JPWO2005114319A1 - プロジェクタ - Google Patents
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Abstract
光学装置3を構成する色分離光学装置30は、照明光学装置20から射出された光束を赤、緑、青の3つの色光に分離する。そして、光学装置3は、照明光学装置20から各液晶パネル42R,42G,42Bに至る3つの色光の光路のうち、緑色光の光路の幾何学的長さと同一の幾何学的長さを有する青色光の光路中に配設され、青色光の結像位置を変更し、照明光学装置20による緑色光と青色光との色収差を補正する凹レンズ50を備えている。
Description
本発明は、プロジェクタに関する。
従来、光源から射出された光束を所定位置で結像させる照明光学装置と、照明光学装置から射出された光束を赤、緑、青の3つの色光に分離する色分離光学装置と、分離された各色光を画像情報に応じて変調する3つの光変調装置と、変調された各色光を合成して光学像を形成する色合成光学装置と、形成した光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタが知られている。
照明光学装置としては、光源から射出された光束の強度分布を均一化するために、以下の構成(インテグレータ照明系)が採用されている(例えば、特許文献1参照)。
すなわち、特許文献1に記載の照明光学装置は、第1レンズアレイおよび第2レンズアレイと、重畳レンズとを備えている。光源から射出された光束は、第1レンズアレイに備えられた複数の小レンズによって複数の部分光束に分割される。複数の部分光束は、第1レンズアレイの複数の小レンズに対応する複数の小レンズを備える第2レンズアレイを通過した後に、重畳レンズによって光変調装置の画像形成領域上で重畳される。このように、光源から射出された光束を複数の部分光束に分割し、各部分光束を光変調装置の画像形成領域上で重畳させることで、光変調装置を照射する光の強度分布をほぼ均一にすることができる。
特開2003−195135号公報(図2)
照明光学装置としては、光源から射出された光束の強度分布を均一化するために、以下の構成(インテグレータ照明系)が採用されている(例えば、特許文献1参照)。
すなわち、特許文献1に記載の照明光学装置は、第1レンズアレイおよび第2レンズアレイと、重畳レンズとを備えている。光源から射出された光束は、第1レンズアレイに備えられた複数の小レンズによって複数の部分光束に分割される。複数の部分光束は、第1レンズアレイの複数の小レンズに対応する複数の小レンズを備える第2レンズアレイを通過した後に、重畳レンズによって光変調装置の画像形成領域上で重畳される。このように、光源から射出された光束を複数の部分光束に分割し、各部分光束を光変調装置の画像形成領域上で重畳させることで、光変調装置を照射する光の強度分布をほぼ均一にすることができる。
一般的な光学レンズは、波長(色)によって屈折率が異なるものである。したがって、特許文献1に記載のプロジェクタにおいて、重畳レンズを介した各色光は、各結像位置がそれぞれ異なる位置に形成されると考えられる。
例えば、特許文献1に記載のプロジェクタでは、重畳レンズから各光変調装置に至る3つの色光の光路のうち、青色光の光路と緑色光の光路の各光路の幾何学的長さが略同一に設定されている。また、光学レンズにおいて、青色の屈折率は、緑色の屈折率よりも大きい。
このため、重畳レンズを介した青色光および緑色光は、青色光の重畳結像位置が緑色光の重畳結像位置よりも短くなる。このため、各光変調装置を照明する青色光の照度が均一な照明領域が緑色光の照度が均一な照明領域よりも小さくなる。
したがって、青色光の照明領域が光変調装置の画像形成領域に略一致するように重畳レンズの光学設計、または光変調装置等の光学部品の配置調整を実施する必要がある。そして、このように光学設計または配置調整した場合には、青色光の照明領域を光変調装置の画像形成領域に略一致させることができるが、緑色光の照明領域は、光変調装置の画像形成領域よりも大きくなる。すなわち、緑色光の照明領域において、青色光の照明領域との差分だけ光変調装置にて利用されない非利用光領域が大きくなってしまう。すなわち、色合成光学装置にて各色光を合成した際の光学像の明るさが減少してしまう。
例えば、特許文献1に記載のプロジェクタでは、重畳レンズから各光変調装置に至る3つの色光の光路のうち、青色光の光路と緑色光の光路の各光路の幾何学的長さが略同一に設定されている。また、光学レンズにおいて、青色の屈折率は、緑色の屈折率よりも大きい。
このため、重畳レンズを介した青色光および緑色光は、青色光の重畳結像位置が緑色光の重畳結像位置よりも短くなる。このため、各光変調装置を照明する青色光の照度が均一な照明領域が緑色光の照度が均一な照明領域よりも小さくなる。
したがって、青色光の照明領域が光変調装置の画像形成領域に略一致するように重畳レンズの光学設計、または光変調装置等の光学部品の配置調整を実施する必要がある。そして、このように光学設計または配置調整した場合には、青色光の照明領域を光変調装置の画像形成領域に略一致させることができるが、緑色光の照明領域は、光変調装置の画像形成領域よりも大きくなる。すなわち、緑色光の照明領域において、青色光の照明領域との差分だけ光変調装置にて利用されない非利用光領域が大きくなってしまう。すなわち、色合成光学装置にて各色光を合成した際の光学像の明るさが減少してしまう。
本発明の目的は、光源から射出された光束の利用効率の向上が図れるプロジェクタを提供することにある。
本発明のプロジェクタは、インテグレータ照明系を有し照明光束を射出する照明光学装置と、前記照明光学装置から射出された光束を第1、第2、および第3の色光に分離する色分離光学装置と、前記色分離光学装置にて分離された前記第1から第3の色光を画像情報に応じて変調する第1、第2、および第3の光変調装置と、前記第1から第3の光変調装置にて変調された各色光を合成して光学像を形成する色合成光学装置と、前記色合成光学装置で形成された光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、前記照明光学装置から前記第1の光変調装置までの光路の幾何学的長さと、前記照明光学装置から前記第2の光変調装置までの光路の幾何学的長さとが同一に設定され、前記第1の色光と前記第2の色光とが分離されてから前記第1の光変調装置までの第1の色光の光路と、前記第1の色光と前記第2の色光とが分離されてから前記第2の光変調装置までの第2の色光の光路とのうち少なくともいずれかの光路中に、色収差補正光学素子が設けられ、前記色収差補正光学素子は、前記第1の光変調装置での第1の照明領域の大きさと前記第2の光変調装置での第2の照明領域の大きさの差が最小となるように、前記第1の色光と前記第2の色光とに関する色収差を補正することを特徴とする。
ここで、照明光学装置としては、例えば、重畳レンズを含む構成の他、第1レンズアレイおよび第2レンズアレイで構成し、第2レンズアレイに重畳レンズの機能を付加した構成を採用してもよい。
また、インテグレータ照明系としては、第1レンズアレイ、第2レンズアレイ、重畳レンズの構成の他、例えば、柱状のガラスロッドや、中空のガラスロッドなどを用いたインテグレータロッドとリレーレンズを備えた構成を採用してもよい。
本発明では、第1の色光の光路と第2の色光の光路の幾何学的長さが同一に設定され、これら第1の色光の光路および第2の色光の光路のうち少なくともいずれかの光路中に、色収差補正光学素子が配設されている。そして、色収差補正光学素子により、例えば、照明光学装置による第1の色光および第2の色光のうち少なくともいずれかの色光の結像位置を変更して照明光学装置から第1および第2の色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることで、第1の光変調装置を照明する第1の色光の照度が均一な照明領域(以下、第1の照明領域と記載する)の大きさと、第2の光変調装置を照明する第2の色光の照度が均一な照明領域(以下、第2の照明領域と記載する)の大きさとの差を最小にすることができる。このため、第1の色光および第2の色光の各照明マージン量の差を最小に設定でき、光変調装置にて利用されない非利用光領域を低減させることができる。したがって、従来の色収差補正光学素子を設けない構成と比較して、光源から射出された光束の利用効率の向上が図れる。また、光の利用効率の向上が図れるので、投射光学装置にて拡大投射される光学像をより鮮明に投影できる。
また、インテグレータ照明系としては、第1レンズアレイ、第2レンズアレイ、重畳レンズの構成の他、例えば、柱状のガラスロッドや、中空のガラスロッドなどを用いたインテグレータロッドとリレーレンズを備えた構成を採用してもよい。
本発明では、第1の色光の光路と第2の色光の光路の幾何学的長さが同一に設定され、これら第1の色光の光路および第2の色光の光路のうち少なくともいずれかの光路中に、色収差補正光学素子が配設されている。そして、色収差補正光学素子により、例えば、照明光学装置による第1の色光および第2の色光のうち少なくともいずれかの色光の結像位置を変更して照明光学装置から第1および第2の色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることで、第1の光変調装置を照明する第1の色光の照度が均一な照明領域(以下、第1の照明領域と記載する)の大きさと、第2の光変調装置を照明する第2の色光の照度が均一な照明領域(以下、第2の照明領域と記載する)の大きさとの差を最小にすることができる。このため、第1の色光および第2の色光の各照明マージン量の差を最小に設定でき、光変調装置にて利用されない非利用光領域を低減させることができる。したがって、従来の色収差補正光学素子を設けない構成と比較して、光源から射出された光束の利用効率の向上が図れる。また、光の利用効率の向上が図れるので、投射光学装置にて拡大投射される光学像をより鮮明に投影できる。
本発明のプロジェクタでは、前記第2の色光の波長領域は、前記第1の色光の波長領域よりも短波長側の波長領域であり、前記色収差補正光学素子は、前記第2の色光の光路中にのみ設けられ、凹レンズまたは凸面鏡で構成されていることが好ましい。
本発明によれば、第1の色光に対して短波長側の波長領域を有する第2の色光の光路中に凹レンズまたは凸面鏡を配設するだけで、例えば、照明光学装置による第2の色光の結像位置を光路後段側に変更して照明光学装置から第1および第2の色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることができる。このため、第1の照明領域の大きさと第2の照明領域の大きさとの差を最小に設定できる。例えば、色収差補正光学素子として凹レンズを採用した場合には、従来の構成において凹レンズを追加するだけで、本発明の目的を達成でき、従来の光学系を構成する部材の設計変更を施す必要がない。また、例えば、色収差補正光学素子として凸面鏡を採用した場合には、従来の構成において第2の色光を第2の光変調装置に導く反射ミラーを凸面鏡に変更すれば、本発明の目的を達成でき、従来の光学系に別途部材を追加することがなく、プロジェクタの小型化および軽量化を阻害することがない。
本発明によれば、第1の色光に対して短波長側の波長領域を有する第2の色光の光路中に凹レンズまたは凸面鏡を配設するだけで、例えば、照明光学装置による第2の色光の結像位置を光路後段側に変更して照明光学装置から第1および第2の色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることができる。このため、第1の照明領域の大きさと第2の照明領域の大きさとの差を最小に設定できる。例えば、色収差補正光学素子として凹レンズを採用した場合には、従来の構成において凹レンズを追加するだけで、本発明の目的を達成でき、従来の光学系を構成する部材の設計変更を施す必要がない。また、例えば、色収差補正光学素子として凸面鏡を採用した場合には、従来の構成において第2の色光を第2の光変調装置に導く反射ミラーを凸面鏡に変更すれば、本発明の目的を達成でき、従来の光学系に別途部材を追加することがなく、プロジェクタの小型化および軽量化を阻害することがない。
本発明のプロジェクタでは、前記第2の色光の波長領域は、前記第1の色光の波長領域よりも短波長側の波長領域であり、前記第1から第3の光変調装置の光路前段側には、それぞれ第1、第2、および第3の集光レンズが設けられ、前記色収差補正光学素子は、前記第2の集光レンズで構成され、前記第2の集光レンズのレンズ面の曲率半径は、前記第1の集光レンズのレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成されていることが好ましい。
本発明によれば、各光変調装置の光路前段にそれぞれ配設される各集光レンズのうち、第1の色光に対して短波長側の波長領域を有する第2の色光の光路中に配設される第2の集光レンズのレンズ面の曲率半径を、第1の色光の光路中に配設される第1の集光レンズのレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成するだけで、例えば、照明光学装置による第2の色光の結像位置を光路後段側に変更したり照明光学装置による第1の色光の結像位置を光路前段側に変更して照明光学装置から第1および第2の色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることができる。このため、第1の照明領域の大きさと第2の照明領域の大きさとの差を最小に設定できる。したがって、従来の構成において各光変調装置の光路前段にそれぞれ配設される各集光レンズの形状を変更するだけで本発明の目的を達成でき、従来の光学系に別途部材を追加することがなく、プロジェクタの小型化および軽量化を阻害することがない。
本発明によれば、各光変調装置の光路前段にそれぞれ配設される各集光レンズのうち、第1の色光に対して短波長側の波長領域を有する第2の色光の光路中に配設される第2の集光レンズのレンズ面の曲率半径を、第1の色光の光路中に配設される第1の集光レンズのレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成するだけで、例えば、照明光学装置による第2の色光の結像位置を光路後段側に変更したり照明光学装置による第1の色光の結像位置を光路前段側に変更して照明光学装置から第1および第2の色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることができる。このため、第1の照明領域の大きさと第2の照明領域の大きさとの差を最小に設定できる。したがって、従来の構成において各光変調装置の光路前段にそれぞれ配設される各集光レンズの形状を変更するだけで本発明の目的を達成でき、従来の光学系に別途部材を追加することがなく、プロジェクタの小型化および軽量化を阻害することがない。
本発明のプロジェクタでは、前記第2の色光の波長領域は、前記第1の色光の波長領域よりも短波長側の波長領域であり、前記第1から第3の光変調装置の光路前段側には、それぞれ第1、第2、および第3の集光レンズが設けられ、前記色収差補正光学素子は、前記第1の色光の光路中において前記第1の集光レンズより光路前段側に設けられた第1の凸レンズと、前記第2の色光の光路中において前記第2の集光レンズの光路前段側に設けられた第2の凸レンズとを備え、前記第2の凸レンズのレンズ面の曲率半径は、前記第1の凸レンズのレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成されていることが好ましい。
本発明によれば、第1および第2の集光レンズの光路前段にそれぞれ第1および第2の凸レンズを配設し、第1の色光に対して短波長側の波長領域を有する第2の色光の光路中に配設される第2の凸レンズのレンズ面の曲率半径を、第1の凸レンズのレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成するだけで、例えば、照明光学装置による第1および第2の色光の結像位置をそれぞれ光路前段側に変更して照明光学装置から第1および第2の色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることができる。このため、第1の照明領域の大きさと第2の照明領域の大きさとの差を最小に設定できる。したがって、従来の構成において第1および第2の凸レンズを追加するだけで、本発明の目的を達成でき、従来の光学系を構成する部材の設計変更を施す必要がない。
本発明によれば、第1および第2の集光レンズの光路前段にそれぞれ第1および第2の凸レンズを配設し、第1の色光に対して短波長側の波長領域を有する第2の色光の光路中に配設される第2の凸レンズのレンズ面の曲率半径を、第1の凸レンズのレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成するだけで、例えば、照明光学装置による第1および第2の色光の結像位置をそれぞれ光路前段側に変更して照明光学装置から第1および第2の色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることができる。このため、第1の照明領域の大きさと第2の照明領域の大きさとの差を最小に設定できる。したがって、従来の構成において第1および第2の凸レンズを追加するだけで、本発明の目的を達成でき、従来の光学系を構成する部材の設計変更を施す必要がない。
本発明のプロジェクタでは、前記第2の色光の波長領域は、前記第1の色光の波長領域よりも長波長側の波長領域であり、前記色収差補正光学素子は、前記第2の色光の光路中にのみ設けられ、凸レンズまたは凹面鏡で構成されていることが好ましい。
本発明によれば、第1の色光に対して長波長側の波長領域を有する第2の色光の光路中に凸レンズまたは凹面鏡を配設するだけで、例えば、照明光学装置による第2の色光の結像位置を光路前段側に変更して照明光学装置から第1および第2の色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることができる。このため、第1の照明領域の大きさと第2の照明領域の大きさとの差を最小に設定できる。例えば、色収差補正光学素子として凸レンズを採用した場合には、従来の構成において凸レンズを追加するだけで、本発明の目的を達成でき、従来の光学系を構成する部材の設計変更を施す必要がない。また、例えば、色収差補正光学素子として凹面鏡を採用した場合には、従来の構成において第2の色光を第2の光変調装置に導く反射ミラーを凹面鏡に変更すれば、本発明の目的を達成でき、従来の光学系に別途部材を追加することがなく、プロジェクタの小型化および軽量化を阻害することがない。
本発明によれば、第1の色光に対して長波長側の波長領域を有する第2の色光の光路中に凸レンズまたは凹面鏡を配設するだけで、例えば、照明光学装置による第2の色光の結像位置を光路前段側に変更して照明光学装置から第1および第2の色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることができる。このため、第1の照明領域の大きさと第2の照明領域の大きさとの差を最小に設定できる。例えば、色収差補正光学素子として凸レンズを採用した場合には、従来の構成において凸レンズを追加するだけで、本発明の目的を達成でき、従来の光学系を構成する部材の設計変更を施す必要がない。また、例えば、色収差補正光学素子として凹面鏡を採用した場合には、従来の構成において第2の色光を第2の光変調装置に導く反射ミラーを凹面鏡に変更すれば、本発明の目的を達成でき、従来の光学系に別途部材を追加することがなく、プロジェクタの小型化および軽量化を阻害することがない。
本発明のプロジェクタは、インテグレータ照明光学系を有し照明光束を射出する照明光学装置と、前記照明光学装置から射出された光束を第1、第2、および第3の色光に分離する色分離光学装置と、前記色分離光学装置にて分離された前記第1から第3の色光を画像情報に応じて変調する第1、第2、および第3の光変調装置と、前記第1から第3の光変調装置にて変調された各色光を合成して光学像を形成する色合成光学装置と、前記色合成光学装置で形成された光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、前記照明光学装置から前記第1から第3の光変調装置までの各光路の幾何学的長さが同一に設定され、前記第1の色光のみに分離されてから前記第1の光変調装置までの前記第1の色光の光路と、前記第2の色光のみに分離されてから前記第2の光変調装置までの前記第2の色光の光路と、前記第3の色光のみに分離されてから前記第3の光変調装置までの前記第3の色光の光路とのうち少なくともいずれかの光路中に、色収差補正光学素子が設けられ、前記色収差補正光学素子は、前記第1から第3の光変調装置でのそれぞれの照明領域の大きさの差が最小となるように、前記第1から第3の色光のうち少なくとも2つの色光に関する色収差を補正することを特徴とする。
ここで、照明光学装置としては、例えば、重畳レンズを含む構成の他、第1レンズアレイおよび第2レンズアレイで構成し、第2レンズアレイに重畳レンズの機能を付加した構成を採用してもよい。
また、インテグレータ照明系としては、第1レンズアレイ、第2レンズアレイ、重畳レンズの構成の他、例えば、柱状のガラスロッドや、中空のガラスロッドなどを用いたインテグレータロッドとリレーレンズを備えた構成を採用してもよい。
本発明では、照明光学装置から各光変調装置までの各光路の幾何学的長さが同一に設定され、第1、第2、および第3の色光の各光路のうち少なくともいずれかの光路中に、色収差補正光学素子が配設されている。そして、色収差補正光学素子により、例えば、照明光学装置による第1、第2、第3の色光のうち少なくともいずれかの色光の結像位置を変更して照明光学装置から第1、第2、および第3の色光のうち少なくとも2つの色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることで、各光変調装置を照明する第1、第2、第3の色光のうち少なくとも2つの色光の照度が均一な各照明領域の大きさの差を最小にすることができる。このため、前記少なくとも2つの色光の各照明マージン量の差を最小に設定でき、光変調装置にて利用されない非利用光領域を低減させることができる。したがって、従来の色収差補正光学素子を設けない構成と比較して、光源から射出された光束の利用効率の向上が図れる。また、光の利用効率の向上が図れるので、投射光学装置にて拡大投射される光学像をより鮮明に投影できる。
また、インテグレータ照明系としては、第1レンズアレイ、第2レンズアレイ、重畳レンズの構成の他、例えば、柱状のガラスロッドや、中空のガラスロッドなどを用いたインテグレータロッドとリレーレンズを備えた構成を採用してもよい。
本発明では、照明光学装置から各光変調装置までの各光路の幾何学的長さが同一に設定され、第1、第2、および第3の色光の各光路のうち少なくともいずれかの光路中に、色収差補正光学素子が配設されている。そして、色収差補正光学素子により、例えば、照明光学装置による第1、第2、第3の色光のうち少なくともいずれかの色光の結像位置を変更して照明光学装置から第1、第2、および第3の色光のうち少なくとも2つの色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることで、各光変調装置を照明する第1、第2、第3の色光のうち少なくとも2つの色光の照度が均一な各照明領域の大きさの差を最小にすることができる。このため、前記少なくとも2つの色光の各照明マージン量の差を最小に設定でき、光変調装置にて利用されない非利用光領域を低減させることができる。したがって、従来の色収差補正光学素子を設けない構成と比較して、光源から射出された光束の利用効率の向上が図れる。また、光の利用効率の向上が図れるので、投射光学装置にて拡大投射される光学像をより鮮明に投影できる。
本発明のプロジェクタでは、前記第1の色光の波長領域は、前記第2の色光の波長領域および前記第3の色光の波長領域よりも長波長側の波長領域であり、前記色収差補正光学素子は、前記第2の色光の光路および前記第3の色光の光路のうち少なくともいずれかの光路中に設けられ、凹レンズまたは凸面鏡で構成されていることが好ましい。
本発明によれば、第1の色光に対して短波長側の波長領域を有する第2の色光の光路および第3の色光の光路のうち少なくともいずれかの光路中に凹レンズまたは凸面鏡を配設するだけで、例えば、照明光学装置による第2および第3の色光のうち少なくともいずれかの色光の結像位置を光路後段側に変更して照明光学装置から第1、第2、および第3の色光のうち少なくとも2つの色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることができる。このため、各光変調装置を照明する第1、第2、第3の色光のうち少なくとも2つの色光の照度が均一な各照明領域の大きさの差を最小にすることができる。例えば、色収差補正光学素子として凹レンズを採用した場合には、従来の構成において凹レンズを追加するだけで、本発明の目的を達成でき、従来の光学系を構成する部材の設計変更を施す必要がない。また、例えば、色収差補正光学素子として凸面鏡を採用した場合には、従来の構成において第2および第3の色光のうち少なくともいずれかの色光を光変調装置に導く反射ミラーを凸面鏡に変更すれば、本発明の目的を達成でき、従来の光学系に別途部材を追加することがなく、プロジェクタの小型化および軽量化を阻害することがない。
本発明によれば、第1の色光に対して短波長側の波長領域を有する第2の色光の光路および第3の色光の光路のうち少なくともいずれかの光路中に凹レンズまたは凸面鏡を配設するだけで、例えば、照明光学装置による第2および第3の色光のうち少なくともいずれかの色光の結像位置を光路後段側に変更して照明光学装置から第1、第2、および第3の色光のうち少なくとも2つの色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることができる。このため、各光変調装置を照明する第1、第2、第3の色光のうち少なくとも2つの色光の照度が均一な各照明領域の大きさの差を最小にすることができる。例えば、色収差補正光学素子として凹レンズを採用した場合には、従来の構成において凹レンズを追加するだけで、本発明の目的を達成でき、従来の光学系を構成する部材の設計変更を施す必要がない。また、例えば、色収差補正光学素子として凸面鏡を採用した場合には、従来の構成において第2および第3の色光のうち少なくともいずれかの色光を光変調装置に導く反射ミラーを凸面鏡に変更すれば、本発明の目的を達成でき、従来の光学系に別途部材を追加することがなく、プロジェクタの小型化および軽量化を阻害することがない。
本発明のプロジェクタでは、前記第1の色光の波長領域は、前記第2の色光の波長領域および前記第3の色光の波長領域よりも短波長側の波長領域であり、前記色収差補正光学素子は、前記第2の色光の光路および前記第3の色光の光路のうち少なくともいずれかの光路中に設けられ、凸レンズまたは凹面鏡で構成されていることが好ましい。
本発明によれば、第1の色光に対して長波長側の波長領域を有する第2の色光の光路および第3の色光の光路のうち少なくともいずれかの光路中に凸レンズまたは凹面鏡を配設するだけで、例えば、照明光学装置による第2および第3の色光のうち少なくともいずれかの色光の結像位置を光路前段側に変更して照明光学装置から第1、第2、および第3の色光のうち少なくとも2つの色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることができる。このため、各光変調装置を照明する第1、第2、第3の色光のうち少なくとも2つの色光の照度が均一な各照明領域の大きさの差を最小にすることができる。例えば、色収差補正光学素子として凸レンズを採用した場合には、従来の構成において凸レンズを追加するだけで、本発明の目的を達成でき、従来の光学系を構成する部材の設計変更を施す必要がない。また、例えば、色収差補正光学素子として凹面鏡を採用した場合には、従来の構成において第2および第3の色光のうち少なくともいずれかの色光を光変調装置に導く反射ミラーを凹面鏡に変更すれば、本発明の目的を達成でき、従来の光学系に別途部材を追加することがなく、プロジェクタの小型化および軽量化を阻害することがない。
本発明によれば、第1の色光に対して長波長側の波長領域を有する第2の色光の光路および第3の色光の光路のうち少なくともいずれかの光路中に凸レンズまたは凹面鏡を配設するだけで、例えば、照明光学装置による第2および第3の色光のうち少なくともいずれかの色光の結像位置を光路前段側に変更して照明光学装置から第1、第2、および第3の色光のうち少なくとも2つの色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることができる。このため、各光変調装置を照明する第1、第2、第3の色光のうち少なくとも2つの色光の照度が均一な各照明領域の大きさの差を最小にすることができる。例えば、色収差補正光学素子として凸レンズを採用した場合には、従来の構成において凸レンズを追加するだけで、本発明の目的を達成でき、従来の光学系を構成する部材の設計変更を施す必要がない。また、例えば、色収差補正光学素子として凹面鏡を採用した場合には、従来の構成において第2および第3の色光のうち少なくともいずれかの色光を光変調装置に導く反射ミラーを凹面鏡に変更すれば、本発明の目的を達成でき、従来の光学系に別途部材を追加することがなく、プロジェクタの小型化および軽量化を阻害することがない。
本発明のプロジェクタでは、前記第2の色光の波長領域は、前記第1の色光の波長領域よりも短波長側の波長領域であり、前記第3の色光の波長領域は、前記第1の色光の波長領域よりも長波長側の波長領域であり、前記色収差補正光学素子は、前記第2の色光の光路および前記第3の色光の光路のうち少なくともいずれかの光路中に設けられ、前記第2の色光の光路中に設けられる前記色収差補正光学素子は、凹レンズまたは凸面鏡で構成され、前記第3の色光の光路中に設けられる前記色収差補正光学素子は、凸レンズまたは凹面鏡で構成されていることが好ましい。
本発明によれば、第1の色光に対して短波長側の波長領域を有する第2の色光の光路中に凹レンズまたは凸面鏡を配設したり、第1の色光に対して長波長側の波長領域を有する第3の色光の光路中に凸レンズまたは凹面鏡を配設したりするだけで、例えば、照明光学装置から第1、第2、および第3の色光のうち少なくとも2つの色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることができる。このため、各光変調装置を照明する第1、第2、第3の色光のうち少なくとも2つの色光の照度が均一な各照明領域の大きさの差を最小にすることができる。例えば、色収差補正光学素子として凹レンズや凸レンズを採用した場合には、従来の構成において凹レンズや凸レンズを追加するだけで、本発明の目的を達成でき、従来の光学系を構成する部材の設計変更を施す必要がない。また、例えば、色収差補正光学素子として凸面鏡や凹面鏡を採用した場合には、従来の構成において第2および第3の色光のうち少なくともいずれかの色光を光変調装置に導く反射ミラーを凸面鏡や凹面鏡に変更すれば、本発明の目的を達成でき、従来の光学系に別途部材を追加することがなく、プロジェクタの小型化および軽量化を阻害することがない。
本発明によれば、第1の色光に対して短波長側の波長領域を有する第2の色光の光路中に凹レンズまたは凸面鏡を配設したり、第1の色光に対して長波長側の波長領域を有する第3の色光の光路中に凸レンズまたは凹面鏡を配設したりするだけで、例えば、照明光学装置から第1、第2、および第3の色光のうち少なくとも2つの色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることができる。このため、各光変調装置を照明する第1、第2、第3の色光のうち少なくとも2つの色光の照度が均一な各照明領域の大きさの差を最小にすることができる。例えば、色収差補正光学素子として凹レンズや凸レンズを採用した場合には、従来の構成において凹レンズや凸レンズを追加するだけで、本発明の目的を達成でき、従来の光学系を構成する部材の設計変更を施す必要がない。また、例えば、色収差補正光学素子として凸面鏡や凹面鏡を採用した場合には、従来の構成において第2および第3の色光のうち少なくともいずれかの色光を光変調装置に導く反射ミラーを凸面鏡や凹面鏡に変更すれば、本発明の目的を達成でき、従来の光学系に別途部材を追加することがなく、プロジェクタの小型化および軽量化を阻害することがない。
本発明のプロジェクタでは、前記第1の色光の波長領域は、前記第2の色光の波長領域および前記第3の色光の波長領域よりも長波長側の波長領域であり、前記第1から第3の光変調装置の光路前段側には、それぞれ第1、第2、および第3の集光レンズが設けられ、前記色収差補正光学素子は、前記第2の集光レンズおよび前記第3の集光レンズのうち少なくともいずれかの集光レンズで構成され、前記色収差補正光学素子を構成する集光レンズのレンズ面の曲率半径は、前記第1の集光レンズのレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成されていることが好ましい。
本発明によれば、各光変調装置の光路前段にそれぞれ配設される各集光レンズのうち、第1の色光に対して短波長側の波長領域を有する第2の色光の光路および第3の色光の光路のうち少なくともいずれかの光路中に配設される集光レンズのレンズ面の曲率半径を、第1の色光の光路中に配設される第1の集光レンズのレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成するだけで、例えば、照明光学装置による第2および第3の色光のうち少なくともいずれかの色光の結像位置を光路後段側に変更したり照明光学装置による第1の色光の結像位置を光路前段側に変更して照明光学装置から第1、第2、および第3の色光のうち少なくとも2つの色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることができる。このため、各光変調装置を照明する第1、第2、第3の色光のうち少なくとも2つの色光の照度が均一な各照明領域の大きさの差を最小にすることができる。したがって、従来の構成において各光変調装置の光路前段にそれぞれ配設される各集光レンズの形状を変更するだけで本発明の目的を達成でき、従来の光学系に別途部材を追加することがなく、プロジェクタの小型化および軽量化を阻害することがない。
本発明によれば、各光変調装置の光路前段にそれぞれ配設される各集光レンズのうち、第1の色光に対して短波長側の波長領域を有する第2の色光の光路および第3の色光の光路のうち少なくともいずれかの光路中に配設される集光レンズのレンズ面の曲率半径を、第1の色光の光路中に配設される第1の集光レンズのレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成するだけで、例えば、照明光学装置による第2および第3の色光のうち少なくともいずれかの色光の結像位置を光路後段側に変更したり照明光学装置による第1の色光の結像位置を光路前段側に変更して照明光学装置から第1、第2、および第3の色光のうち少なくとも2つの色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることができる。このため、各光変調装置を照明する第1、第2、第3の色光のうち少なくとも2つの色光の照度が均一な各照明領域の大きさの差を最小にすることができる。したがって、従来の構成において各光変調装置の光路前段にそれぞれ配設される各集光レンズの形状を変更するだけで本発明の目的を達成でき、従来の光学系に別途部材を追加することがなく、プロジェクタの小型化および軽量化を阻害することがない。
本発明のプロジェクタでは、前記第1の色光の波長領域は、前記第2の色光の波長領域および前記第3の色光の波長領域よりも短波長側の波長領域であり、前記第1から第3の光変調装置の光路前段側には、それぞれ第1、第2、および第3の集光レンズが設けられ、前記色収差補正光学素子は、前記第2の集光レンズおよび前記第3の集光レンズのうち少なくともいずれかの集光レンズで構成され、前記色収差補正光学素子を構成する集光レンズのレンズ面の曲率半径は、前記第1の集光レンズのレンズ面の曲率半径よりも小さくなるように形成されていることが好ましい。
本発明によれば、各光変調装置の光路前段にそれぞれ配設される各集光レンズのうち、第1の色光に対して長波長側の波長領域を有する第2の色光の光路および第3の色光の光路のうち少なくともいずれかの光路中に配設される集光レンズのレンズ面の曲率半径を、第1の色光の光路中に配設される第1の集光レンズのレンズ面の曲率半径よりも小さくなるように形成するだけで、例えば、照明光学装置による第2および第3の色光のうち少なくともいずれかの色光の結像位置を光路前段側に変更したり照明光学装置による第1の色光の結像位置を光路後段側に変更して照明光学装置から第1、第2、および第3の色光のうち少なくとも2つの色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることができる。このため、各光変調装置を照明する第1、第2、第3の色光のうち少なくとも2つの色光の照度が均一な各照明領域の大きさの差を最小にすることができる。したがって、従来の構成において各光変調装置の光路前段にそれぞれ配設される各集光レンズの形状を変更するだけで本発明の目的を達成でき、従来の光学系に別途部材を追加することがなく、プロジェクタの小型化および軽量化を阻害することがない。
本発明によれば、各光変調装置の光路前段にそれぞれ配設される各集光レンズのうち、第1の色光に対して長波長側の波長領域を有する第2の色光の光路および第3の色光の光路のうち少なくともいずれかの光路中に配設される集光レンズのレンズ面の曲率半径を、第1の色光の光路中に配設される第1の集光レンズのレンズ面の曲率半径よりも小さくなるように形成するだけで、例えば、照明光学装置による第2および第3の色光のうち少なくともいずれかの色光の結像位置を光路前段側に変更したり照明光学装置による第1の色光の結像位置を光路後段側に変更して照明光学装置から第1、第2、および第3の色光のうち少なくとも2つの色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることができる。このため、各光変調装置を照明する第1、第2、第3の色光のうち少なくとも2つの色光の照度が均一な各照明領域の大きさの差を最小にすることができる。したがって、従来の構成において各光変調装置の光路前段にそれぞれ配設される各集光レンズの形状を変更するだけで本発明の目的を達成でき、従来の光学系に別途部材を追加することがなく、プロジェクタの小型化および軽量化を阻害することがない。
本発明のプロジェクタでは、前記第2の色光の波長領域は、前記第1の色光の波長領域よりも短波長側の波長領域であり、前記第3の色光の波長領域は、前記第1の色光の波長領域よりも長波長側の波長領域であり、前記第1から第3の光変調装置の光路前段側には、それぞれ第1、第2、および第3の集光レンズが設けられ、前記色収差補正光学素子は、前記第2の集光レンズおよび前記第3の集光レンズのうち少なくともいずれかの集光レンズで構成され、前記第2の集光レンズで前記色収差補正光学素子を構成する場合には、前記第2の集光レンズのレンズ面の曲率半径は、前記第1の集光レンズのレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成され、前記第3の集光レンズで前記色収差補正光学素子を構成する場合には、前記第3の集光レンズのレンズ面の曲率半径は、前記第1の集光レンズのレンズ面の曲率半径よりも小さくなるように形成されていることが好ましい。
本発明によれば、各光変調装置の光路前段にそれぞれ配設される各集光レンズのうち、第1の色光に対して短波長側の波長領域を有する第2の色光の光路中に配設される集光レンズのレンズ面の曲率半径を第1の色光の光路中に配設される第1の集光レンズのレンズ面の曲率半径よりも大きく形成したり、第1の色光に対して長波長側の波長領域を有する第3の色光の光路中に配設される集光レンズのレンズ面の曲率半径を第1の集光レンズのレンズ面の曲率半径よりも小さく形成したりするだけで、例えば、照明光学装置から第1、第2、および第3の色光のうち少なくとも2つの色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることができる。このため、各光変調装置を照明する第1、第2、第3の色光のうち少なくとも2つの色光の照度が均一な各照明領域の大きさの差を最小にすることができる。したがって、従来の構成において各光変調装置の光路前段にそれぞれ配設される各集光レンズの形状を変更するだけで本発明の目的を達成でき、従来の光学系に別途部材を追加することがなく、プロジェクタの小型化および軽量化を阻害することがない。
本発明によれば、各光変調装置の光路前段にそれぞれ配設される各集光レンズのうち、第1の色光に対して短波長側の波長領域を有する第2の色光の光路中に配設される集光レンズのレンズ面の曲率半径を第1の色光の光路中に配設される第1の集光レンズのレンズ面の曲率半径よりも大きく形成したり、第1の色光に対して長波長側の波長領域を有する第3の色光の光路中に配設される集光レンズのレンズ面の曲率半径を第1の集光レンズのレンズ面の曲率半径よりも小さく形成したりするだけで、例えば、照明光学装置から第1、第2、および第3の色光のうち少なくとも2つの色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることができる。このため、各光変調装置を照明する第1、第2、第3の色光のうち少なくとも2つの色光の照度が均一な各照明領域の大きさの差を最小にすることができる。したがって、従来の構成において各光変調装置の光路前段にそれぞれ配設される各集光レンズの形状を変更するだけで本発明の目的を達成でき、従来の光学系に別途部材を追加することがなく、プロジェクタの小型化および軽量化を阻害することがない。
本発明のプロジェクタでは、前記第2の色光の波長領域は、前記第1の色光の波長領域よりも短波長側の波長領域であり、前記第1から第3の光変調装置の光路前段側には、それぞれ第1、第2、および第3の集光レンズが設けられ、前記色収差補正光学素子は、前記第1の色光の光路中において前記第1の集光レンズより光路前段側に設けられた第1の凸レンズと、前記第2の色光の光路中において前記第2の集光レンズの光路前段側に設けられた第2の凸レンズとを備え、前記第2の凸レンズのレンズ面の曲率半径は、前記第1の凸レンズのレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成されていることが好ましい。
本発明によれば、第1および第2の集光レンズの光路前段にそれぞれ第1および第2の凸レンズを配設し、第1の色光に対して短波長側の波長領域を有する第2の色光の光路中に配設される第2の凸レンズのレンズ面の曲率半径を、第1の凸レンズのレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成するだけで、例えば、照明光学装置による第1および第2の色光の結像位置をそれぞれ光路前段側に変更して照明光学装置から第1、第2、および第3の色光のうち少なくとも2つの色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることができる。このため、各光変調装置を照明する第1、第2、第3の色光のうち少なくとも2つの色光の照度が均一な各照明領域の大きさの差を最小にすることができる。したがって、従来の構成において第1および第2の凸レンズを追加するだけで、本発明の目的を達成でき、従来の光学系を構成する部材の設計変更を施す必要がない。
本発明によれば、第1および第2の集光レンズの光路前段にそれぞれ第1および第2の凸レンズを配設し、第1の色光に対して短波長側の波長領域を有する第2の色光の光路中に配設される第2の凸レンズのレンズ面の曲率半径を、第1の凸レンズのレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成するだけで、例えば、照明光学装置による第1および第2の色光の結像位置をそれぞれ光路前段側に変更して照明光学装置から第1、第2、および第3の色光のうち少なくとも2つの色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることができる。このため、各光変調装置を照明する第1、第2、第3の色光のうち少なくとも2つの色光の照度が均一な各照明領域の大きさの差を最小にすることができる。したがって、従来の構成において第1および第2の凸レンズを追加するだけで、本発明の目的を達成でき、従来の光学系を構成する部材の設計変更を施す必要がない。
本発明のプロジェクタでは、前記第2の色光の波長領域は、前記第1の色光の波長領域よりも短波長側の波長領域であり、前記第3の色光の波長領域は、前記第2の色光の波長領域よりも短波長側の波長領域であり、前記第1から第3の光変調装置の光路前段側には、それぞれ第1、第2、および第3の集光レンズが設けられ、前記色収差補正光学素子は、前記第1の色光の光路中において前記第1の集光レンズより光路前段側に設けられた第1の凸レンズと、前記第2の光路中において前記第2の集光レンズの光路前段側に設けられた第2の凸レンズと、前記第3の光路中において前記第3の集光レンズの光路前段側に設けられた第3の凸レンズとを備え、前記第2の凸レンズのレンズ面の曲率半径は、前記第1の凸レンズのレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成され、前記第3の凸レンズのレンズ面の曲率半径は、前記第2の凸レンズのレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成されていることが好ましい。
本発明によれば、第1から第3の集光レンズの光路前段にそれぞれ第1から第3の凸レンズを配設し、第1の色光に対して短波長側の波長領域を有する第2の色光の光路中に配設される第2の凸レンズのレンズ面の曲率半径を第1の凸レンズのレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成し、さらに、第2の色光に対して短波長側の波長領域を有する第3の色光の光路中に配設される第3の凸レンズのレンズ面の曲率半径を第2の凸レンズのレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成するだけで、例えば、照明光学装置による第1ないし第3の色光の結像位置をそれぞれ光路前段側に変更して照明光学装置から第1、第2、および第3の色光のうち少なくとも2つの色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることができる。このため、各光変調装置を照明する第1、第2、第3の色光のうち少なくとも2つの色光の照度が均一な各照明領域の大きさの差を最小にすることができる。したがって、従来の構成において第1から第3の凸レンズを追加するだけで、本発明の目的を達成でき、従来の光学系を構成する部材の設計変更を施す必要がない。
本発明によれば、第1から第3の集光レンズの光路前段にそれぞれ第1から第3の凸レンズを配設し、第1の色光に対して短波長側の波長領域を有する第2の色光の光路中に配設される第2の凸レンズのレンズ面の曲率半径を第1の凸レンズのレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成し、さらに、第2の色光に対して短波長側の波長領域を有する第3の色光の光路中に配設される第3の凸レンズのレンズ面の曲率半径を第2の凸レンズのレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成するだけで、例えば、照明光学装置による第1ないし第3の色光の結像位置をそれぞれ光路前段側に変更して照明光学装置から第1、第2、および第3の色光のうち少なくとも2つの色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることができる。このため、各光変調装置を照明する第1、第2、第3の色光のうち少なくとも2つの色光の照度が均一な各照明領域の大きさの差を最小にすることができる。したがって、従来の構成において第1から第3の凸レンズを追加するだけで、本発明の目的を達成でき、従来の光学系を構成する部材の設計変更を施す必要がない。
[図1]図1は、第1実施形態におけるプロジェクタを模式的に示す平面図である。
[図2]図2は、前記実施形態における凹レンズを光路中に設けない状態での青色光の結像位置、および緑色光の結像位置を模式的に示す図である。
[図3]図3は、前記実施形態における凹レンズを光路中に設けない状態での青色光の照度が均一な照明領域、および緑色光の照度が均一な照明領域を模式的に示す図である。
[図4]図4は、前記実施形態における凹レンズを青色光の光路中に設けることで青色光の結像位置を緑色光の結像位置に合わせた状態を模式的に示す図である。
[図5]図5は、前記実施形態における凹レンズを青色光の光路中に設けた状態での青色光の照度が均一な照明領域、および緑色光の照度が均一な照明領域を模式的に示す図である。
[図6]図6は、第2実施形態におけるプロジェクタを模式的に示す平面図である。
[図7]図7は、第3実施形態におけるプロジェクタを模式的に示す平面図である。
[図8]図8は、前記実施形態における第1レンズアレイ、第2レンズアレイ、重畳レンズ、フィールドレンズ、液晶パネルにおいて、緑色光と青色光のフィールドレンズのレンズ面の曲率半径を比較する図である。
[図9]図9は、第4実施形態におけるプロジェクタを模式的に示す平面図である。
[図10]図10は、前記実施形態における凸レンズを緑色光の光路中に設けることで緑色光の結像位置を青色光の結像位置に合わせた状態を模式的に示す図である。
[図11]図11は、第5実施形態におけるプロジェクタを模式的に示す平面図である。
[図12]図12は、前記実施形態における第1レンズアレイ、第2レンズアレイ、重畳レンズ、フィールドレンズ、液晶パネルにおいて、緑色光と青色光のフィールドレンズのレンズ面の曲率半径を比較する図である。
[図13]図13は、第6実施形態におけるプロジェクタを模式的に示す平面図である。
[図14]図14は、第7実施形態におけるプロジェクタを模式的に示す平面図である。
[図15]図15は、第8実施形態におけるプロジェクタを模式的に示す平面図である。
[図2]図2は、前記実施形態における凹レンズを光路中に設けない状態での青色光の結像位置、および緑色光の結像位置を模式的に示す図である。
[図3]図3は、前記実施形態における凹レンズを光路中に設けない状態での青色光の照度が均一な照明領域、および緑色光の照度が均一な照明領域を模式的に示す図である。
[図4]図4は、前記実施形態における凹レンズを青色光の光路中に設けることで青色光の結像位置を緑色光の結像位置に合わせた状態を模式的に示す図である。
[図5]図5は、前記実施形態における凹レンズを青色光の光路中に設けた状態での青色光の照度が均一な照明領域、および緑色光の照度が均一な照明領域を模式的に示す図である。
[図6]図6は、第2実施形態におけるプロジェクタを模式的に示す平面図である。
[図7]図7は、第3実施形態におけるプロジェクタを模式的に示す平面図である。
[図8]図8は、前記実施形態における第1レンズアレイ、第2レンズアレイ、重畳レンズ、フィールドレンズ、液晶パネルにおいて、緑色光と青色光のフィールドレンズのレンズ面の曲率半径を比較する図である。
[図9]図9は、第4実施形態におけるプロジェクタを模式的に示す平面図である。
[図10]図10は、前記実施形態における凸レンズを緑色光の光路中に設けることで緑色光の結像位置を青色光の結像位置に合わせた状態を模式的に示す図である。
[図11]図11は、第5実施形態におけるプロジェクタを模式的に示す平面図である。
[図12]図12は、前記実施形態における第1レンズアレイ、第2レンズアレイ、重畳レンズ、フィールドレンズ、液晶パネルにおいて、緑色光と青色光のフィールドレンズのレンズ面の曲率半径を比較する図である。
[図13]図13は、第6実施形態におけるプロジェクタを模式的に示す平面図である。
[図14]図14は、第7実施形態におけるプロジェクタを模式的に示す平面図である。
[図15]図15は、第8実施形態におけるプロジェクタを模式的に示す平面図である。
1,1A,1B,1C,1D,1E,1F,1G・・・プロジェクタ、3,3A,3B,3C,3D,3E,3F,3G・・・光学装置、4・・・投射レンズ(投射光学装置)、10・・・光源装置、20,20C,20F,20G・・・照明光学装置、30・・・色分離光学装置、33´・・・凸面鏡(色収差補正光学素子)、41R,41G,41B・・・フィールドレンズ(集光レンズ)、41B´・・・フィールドレンズ(集光レンズ、色収差補正光学素子)、41G´・・・フィールドレンズ(集光レンズ、色収差補正光学素子)、42,42R,42G,42B・・・液晶パネル(光変調装置)、45・・・クロスダイクロイックプリズム(色合成光学装置)、50,50D・・・凹レンズ(色収差補正光学素子)、50C,52,53,54,55・・・凸レンズ(色収差補正光学素子)、LB,LG・・・レンズ面。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクタの構成〕
プロジェクタ1は、光源から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成し、スクリーン上に拡大投射する。このプロジェクタ1は、図1に示すように、外装ケース2と、光学装置3と、投射光学装置としての投射レンズ4とを備える。
なお、図1において、図示は省略するが、外装ケース2内において、光学装置3および投射レンズ4以外の空間には、プロジェクタ1内を冷却する冷却ユニット、プロジェクタ1内の各構成部材に電力を供給する電源ユニット、および、光学装置3および前記冷却ユニット等を駆動制御する制御基板等が配置されるものとする。
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクタの構成〕
プロジェクタ1は、光源から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成し、スクリーン上に拡大投射する。このプロジェクタ1は、図1に示すように、外装ケース2と、光学装置3と、投射光学装置としての投射レンズ4とを備える。
なお、図1において、図示は省略するが、外装ケース2内において、光学装置3および投射レンズ4以外の空間には、プロジェクタ1内を冷却する冷却ユニット、プロジェクタ1内の各構成部材に電力を供給する電源ユニット、および、光学装置3および前記冷却ユニット等を駆動制御する制御基板等が配置されるものとする。
外装ケース2は、合成樹脂等から構成され、光学装置3および投射レンズ4を内部に収納配置する全体略直方体状に形成されている。この外装ケース2は、図示は省略するが、プロジェクタ1の天面、前面、背面、および側面等をそれぞれ構成するアッパーケースと、プロジェクタ1の底面、前面、側面、および背面等をそれぞれ構成するロアーケースとで構成され、前記アッパーケースおよび前記ロアーケースは互いにねじ等で固定されている。
なお、外装ケース2は、合成樹脂製に限らず、その他の材料にて形成してもよく、例えば、金属等により構成してもよい。
なお、外装ケース2は、合成樹脂製に限らず、その他の材料にて形成してもよく、例えば、金属等により構成してもよい。
光学装置3は、光源から射出された光束を、光学的に処理して画像情報に対応して光学像(カラー画像)を形成するものである。この光学装置3は、図1に示すように、外装ケース2の背面に沿って延出するとともに、外装ケース2の側面に沿って延出する平面視略L字形状を有している。なお、この光学装置3の詳細な構成については、後述する。
投射レンズ4は、複数のレンズが組み合わされた組レンズとして構成される。そして、この投射レンズ4は、光学装置3にて形成された光学像(カラー画像)を図示しないスクリーン上に拡大投射する。
投射レンズ4は、複数のレンズが組み合わされた組レンズとして構成される。そして、この投射レンズ4は、光学装置3にて形成された光学像(カラー画像)を図示しないスクリーン上に拡大投射する。
〔光学装置の構成〕
光学装置3は、図1に示すように、光源装置10と、照明光学装置20と、色分離光学装置30と、リレー光学系35と、電気光学装置40と、色収差補正光学素子としての凹レンズ50とを備えて構成され、照明光学装置20、色分離光学装置30、およびリレー光学系35を構成する光学素子は、所定の照明光軸Aが設定された光学部品用筐体60内に位置調整されて収納されている。
光学装置3は、図1に示すように、光源装置10と、照明光学装置20と、色分離光学装置30と、リレー光学系35と、電気光学装置40と、色収差補正光学素子としての凹レンズ50とを備えて構成され、照明光学装置20、色分離光学装置30、およびリレー光学系35を構成する光学素子は、所定の照明光軸Aが設定された光学部品用筐体60内に位置調整されて収納されている。
光源装置10は、光源ランプから射出された光束を一定方向に揃えて射出し、電気光学装置40を照明するものである。この光源装置10は、図1に示すように、光源ランプ11と、楕円面リフレクタ12と、平行化凹レンズ13とを備えている。そして、光源ランプ11から放射された光束は、楕円面リフレクタ12により装置前方側に収束光として射出され、平行化凹レンズ13によって平行化され、照明光学装置20に射出される。ここで、光源ランプ11としては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、高圧水銀ランプが多用される。さらに、楕円面リフレクタ12および平行化凹レンズ13の代わりに、放物面鏡を用いてもよい。
照明光学装置20は、光源装置10から射出された光束を電気光学装置40の後述する液晶パネルの画像形成領域上に結像させる。この照明光学装置20は、図1に示すように、第1レンズアレイ21と、第2レンズアレイ22と、偏光変換素子23と、重畳レンズ24とを備えている。
第1レンズアレイ21は、光源ランプ11から射出された光束を複数の部分光束に分割するものであり、照明光軸Aと直交する面内にマトリクス状に配列される複数の小レンズを備えて構成される。
第2レンズアレイ22は、前述した第1レンズアレイ21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21と同様に照明光軸Aに直交する面内にマトリクス状に配列される複数の小レンズを備えた構成であるが、集光を目的としているため、各小レンズの輪郭形状が電気光学装置40の後述する液晶パネルの画像形成領域の形状と対応している必要はない。
第1レンズアレイ21は、光源ランプ11から射出された光束を複数の部分光束に分割するものであり、照明光軸Aと直交する面内にマトリクス状に配列される複数の小レンズを備えて構成される。
第2レンズアレイ22は、前述した第1レンズアレイ21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21と同様に照明光軸Aに直交する面内にマトリクス状に配列される複数の小レンズを備えた構成であるが、集光を目的としているため、各小レンズの輪郭形状が電気光学装置40の後述する液晶パネルの画像形成領域の形状と対応している必要はない。
偏光変換素子23は、第1レンズアレイ21により分割された各部分光束の偏光方向を略一方向の直線偏光に揃える。
この偏光変換素子23は、図示を略したが、照明光軸Aに対して傾斜配置される偏光分離膜および反射ミラーを交互に配列した構成を具備する。偏光分離膜は、各部分光束に含まれるP偏光光束およびS偏光光束のうち、一方の偏光光束を透過し、他方の偏光光束を反射する。反射された他方の偏光光束は、反射ミラーによって曲折され、一方の偏光光束の射出方向、すなわち照明光軸Aに沿った方向に射出される。射出された偏光光束のいずれかは、偏光変換素子23の光束射出面に設けられる位相差板によって偏光変換され、略全ての偏光光束の偏光方向が揃えられる。このような偏光変換素子23を用いることにより、光源ランプ11から射出される光束を、略一方向の偏光光束に揃えることができるため、電気光学装置40で利用する光源光の利用率を向上できる。
重畳レンズ24は、第1レンズアレイ21、第2レンズアレイ22、および偏光変換素子23を経た複数の部分光束を集光して電気光学装置40の後述する液晶パネルの画像形成領域上に重畳させる光学素子である。
以上のように、光源装置10からはその照明光軸Aに垂直な面内において不均一な照度を有する光束が射出されているが、第1レンズアレイ21、第2レンズアレイ22、および重畳レンズ24を備えるインテグレータ照明系を用いることにより照明領域内は均一な照度で照明される。
この偏光変換素子23は、図示を略したが、照明光軸Aに対して傾斜配置される偏光分離膜および反射ミラーを交互に配列した構成を具備する。偏光分離膜は、各部分光束に含まれるP偏光光束およびS偏光光束のうち、一方の偏光光束を透過し、他方の偏光光束を反射する。反射された他方の偏光光束は、反射ミラーによって曲折され、一方の偏光光束の射出方向、すなわち照明光軸Aに沿った方向に射出される。射出された偏光光束のいずれかは、偏光変換素子23の光束射出面に設けられる位相差板によって偏光変換され、略全ての偏光光束の偏光方向が揃えられる。このような偏光変換素子23を用いることにより、光源ランプ11から射出される光束を、略一方向の偏光光束に揃えることができるため、電気光学装置40で利用する光源光の利用率を向上できる。
重畳レンズ24は、第1レンズアレイ21、第2レンズアレイ22、および偏光変換素子23を経た複数の部分光束を集光して電気光学装置40の後述する液晶パネルの画像形成領域上に重畳させる光学素子である。
以上のように、光源装置10からはその照明光軸Aに垂直な面内において不均一な照度を有する光束が射出されているが、第1レンズアレイ21、第2レンズアレイ22、および重畳レンズ24を備えるインテグレータ照明系を用いることにより照明領域内は均一な照度で照明される。
色分離光学装置30は、2枚のダイクロイックミラー31,32と、反射ミラー33とを備え、ダイクロイックミラー31,32により照明光学装置20から射出された複数の部分光束を、赤の波長領域(例えば、580〜750nm程度)を有する赤色光、緑の波長領域(例えば、500〜580nm程度)を有する緑色光、および青の波長領域(例えば、400〜500nm程度)を有する青色光の3色の色光に分離する機能を具備する。
ダイクロイックミラー31,32は、基板上に、所定の波長領域の光束を反射し、他の波長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り、光路前段に配置されるダイクロイックミラー31は、青色光を反射し、その他の色光を透過するミラーである。光路後段に配置されるダイクロイックミラー32は、緑色光を反射し、赤色光を透過するミラーである。
ダイクロイックミラー31,32は、基板上に、所定の波長領域の光束を反射し、他の波長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り、光路前段に配置されるダイクロイックミラー31は、青色光を反射し、その他の色光を透過するミラーである。光路後段に配置されるダイクロイックミラー32は、緑色光を反射し、赤色光を透過するミラーである。
リレー光学系35は、入射側レンズ36と、リレーレンズ38と、反射ミラー37,39とを備え、色分離光学装置30を構成するダイクロイックミラー32を透過した赤色光を電気光学装置40まで導く機能を有している。なお、赤色光の光路にこのようなリレー光学系35が設けられているのは、赤色光の光路の幾何学的長さが他の色光の光路の幾何学的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。本例においては赤色光の光路の幾何学的長さが長いのでこのような構成とされているが青色光の光路の幾何学的長さを長くする構成も考えられる。
前述したダイクロイックミラー31により分離された青色光は、反射ミラー33により曲折された後、集光レンズとしてのフィールドレンズ41Bを介して電気光学装置40に供給される。また、ダイクロイックミラー32により分離された緑色光は、そのまま集光レンズとしてのフィールドレンズ41Gを介して電気光学装置40に供給される。さらに、赤色光は、リレー光学系35を構成するレンズ36,38および反射ミラー37,39により集光、曲折されて集光レンズとしてのフィールドレンズ41Rを介して電気光学装置40に供給される。なお、電気光学装置40の各色光の光路前段に設けられるフィールドレンズ41R,41G,41Bは、第2レンズアレイ22から射出された各部分光束を、照明光軸A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。
電気光学装置40は、入射した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る。この電気光学装置40は、3つの光変調装置としての液晶パネル42(赤色光用の液晶パネルを42R、緑色光用の液晶パネルを42G、青色光用の液晶パネルを42Bとする)と、これら液晶パネル42の光路前段および光路後段にそれぞれ配置される入射側偏光板43および射出側偏光板44と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム45とを備える。
入射側偏光板43は、偏光変換素子23で偏光方向が略一方向に揃えられた各色光が入射され、入射された光束のうち、偏光変換素子23で揃えられた光束の偏光軸と略同一方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。この入射側偏光板43は、例えば、サファイアガラスまたは水晶等の透光性基板上に偏光膜が貼付された構成を有している。
入射側偏光板43は、偏光変換素子23で偏光方向が略一方向に揃えられた各色光が入射され、入射された光束のうち、偏光変換素子23で揃えられた光束の偏光軸と略同一方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。この入射側偏光板43は、例えば、サファイアガラスまたは水晶等の透光性基板上に偏光膜が貼付された構成を有している。
液晶パネル42は、具体的な図示は省略するが、1対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有し、図示しない制御基板から出力される駆動信号に応じて、画面表示エリア内にある前記液晶の配向状態が制御され、入射側偏光板43から射出された偏光光束の偏光方向を変調する。
射出側偏光板44は、入射側偏光板43と略同様の構成であり、液晶パネル42の画面表示エリアから射出された光束のうち、入射側偏光板43における光束の透過軸と直交する偏光軸を有する光束のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。
クロスダイクロイックプリズム45は、射出側偏光板44から射出された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45は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、2つの誘電体多層膜が形成されている。これら誘電体多層膜は、液晶パネル42R,42Bから射出され射出側偏光板44を介した各色光を反射し、液晶パネル42Gから射出され射出側偏光板44を介した色光を透過する。このようにして、各液晶パネル42R,42G,42Bにて変調された各色光が合成されてカラー画像が形成される。
射出側偏光板44は、入射側偏光板43と略同様の構成であり、液晶パネル42の画面表示エリアから射出された光束のうち、入射側偏光板43における光束の透過軸と直交する偏光軸を有する光束のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。
クロスダイクロイックプリズム45は、射出側偏光板44から射出された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45は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、2つの誘電体多層膜が形成されている。これら誘電体多層膜は、液晶パネル42R,42Bから射出され射出側偏光板44を介した各色光を反射し、液晶パネル42Gから射出され射出側偏光板44を介した色光を透過する。このようにして、各液晶パネル42R,42G,42Bにて変調された各色光が合成されてカラー画像が形成される。
凹レンズ50は、ダイクロイックミラー31と反射ミラー33との間の青色光の光路中に配設され、青色光の結像位置を光路後段側に変更するものである。
なお、重畳レンズ24から液晶パネル42Bに至る青色光Bの光路の幾何学的長さ、および重畳レンズ24から液晶パネル42Gに至る緑色光Gの光路の幾何学的長さは、同一に設定されているため、図2では重畳レンズ24を介した青色光Bおよび緑色光Gの光路を比較可能に示している。また、図2では、説明の便宜上、偏光変換素子23、重畳レンズ24から液晶パネル42(42G,42B)までに配設されるダイクロイックミラー31,32、反射ミラー33、フィールドレンズ41G,41B、および入射側偏光板43を省略している。
重畳レンズ24での屈折率は、波長(色)によって異なる。例えば、緑の波長領域における重畳レンズ24での屈折率に対して、青の波長領域における重畳レンズ24での屈折率は大きいものとなる。このため、青色光Bの結像位置FBは、図2に示すように、緑色光Gの結像位置FGに対して光路前段側に形成されることとなる。つまり、重畳レンズ24から青色光Bの結像位置FBまでの光学的長さと重畳レンズ24から緑色光Gの結像位置FGまでの光学的長さとは異なる。
なお、重畳レンズ24から液晶パネル42Bに至る青色光Bの光路の幾何学的長さ、および重畳レンズ24から液晶パネル42Gに至る緑色光Gの光路の幾何学的長さは、同一に設定されているため、図2では重畳レンズ24を介した青色光Bおよび緑色光Gの光路を比較可能に示している。また、図2では、説明の便宜上、偏光変換素子23、重畳レンズ24から液晶パネル42(42G,42B)までに配設されるダイクロイックミラー31,32、反射ミラー33、フィールドレンズ41G,41B、および入射側偏光板43を省略している。
重畳レンズ24での屈折率は、波長(色)によって異なる。例えば、緑の波長領域における重畳レンズ24での屈折率に対して、青の波長領域における重畳レンズ24での屈折率は大きいものとなる。このため、青色光Bの結像位置FBは、図2に示すように、緑色光Gの結像位置FGに対して光路前段側に形成されることとなる。つまり、重畳レンズ24から青色光Bの結像位置FBまでの光学的長さと重畳レンズ24から緑色光Gの結像位置FGまでの光学的長さとは異なる。
上述したように、青色光Bの結像位置FBが緑色光Gの結像位置FGよりも光路前段に形成されることにより、青色光Bの照度が均一な照明領域ABは、図3に示すように、緑色光Gの照度が均一な照明領域AGよりも小さくなる。つまり、第1レンズアレイ21の小レンズL1,L2,L3等(図2)の像が液晶パネル42上に重畳されるとき、緑色光Gでは、重なりが一致するのに対し、青色光Bでは重なりが上下左右にずれてしまうため、全て重なっている均一な領域が小さくなる。
このため、光学設計する際には、緑色光Gの結像位置FGを液晶パネル42の配置位置(画像形成領域)に略合致させる照明光学装置20を用いた場合は、図2に示すように青色光Bの結像位置FBを液晶パネル42Bの配置位置に合わせるように変える必要がある。単に、液晶パネル42Bの位置を結像位置FBの位置に移動するように照明光学装置を設計した場合には、図3に示すように、緑色光Gの照度が均一な照明領域AGが青色光Bの照度が均一な照明領域ABよりも大きくなる。そして、青色光Bの照度が均一な照明領域ABと緑色光Gの照度が均一な照明領域AGの差分だけ、液晶パネル42Gにて利用されない非利用光領域AG1が形成されることとなる。
このため、光学設計する際には、緑色光Gの結像位置FGを液晶パネル42の配置位置(画像形成領域)に略合致させる照明光学装置20を用いた場合は、図2に示すように青色光Bの結像位置FBを液晶パネル42Bの配置位置に合わせるように変える必要がある。単に、液晶パネル42Bの位置を結像位置FBの位置に移動するように照明光学装置を設計した場合には、図3に示すように、緑色光Gの照度が均一な照明領域AGが青色光Bの照度が均一な照明領域ABよりも大きくなる。そして、青色光Bの照度が均一な照明領域ABと緑色光Gの照度が均一な照明領域AGの差分だけ、液晶パネル42Gにて利用されない非利用光領域AG1が形成されることとなる。
凹レンズ50を青色光Bの光路中に設けた場合には、青色光Bの結像位置は、図4に示すように、凹レンズ50により青色光Bが屈折して上述した結像位置FBよりも光路後段に変更され結像位置FB´となる。そして、青色光Bの結像位置FB´は、緑色光Gの結像位置FGと略一致する。つまり、重畳レンズ24から射出され凹レンズ50により変更された青色光Bの結像位置FB´までの光学的長さと重畳レンズ24から緑色光Gの結像位置FGまでの光学的長さとは略一致する。すなわち、凹レンズ50は、重畳レンズ24の光学特性(緑色光および青色光の色収差)に応じて設計されている。
そして、図4に示すように青色光Bの結像位置FB´および緑色光Gの結像位置FGを液晶パネル42(42G,42B)の配置位置に合せることで、図5に示すように青色光の照度が均一な照明領域AB´および緑色光の照度が均一な照明領域AGが液晶パネル42(42G,42B)の画像形成領域Arに略一致する。
このように設定した場合には、青色光の照明領域AB´の大きさと緑色光の照明領域AGの大きさとの差が最小となるため、上述した非利用光領域AG1を最小に設定できる。
なお、具体的な説明を省略するが、赤色光の結像位置はリレー光学系35により液晶パネル42Rの配置位置に一致するように設定され、赤色光の照度が均一な照明領域は液晶パネル42の画像形成領域Arと略一致するように設定されている。
また、凹レンズ50は、色収差の補正であるため、曲率半径の大きなレンズでよく、研磨のほか、板ガラスを熱プレスで作成したり、プラスチックを使用するなど容易に作成が可能である。
そして、図4に示すように青色光Bの結像位置FB´および緑色光Gの結像位置FGを液晶パネル42(42G,42B)の配置位置に合せることで、図5に示すように青色光の照度が均一な照明領域AB´および緑色光の照度が均一な照明領域AGが液晶パネル42(42G,42B)の画像形成領域Arに略一致する。
このように設定した場合には、青色光の照明領域AB´の大きさと緑色光の照明領域AGの大きさとの差が最小となるため、上述した非利用光領域AG1を最小に設定できる。
なお、具体的な説明を省略するが、赤色光の結像位置はリレー光学系35により液晶パネル42Rの配置位置に一致するように設定され、赤色光の照度が均一な照明領域は液晶パネル42の画像形成領域Arと略一致するように設定されている。
また、凹レンズ50は、色収差の補正であるため、曲率半径の大きなレンズでよく、研磨のほか、板ガラスを熱プレスで作成したり、プラスチックを使用するなど容易に作成が可能である。
上述した第1実施形態においては、光学装置3において、凹レンズ50を青色光Bの光路中に配設することで、青色光Bの結像位置FB´と緑色光Gの結像位置FGとを略一致させるとともに、青色光Bの照度が均一な照明領域AB´の大きさと緑色光Gの照度が均一な照明領域AGの大きさとを最小に設定できる。このため、各結像位置FG、FB´を液晶パネル42(42G,42B)の配置位置に合わせることで、液晶パネル42にて利用されない非利用光領域AG1を最小に設定できる。したがって、光源装置10から射出された光束の利用効率の向上が図れる。
また、色収差補正光学素子が凹レンズ50で構成されているので、汎用のプロジェクタを構成する光学装置に凹レンズ50を追加しても上述したような光の利用効率の向上が図れる。したがって、汎用のプロジェクタの光学系を構成する部材の設計変更を施さなくても、低コストで光の利用効率の向上が図れる。
そして、プロジェクタ1は、光の利用効率の向上が図れる光学装置3を備えているので、投射レンズ4にて拡大投射されるカラー画像をより鮮明に投影できる。
また、色収差補正光学素子が凹レンズ50で構成されているので、汎用のプロジェクタを構成する光学装置に凹レンズ50を追加しても上述したような光の利用効率の向上が図れる。したがって、汎用のプロジェクタの光学系を構成する部材の設計変更を施さなくても、低コストで光の利用効率の向上が図れる。
そして、プロジェクタ1は、光の利用効率の向上が図れる光学装置3を備えているので、投射レンズ4にて拡大投射されるカラー画像をより鮮明に投影できる。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施形態のプロジェクタ1Aでは、図6に示すように、光学装置3Aにおいて、前記第1実施形態で説明した凹レンズ50が省略され、前記第1実施形態で説明した反射ミラー33を色収差補正光学素子としての凸面鏡33´に変更している。凹レンズ50を設けない点、反射ミラー33を凸面鏡33´に変更する点以外は、前記第1実施形態と同様の構成である。
次に、本発明の第2実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施形態のプロジェクタ1Aでは、図6に示すように、光学装置3Aにおいて、前記第1実施形態で説明した凹レンズ50が省略され、前記第1実施形態で説明した反射ミラー33を色収差補正光学素子としての凸面鏡33´に変更している。凹レンズ50を設けない点、反射ミラー33を凸面鏡33´に変更する点以外は、前記第1実施形態と同様の構成である。
このように前記第1実施形態で説明した反射ミラー33を凸面鏡33´とすることで、図示は省略するが、前記第1実施形態で説明した凹レンズ50と略同様に、重畳レンズ24による青色光の結像位置を光路後段側に変更させている。
そして、前記第1実施形態と同様に、青色光の結像位置を緑色光の結像位置に略一致させるとともに、これら結像位置を液晶パネル42(42G,42B)の配置位置に合わせることで、青色光の照度が均一な照明領域および緑色光の照度が均一な照明領域の双方を、液晶パネル42(42G,42B)の画像形成領域に略一致させている。すなわち、凸面鏡33´は、重畳レンズ24の光学特性(緑色光および青色光の色収差)に応じて設計されている。
そして、前記第1実施形態と同様に、青色光の結像位置を緑色光の結像位置に略一致させるとともに、これら結像位置を液晶パネル42(42G,42B)の配置位置に合わせることで、青色光の照度が均一な照明領域および緑色光の照度が均一な照明領域の双方を、液晶パネル42(42G,42B)の画像形成領域に略一致させている。すなわち、凸面鏡33´は、重畳レンズ24の光学特性(緑色光および青色光の色収差)に応じて設計されている。
上述した第2実施形態においては、前記第1実施形態と比較して、凸面鏡33´により、青色光の結像位置を光路後段側に変更し、緑色光の照度が均一な照明領域の大きさに対して青色光の照度が均一な照明領域の大きさが略同一となるように変更できる。したがって、従来の構成において色分離光学装置30で分離された青色光を液晶パネルに導く反射ミラーを凸面鏡33´に変更するだけで、光の利用効率の向上が図れ、前記第1実施形態で説明した凹レンズ50等の部材を別途設けることなく、光学装置3Aの小型化および軽量化を阻害することがない。
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施形態のプロジェクタ1Bでは、図7に示すように、光学装置3Bにおいて、前記第1実施形態で説明した凹レンズ50が省略され、前記第1実施形態で説明したフィールドレンズ41G,41B´のレンズ面の曲率半径を異なるように形成している。凹レンズ50を設けない点、フィールドレンズ41B´の形状が異なる点以外は、前記第1実施形態と同様の構成である。
次に、本発明の第3実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施形態のプロジェクタ1Bでは、図7に示すように、光学装置3Bにおいて、前記第1実施形態で説明した凹レンズ50が省略され、前記第1実施形態で説明したフィールドレンズ41G,41B´のレンズ面の曲率半径を異なるように形成している。凹レンズ50を設けない点、フィールドレンズ41B´の形状が異なる点以外は、前記第1実施形態と同様の構成である。
色収差補正光学素子としてのフィールドレンズ41B´のレンズ面LB、およびフィールドレンズ41Gのレンズ面LGは、図8に示すように、球面状に形成され、それぞれ異なるように形成されている。
具体的に、フィールドレンズ41B´は、レンズ面LBの曲率半径がフィールドレンズ41Gのレンズ面LGの曲率半径よりも大きくなるように形成されている。
このように、フィールドレンズ41B´のレンズ面LBの曲率半径をフィールドレンズ41Gのレンズ面LGの曲率半径よりも大きくなるように設定することで、前記第1実施形態で説明した凹レンズ50と略同様に、重畳レンズ24による青色光Bの結像位置を光路後段側に変更させている。
そして、前記第1実施形態と同様に、青色光Bの結像位置FB´を緑色光Gの結像位置FGに略一致させるとともに、これら結像位置を液晶パネル42(42G,42B)の配置位置に合わせることで、青色光Bの照度が均一な照明領域および緑色光Gの照度が均一な照明領域の双方を、液晶パネル42(42G,42B)の画像形成領域に略一致させている。すなわち、フィールドレンズ41B´は、重畳レンズ24の光学特性(緑色光および青色光の色収差)に応じて設計されている。
具体的に、フィールドレンズ41B´は、レンズ面LBの曲率半径がフィールドレンズ41Gのレンズ面LGの曲率半径よりも大きくなるように形成されている。
このように、フィールドレンズ41B´のレンズ面LBの曲率半径をフィールドレンズ41Gのレンズ面LGの曲率半径よりも大きくなるように設定することで、前記第1実施形態で説明した凹レンズ50と略同様に、重畳レンズ24による青色光Bの結像位置を光路後段側に変更させている。
そして、前記第1実施形態と同様に、青色光Bの結像位置FB´を緑色光Gの結像位置FGに略一致させるとともに、これら結像位置を液晶パネル42(42G,42B)の配置位置に合わせることで、青色光Bの照度が均一な照明領域および緑色光Gの照度が均一な照明領域の双方を、液晶パネル42(42G,42B)の画像形成領域に略一致させている。すなわち、フィールドレンズ41B´は、重畳レンズ24の光学特性(緑色光および青色光の色収差)に応じて設計されている。
上述した第3実施形態においては、前記第1実施形態と比較して、フィールドレンズ41B´のレンズ面LBの曲率半径を、フィールドレンズ41Gのレンズ面LGの曲率半径よりも大きくなるように形成することにより、青色光Bの結像位置を光路後段側に変更し、緑色光Gの照度が均一な照明領域の大きさに対して青色光の照度が均一な照明領域の大きさが略同一となるように変更できる。したがって、従来の構成において各液晶パネルの光路前段にそれぞれ配設される各フィールドレンズの形状を変更するだけで、光の利用効率の向上が図れ、前記第1実施形態で説明した凹レンズ50等の部材を別途設けることなく、光学装置3Bの小型化および軽量化を阻害することがない。
[第4実施形態]
次に、本発明の第4実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施形態のプロジェクタ1Cでは、図9に示すように、光学装置3Cにおいて、前記第1実施形態で説明した照明光学装置20と凹レンズ50とに代えて、青色光Bの結像位置FB(図10)を液晶パネル42Bの配置位置(画像形成領域)に略合致させる照明光学装置20Cと、色収差補正光学素子としての凸レンズ50Cとを備えている。
次に、本発明の第4実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施形態のプロジェクタ1Cでは、図9に示すように、光学装置3Cにおいて、前記第1実施形態で説明した照明光学装置20と凹レンズ50とに代えて、青色光Bの結像位置FB(図10)を液晶パネル42Bの配置位置(画像形成領域)に略合致させる照明光学装置20Cと、色収差補正光学素子としての凸レンズ50Cとを備えている。
照明光学装置20Cは、第1レンズアレイ21Cと、第2レンズアレイ22Cと、偏光変換素子23Cと、重畳レンズ24Cとを備えており、青色光Bの結像位置FBを液晶パネル42Bの配設位置(画像形成領域)に略合致させる点以外は、前記第1実施形態の照明光学装置20と同様の構成である。
前記第1実施形態の重畳レンズ24と同様に、重畳レンズ24Cでの屈折率は、波長(色)によって異なる。したがって、緑色光Gの結像位置FGは、青色光Bの結像位置FBに対して光路後段側に形成されることとなる。つまり、重畳レンズ24Cから青色光Bの結像位置FBまでの光学的長さと重畳レンズ24から緑色光Gの結像位置FGまでの光学的長さとは異なる。
前記第1実施形態の重畳レンズ24と同様に、重畳レンズ24Cでの屈折率は、波長(色)によって異なる。したがって、緑色光Gの結像位置FGは、青色光Bの結像位置FBに対して光路後段側に形成されることとなる。つまり、重畳レンズ24Cから青色光Bの結像位置FBまでの光学的長さと重畳レンズ24から緑色光Gの結像位置FGまでの光学的長さとは異なる。
そこで、図10に示すように、凸レンズ50Cを緑色光Gの光路中(ダイクロイックミラー31,32の間)に設けた場合には、緑色光Gの結像位置FGは、凸レンズ50Cにより緑色光Gが屈折して上述した結像位置FGよりも光路前段に変更され結像位置FG´となる。そして、緑色光Gの結像位置FG´は、青色光Bの結像位置FBと略一致する。
つまり、重畳レンズ24Cから射出され凸レンズ50Cにより変更された緑色光Gの結像位置FG´までの光学的長さと重畳レンズ24Cから青色光Bの結像位置FBまでの光学的長さとは略一致する。すなわち、凸レンズ50Cは、重畳レンズ24Cの光学特性(緑色光および青色光の色収差)に応じて設計されている。
本実施形態では、図9に示すように、凸レンズ50Cがダイクロイックミラー31,32の間に配設されているため、凸レンズ50Cにより赤色光の結像位置も変更されるが、リレー光学系35により適宜補正している。なお、凸レンズ50Cの配設位置は、上述した位置に限らず、例えば、ダイクロイックミラー32とフィールドレンズ41Gとの間に配設しても構わない。
つまり、重畳レンズ24Cから射出され凸レンズ50Cにより変更された緑色光Gの結像位置FG´までの光学的長さと重畳レンズ24Cから青色光Bの結像位置FBまでの光学的長さとは略一致する。すなわち、凸レンズ50Cは、重畳レンズ24Cの光学特性(緑色光および青色光の色収差)に応じて設計されている。
本実施形態では、図9に示すように、凸レンズ50Cがダイクロイックミラー31,32の間に配設されているため、凸レンズ50Cにより赤色光の結像位置も変更されるが、リレー光学系35により適宜補正している。なお、凸レンズ50Cの配設位置は、上述した位置に限らず、例えば、ダイクロイックミラー32とフィールドレンズ41Gとの間に配設しても構わない。
そして、図10に示すように、緑色光Gの結像位置FG´および青色光Bの結像位置FBを液晶パネル42(42G,42B)の配置位置に合わせることで、前記第1実施形態と同様に、青色光の照度が均一な照明領域および緑色光の照度が均一な照明領域が液晶パネル42(42G,42B)の画像形成領域に略一致する。
このように設定した場合には、青色光の照明領域と緑色光の照明領域が略一致しているため、上述した非利用光領域を最小に設定できる。
このように設定した場合には、青色光の照明領域と緑色光の照明領域が略一致しているため、上述した非利用光領域を最小に設定できる。
上述した第4実施形態においては、凸レンズ50Cを緑色光Gの光路中に配設することで、緑色光Gの結像位置を光路前段側に変更し、緑色光Gの結像位置FG´と青色光Bの結像位置FBとを略一致させるとともに、緑色光Gの照度が均一な照明領域の大きさと青色光Bの照度が均一な照明領域の大きさとの差を最小に設定できる。このため、各結像位置FB,FG´を液晶パネル42(42G,42B)の配置位置に合わせることで、液晶パネル42にて利用されない非利用光領域を最小に設定できる。したがって、光源装置10から射出された光束の利用効率の向上が図れる。
また、色収差補正光学素子が凸レンズ50Cで構成されているので、青色光Bの結像位置FBを液晶パネル42Bの配置位置(画像形成領域)に略合致させる照明光学装置を備えた汎用のプロジェクタを構成する光学装置に凸レンズ50Cを追加しても上述したような光の利用効率の向上が図れる。したがって、汎用のプロジェクタの光学系を構成する部材の設計変更を施さなくても、低コストで光の利用効率の向上が図れる。
そして、プロジェクタ1Cは、光の利用効率の向上が図れる光学装置3Cを備えているので、投射レンズ4にて拡大投射されるカラー画像をより鮮明に投影できる。
また、色収差補正光学素子が凸レンズ50Cで構成されているので、青色光Bの結像位置FBを液晶パネル42Bの配置位置(画像形成領域)に略合致させる照明光学装置を備えた汎用のプロジェクタを構成する光学装置に凸レンズ50Cを追加しても上述したような光の利用効率の向上が図れる。したがって、汎用のプロジェクタの光学系を構成する部材の設計変更を施さなくても、低コストで光の利用効率の向上が図れる。
そして、プロジェクタ1Cは、光の利用効率の向上が図れる光学装置3Cを備えているので、投射レンズ4にて拡大投射されるカラー画像をより鮮明に投影できる。
[第5実施形態]
次に、本発明の第5実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第4実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施形態のプロジェクタ1Eでは、図11に示すように、光学装置3Eにおいて、前記第4実施形態で説明した凸レンズ50Cが省略され、フィールドレンズ41G´,41Bのレンズ面の曲率半径を異なるように形成している。凸レンズ50Cを設けない点、フィールドレンズ41G´の形状が異なる点以外は、前記第4実施形態と同様の構成である。
次に、本発明の第5実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第4実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施形態のプロジェクタ1Eでは、図11に示すように、光学装置3Eにおいて、前記第4実施形態で説明した凸レンズ50Cが省略され、フィールドレンズ41G´,41Bのレンズ面の曲率半径を異なるように形成している。凸レンズ50Cを設けない点、フィールドレンズ41G´の形状が異なる点以外は、前記第4実施形態と同様の構成である。
色収差補正光学素子としてのフィールドレンズ41G´のレンズ面LG、およびフィールドレンズ41Bのレンズ面LBは、図12に示すように、球面状に形成され、それぞれ異なるように形成されている。
具体的に、フィールドレンズ41G´は、レンズ面LGの曲率半径がフィールドレンズ41Bのレンズ面LBの曲率半径よりも小さくなるように形成されている。
このように、フィールドレンズ41G´のレンズ面LGの曲率半径をフィールドレンズ41Bのレンズ面LBの曲率半径よりも小さくなるように設定することで、前記第4実施形態で説明した凸レンズ50Cと略同様に、重畳レンズ24Cによる緑色光の結像位置を光路前段側に変更させている。
そして、前記第4実施形態と同様に、緑色光Gの結像位置FG´を青色光Bの結像位置FBに略一致させるとともに、これら結像位置を液晶パネル42(42G,42B)の配置位置に合わせることで、青色光Bの照度が均一な照明領域および緑色光Gの照度が均一な照明領域の双方を、液晶パネル42(42G,42B)の画像形成領域に略一致させている。すなわち、フィールドレンズ41G´は、重畳レンズ24Cの光学特性(緑色光および青色光の色収差)に応じて設計されている。
具体的に、フィールドレンズ41G´は、レンズ面LGの曲率半径がフィールドレンズ41Bのレンズ面LBの曲率半径よりも小さくなるように形成されている。
このように、フィールドレンズ41G´のレンズ面LGの曲率半径をフィールドレンズ41Bのレンズ面LBの曲率半径よりも小さくなるように設定することで、前記第4実施形態で説明した凸レンズ50Cと略同様に、重畳レンズ24Cによる緑色光の結像位置を光路前段側に変更させている。
そして、前記第4実施形態と同様に、緑色光Gの結像位置FG´を青色光Bの結像位置FBに略一致させるとともに、これら結像位置を液晶パネル42(42G,42B)の配置位置に合わせることで、青色光Bの照度が均一な照明領域および緑色光Gの照度が均一な照明領域の双方を、液晶パネル42(42G,42B)の画像形成領域に略一致させている。すなわち、フィールドレンズ41G´は、重畳レンズ24Cの光学特性(緑色光および青色光の色収差)に応じて設計されている。
上述した第5実施形態においては、前記第4実施形態と比較して、フィールドレンズ41G´のレンズ面LGの曲率半径を、フィールドレンズ41Bのレンズ面LBの曲率半径よりも小さくなるように形成することにより、緑色光Gの結像位置を光路前段側に変更し、青色光Bの照度が均一な照明領域の大きさに対して緑色光Gの照度が均一な照明領域の大きさが略同一となるように変更できる。したがって、青色光Bの結像位置FBが液晶パネル42Bの配置位置(画像形成領域)に略合致させる照明光学装置を備えた従来の構成において各液晶パネルの光路前段にそれぞれ配設される各フィールドレンズの形状を変更するだけで、光の利用効率の向上が図れ、前記第4実施形態で説明した凸レンズ50C等の部材を別途設けることなく、光学装置3Eの小型化および軽量化を阻害することがない。
[第6実施形態]
次に、本発明の第6実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施形態のプロジェクタ1Fでは、図13に示すように、光学装置3Fにおいて、前記第1実施形態で説明した照明光学装置20と凸レンズ50に代えて、照明光学装置20Fと凸レンズ52と凸レンズ53とを備える。
次に、本発明の第6実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施形態のプロジェクタ1Fでは、図13に示すように、光学装置3Fにおいて、前記第1実施形態で説明した照明光学装置20と凸レンズ50に代えて、照明光学装置20Fと凸レンズ52と凸レンズ53とを備える。
照明光学装置20Fは、第1レンズアレイ21Fと、第2レンズアレイ22Fと、偏光変換素子23Fと、重畳レンズ24Fとを備えている。
第1レンズアレイ21F、第2レンズアレイ22F、および偏光変換素子23Fは、前記第1実施形態の第1レンズアレイ21、第2レンズアレイ22、および偏光変換素子23と同様の構成であるため詳細な説明は省略する。
第1レンズアレイ21F、第2レンズアレイ22F、および偏光変換素子23Fを経た複数の部分光束は、重畳レンズ24F、凸レンズ52、および凸レンズ53によって集光して電気光学装置40の液晶パネル42の画像形成領域上に重畳される。
第1レンズアレイ21F、第2レンズアレイ22F、および偏光変換素子23Fは、前記第1実施形態の第1レンズアレイ21、第2レンズアレイ22、および偏光変換素子23と同様の構成であるため詳細な説明は省略する。
第1レンズアレイ21F、第2レンズアレイ22F、および偏光変換素子23Fを経た複数の部分光束は、重畳レンズ24F、凸レンズ52、および凸レンズ53によって集光して電気光学装置40の液晶パネル42の画像形成領域上に重畳される。
各色光毎に説明すると、青色光が入射する液晶パネル42Bの画像形成領域上は、重畳レンズ24Fおよび凸レンズ53によって部分光束が重畳されて照明されている。緑色光が入射する液晶パネル42Gの画像形成領域上は、重畳レンズ24Fおよび凸レンズ52によって部分光束が重畳されて照明されている。なお、赤色光が入射する液晶パネル42Rの画像形成領域上は、重畳レンズ24Fおよび凸レンズ52によって重畳されリレー光学系35によって導かれた照明光束が照明されている。
重畳レンズ24Fから凸レンズ52までの光路の幾何学的長さと、重畳レンズ24Fから凸レンズ53までの光路の幾何学的長さとは、等しい。
前記第1実施形態の重畳レンズ24と同様に、重畳レンズ24Fでの屈折率は、波長(色)によって異なる。したがって、前記第1実施形態と同様に、重畳レンズ24Fによる緑色光の結像位置は、青色光の結像位置に対して光路後段側に形成される。つまり、重畳レンズ24Fから青色光の結像位置までの光学的長さと重畳レンズ24Fから緑色光の結像位置までの光学的長さとは異なる。
凸レンズ53を青色光の光路中に設けた場合には、青色光の結像位置は、凸レンズ53により青色光が屈折して光路前段側に変更される。また、凸レンズ52を緑色光の光路中に設けた場合には、緑色光の結像位置は、凸レンズ52により緑色光が屈折して光路前段側に変更される。そして、重畳レンズ24Fから前記凸レンズ53により変更された青色光の結像位置までの光学的長さと、重畳レンズ24Fから前記凸レンズ52により変更された緑色光の結像位置までの光学的長さとが略一致する。すなわち、凸レンズ52のレンズ面の曲率半径および凸レンズ53のレンズ面の曲率半径は、重畳レンズ24Fの光学特性(緑色光および青色光の色収差)に応じてそれぞれ設計されている。具体的に、凸レンズ53のレンズ面の曲率半径は、凸レンズ52のレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成されている。
前記第1実施形態の重畳レンズ24と同様に、重畳レンズ24Fでの屈折率は、波長(色)によって異なる。したがって、前記第1実施形態と同様に、重畳レンズ24Fによる緑色光の結像位置は、青色光の結像位置に対して光路後段側に形成される。つまり、重畳レンズ24Fから青色光の結像位置までの光学的長さと重畳レンズ24Fから緑色光の結像位置までの光学的長さとは異なる。
凸レンズ53を青色光の光路中に設けた場合には、青色光の結像位置は、凸レンズ53により青色光が屈折して光路前段側に変更される。また、凸レンズ52を緑色光の光路中に設けた場合には、緑色光の結像位置は、凸レンズ52により緑色光が屈折して光路前段側に変更される。そして、重畳レンズ24Fから前記凸レンズ53により変更された青色光の結像位置までの光学的長さと、重畳レンズ24Fから前記凸レンズ52により変更された緑色光の結像位置までの光学的長さとが略一致する。すなわち、凸レンズ52のレンズ面の曲率半径および凸レンズ53のレンズ面の曲率半径は、重畳レンズ24Fの光学特性(緑色光および青色光の色収差)に応じてそれぞれ設計されている。具体的に、凸レンズ53のレンズ面の曲率半径は、凸レンズ52のレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成されている。
上述した第6実施形態においては、前記第1実施形態と比較して、レンズ面の曲率半径の異なる凸レンズ52,53をそれぞれ緑色光および青色光の光路中に配設することにより、緑色光および青色光の結像位置を光路前段側に変更し、重畳レンズ24Fから緑色光および青色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることができる。このため、緑色光の照度が均一な照明領域の大きさと青色光の照度が均一な照明領域の大きさとが略同一となるように変更でき、光の利用効率の向上が図れる。
また、上述したような構成とすれば、重畳レンズ24Fは、前記第1実施形態で説明した重畳レンズ24と比較して、比較的に屈折力の小さいレンズを採用でき、重畳レンズ24FによるR,G,B各色光間の色収差量も小さいものとなる。このため、凸レンズ52,53によりR,G,B各色光間の色収差を容易に補正できる。
また、上述したような構成とすれば、重畳レンズ24Fは、前記第1実施形態で説明した重畳レンズ24と比較して、比較的に屈折力の小さいレンズを採用でき、重畳レンズ24FによるR,G,B各色光間の色収差量も小さいものとなる。このため、凸レンズ52,53によりR,G,B各色光間の色収差を容易に補正できる。
[第7実施形態]
次に、本発明の第7実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
前記各実施形態では、光学装置3,3A,3B,3C,3E,3Fは、リレー光学系35を有する構成である。
これに対して、本実施形態のプロジェクタ1Dでは、図14に示すように、光学装置3Dは、前記各実施形態で説明したリレー光学系35を省略した構成である。すなわち、重畳レンズ24から各液晶パネル42に至る3つの色光の各光路の幾何学的長さが同一となるように設定されている。
次に、本発明の第7実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
前記各実施形態では、光学装置3,3A,3B,3C,3E,3Fは、リレー光学系35を有する構成である。
これに対して、本実施形態のプロジェクタ1Dでは、図14に示すように、光学装置3Dは、前記各実施形態で説明したリレー光学系35を省略した構成である。すなわち、重畳レンズ24から各液晶パネル42に至る3つの色光の各光路の幾何学的長さが同一となるように設定されている。
光学装置3Dは、色合成光学装置として、前記各実施形態で説明したクロスダイクロイックプリズム45を採用せずに、図14に示すように、2つのダイクロイックミラー45A,45B、および反射ミラー45Cで構成している。
これらのうち、ダイクロイックミラー45Aは、青色光を透過し、緑色光を反射するミラーである。また、ダイクロイックミラー45Bは、赤色光を透過し、その他の色光を反射するミラーである。
これらのうち、ダイクロイックミラー45Aは、青色光を透過し、緑色光を反射するミラーである。また、ダイクロイックミラー45Bは、赤色光を透過し、その他の色光を反射するミラーである。
そして、図14に示すように、液晶パネル42B、入射側偏光板43、および射出側偏光板44を、反射ミラー33およびダイクロイックミラー45Aの間に配置する。また、液晶パネル42G、入射側偏光板43、および射出側偏光板44を、ダイクロイックミラー32およびダイクロイックミラー45Aの間に配置する。さらに、液晶パネル42R、入射側偏光板43、および射出側偏光板44を、ダイクロイックミラー32および反射ミラー45Cの間に配置する。
このように配置することで、重畳レンズ24から各液晶パネル42R,42G,42Bに至る各色光の光路の幾何学的長さを同一に設定できる。
このように配置することで、重畳レンズ24から各液晶パネル42R,42G,42Bに至る各色光の光路の幾何学的長さを同一に設定できる。
このような状態において、光の利用効率を向上させるために、以下のような構成とする。
例えば、重畳レンズ24による緑色光の結像位置が液晶パネル42Gの配置位置(画像形成領域)に略合致している場合は、図14に示すように、前記第1実施形態と同様に、ダイクロイックミラー31および反射ミラー33の間に凹レンズ50Dを配設するとともに、ダイクロイックミラー32および赤色光が辿る光路中に配設される入射側偏光板43の間に凹レンズ50Dと逆の機能を有する凸レンズ51を配置する。
例えば、重畳レンズ24による緑色光の結像位置が液晶パネル42Gの配置位置(画像形成領域)に略合致している場合は、図14に示すように、前記第1実施形態と同様に、ダイクロイックミラー31および反射ミラー33の間に凹レンズ50Dを配設するとともに、ダイクロイックミラー32および赤色光が辿る光路中に配設される入射側偏光板43の間に凹レンズ50Dと逆の機能を有する凸レンズ51を配置する。
上述した第7実施形態においては、重畳レンズ24から各液晶パネル42R,42G,42Bに至る各色光の光路の幾何学的長さが同一に設定されかつ、重畳レンズ24による緑色光の結像位置が液晶パネル42Gの配置位置(画像形成領域)に略合致している場合であっても、凹レンズ50Dにより青色光Bの結像位置を光路後段側に変更し、さらに、凸レンズ51により赤色光Rの結像位置を光路前段側に変更することで、R,G,B各色光の各結像位置を液晶パネル42の配置位置に合わせることができる。このため、R,G,B各色光の照度が均一な照明領域の大きさが略同一となるように変更でき、光利用効率の向上が図れる。
なお、上述したような凹レンズ50Dおよび凸レンズ51を採用した構成に限らず、以下の構成を採用してもよい。
例えば、前記第2実施形態と同様に、凹レンズ50Dを省き、反射ミラー33を凸面鏡33´に変更する構成を採用してもよい。
また、例えば、液晶パネル42R,42G,42Bの光路前段側にそれぞれフィールドレンズを備える場合は、凹レンズ50Dおよび凸レンズ51を省き、前記第3実施形態と略同様に、青色光が辿る光路中に配設されるフィールドレンズのレンズ面の曲率半径を緑色光が辿る光路中に配設されるフィールドレンズのレンズ面の曲率半径よりも大きく、赤色光が辿る光路中に配設されるフィールドレンズのレンズ面の曲率半径を緑色光が辿る光路中に配設されるフィールドレンズのレンズ面の曲率半径よりも小さくなるように、各色光毎にフィールドレンズのレンズ面の曲率半径を変更する。
例えば、前記第2実施形態と同様に、凹レンズ50Dを省き、反射ミラー33を凸面鏡33´に変更する構成を採用してもよい。
また、例えば、液晶パネル42R,42G,42Bの光路前段側にそれぞれフィールドレンズを備える場合は、凹レンズ50Dおよび凸レンズ51を省き、前記第3実施形態と略同様に、青色光が辿る光路中に配設されるフィールドレンズのレンズ面の曲率半径を緑色光が辿る光路中に配設されるフィールドレンズのレンズ面の曲率半径よりも大きく、赤色光が辿る光路中に配設されるフィールドレンズのレンズ面の曲率半径を緑色光が辿る光路中に配設されるフィールドレンズのレンズ面の曲率半径よりも小さくなるように、各色光毎にフィールドレンズのレンズ面の曲率半径を変更する。
また、例えば、照明光学装置20に代えて、前記第4実施形態で説明した照明光学装置20Cを用い、重畳レンズ24Cによる青色光の結像位置が液晶パネル42Bの配置位置(画像形成領域)に略合致している場合は、上述したような凹レンズ50Dおよび凸レンズ51を採用した構成に限らず、以下の構成を採用してもよい。
例えば、凹レンズ50Dおよび凸レンズ51を省き、前記第4実施形態と同様に、緑色光の光路中(例えば、ダイクロイックミラー31,32の間)に凸レンズ50Cを配設する。
また、例えば、液晶パネル42R,42G,42Bの光路前段側にそれぞれフィールドレンズを備える場合は、凹レンズ50Dおよび凸レンズ51を省き、前記第5実施形態と略同様に、緑色光が辿る光路中に配設されるフィールドレンズのレンズ面の曲率半径を青色光が辿る光路中に配設されるフィールドレンズのレンズ面の曲率半径よりも小さく、赤色光が辿る光路中に配設されるフィールドレンズのレンズ面の曲率半径を緑色光が辿る光路中に配設されるフィールドレンズのレンズ面の曲率半径よりも小さくなるように、各色光毎にフィールドレンズのレンズ面の曲率半径を変更する。
例えば、凹レンズ50Dおよび凸レンズ51を省き、前記第4実施形態と同様に、緑色光の光路中(例えば、ダイクロイックミラー31,32の間)に凸レンズ50Cを配設する。
また、例えば、液晶パネル42R,42G,42Bの光路前段側にそれぞれフィールドレンズを備える場合は、凹レンズ50Dおよび凸レンズ51を省き、前記第5実施形態と略同様に、緑色光が辿る光路中に配設されるフィールドレンズのレンズ面の曲率半径を青色光が辿る光路中に配設されるフィールドレンズのレンズ面の曲率半径よりも小さく、赤色光が辿る光路中に配設されるフィールドレンズのレンズ面の曲率半径を緑色光が辿る光路中に配設されるフィールドレンズのレンズ面の曲率半径よりも小さくなるように、各色光毎にフィールドレンズのレンズ面の曲率半径を変更する。
[第8実施形態]
次に、本発明の第8実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第7実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施形態のプロジェクタ1Gを構成する光学装置3Gでは、図15に示すように、前記第7実施形態で説明した凹レンズ50D、凸レンズ51、および照明光学装置20に代えて、凸レンズ54、凸レンズ55、および照明光学装置20Gを備える。
次に、本発明の第8実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第7実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施形態のプロジェクタ1Gを構成する光学装置3Gでは、図15に示すように、前記第7実施形態で説明した凹レンズ50D、凸レンズ51、および照明光学装置20に代えて、凸レンズ54、凸レンズ55、および照明光学装置20Gを備える。
照明光学装置20Gは、第1レンズアレイ21Gと、第2レンズアレイ22Gと、偏光変換素子23Gと、重畳レンズ24Gとを備えている。
第1レンズアレイ21G、第2レンズアレイ22G、および偏光変換素子23Gは、前記第1実施形態の第1レンズアレイ21、第2レンズアレイ22、および偏光変換素子23と同様の構成であるため詳細な説明は省略する。
第1レンズアレイ21G,第2レンズアレイ22G、および偏光変換素子23Gを経た複数の部分光束は、重畳レンズ24G、凸レンズ54、および凸レンズ55によって集光して電気光学装置40の液晶パネル42の画像形成領域上に重畳される。
第1レンズアレイ21G、第2レンズアレイ22G、および偏光変換素子23Gは、前記第1実施形態の第1レンズアレイ21、第2レンズアレイ22、および偏光変換素子23と同様の構成であるため詳細な説明は省略する。
第1レンズアレイ21G,第2レンズアレイ22G、および偏光変換素子23Gを経た複数の部分光束は、重畳レンズ24G、凸レンズ54、および凸レンズ55によって集光して電気光学装置40の液晶パネル42の画像形成領域上に重畳される。
各色光毎に説明すると、青色光が入射する液晶パネル42Bの画像形成領域上は、重畳レンズ24Gおよび凸レンズ55によって部分光束が重畳されて照明されている。緑色光が入射する液晶パネル42Gの画像形成領域上は、重畳レンズ24Gおよび凸レンズ54によって部分光束が重畳されて照明されている。なお、赤色光が入射する液晶パネル42Rの画像形成領域上は、重畳レンズ24Gおよび凸レンズ54によって重畳されて照明されている。
重畳レンズ24Gから凸レンズ54までの光路の幾何学的長さと、重畳レンズ24Gから凸レンズ55までの光路の幾何学的長さとは、等しい。
前記第1実施形態の重畳レンズ24と同様に、重畳レンズ24Gでの屈折率は、波長(色)によって異なる。したがって、重畳レンズ24Gによる緑色光の結像位置は、青色光の結像位置に対して光路後段側に形成され、重畳レンズ24Gによる赤色光の結像位置は、緑色光の結像位置に対して光路後段側に形成される。
前記第1実施形態の重畳レンズ24と同様に、重畳レンズ24Gでの屈折率は、波長(色)によって異なる。したがって、重畳レンズ24Gによる緑色光の結像位置は、青色光の結像位置に対して光路後段側に形成され、重畳レンズ24Gによる赤色光の結像位置は、緑色光の結像位置に対して光路後段側に形成される。
凸レンズ55を青色光の光路中に設けた場合には、青色光の結像位置は、凸レンズ55により青色光が屈折して光路前段側に変更される。また、凸レンズ54を緑色光と赤色光との光路中に設けた場合には、緑色光の結像位置は、凸レンズ54により緑色光が屈折して光路前段側に変更され、赤色光の結像位置は、凸レンズ54により赤色光が屈折して光路前段側に変更される。そして、重畳レンズ24Gから前記凸レンズ55により変更された青色光の結像位置までの光学的長さと、重畳レンズ24Gから前記凸レンズ54により変更された緑色光の結像位置までの光学的長さとが略一致し、重畳レンズ24Gから前記凸レンズ54により変更された赤色光の結像位置までの光学的長さが他に比べ若干長くなる。凸レンズ54のレンズ面の曲率半径および凸レンズ55のレンズ面の曲率半径は、重畳レンズ24Gの光学特性(緑色光および青色光の色収差)に応じてそれぞれ設計されている。具体的に、凸レンズ55のレンズ面の曲率半径は、凸レンズ54のレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成されている。
なお、赤色光(例えば、590〜680nm程度)、緑色光(例えば、500〜590nm程度)、および青色光(例えば、435〜500nm)において、緑色光と赤色光との色収差は緑色光と青色光との色収差に比べて小さいため、赤色光と緑色光との色収差を補正しなくてもよい。赤色光と緑色光との色収差を補正する場合は、赤色光の入射する液晶パネル42Rの光路前段側に配置されたフィールドレンズ41Rのレンズ面の曲率半径を適宜変更することで、重畳レンズ24Gから赤色光の結像位置までの光学的長さを他と一致させることもできる。
上述した第8実施形態においては、前記第7実施形態と比較して、レンズ面の曲率半径の異なる凸レンズ54,55をそれぞれ緑色光および赤色光の光路中、および青色光Bの光路中に配設することにより、R,G,B各色光の結像位置を光路前段側に変更して、重畳レンズ24GからR,G,B各色光の結像位置までの光学的長さを略一致させることができる。このため、R,G,B各色光の照度が均一な照明領域の大きさの差を最小に設定でき、光の利用効率の向上が図れる。
また、上述したような構成とすれば、重畳レンズ24Gは、前記第6実施形態で説明した重畳レンズ24Fと同様に、前記第1実施形態で説明した重畳レンズ24と比較して、比較的に屈折力の小さいレンズを採用でき、重畳レンズ24GによるR,G,B各色光間の色収差量も小さいものとなる。このため、凸レンズ54,55によりR,G,B各色光間の色収差を容易に補正できる。
また、上述したような構成とすれば、重畳レンズ24Gは、前記第6実施形態で説明した重畳レンズ24Fと同様に、前記第1実施形態で説明した重畳レンズ24と比較して、比較的に屈折力の小さいレンズを採用でき、重畳レンズ24GによるR,G,B各色光間の色収差量も小さいものとなる。このため、凸レンズ54,55によりR,G,B各色光間の色収差を容易に補正できる。
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能である。
前記各実施形態では、光学装置3,3A,3B,3C,3D,3E,3F,3Gは、重畳レンズ24,24C,24F,24Gを備え、該重畳レンズ24,24C,24F,24Gにより光源装置10から射出された光束を液晶パネル42に結像させる構成を説明したが、これに限らない。照明光学装置20,20C,20F,20Gとして重畳レンズ24,24C,24F,24Gを省略した構成を採用してもよい。この際、第2レンズアレイ22,22C,22F,22Gに、第1レンズアレイ21,21C,21F,21Gにて分割された各部分光束を液晶パネル42に重畳させる機能を持たせる。
前記各実施形態では、光学装置3,3A,3B,3C,3D,3E,3F,3Gは、重畳レンズ24,24C,24F,24Gを備え、該重畳レンズ24,24C,24F,24Gにより光源装置10から射出された光束を液晶パネル42に結像させる構成を説明したが、これに限らない。照明光学装置20,20C,20F,20Gとして重畳レンズ24,24C,24F,24Gを省略した構成を採用してもよい。この際、第2レンズアレイ22,22C,22F,22Gに、第1レンズアレイ21,21C,21F,21Gにて分割された各部分光束を液晶パネル42に重畳させる機能を持たせる。
前記各実施形態では、インテグレータ照明系として第1レンズアレイ21,22C,21F,21G、第2レンズアレイ22,22C,22F,22G、および重畳レンズ24,24C,24F,24Gを備えていたが、これに限らない。例えば、柱状のガラスロッドや、中空のガラスロッドなどを用いたインテグレータロッドとリレーレンズを備えたインテグレータ照明系を採用してもよい。この場合インテグレータロッドとリレーレンズの色収差を補正するように色収差補正光学素子を設定すればよい。
前記第1実施形態ないし前記第3実施形態では、色収差補正光学素子は、重畳レンズ24から各液晶パネル42に至る3つの光路のうち、青色光の光路中に配設されていたが、これに限らない。
例えば、光学装置3,3A,3Bにおいて、赤色光の光路と青色光の光路とを入れ換えるように設計する。すなわち、液晶パネル42Rと液晶パネル42Bの位置を入れ換える。このように設計した場合には、緑色光の光路の幾何学的長さと赤色光の光路の幾何学的長さとが略同一となる構成である。この場合において、赤色光の結像位置は、青色光と逆に、緑色光の結像位置よりも光路後段側に形成されることとなる。そして、赤色光の結像位置および緑色光の結像位置を略一致させるためには、赤色光の光路中に前記各実施形態と逆の機能を有する色収差補正光学素子を配設する。
例えば、前記第1実施形態では、凹レンズ50の逆の機能を有する凸レンズを配設する。また、前記第2実施形態では、凸面鏡33´の逆の機能を有する凹面鏡を配設する。さらに、前記第3実施形態では、フィールドレンズ41B´のレンズ面LBの曲率半径がフィールドレンズ41Gのレンズ面LGの曲率半径よりも大きくなるように形成していたが、逆に、赤色光が辿る光路中のフィールドレンズのレンズ面の曲率半径がフィールドレンズ41Gのレンズ面LGの曲率半径よりも小さくなるように形成する。
例えば、光学装置3,3A,3Bにおいて、赤色光の光路と青色光の光路とを入れ換えるように設計する。すなわち、液晶パネル42Rと液晶パネル42Bの位置を入れ換える。このように設計した場合には、緑色光の光路の幾何学的長さと赤色光の光路の幾何学的長さとが略同一となる構成である。この場合において、赤色光の結像位置は、青色光と逆に、緑色光の結像位置よりも光路後段側に形成されることとなる。そして、赤色光の結像位置および緑色光の結像位置を略一致させるためには、赤色光の光路中に前記各実施形態と逆の機能を有する色収差補正光学素子を配設する。
例えば、前記第1実施形態では、凹レンズ50の逆の機能を有する凸レンズを配設する。また、前記第2実施形態では、凸面鏡33´の逆の機能を有する凹面鏡を配設する。さらに、前記第3実施形態では、フィールドレンズ41B´のレンズ面LBの曲率半径がフィールドレンズ41Gのレンズ面LGの曲率半径よりも大きくなるように形成していたが、逆に、赤色光が辿る光路中のフィールドレンズのレンズ面の曲率半径がフィールドレンズ41Gのレンズ面LGの曲率半径よりも小さくなるように形成する。
前記第4実施形態ないし前記第6実施形態において、色収差補正光学素子の構成は、前記第4実施形態ないし前記第6実施形態で説明した構成に限らない。
例えば、光学装置3C,3Eにおいて、上記同様に、液晶パネル42Rと液晶パネル42Bの位置を入れ換え、赤色光の光路と青色光の光路とを入れ換えるように設計する。そして、照明光学装置として、赤色光の結像位置を液晶パネル42R上に位置付ける照明光学装置を用いる。そして、赤色光の結像位置および緑色光の結像位置を略一致させるためには、緑色光の光路中に前記各実施形態と逆の機能を有する色収差補正光学素子を配設する。例えば、前記第4実施形態では、凸レンズ50Cの逆の機能を有する凹レンズを配設する。また、前記第5実施形態では、フィールドレンズ41G´のレンズ面LGの曲率半径がフィールドレンズ41B(フィールドレンズ41R)のレンズ面LBの曲率半径よりも小さくなるように形成していたが、逆に、フィールドレンズ41G´のレンズ面LGの曲率半径が赤色光が辿る光路中のフィールドレンズのレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成する。さらに、第6実施形態では、赤色光が辿る光路中に配設される凸レンズのレンズ面の曲率半径を、緑色光および青色光が辿る光路中に配設される凸レンズのレンズ面おn曲率半径よりも小さくなるように形成する。
例えば、光学装置3C,3Eにおいて、上記同様に、液晶パネル42Rと液晶パネル42Bの位置を入れ換え、赤色光の光路と青色光の光路とを入れ換えるように設計する。そして、照明光学装置として、赤色光の結像位置を液晶パネル42R上に位置付ける照明光学装置を用いる。そして、赤色光の結像位置および緑色光の結像位置を略一致させるためには、緑色光の光路中に前記各実施形態と逆の機能を有する色収差補正光学素子を配設する。例えば、前記第4実施形態では、凸レンズ50Cの逆の機能を有する凹レンズを配設する。また、前記第5実施形態では、フィールドレンズ41G´のレンズ面LGの曲率半径がフィールドレンズ41B(フィールドレンズ41R)のレンズ面LBの曲率半径よりも小さくなるように形成していたが、逆に、フィールドレンズ41G´のレンズ面LGの曲率半径が赤色光が辿る光路中のフィールドレンズのレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成する。さらに、第6実施形態では、赤色光が辿る光路中に配設される凸レンズのレンズ面の曲率半径を、緑色光および青色光が辿る光路中に配設される凸レンズのレンズ面おn曲率半径よりも小さくなるように形成する。
すなわち、本発明は、色分離光学系が如何なる構成であっても、照明光学装置から各液晶パネルに至る複数の色光の光路において光路の幾何学的長さが同一の複数の色光の光路が設定されている場合に、本発明を適用することができる。例えば、液晶パネル上に照明光学装置の結像位置がある基準色光が辿る光路の幾何学的長さと同一の幾何学的長さを有する光路を辿る色光が、前記基準色光の波長領域に対して短波長側の波長領域を有する短波長側色光である場合には、短波長側色光の結像位置を光路後段側に変更する(照明光学装置の長波長側の色光と短波長側の色光との色収差を補正する)色収差補正光学素子(凹レンズ、凸面鏡、および/または、基準色光が辿る光路中のフィールドレンズの曲率半径より大きい曲率半径を有するフィールドレンズ等)を短波長側色光が辿る光路中に配設すればよい。また、例えば、基準色光が辿る光路の幾何学的長さと同一の幾何学的長さを有する光路を辿る色光が、前記基準色光の波長領域に対して長波長側の波長領域を有する長波長側色光である場合には、長波長側色光の結像位置を光路前段側に変更する(照明光学装置の長波長側の色光と短波長側の色光との色収差を補正する)色収差補正光学素子(凸レンズ、凹面鏡、および/または、基準色光が辿る光路中のフィールドレンズのレンズ面の曲率半径より小さい曲率半径を有するフィールドレンズ)を長波長側色光が辿る光路中に配設すればよい。
このように、照明光学装置から液晶パネルまでの光路の幾何学的長さが同一の複数の色光の光路が設定された光学装置において、液晶パネル上に照明光学装置による結像位置が存在しない色光が辿る光路中に照明光学装置の色収差を補正する色収差補正光学素子を配設することで、各色光のそれぞれの結像位置を略一致させるとともに、各色光のそれぞれの照度が均一な照明領域の面積を略一致させることができる。
このように、照明光学装置から液晶パネルまでの光路の幾何学的長さが同一の複数の色光の光路が設定された光学装置において、液晶パネル上に照明光学装置による結像位置が存在しない色光が辿る光路中に照明光学装置の色収差を補正する色収差補正光学素子を配設することで、各色光のそれぞれの結像位置を略一致させるとともに、各色光のそれぞれの照度が均一な照明領域の面積を略一致させることができる。
前記各実施形態において、凸レンズ50C,52,53,54,55は、図中では光入射面および光射出面とも凸面の両凸レンズを示しているが、正の屈折力を有するレンズであればいずれのレンズを採用してもよく、例えば、片側が平面の平凸レンズや、光入射面に凸面を有するメニスカスレンズとしてもよい。
また、前記第1実施形態および前記第6実施形態において、凹レンズ50,50Dは、図中では光入射面および光射出面とも凹面の両凹レンズを示しているが、負の屈折力を有するレンズであればいずれのレンズを採用してもよく、例えば、片側が平面の平凹レンズや、光入射面に凹面を有するメニスカスレンズとしてもよい。
また、前記第1実施形態および前記第6実施形態において、凹レンズ50,50Dは、図中では光入射面および光射出面とも凹面の両凹レンズを示しているが、負の屈折力を有するレンズであればいずれのレンズを採用してもよく、例えば、片側が平面の平凹レンズや、光入射面に凹面を有するメニスカスレンズとしてもよい。
前記第7実施形態および前記第8実施形態では、赤色光Rの液晶パネル42R上での照明領域の大きさと、緑色光Gの液晶パネル42G上での照明領域の大きさと、青色光Bの液晶パネル42B上での照明領域の大きさとの差を最小とする色収差補正光学素子を備えていたが、これに限らず、赤色光R、緑色光Gおよび青色光Bのうち少なくとも2色の色光の液晶パネル上での照度が均一な照明領域の大きさの差を最小とするように、色収差補正光学素子を配設すればよい。ここで、赤色光R(例えば、590〜680nm)、緑色光G(例えば、500〜590nm)、および青色光B(例えば、435〜500nm)において、赤色光Rおよび青色光Bの色収差や、緑色光Gおよび青色光Bの色収差が他の色光間の色収差に比較して大きいため、赤色光Rと緑色光Gとのうち少なくともいずれか一方と青色光とに関する色収差を補正するように、色収差補正光学素子を備えることが好ましい。
前記各実施形態では、光学装置3,3A,3B,3C,3D,3E,3F,3Gが平面視略L字形状を有した構成を説明したが、これに限らず、例えば、平面視略U字形状を有した構成を採用してもよい。
前記各実施形態では、色分離光学装置30は、赤、緑、青の3つの色光に分離していたが、これに限らず、2つの色光に分離する構成、4つ以上の色光に分離する構成を採用してもよい。この際、液晶パネル42も色分離光学装置30にて分離された色光の数に対応した数だけ設ける。
前記各実施形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の液晶パネルを用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射形の液晶パネルを用いてもよい。
前記各実施形態では、光変調装置として液晶パネルを用いていたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。この場合は、光束入射側および光束射出側の偏光板は省略できる。
前記各実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行うフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投射を行うリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
前記各実施形態では、色分離光学装置30は、赤、緑、青の3つの色光に分離していたが、これに限らず、2つの色光に分離する構成、4つ以上の色光に分離する構成を採用してもよい。この際、液晶パネル42も色分離光学装置30にて分離された色光の数に対応した数だけ設ける。
前記各実施形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の液晶パネルを用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射形の液晶パネルを用いてもよい。
前記各実施形態では、光変調装置として液晶パネルを用いていたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。この場合は、光束入射側および光束射出側の偏光板は省略できる。
前記各実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行うフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投射を行うリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
以上のように、本発明のプロジェクタは、光源から射出された光束の利用効率の向上が図れるため、ホームシアターやプレゼンテーションで利用されるプロジェクタとして有用である。
本発明のプロジェクタは、インテグレータ照明系を有し照明光束を射出する照明光学装置と、前記照明光学装置から射出された光束を第1、第2、および第3の色光に分離する色分離光学装置と、前記色分離光学装置にて分離された前記第1から第3の色光を画像情報に応じて変調する第1、第2、および第3の光変調装置と、前記第1から第3の光変調装置にて変調された各色光を合成して光学像を形成する色合成光学装置と、前記色合成光学装置で形成された光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、前記照明光学装置から前記第1の光変調装置までの光路の幾何学的長さと、前記照明光学装置から前記第2の光変調装置までの光路の幾何学的長さとが同一に設定され、前記第1の色光と前記第2の色光とが分離されてから前記第1の光変調装置までの第1の色光の光路と、前記第1の色光と前記第2の色光とが分離されてから前記第2の光変調装置までの第2の色光の光路とのうち少なくともいずれかの光路中に、色収差補正光学素子が設けられ、前記色収差補正光学素子は、前記照明光学装置による前記第1の色光および前記第2の色光のうち少なくともいずれかの色光の結像位置を変更して前記照明光学装置から前記第1および第2の色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させて前記第1の光変調装置を照明する前記第1の色光の第1の照明領域の大きさと前記第2の光変調装置を照明する前記第2の色光の第2の照明領域の大きさの差が最小となるように、前記第1の色光と前記第2の色光とに関する色収差を補正することを特徴とする。
本発明のプロジェクタは、インテグレータ照明光学系を有し照明光束を射出する照明光学装置と、前記照明光学装置から射出された光束を第1、第2、および第3の色光に分離する色分離光学装置と、前記色分離光学装置にて分離された前記第1から第3の色光を画像情報に応じて変調する第1、第2、および第3の光変調装置と、前記第1から第3の光変調装置にて変調された各色光を合成して光学像を形成する色合成光学装置と、前記色合成光学装置で形成された光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、前記照明光学装置から前記第1から第3の光変調装置までの各光路の幾何学的長さが同一に設定され、前記第1の色光のみに分離されてから前記第1の光変調装置までの前記第1の色光の光路と、前記第2の色光のみに分離されてから前記第2の光変調装置までの前記第2の色光の光路と、前記第3の色光のみに分離されてから前記第3の光変調装置までの前記第3の色光の光路とのうち少なくともいずれかの光路中に、色収差補正光学素子が設けられ、前記色収差補正光学素子は、前記照明光学装置による前記第1から第3の色光のうち少なくともいずれかの色光の結像位置を変更して前記照明光学装置から前記第1から第3の色光のうち少なくとも2つの色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させて前記第1から第3の光変調装置をそれぞれ照明する前記第1から第3の色光の各照明領域の大きさの差が最小となるように、前記第1から第3の色光のうち少なくとも2つの色光に関する色収差を補正することを特徴とする。
本発明のプロジェクタは、照明光束を射出する照明光学装置と、前記照明光学装置から射出された光束を第1、第2、および第3の色光に分離する色分離光学装置と、前記色分離光学装置にて分離された前記第1から第3の色光を画像情報に応じて変調する第1、第2、および第3の光変調装置と、前記第1から第3の光変調装置にて変調された各色光を合成して光学像を形成する色合成光学装置と、前記色合成光学装置で形成された光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、前記照明光学装置は、光源装置から射出された光束を複数の部分光束に分割し、分割した複数の部分光束を集光して前記第1から第3の光変調装置の各画像形成領域上に重畳させるインテグレータ照明系を有し、前記照明光学装置から前記第1の光変調装置までの光路の幾何学的長さと、前記照明光学装置から前記第2の光変調装置までの光路の幾何学的長さとが同一に設定され、前記第1の色光と前記第2の色光とが分離されてから前記第1の光変調装置までの第1の色光の光路と、前記第1の色光と前記第2の色光とが分離されてから前記第2の光変調装置までの第2の色光の光路とのうち少なくともいずれかの光路中に、色収差補正光学素子が設けられ、前記色収差補正光学素子は、前記照明光学装置による前記第1の色光および前記第2の色光のうち少なくともいずれかの色光の結像位置を変更して前記照明光学装置から前記第1および第2の色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させ、前記第1の光変調装置の画像形成領域上に重畳される前記第1の色光における前記部分光束が重なった照度の均一な第1の照明領域の大きさと、前記第2の光変調装置の画像形成領域上に重畳される前記第2の色光における前記部分光束が重なった照度の均一な第2の照明領域の大きさの差が最小となるように、前記第1の色光と前記第2の色光とに関する色収差を補正することを特徴とする。
ここで、照明光学装置としては、例えば、重畳レンズを含む構成の他、第1レンズアレイおよび第2レンズアレイで構成し、第2レンズアレイに重畳レンズの機能を付加した構成を採用してもよい。
本発明では、第1の色光の光路と第2の色光の光路の幾何学的長さが同一に設定され、これら第1の色光の光路および第2の色光の光路のうち少なくともいずれかの光路中に、色収差補正光学素子が配設されている。そして、色収差補正光学素子により、例えば、照明光学装置による第1の色光および第2の色光のうち少なくともいずれかの色光の結像位置を変更して照明光学装置から第1および第2の色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることで、第1の光変調装置を照明する第1の色光の照度が均一な照明領域(以下、第1の照明領域と記載する)の大きさと、第2の光変調装置を照明する第2の色光の照度が均一な照明領域(以下、第2の照明領域と記載する)の大きさとの差を最小にすることができる。このため、第1の色光および第2の色光の各照明マージン量の差を最小に設定でき、光変調装置にて利用されない非利用光領域を低減させることができる。したがって、従来の色収差補正光学素子を設けない構成と比較して、光源から射出された光束の利用効率の向上が図れる。また、光の利用効率の向上が図れるので、投射光学装置にて拡大投射される光学像をより鮮明に投影できる。
本発明では、第1の色光の光路と第2の色光の光路の幾何学的長さが同一に設定され、これら第1の色光の光路および第2の色光の光路のうち少なくともいずれかの光路中に、色収差補正光学素子が配設されている。そして、色収差補正光学素子により、例えば、照明光学装置による第1の色光および第2の色光のうち少なくともいずれかの色光の結像位置を変更して照明光学装置から第1および第2の色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることで、第1の光変調装置を照明する第1の色光の照度が均一な照明領域(以下、第1の照明領域と記載する)の大きさと、第2の光変調装置を照明する第2の色光の照度が均一な照明領域(以下、第2の照明領域と記載する)の大きさとの差を最小にすることができる。このため、第1の色光および第2の色光の各照明マージン量の差を最小に設定でき、光変調装置にて利用されない非利用光領域を低減させることができる。したがって、従来の色収差補正光学素子を設けない構成と比較して、光源から射出された光束の利用効率の向上が図れる。また、光の利用効率の向上が図れるので、投射光学装置にて拡大投射される光学像をより鮮明に投影できる。
本発明のプロジェクタは、照明光束を射出する照明光学装置と、前記照明光学装置から射出された光束を第1、第2、および第3の色光に分離する色分離光学装置と、前記色分離光学装置にて分離された前記第1から第3の色光を画像情報に応じて変調する第1、第2、および第3の光変調装置と、前記第1から第3の光変調装置にて変調された各色光を合成して光学像を形成する色合成光学装置と、前記色合成光学装置で形成された光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、前記照明光学装置は、光源装置から射出された光束を複数の部分光束に分割し、分割した複数の部分光束を集光して前記第1から第3の光変調装置の各画像形成領域上に重畳させるインテグレータ照明系を有し、前記照明光学装置から前記第1から第3の光変調装置までの各光路の幾何学的長さが同一に設定され、前記第1の色光のみに分離されてから前記第1の光変調装置までの前記第1の色光の光路と、前記第2の色光のみに分離されてから前記第2の光変調装置までの前記第2の色光の光路と、前記第3の色光のみに分離されてから前記第3の光変調装置までの前記第3の色光の光路とのうち少なくともいずれかの光路中に、色収差補正光学素子が設けられ、前記色収差補正光学素子は、前記照明光学装置による前記第1から第3の色光のうち少なくともいずれかの色光の結像位置を変更して前記照明光学装置から前記第1から第3の色光のうち少なくとも2つの色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させ、前記第1から第3の光変調装置の各画像形成領域上に重畳される前記第1から第3の色光における前記部分光束が重なった照度の均一な各照明領域の大きさの差が最小となるように、前記第1から第3の色光のうち少なくとも2つの色光に関する色収差を補正することを特徴とする。
ここで、照明光学装置としては、例えば、重畳レンズを含む構成の他、第1レンズアレイおよび第2レンズアレイで構成し、第2レンズアレイに重畳レンズの機能を付加した構成を採用してもよい。
本発明では、照明光学装置から各光変調装置までの各光路の幾何学的長さが同一に設定され、第1、第2、および第3の色光の各光路のうち少なくともいずれかの光路中に、色収差補正光学素子が配設されている。そして、色収差補正光学素子により、例えば、照明光学装置による第1、第2、第3の色光のうち少なくともいずれかの色光の結像位置を変更して照明光学装置から第1、第2、および第3の色光のうち少なくとも2つの色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることで、各光変調装置を照明する第1、第2、第3の色光のうち少なくとも2つの色光の照度が均一な各照明領域の大きさの差を最小にすることができる。このため、前記少なくとも2つの色光の各照明マージン量の差を最小に設定でき、光変調装置にて利用されない非利用光領域を低減させることができる。したがって、従来の色収差補正光学素子を設けない構成と比較して、光源から射出された光束の利用効率の向上が図れる。また、光の利用効率の向上が図れるので、投射光学装置にて拡大投射される光学像をより鮮明に投影できる。
本発明では、照明光学装置から各光変調装置までの各光路の幾何学的長さが同一に設定され、第1、第2、および第3の色光の各光路のうち少なくともいずれかの光路中に、色収差補正光学素子が配設されている。そして、色収差補正光学素子により、例えば、照明光学装置による第1、第2、第3の色光のうち少なくともいずれかの色光の結像位置を変更して照明光学装置から第1、第2、および第3の色光のうち少なくとも2つの色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させることで、各光変調装置を照明する第1、第2、第3の色光のうち少なくとも2つの色光の照度が均一な各照明領域の大きさの差を最小にすることができる。このため、前記少なくとも2つの色光の各照明マージン量の差を最小に設定でき、光変調装置にて利用されない非利用光領域を低減させることができる。したがって、従来の色収差補正光学素子を設けない構成と比較して、光源から射出された光束の利用効率の向上が図れる。また、光の利用効率の向上が図れるので、投射光学装置にて拡大投射される光学像をより鮮明に投影できる。
本発明のプロジェクタは、照明光束を射出する照明光学装置と、前記照明光学装置から射出された光束を第1、第2、および第3の色光に分離する色分離光学装置と、前記色分離光学装置にて分離された前記第1から第3の色光を画像情報に応じて変調する第1、第2、および第3の光変調装置と、前記第1から第3の光変調装置にて変調された各色光を合成して光学像を形成する色合成光学装置と、前記色合成光学装置で形成された光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、前記照明光学装置は、光源装置から射出された光束を複数の部分光束に分割し、分割した複数の部分光束を集光して前記第1から第3の光変調装置の各画像形成領域上に重畳させるインテグレータ照明系を有し、前記照明光学装置から前記第1の光変調装置までの光路の幾何学的長さと、前記照明光学装置から前記第2の光変調装置までの光路の幾何学的長さとが同一に設定され、前記第1の色光と前記第2の色光とが分離されてから前記第1の光変調装置までの第1の色光の光路と、前記第1の色光と前記第2の色光とが分離されてから前記第2の光変調装置までの第2の色光の光路とのうち少なくともいずれかの光路中に、色収差補正光学素子が設けられ、前記色収差補正光学素子は、前記照明光学装置による前記第1の色光および前記第2の色光のうち少なくともいずれかの色光の結像位置を変更して前記照明光学装置から前記第1および第2の色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させ、前記第1の光変調装置を照明する前記第1の色光全体の照明領域のうち前記部分光束が重なっていない領域を除く前記部分光束が重なった照度の均一な第1の照明領域の大きさと、前記第2の光変調装置を照明する前記第2の色光全体の照明領域のうち前記部分光束が重なっていない領域を除く前記部分光束が重なった照度の均一な第2の照明領域の大きさの差が最小となるように、前記第1の色光と前記第2の色光とに関する色収差を補正することを特徴とする。
本発明のプロジェクタは、照明光束を射出する照明光学装置と、前記照明光学装置から射出された光束を第1、第2、および第3の色光に分離する色分離光学装置と、前記色分離光学装置にて分離された前記第1から第3の色光を画像情報に応じて変調する第1、第2、および第3の光変調装置と、前記第1から第3の光変調装置にて変調された各色光を合成して光学像を形成する色合成光学装置と、前記色合成光学装置で形成された光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、前記照明光学装置は、光源装置から射出された光束を複数の部分光束に分割し、分割した複数の部分光束を集光して前記第1から第3の光変調装置の各画像形成領域上に重畳させるインテグレータ照明系を有し、前記照明光学装置から前記第1から第3の光変調装置までの各光路の幾何学的長さが同一に設定され、前記第1の色光のみに分離されてから前記第1の光変調装置までの前記第1の色光の光路と、前記第2の色光のみに分離されてから前記第2の光変調装置までの前記第2の色光の光路と、前記第3の色光のみに分離されてから前記第3の光変調装置までの前記第3の色光の光路とのうち少なくともいずれかの光路中に、色収差補正光学素子が設けられ、前記色収差補正光学素子は、前記照明光学装置による前記第1から第3の色光のうち少なくともいずれかの色光の結像位置を変更して前記照明光学装置から前記第1から第3の色光のうち少なくとも2つの色光の各結像位置までの光学的長さを略一致させ、前記第1から第3の光変調装置を照明する前記第1から第3の色光全体の各照明領域のうち前記部分光束が重なっていない領域を除く前記部分光束が重なった照度の均一な各照明領域の大きさの差が最小となるように、前記第1から第3の色光のうち少なくとも2つの色光に関する色収差を補正することを特徴とする。
Claims (14)
- インテグレータ照明系を有し照明光束を射出する照明光学装置と、前記照明光学装置から射出された光束を第1、第2、および第3の色光に分離する色分離光学装置と、前記色分離光学装置にて分離された前記第1から第3の色光を画像情報に応じて変調する第1、第2、および第3の光変調装置と、前記第1から第3の光変調装置にて変調された各色光を合成して光学像を形成する色合成光学装置と、前記色合成光学装置で形成された光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、
前記照明光学装置から前記第1の光変調装置までの光路の幾何学的長さと、前記照明光学装置から前記第2の光変調装置までの光路の幾何学的長さとが同一に設定され、
前記第1の色光と前記第2の色光とが分離されてから前記第1の光変調装置までの第1の色光の光路と、前記第1の色光と前記第2の色光とが分離されてから前記第2の光変調装置までの第2の色光の光路とのうち少なくともいずれかの光路中に、色収差補正光学素子が設けられ、
前記色収差補正光学素子は、前記第1の光変調装置での第1の照明領域の大きさと前記第2の光変調装置での第2の照明領域の大きさの差が最小となるように、前記第1の色光と前記第2の色光とに関する色収差を補正することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1に記載のプロジェクタにおいて、
前記第2の色光の波長領域は、前記第1の色光の波長領域よりも短波長側の波長領域であり、
前記色収差補正光学素子は、前記第2の色光の光路中にのみ設けられ、凹レンズまたは凸面鏡で構成されていることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1に記載のプロジェクタにおいて、
前記第2の色光の波長領域は、前記第1の色光の波長領域よりも短波長側の波長領域であり、
前記第1から第3の光変調装置の光路前段側には、それぞれ第1、第2、および第3の集光レンズが設けられ、
前記色収差補正光学素子は、前記第2の集光レンズで構成され、
前記第2の集光レンズのレンズ面の曲率半径は、前記第1の集光レンズのレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成されていることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1に記載のプロジェクタにおいて、
前記第2の色光の波長領域は、前記第1の色光の波長領域よりも短波長側の波長領域であり、
前記第1から第3の光変調装置の光路前段側には、それぞれ第1、第2、および第3の集光レンズが設けられ、
前記色収差補正光学素子は、前記第1の色光の光路中において前記第1の集光レンズより光路前段側に設けられた第1の凸レンズと、前記第2の色光の光路中において前記第2の集光レンズの光路前段側に設けられた第2の凸レンズとを備え、
前記第2の凸レンズのレンズ面の曲率半径は、前記第1の凸レンズのレンズ面の曲率半径よりも大きく形成されていることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1に記載のプロジェクタにおいて、
前記第2の色光の波長領域は、前記第1の色光の波長領域よりも長波長側の波長領域であり、
前記色収差補正光学素子は、前記第2の色光の光路中にのみ設けられ、凸レンズまたは凹面鏡で構成されていることを特徴とするプロジェクタ。 - インテグレータ照明光学系を有し照明光束を射出する照明光学装置と、前記照明光学装置から射出された光束を第1、第2、および第3の色光に分離する色分離光学装置と、前記色分離光学装置にて分離された前記第1から第3の色光を画像情報に応じて変調する第1、第2、および第3の光変調装置と、前記第1から第3の光変調装置にて変調された各色光を合成して光学像を形成する色合成光学装置と、前記色合成光学装置で形成された光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、
前記照明光学装置から前記第1から第3の光変調装置までの各光路の幾何学的長さが同一に設定され、
前記第1の色光のみに分離されてから前記第1の光変調装置までの前記第1の色光の光路と、前記第2の色光のみに分離されてから前記第2の光変調装置までの前記第2の色光の光路と、前記第3の色光のみに分離されてから前記第3の光変調装置までの前記第3の色光の光路とのうち少なくともいずれかの光路中に、色収差補正光学素子が設けられ、
前記色収差補正光学素子は、前記第1から第3の光変調装置でのそれぞれの照明領域の大きさの差が最小となるように、前記第1から第3の色光のうち少なくとも2つの色光に関する色収差を補正することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項6に記載のプロジェクタにおいて、
前記第1の色光の波長領域は、前記第2の色光の波長領域および前記第3の色光の波長領域よりも長波長側の波長領域であり、
前記色収差補正光学素子は、前記第2の色光の光路および前記第3の色光の光路のうち少なくともいずれかの光路中に設けられ、凹レンズまたは凸面鏡で構成されていることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項6に記載のプロジェクタにおいて、
前記第1の色光の波長領域は、前記第2の色光の波長領域および前記第3の色光の波長領域よりも短波長側の波長領域であり、
前記色収差補正光学素子は、前記第2の色光の光路および前記第3の色光の光路のうち少なくともいずれかの光路中に設けられ、凸レンズまたは凹面鏡で構成されていることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項6に記載のプロジェクタにおいて、
前記第2の色光の波長領域は、前記第1の色光の波長領域よりも短波長側の波長領域であり、
前記第3の色光の波長領域は、前記第1の色光の波長領域よりも長波長側の波長領域であり、
前記色収差補正光学素子は、前記第2の色光の光路および前記第3の色光の光路のうち少なくともいずれかの光路中に設けられ、
前記第2の色光の光路中に設けられる前記色収差補正光学素子は、凹レンズまたは凸面鏡で構成され、
前記第3の色光の光路中に設けられる前記色収差補正光学素子は、凸レンズまたは凹面鏡で構成されていることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項6に記載のプロジェクタにおいて、
前記第1の色光の波長領域は、前記第2の色光の波長領域および前記第3の色光の波長領域よりも長波長側の波長領域であり、
前記第1から第3の光変調装置の光路前段側には、それぞれ第1、第2、および第3の集光レンズが設けられ、
前記色収差補正光学素子は、前記第2の集光レンズおよび前記第3の集光レンズのうち少なくともいずれかの集光レンズで構成され、
前記色収差補正光学素子を構成する集光レンズのレンズ面の曲率半径は、前記第1の集光レンズのレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成されていることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項6に記載のプロジェクタにおいて、
前記第1の色光の波長領域は、前記第2の色光の波長領域および前記第3の色光の波長領域よりも短波長側の波長領域であり、
前記第1から第3の光変調装置の光路前段側には、それぞれ第1、第2、および第3の集光レンズが設けられ、
前記色収差補正光学素子は、前記第2の集光レンズおよび前記第3の集光レンズのうち少なくともいずれかの集光レンズで構成され、
前記色収差補正光学素子を構成する集光レンズのレンズ面の曲率半径は、前記第1の集光レンズのレンズ面の曲率半径よりも小さくなるように形成されていることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項6に記載のプロジェクタにおいて、
前記第2の色光の波長領域は、前記第1の色光の波長領域よりも短波長側の波長領域であり、
前記第3の色光の波長領域は、前記第1の色光の波長領域よりも長波長側の波長領域であり、
前記第1から第3の光変調装置の光路前段側には、それぞれ第1、第2、および第3の集光レンズが設けられ、
前記色収差補正光学素子は、前記第2の集光レンズおよび前記第3の集光レンズのうち少なくともいずれかの集光レンズで構成され、
前記第2の集光レンズで前記色収差補正光学素子を構成する場合には、前記第2の集光レンズのレンズ面の曲率半径は、前記第1の集光レンズのレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成され、
前記第3の集光レンズで前記色収差補正光学素子を構成する場合には、前記第3の集光レンズのレンズ面の曲率半径は、前記第1の集光レンズのレンズ面の曲率半径よりも小さくなるように形成されていることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項6に記載のプロジェクタにおいて、
前記第2の色光の波長領域は、前記第1の色光の波長領域よりも短波長側の波長領域であり、
前記第1から第3の光変調装置の光路前段側には、それぞれ第1、第2、および第3の集光レンズが設けられ、
前記色収差補正光学素子は、前記第1の色光の光路中において前記第1の集光レンズより光路前段側に設けられた第1の凸レンズと、前記第2の色光の光路中において前記第2の集光レンズの光路前段側に設けられた第2の凸レンズとを備え、
前記第2の凸レンズのレンズ面の曲率半径は、前記第1の凸レンズのレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成されていることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項6に記載のプロジェクタにおいて、
前記第2の色光の波長領域は、前記第1の色光の波長領域よりも短波長側の波長領域であり、
前記第3の色光の波長領域は、前記第2の色光の波長領域よりも短波長側の波長領域であり、
前記第1から第3の光変調装置の光路前段側には、それぞれ第1、第2、および第3の集光レンズが設けられ、
前記色収差補正光学素子は、前記第1の色光の光路中において前記第1の集光レンズより光路前段側に設けられた第1の凸レンズと、前記第2の光路中において前記第2の集光レンズの光路前段側に設けられた第2の凸レンズと、前記第3の光路中において前記第3の集光レンズの光路前段側に設けられた第3の凸レンズとを備え、前記第2の凸レンズのレンズ面の曲率半径は、前記第1の凸レンズのレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成され、
前記第3の凸レンズのレンズ面の曲率半径は、前記第2の凸レンズのレンズ面の曲率半径よりも大きくなるように形成されていることを特徴とするプロジェクタ。
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