランプユニット２１に用いるランプとしては、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等種々のものが考えられる。また、光源ランプユニット２１は、副鏡１３を有しないタイプの光源ランプユニットとすることができる。

また、上記実施形態では、透過型のライトバルブ５０ａ，５０ｂ，５０ｃを備えるプロジェクターに本発明を適用した場合の例について説明したが、本発明は、反射型のライトバルブを備えるプロジェクターにも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、液晶パネル等を含むライトバルブ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、ライトバルブが光を反射するタイプであることを意味している。

また、上記実施形態の本体光学装置１１では、色分離導光光学系４０やライトバルブ５０ａ，５０ｂ，５０ｃ等を用いて各色の光変調を行っているが、これらに代えて、例えば照明装置２０によって照明されるカラーホイールと、マイクロミラーの画素によって構成されカラーホイールの透過光が照射されるデバイス（ライトバルブ）とを組み合わせたものとを用いることによって、カラーの光変調及び合成を行うこともできる。

また、プロジェクターとしては、投射面を観察する方向から画像投射を行う前面投射型のプロジェクターと、投射面を観察する方向とは反対側から画像投射を行う背面投射型のプロジェクターとがあるが、図１等に示すプロジェクター１０の構成は、いずれにも適用可能である。

また、上記実施形態では、３つのライトバルブ５０ａ，５０ｂ，５０ｃを用いたプロジェクター１０の例のみを挙げたが、本発明は、１つ又は２つのライトバルブを用いたプロジェクター、４つ以上のライトバルブを用いたプロジェクターにも適用可能である。

１０…プロジェクター、 １１…本体光学装置、 １９…外装ケース、 １９ｂ…底面、 ２０…照明装置、 ２１…光源ランプユニット、 ２１ａ…ランプ部、 ２１ｂ…凹レンズ、 ２３…均一化光学系、 ２３ａ，２３ｂ…レンズアレイ、 ２３ｆ…偏光変換部材、 ２３ｈ…重畳レンズ、 ４０…色分離導光光学系、 ４１ａ，４１ｂ…ダイクロイックミラー、 ４３ａ，４３ｂ，４３ｃ…フィールドレンズ、 ５０…光変調部、 ５０ａ，５０ｂ，５０ｃ…ライトバルブ、 ５１ａ，５１ｂ，５１ｃ…液晶パネル、 ５６…外周フレーム、 ５７…パネル本体、 ６０…クロスダイクロイックプリズム、 ７０…投射レンズ、 ８４…スクリーン、 Ａ１…表示可能領域、 Ａ２…実表示領域、 Ａ３…端部領域、 ｄ…シフト量、 Ｄ…投影距離、 ｄ０…基準画像高、 Ｌ１…基準線、 ＬＲ，ＬＧ，ＬＢ…照明光、 ＯＡ…光軸、 Ｐ１…投射面、 ＳＡ…システム光軸

Claims (5)

1. 光束を出射する光源と、
   前記光源から出射された光束を画像情報に応じて変調して画像を形成するライトバルブと、
   前記ライトバルブで形成された画像を投射する投射光学系と、を備え、
   前記ライトバルブから前記投射光学系にかけて延びるシステム光軸は、投射面に垂直な基準線に対して所定角度で標準的に傾斜して配置され、
   前記ライトバルブは、前記システム光軸が傾斜する前記所定角度に対応して前記画像に２次元的な歪補正を施し、
   前記投射光学系の光軸は、前記システム光軸に垂直で光路下流側で前記システム光軸が前記基準線から離れる傾斜方向に、前記システム光軸から前記ライトバルブに形成される画像端までの基準画像高以上に位置ずれして配置されている、
   プロジェクター。
2. 前記ライトバルブは、前記画像に対して前記所定角度に対応する台形補正を施す、請求項１に記載のプロジェクター。
3. 前記ライトバルブは、光束の変調が可能な表示可能領域のうち前記傾斜方向の外縁側の端部領域を除くとともに前記傾斜方向の反対側の外縁まで延在する実表示領域において光束の変調による表示を行う、請求項２に記載のプロジェクター。
4. 前記ライトバルブは、台形補正によって矩形輪郭に変換される台形輪郭に対応する表示可能領域を有する、請求項２に記載のプロジェクター。
5. 前記投射光学系によって投射される投射像の半画角は、４８°以上であり、
   前記傾斜方向の投射像幅に対する前記投射光学系の光軸から投射像までの距離の比をオフセット比とした場合に、オフセット比は、０以上であり、
   前記所定角度は、１５°以上３０°以下である、請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のプロジェクター。

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