(57)【要約】【課題】光変調装置の劣化を抑制して寿命を延ばすクロスダイクロイックプリズムを提供する。【解決手段】プリズム組立体と、プリズム組立体に互いに交差して設けられる第１、第２ダイクロイック膜と、第１、第２ダイクロイック膜の交差軸と交差する偏光分離膜と、を備えるクロスダイクロイックである。プリズム組立体は、第３の光のうちの第１偏光成分を含む第４の光を入射させる第１面と、第１面と交差し、第１の光を入射させる第２面と、第２面と対向し、第２の光を入射させる第３面と、第１面、第２面および第３面と交差し、第３波長帯の光うちの第２偏光成分を含む第５の光を入射させる第４面と、第１面と対向し、第１ダイクロイック膜で反射した第１の光、第２ダイクロイック膜で反射した第２の光、偏光分離膜を透過した第４の光および偏光分離膜で反射した第５の光を合成した合成光を射出させる第５面と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプリズムから構成されたプリズム組立体と、
前記プリズム組立体に互いに交差して設けられ、第１波長帯の第１の光を反射する第１ダイクロイック膜、および前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第２の光を反射する第２ダイクロイック膜と、
前記第１ダイクロイック膜および前記第２ダイクロイック膜の交差軸と交差するように前記プリズム組立体に設けられ、前記第１波長帯および前記第２波長帯と異なる第３波長帯の第３の光に対して偏光分離機能を有する偏光分離膜と、を備え、
前記プリズム組立体は、
前記第３の光のうちの第１偏光成分を含む第４の光を入射させる第１面と、
前記第１面と交差し、前記第１の光を入射させる第２面と、
前記第２面と対向し、前記第２の光を入射させる第３面と、
前記第１面、前記第２面および前記第３面と交差し、前記第３の光のうちの第２偏光成分を含む第５の光を入射させる第４面と、
前記第１面と対向し、前記第１ダイクロイック膜で反射した前記第１の光、前記第２ダイクロイック膜で反射した前記第２の光、前記偏光分離膜を透過した前記第４の光および前記偏光分離膜で反射した前記第５の光を合成した合成光を射出させる第５面と、を有する
クロスダイクロイックプリズム。
【請求項２】
前記偏光分離膜は互いに対向する一対の端辺を有し、
前記一対の端辺は前記プリズム組立体の稜線にそれぞれ位置する
請求項１に記載のクロスダイクロイックプリズム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のクロスダイクロイックプリズムと、
前記第１面に対向して設けられ、画像情報に応じて変調した前記第３の光を前記第１面に向けて射出する第１光変調装置と、
前記第２面に対向して設けられ、画像情報に応じて変調した前記第１の光を前記第２面に向けて射出する第２光変調装置と、
前記第３面に対向して設けられ、画像情報に応じて変調した前記第２の光を前記第３面に向けて射出する第３光変調装置と、
前記第４面に対向して設けられ、画像情報に応じて変調した前記第３の光を前記第４面に向けて射出する第４光変調装置と、を備える
光学モジュール。
【請求項４】
前記第１の光が赤色光であり、
前記第２の光が青色光であり、
前記第３の光が緑色光である
請求項３に記載の光学モジュール。
【請求項５】
前記第１光変調装置、前記第２光変調装置、前記第３光変調装置および前記第４光変調装置は、複数の画素を含む画素形成領域をそれぞれ有し、
前記第１光変調装置および前記第４光変調装置の一方における前記画素形成領域の位置は、前記第２光変調装置および前記第３光変調装置における前記画素形成領域の位置に対応しており、
前記第１光変調装置および前記第４光変調装置の他方における前記画素形成領域の位置は、前記第２光変調装置および前記第３光変調装置における前記画素形成領域の位置と異なっている
請求項４に記載の光学モジュール。
【請求項６】
前記第１の光が赤色光であり、
前記第２の光が緑色光であり、
前記第３の光が青色光である
請求項３に記載の光学モジュール。
【請求項７】
前記第１光変調装置と前記第１面との間に設けられた第１位相差板と、前記第４光変調装置と前記第４面との間に設けられた第２位相差板と、をさらに備える
請求項５に記載の光学モジュール。
【請求項８】
請求項３から７のいずれか一項に記載の光学モジュールと、
前記第１の光、前記第２の光、および前記第３の光を含む光を射出する光源装置と、
前記光学モジュールの前記第５面から射出される前記合成光を被投射面に投射する投射光学系と、を備える
プロジェクター。
【請求項９】
前記光源装置から射出された前記第３の光を前記第１面および前記第４面に向かう２つの光に分離する光分離素子をさらに備える
請求項８に記載のプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クロスダイクロイックプリズム、光学モジュールおよびプロジェクターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、色成分ごとに設けられた複数の液晶パネルと、複数の液晶パネルで生成した各色の画像光を合成するダイクロイックプリズムと、を備えた液晶プロジェクターが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１８０８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した液晶プロジェクターにおいて、表示画像の種類によっては所定の色に対応する液晶パネルに対してエネルギーの高い光を入射させる必要が生じることがある。このように液晶パネルにエネルギーの高い光が入射すると、液晶パネルの寿命が短くなるという問題が発生してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第一態様に従えば、複数のプリズムから構成されたプリズム組立体と、前記プリズム組立体に互いに交差して設けられ、第１波長帯の第１の光を反射する第１ダイクロイック膜、および前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第２の光を反射する第２ダイクロイック膜と、前記第１ダイクロイック膜および前記第２ダイクロイック膜の交差軸と交差するように前記プリズム組立体に設けられ、前記第１波長帯および前記第２波長帯と異なる第３波長帯の第３の光に対して偏光分離機能を有する偏光分離膜と、を備え、前記プリズム組立体は、前記第３の光のうちの第１偏光成分を含む第４の光を入射させる第１面と、前記第１面と交差し、前記第１の光を入射させる第２面と、前記第２面と対向し、前記第２の光を入射させる第３面と、前記第１面、前記第２面および前記第３面と交差し、前記第３の光のうちの第２偏光成分を含む第５の光を入射させる第４面と、前記第１面と対向し、前記第１ダイクロイック膜で反射した前記第１の光、前記第２ダイクロイック膜で反射した前記第２の光、前記偏光分離膜を透過した前記第４の光および前記偏光分離膜で反射した前記第５の光を合成した合成光を射出させる第５面と、を有するクロスダイクロイックプリズムが提供される。
【０００６】
上記第一態様において、前記偏光分離膜は互いに対向する一対の端辺を有し、前記一対の端辺は前記プリズム組立体の稜線にそれぞれ位置するのが好ましい。
【０００７】
本発明の第二態様に従えば、上記第一態様に係るクロスダイクロイックプリズムと、前記第１面に対向して設けられ、画像情報に応じて変調した前記第３の光を前記第１面に向けて射出する第１光変調装置と、前記第２面に対向して設けられ、画像情報に応じて変調した前記第１の光を前記第２面に向けて射出する第２光変調装置と、前記第３面に対向して設けられ、画像情報に応じて変調した前記第２の光を前記第３面に向けて射出する第３光変調装置と、前記第４面に対向して設けられ、画像情報に応じて変調した前記第３の光を前記第４面に向けて射出する第４光変調装置と、を備える光学モジュールが提供される。
【０００８】
上記第二態様において、前記第１の光が赤色光であり、前記第２の光が青色光であり、前記第３の光が緑色光であるのが好ましい。
【０００９】
上記第二態様において、前記第１光変調装置、前記第２光変調装置、前記第３光変調装置および前記第４光変調装置は、複数の画素を含む画素形成領域をそれぞれ有し、前記第１光変調装置および前記第４光変調装置の一方における前記画素形成領域の位置は、前記第２光変調装置および前記第３光変調装置における前記画素形成領域の位置に対応しており、前記第１光変調装置および前記第４光変調装置の他方における前記画素形成領域の位置は、前記第２光変調装置および前記第３光変調装置における前記画素形成領域の位置と異なっているのが好ましい。
【００１０】
上記第二態様において、前記第１の光が赤色光であり、前記第２の光が緑色光であり、前記第３の光が青色光であるのが好ましい。
【００１１】
上記第二態様において、前記第１光変調装置と前記第１面との間に設けられた第１位相差板と、前記第４光変調装置と前記第４面との間に設けられた第２位相差板と、をさらに備えるのが好ましい。
【００１２】
本発明の第三態様に従えば、上記第二態様に係る光学モジュールと、前記第１の光、前記第２の光、および前記第３の光を含む光を射出する光源装置と、前記光学モジュールの前記第５面から射出される前記合成光を被投射面に投射する投射光学系と、を備えるプロジェクターが提供される。
【００１３】
上記第三態様において、前記光源装置から射出された前記第３の光を前記第１面および前記第４面に向かう２つの光に分離する光分離素子をさらに備えるのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態のプロジェクターの概略構成図である。
【図２】プロジェクターにおける要部の断面図である。
【図３】光学モジュールの斜視図である。
【図４】各光変調装置の画素形成領域の位置関係を示す図である。
【図５】第１、第２ダイクロイック膜の分光透過率を示す図である。
【図６】偏光分離膜の分光透過率を示す図である。
【図７】クロスダイクロイックプリズムにおける光合成機能を示す平面図である。
【図８】クロスダイクロイックプリズムにおける光合成機能を示す断面図である。
【図９】第２実施形態のプロジェクターの概略構成図である。
【図１０】プロジェクターにおける要部の断面図である。
【図１１】光学モジュールの斜視図である。
【図１２】第１、第２ダイクロイック膜の分光透過率を示す図である。
【図１３】偏光分離膜の光学特性を示す図である。
【図１４】クロスダイクロイックプリズムにおける光合成機能を示す平面図である。
【図１５】クロスダイクロイックプリズムにおける光合成機能を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
【００１６】
図１は、第１実施形態のプロジェクターの概略構成図である。図１に示すように、プロジェクター１は、光源装置２と、光分離素子３と、光学モジュール４と、投射光学系９と、第１ミラー１０ａと、第２ミラー１０ｂと、を備えている。プロジェクター１は、光源装置２から射出された光を画像情報に応じて変調し、スクリーンＳＣ等の被投射面に画像を拡大投射する。
【００１７】
以下では、説明の便宜上、投射光学系９から射出される光の中心軸と平行な軸をＸ軸とする。また、プロジェクター１が机上に据え置かれた据え置き姿勢における上下方向をＺ軸とする。また、Ｘ軸及びＺ軸に互いに直交する軸をＹ軸とする。投射光学系９からスクリーンＳＣに向けて光が射出される方向をＸ軸の＋Ｘ方向とする。上方をＺ軸の＋Ｚ方向とする。
【００１８】
光源装置２は、第１光源ユニット２Ｒと、第２光源ユニット２Ｇと、第３光源ユニット２Ｂと、を含む。
【００１９】
第１光源ユニット２Ｒは、赤色光ＬＲを＋Ｘ方向に向けて射出する。第１光源ユニット２Ｒは、第１光源２１Ｒと、コリメーターレンズ２２Ｒと、均一照明光学系２３Ｒと、を備えている。第１光源２１Ｒは、例えば５８５ｎｍ〜７２０ｎｍの波長帯の赤色光（第１波長帯の第１の光）ＬＲを射出する発光ダイオードで構成されている。コリメーターレンズ２２Ｒは、第１光源２１Ｒから射出された赤色光ＬＲを平行化する。
第１光源ユニット２Ｒから射出された赤色光ＬＲは第１ミラー１０ａに入射する。赤色光ＬＲは第１ミラー１０ａで反射されて光学モジュール４に入射する。
【００２０】
均一照明光学系２３Ｒは、第１レンズアレイ２４と、第２レンズアレイ２５と、偏光変換素子２６と、重畳レンズ２７と、を備えている。
【００２１】
第１レンズアレイ２４は、赤色光ＬＲを複数の部分光束に分割する。第１レンズアレイ２４は、赤色光ＬＲの光軸と直交する面内にマトリクス状に配列された複数の第１小レンズ２４ａから構成されている。
【００２２】
第２レンズアレイ２５は、第１レンズアレイ２４と同様、赤色光ＬＲの光軸に直交する面内にマトリクス状に配列された複数の第２小レンズ２５ａから構成されている。複数の第２小レンズ２５ａは、第１レンズアレイ２４の複数の第１小レンズ２４ａに対応して設けられている。第２レンズアレイ２５は、重畳レンズ２７とともに、第１レンズアレイ２４の各第１小レンズ２４ａによる部分光束の像を、後述する光学モジュール４における赤色光用光変調装置の画像形成領域に結像させる。
【００２３】
偏光変換素子２６は、第１レンズアレイ２４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種類の直線偏光として射出する。偏光変換素子２６は、図示しない偏光分離層と反射層と位相差板とを有する。偏光分離層は、第１光源２１Ｒからの赤色光ＬＲ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Ｘ軸に直交するＹ軸に平行な方向に反射する。反射層は、偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分をＸ軸に平行な方向に反射する。位相差板は、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。このような構成に基づいて、偏光変換素子２６は、赤色光ＬＲを直線偏光として射出する。
【００２４】
なお、本実施形態では、第１光源２１Ｒを発光ダイオードで構成する場合を例に挙げたが、第１光源２１Ｒを半導体レーザーで構成してもよい。この場合、第１光源２１Ｒから射出される赤色光ＬＲは直線偏光となるため、偏光方向を揃える必要がない。すなわち、第１光源２１Ｒとして半導体レーザーを用いる場合、偏光変換素子２６を省略できる。
【００２５】
重畳レンズ２７は、偏光変換素子２６からの各部分光束を集光して赤色光用光変調装置５Ｒの画像形成領域近傍に重畳させる。第１レンズアレイ２４、第２レンズアレイ２５および重畳レンズ２７は、第１光源ユニット２Ｒからの赤色光ＬＲの面内光強度分布を均一にするインテグレーター光学系を構成する。
【００２６】
第２光源ユニット２Ｇは、緑色光ＬＧを＋Ｘ方向に向けて射出する。第２光源ユニット２Ｇは、第２光源２１Ｇと、コリメーターレンズ２２Ｇと、均一照明光学系２３Ｇと、を備えている。第２光源２１Ｇは、例えば４９５ｎｍ〜５８５ｎｍの波長帯の緑色光（第１波長帯および第２波長帯と異なる第３波長帯の第３の光）ＬＧを射出する発光ダイオードで構成されている。コリメーターレンズ２２Ｇは、第２光源２１Ｇから射出された緑色光ＬＧを平行化する。均一照明光学系２３Ｇは、第１レンズアレイ２４と、第２レンズアレイ２５と、重畳レンズ２７と、を備えている。すなわち、均一照明光学系２３Ｇは、第１光源ユニット２Ｒの均一照明光学系２３Ｒから偏光変換素子２６を省略した構成からなる。均一照明光学系２３Ｇは、第２光源ユニット２Ｇからの緑色光ＬＧの面内光強度分布を均一にするインテグレーター光学系を構成する。
【００２７】
第３光源ユニット２Ｂは、青色光ＬＢを＋Ｘ方向に向けて射出する。第３光源ユニット２Ｂは、第３光源２１Ｂと、コリメーターレンズ２２Ｂと、均一照明光学系２３Ｂと、を備えている。第３光源２１Ｂは、例えば４６０〜４８０ｎｍの波長帯の青色光（第２波長帯の第２の光）ＬＢを射出する発光ダイオードで構成されている。コリメーターレンズ２２Ｂは、第３光源２１Ｂから射出された青色光ＬＢを平行化する。
第３光源ユニット２Ｂから射出された青色光ＬＢは第２ミラー１０ｂに入射する。青色光ＬＢは第２ミラー１０ｂで反射されて光学モジュール４に入射する。
【００２８】
均一照明光学系２３Ｂは、第１レンズアレイ２４と、第２レンズアレイ２５と、偏光変換素子２６と、重畳レンズ２７と、を備えている。すなわち、均一照明光学系２３Ｂは、第１光源ユニット２Ｒの均一照明光学系２３Ｒと同一の構成を有する。均一照明光学系２３Ｂは、第３光源ユニット２Ｂからの青色光ＬＢの面内光強度分布を均一にするインテグレーター光学系を構成する。
【００２９】
図２はプロジェクターにおける要部の断面を示す図であって、第２光源ユニット及び光学モジュールを含むＸＺ平面に沿う断面図である。図３は、光学モジュールの斜視図である。なお、図３においては、図を見やすくするため、フィールドレンズ６Ｇ１，６Ｒ，６Ｂ，６Ｇ２と、第１位相差板７および第２位相差板８の図示を省略している。
【００３０】
図２に示すように、第２光源ユニット２Ｇと光学モジュール４との間における緑色光ＬＧの光路上に、光分離素子３が設けられている。光分離素子３は、偏光分離素子３ａと、第１ミラー３ｂと、第２ミラー３ｃとで構成される。偏光分離素子３ａは、第２光源ユニット２Ｇからの緑色光ＬＧの光軸に対して４５°の角度をなすように配置され、緑色光ＬＧを偏光成分に基づいて２つに分離する。本実施形態において、緑色光ＬＧは偏光変換素子２６を経由しないため、偏光していない状態となっている。偏光分離素子３ａは、緑色光ＬＧにおけるＰ偏光成分を透過させつつ、緑色光ＬＧにおけるＳ偏光成分を反射することで緑色光ＬＧを分離する偏光分離特性を有する。
【００３１】
本実施形態のプロジェクター１によれば、光分離素子３を備えることで、光学モジュール４の上方に位置する第２光源ユニット２Ｇからの緑色光ＬＧを２つに分離することで光学モジュール４にそれぞれ入射させることができる。よって、第１光源ユニット２Ｒ、第２光源ユニット２Ｇおよび第３光源ユニット２Ｂを上述のようなレイアウトで配置する構成を実現できる。
【００３２】
また、本実施形態のプロジェクター１において、第１光源ユニット２Ｒ、第２光源ユニット２Ｇおよび第３光源ユニット２Ｂにおける光学モジュール４に対する位置が異なっている。具体的に、第１光源ユニット２Ｒおよび第３光源ユニット２Ｂは光学モジュール４とＺ方向において同じ高さに位置しており、第２光源ユニット２Ｇは光学モジュール４の上方に位置している。すなわち、第２光源ユニット２Ｇは、第１光源ユニット２Ｒおよび第３光源ユニット２Ｂよりも上方に位置している。そのため、第１光源ユニット２Ｒ、第２光源ユニット２Ｇおよび第３光源ユニット２Ｂが互いに干渉することなく、第１光源ユニット２Ｒ、第２光源ユニット２Ｇおよび第３光源ユニット２ＢをＹ方向に近づけて配置することができる。よって、プロジェクター１はＹ方向における寸法を小型化することができる。
【００３３】
以下の説明において、偏光分離素子３ａで反射された緑色光ＬＧのＳ偏光成分を第１緑色光ＬＧ１と称し、偏光分離素子３ａを透過した緑色光ＬＧのＰ偏光成分を第２緑色光ＬＧ２と称する。
【００３４】
偏光分離素子３ａで反射された第１緑色光ＬＧ１は第１ミラー３ｂに入射する。第１ミラー３ｂは、第１緑色光ＬＧ１を光学モジュール４に向けて反射する。これにより、第１緑色光ＬＧ１は、光学モジュール４に対して側方（Ｘ方向）から入射する。
一方、偏光分離素子３ａを透過したＰ偏光成分である第２緑色光ＬＧ２は第２ミラー３ｃに入射する。第２ミラー３ｃは、第２緑色光ＬＧ２を光学モジュール４に向けて反射する。これにより、第２緑色光ＬＧ２は、光学モジュール４に対して上方から入射する。
【００３５】
なお、本実施形態では、第２光源２１Ｇを発光ダイオードで構成する場合を例に挙げたが、第２光源２１Ｇを半導体レーザーで構成してもよい。この場合、第２光源２１Ｇから射出される緑色光ＬＧは直線偏光となる。直線偏光からなる緑色光ＬＧを偏光分離素子３ａで良好に分離するためには、偏光分離素子３ａの前段に緑色光ＬＧを円偏光に変換するための１／４波長板を設けるようにすればよい。
【００３６】
図１、図２及び図３に示すように、光学モジュール４は、複数の光変調装置５と、クロスダイクロイックプリズム１６と、第１位相差板７と、第２位相差板８と、を備えている。複数の光変調装置５は、第１緑色光用光変調装置（第１光変調装置）５Ｇ１と、赤色光用光変調装置（第２光変調装置）５Ｒと、青色光用光変調装置（第３光変調装置）５Ｂと、第２緑色光用光変調装置（第４光変調装置）５Ｇ２と、を備えている。
【００３７】
第１緑色光用光変調装置５Ｇ１は、第２光源ユニット２Ｇから射出された緑色光ＬＧを偏光分離素子３ａで分離した第１緑色光ＬＧ１に対応する。赤色光用光変調装置５Ｒは、第１光源ユニット２Ｒから射出された赤色光ＬＲに対応する。青色光用光変調装置５Ｂは、第３光源ユニット２Ｂから射出された青色光ＬＢに対応する。第２緑色光用光変調装置５Ｇ２は、第２光源ユニット２Ｇから射出された緑色光ＬＧを偏光分離素子３ａで分離した第２緑色光ＬＧ２に対応する。
【００３８】
以下の説明において、上述の第１緑色光用光変調装置５Ｇ１、赤色光用光変調装置５Ｒ、青色光用光変調装置５Ｂ及び第２緑色光用光変調装置５Ｇ２を特に区別しない場合には、単に光変調装置５と称する。また、第１緑色光用光変調装置５Ｇ１、赤色光用光変調装置５Ｒ、青色光用光変調装置５Ｂ及び第２緑色光用光変調装置５Ｇ２を総称して、光変調装置５Ｇ１，５Ｒ，５Ｂ，５Ｇ２と呼ぶこともある。
【００３９】
各光変調装置５は、詳細な図示は省略するが、一対のガラス基板の間に液晶が封入された液晶パネルから構成されている。各光変調装置５は、複数の画素がマトリクス状に配置された矩形状の画像形成領域（図示略）を有している。光変調装置５は、外部から入力された駆動信号に応じて液晶の配向状態が制御され、光変調装置５に入射された各色光を画像情報に応じて変調する。
【００４０】
本実施形態において、第１緑色光用光変調装置５Ｇ１および第２緑色光用光変調装置５Ｇ２は所定の画像情報に基づいて光をそれぞれ変調する。すなわち、本実施形態のプロジェクター１では、２つの液晶パネル（第１緑色光用光変調装置５Ｇ１および第２緑色光用光変調装置５Ｇ２）を用いて緑色の画像光を生成するようにしている。
【００４１】
ここで、各光変調装置５の画素形成領域の位置関係について説明する。
従来の３板式のプロジェクターでは、各光変調装置における画素の位置を一致させるように配置している。すなわち、各光変調装置において対応する各画素から射出した光がスクリーン上で１つに重なる。これに対し、次に示すようにプロジェクター１では、各光変調装置５において対応する各画素から射出した光がスクリーン上で１つに重ならない構成とすることもできる。
【００４２】
図４は各光変調装置の画素形成領域の位置関係を示す図である。図４では、各光変調装置５において対応する各画素から射出された光のスクリーンＳＣ上における位置関係を概念的に示している。
【００４３】
本実施形態において、第１緑色光用光変調装置５Ｇ１における画素形成領域の位置は、赤色光用光変調装置５Ｒおよび青色光用光変調装置５Ｂにおける画素形成領域の位置に対応している。そのため、図４に示すように、第１緑色光用光変調装置５Ｇ１、赤色光用光変調装置５Ｒおよび青色光用光変調装置５Ｂにおいて、互いに対応する画素から射出された光１０Ｇ１，１０Ｒ，１０ＢはスクリーンＳＣ上で１つに重なる。
【００４４】
一方、第２緑色光用光変調装置５Ｇ２における画素形成領域の位置は、赤色光用光変調装置５Ｒおよび青色光用光変調装置５Ｂにおける画素形成領域の位置に対応していない。そのため、図４に示すように、第２緑色光用光変調装置５Ｇ２および第１緑色光用光変調装置５Ｇ１において、互いに対応する画素から射出された光１０Ｇ２，１０Ｇ１がスクリーンＳＣ上で１つに重ならない。光１０Ｇ２は、スクリーンＳＣ上で１つに重なる光１０Ｇ１，１０Ｒ，１０Ｂの配列ピッチと対角方向において、例えば半ピッチ程度だけずれている。
【００４５】
また、各光変調装置５の入射側及び射出側各々には、不図示の偏光板が配置されている。また、各光変調装置５Ｇ１，５Ｒ，５Ｂ，５Ｇ２の入射側には、図１に示したように、フィールドレンズ６Ｇ１、フィールドレンズ６Ｒ、フィールドレンズ６Ｂ、フィールドレンズ６Ｇ２がそれぞれ配置されている。なお、本実施形態において、各光変調装置５には直線偏光が入射するため、偏光度が極めて高い場合には入射側の偏光板は省略可能である。
【００４６】
本実施形態において、第１位相差板７は、第１緑色光用光変調装置５Ｇ１とクロスダイクロイックプリズム１６との間に設けられている。第１位相差板７は１／２波長板である。第１位相差板７は、第１緑色光用光変調装置５Ｇ１により変調された第１緑色光ＬＧ１に対して位相を変化させる。第１緑色光用光変調装置５Ｇ１により変調された第１緑色光ＬＧ１は、第１位相差板７を透過することでＳ偏光成分からＰ偏光成分の第１緑色光（第３の光のうちの第１偏光成分を含む第４の光）ＬＧ１ｐに変換され、クロスダイクロイックプリズム１６に入射する。
【００４７】
また、第２位相差板８は、第２緑色光用光変調装置５Ｇ２とクロスダイクロイックプリズム１６との間に設けられている。第２位相差板８は１／２波長板である。第２位相差板８は、第２緑色光用光変調装置５Ｇ２により変調された第２緑色光ＬＧ２に対して位相を変化させる。第２緑色光用光変調装置５Ｇ２により変調された第２緑色光ＬＧ２は、第２位相差板８を透過することでＰ偏光成分からＳ偏光成分の第２緑色光（第３の光のうちの第２偏光成分を含む第５の光）ＬＧ２ｓに変換され、クロスダイクロイックプリズム１６に入射する。クロスダイクロイックプリズム１６は各光変調装置５から入射する４つの色光ＬＲ，ＬＧ１，ＬＧ２，ＬＢを合成する色合成素子として機能する。
【００４８】
図３に示すように、クロスダイクロイックプリズム１６は、プリズム組立体１７と、第１ダイクロイック膜１８および第２ダイクロイック膜１９と、偏光分離膜２０と、を備えている。
【００４９】
プリズム組立体１７は、第１面１６ａと、第２面１６ｂと、第３面１６ｃと、第４面１６ｄと、第５面１６ｅと、第６面１６ｆとを有し、直方体状の形状をなすガラスブロック等の硝材で構成される。プリズム組立体１７は８個のプリズムを組み合わせた直方体状の形状をなしている。
【００５０】
具体的には、プリズム組立体１７は、直方体状のガラスブロックが、Ｚ軸方向に平行な交差軸Ｋを中心として互いに９０°の角度で交差した２つの平面で４つに分割され、さらに、４つに分割されたプリズムの各々がＸＹ平面に対して４５°の角度で傾いた１つの平面で２つに分割された８個のプリズム１７ａで構成されている。
【００５１】
第１面１６ａは、第１緑色光ＬＧ１ｐ（第３の光のうちの第１偏光成分を含む第４の光）を入射させる面である。第１緑色光ＬＧ１ｐは、後述する偏光分離膜２０に対する垂直偏光成分（Ｓ偏光成分）を含む光である。
第２面１６ｂは、第１面１６ａと交差し、赤色光ＬＲ（第１波長帯の第１の光）を入射させる面である。
第３面１６ｃは、第２面１６ｂと対向し、青色光ＬＢ（第２波長帯の第２の光）を入射させる面である。
第４面１６ｄは、第１面１６ａ、第２面１６ｂおよび第３面１６ｃと交差し、図２に示した第２緑色光（第３の光のうちの第２偏光成分を含む第５の光）ＬＧ２ｓを入射させる面である。第２緑色光ＬＧ２ｓは、後述する偏光分離膜２０に対する水平偏光成分（Ｐ偏光成分）を含む光である。
第５面１６ｅは、第１面１６ａと対向し、プリズム組立体１７内に入射した光を合成して射出させる光射出面である。
第６面１６ｆは、第４面１６ｄに対向する面である。
【００５２】
第１ダイクロイック膜１８及び第２ダイクロイック膜１９は、プリズム組立体１７の内部に互いに交差して設けられている。より具体的には、第１ダイクロイック膜１８と第２ダイクロイック膜１９とは、Ｚ軸方向に平行な交差軸Ｋを中心として互いに９０°の角度で交差している。第１ダイクロイック膜１８および第２ダイクロイック膜１９のＺ軸方向に平行な端辺は、プリズム組立体１７の角部のＺ軸方向に平行な稜線に一致している。第１ダイクロイック膜１８および第２ダイクロイック膜１９のＺ軸方向に垂直な端辺は、第４面１６ｄおよび第６面１６ｆから見て、Ｘ字状の形状を呈する。
【００５３】
図５は、第１ダイクロイック膜および第２ダイクロイック膜の光学特性を示す図である。図５において、符号Ｒｓ１で示す曲線は第１ダイクロイック膜１８の分光透過率を示し、符号Ｒｓ２で示す曲線は第２ダイクロイック膜１９の分光透過率を示す。図５において、横軸は入射する光の波長帯をＲ，Ｇ，Ｂで示し、縦軸は透過率を示す。
【００５４】
図５に示すように、第１ダイクロイック膜１８は誘電体多層膜から構成され、赤色光用光変調装置５Ｒから射出された赤色光ＬＲを反射させ、他の色光を透過させる光学特性を有している。
【００５５】
また、第２ダイクロイック膜１９は誘電体多層膜から構成され、青色光用光変調装置５Ｂから射出された青色光ＬＢを反射させ、他の色光を透過させる光学特性を有している。
【００５６】
偏光分離膜２０は、第１ダイクロイック膜１８および第２ダイクロイック膜１９の交差軸Ｋと交差するようにプリズム組立体１７の内部に設けられている。より具体的には、偏光分離膜２０は、プリズム組立体１７の中心を通り、第４面１６ｄおよび第６面１６ｆに対してそれぞれ４５°の角度をなすように設けられている。偏光分離膜２０のＹ軸方向に平行な一対の端辺２０ａ，２０ａは、プリズム組立体１７の角部のＹ軸方向に平行な稜線に一致している。
【００５７】
図６は偏光分離膜の光学特性を示す図である。図６において、符号Ｇｐで示す曲線は偏光分離膜２０に対してＰ偏光として入射する第１緑色光ＬＧ１ｐの透過率を示し、符号Ｇｓで示す曲線は偏光分離膜２０に対してＳ偏光として入射する第２緑色光ＬＧ２ｓの透過率を示す。図６において、横軸は波長を示し、縦軸は透過率を示す。
【００５８】
偏光分離膜２０は誘電体多層膜から構成され、図６に示される所定波長帯ＧＡの緑色光に対して偏光分離機能を有している。すなわち、本実施形態において、第１緑色光ＬＧ１ｐおよび第２緑色光ＬＧ２ｓの波長は、図６に示す所定波長帯ＧＡに含まれる。
より具体的に偏光分離膜２０は、図６に示すように、第１面１６ａからＰ偏光として入射した第１緑色光ＬＧ１ｐを第５面１６ｅ側に向かわせるように透過させるとともに、第４面１６ｄからＳ偏光として入射した第２緑色光ＬＧ２ｓを第５面１６ｅに向けて反射する。
【００５９】
図７は、クロスダイクロイックプリズムにおける光合成機能を示す平面図である。図７では、クロスダイクロイックプリズム１６内における第１ダイクロイック膜１８および第２ダイクロイック膜１９による光合成機能を主に説明する。
【００６０】
図７に示すように、第２面１６ｂから入射した赤色光ＬＲは、第１ダイクロイック膜１８で反射されて第５面１６ｅから射出される。また、第３面１６ｃから入射した青色光ＬＢは、第２ダイクロイック膜１９で反射されて第５面１６ｅに入射する。なお、赤色光ＬＲは、第２ダイクロイック膜１９および偏光分離膜２０を透過する。また、青色光ＬＢは、第１ダイクロイック膜１８および偏光分離膜２０を透過する。
【００６１】
図８は、クロスダイクロイックプリズムにおける光合成機能を示す断面図である。
図８に示すように、第１面１６ａから入射した第１緑色光ＬＧ１ｐは、偏光分離膜２０を透過して第５面１６ｅに入射する。また、第４面１６ｄから入射した第２緑色光ＬＧ２ｓは、偏光分離膜２０で反射されて第５面１６ｅに入射する。なお、第１緑色光ＬＧ１ｐおよび第２緑色光ＬＧ２ｓは、第１ダイクロイック膜１８および第２ダイクロイック膜１９を透過する。
【００６２】
以上のように本実施形態のクロスダイクロイックプリズム１６によれば、第１ダイクロイック膜１８で反射した赤色光ＬＲ、第２ダイクロイック膜１９で反射した青色光ＬＢ、偏光分離膜２０を透過した第１緑色光ＬＧ１ｐおよび偏光分離膜２０で反射された第２緑色光ＬＧ２ｓを合成した白色の合成光ＷＬを第５面１６ｅから射出することができる。
【００６３】
合成光ＷＬは図１に示したように投射光学系９に入射する。投射光学系９は、投射レンズからなり、各光変調装置５により変調された画像光をスクリーンＳＣに向かって合成光ＷＬを拡大投射する。なお、この投射光学系９を構成するレンズの枚数については、１枚であっても複数枚であってもよい。
【００６４】
ここで、従来の３板式のプロジェクターにおいて、人の目の視感度が高い緑色光を多く用いる。この場合、緑色光に対応した液晶パネルへの光入射量が増えるため、１枚の液晶パネルに高エネルギーの光が入射することになる。すなわち、液晶パネルの単位面積当たりに照射される光のエネルギーが高くなることで、液晶パネルの温度が上昇などに起因し、液晶パネルが劣化して寿命が短くなるという問題が生じる。
【００６５】
これに対し、本実施形態のプロジェクター１では、第２光源２１Ｇから射出した緑色光ＬＧを２つの光に分離することで、分離した第１緑色光ＬＧ１および第２緑色光ＬＧ２を第１緑色光用光変調装置５Ｇ１および第２緑色光用光変調装置５Ｇ２にそれぞれ入射させることができる。
これにより、第１緑色光用光変調装置５Ｇ１および第２緑色光用光変調装置５Ｇ２は各パネルの単位面積辺りに照射される光のエネルギーが抑えられるので、劣化が抑制されて長寿命化を図ることができる。
したがって、本実施形態のプロジェクター１によれば、液晶パネルの劣化を抑制して長寿命化を図りつつ、視感度の高い緑色画像光を生成する緑色光ＬＧの光量を増やすことができる。よって、スクリーンＳＣ上に明るい画像を表示することができる。
【００６６】
また、本実施形態のクロスダイクロイックプリズム１６によれば、第１ダイクロイック膜１８および第２ダイクロイック膜１９と偏光分離膜２０を備えるので、４つの面から入射した光を１つに合成して射出させることができる。よって、本実施形態のクロスダイクロイックプリズム１６を用いることで、上述したプロジェクター１の構成を実現することができる。
【００６７】
また、本実施形態の光学モジュール４では、図４に示したようにスクリーンＳＣ上において同一の緑色画像を生成する第１緑色光用光変調装置５Ｇ１および第２緑色光用光変調装置５Ｇ２の画素位置をずらすように配置している。このような光学モジュール４を備えたプロジェクター１によれば、視感度が高い緑色画像を生成する見かけ上の画素数が増えるので、より高解像度の画像を表示することができる。
【００６８】
また、本実施形態の光学モジュール４では、１つの緑色光ＬＧを分離して生成した第１緑色光ＬＧ１ｐおよび第２緑色光ＬＧ２ｓを用いて緑色画像を生成することができる。そのため、このような光学モジュール４を備える本実施形態のプロジェクター１によれば、色純度の高い緑色画像を表示することができる。
【００６９】
なお、本実施形態では、第１緑色光用光変調装置５Ｇ１および第２緑色光用光変調装置５Ｇ２において、互いに対応する画素から射出された光がスクリーンＳＣＲ上で１つに重ならない場合を例に挙げたが、互いに対応する画素から射出された光がスクリーンＳＣＲ上で１つに重ならない構成としてもよい。
【００７０】
（第２実施形態）
続いて、第２実施形態に係るプロジェクターについて説明する。なお、上記実施形態と共通の部材については同じ符号を付し、詳細な説明については省略する。
図９は第２実施形態のプロジェクターの概略構成図である。図９に示すように、本実施形態のプロジェクター１１は、光源装置４０と、色分離光学系５０と、光分離素子３０と、光学モジュール４４と、投射光学系９と、を備えている。
【００７１】
光源装置４０は、光源部４１と、第１レンズアレイ４２と、第２レンズアレイ４３と、偏光変換素子４６と、重畳レンズ４５と、を含む。
【００７２】
光源部４１は、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等の放電ランプからなる光源４１ａと、リフレクター４１ｂと、を備えている。光源４１ａから射出された光のうち、第１レンズアレイ４２とは反対側に向かって進む光は、リフレクター４１ｂで反射され、進行方向が＋Ｘ方向に変わる。光源部４１は、赤色光ＬＲ（第１の色光）と緑色光ＬＧ（第２の光）と青色光ＬＢ（第３の光）とを成分として含む白色光Ｗを射出する。
【００７３】
第１レンズアレイ４２は、白色光Ｗを複数の部分光束に分割する複数の第１小レンズ４２ａから構成されている。第２レンズアレイ４３は、第１レンズアレイ４２と同様、複数の第２小レンズ４３ａから構成されている。
【００７４】
偏光変換素子４６は、第１レンズアレイ４２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種類の直線偏光として射出する。偏光変換素子４６は、白色光Ｗを直線偏光として射出する。
【００７５】
重畳レンズ４５は、偏光変換素子４６からの各部分光束を集光して後述する光学モジュール４４における光変調装置の画像形成領域の近傍に重畳させる。第１レンズアレイ４２、第２レンズアレイ４３および重畳レンズ４５は、光源部４１からの白色光Ｗの面内光強度分布を均一にするインテグレーター光学系を構成する。
【００７６】
色分離光学系５０は、第１ダイクロイックミラー５１と、第２ダイクロイックミラー５２と、第１反射ミラー５３と、第１レンズ５５と、第２反射ミラー５４と、第３反射ミラー５６と、第２レンズ５８と、第４反射ミラー５７と、を備えている。
【００７７】
第１ダイクロイックミラー５１および第２ダイクロイックミラー５２は、白色光Ｗの光路上において、互いに直交するように設けられている。
【００７８】
第１ダイクロイックミラー５１は白色光Ｗの光軸に対して４５°の角度をなすように配置されており、白色光Ｗのうちの青色光ＬＢおよび緑色光ＬＧを含む光を透過し、赤色光ＬＲを反射する。赤色光ＬＲは、第１ダイクロイックミラー５１で反射された後、第１反射ミラー５３、第１レンズ５５および第２反射ミラー５４を経由して光学モジュール４４に入射する。
【００７９】
第２ダイクロイックミラー５２は白色光Ｗの光軸に対して４５°の角度をなすように配置されており、白色光Ｗのうちの青色光ＬＢおよび赤色光ＬＲを含む光を透過し、緑色光ＬＧを反射する。緑色光ＬＧは、第２ダイクロイックミラー５２で反射された後、第３反射ミラー５６、第２レンズ５８および第４反射ミラー５７を経由して光学モジュール４４に入射する。
【００８０】
白色光Ｗのうちの青色光ＬＢは、第１ダイクロイックミラー５１および第２ダイクロイックミラー５２を透過して＋Ｘ軸方向に進む。このようにして、色分離光学系５０は、光源装置４０から射出された光束を赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢの３色の色光に分離する。
【００８１】
図１０はプロジェクターにおける要部の断面図である。図１０は光学モジュールにおけるＸＺ平面に沿う断面である。図１１は、光学モジュール４４の斜視図である。なお、図１１においては、図を見やすくするため、フィールドレンズ６Ｇ１，６Ｒ，６Ｂ，６Ｇ２の図示を省略している。
【００８２】
図１０に示すように、色分離光学系５０と光学モジュール４４との間における青色光ＬＢの光路上に光分離素子３０が設けられている。光分離素子３０は、位相差板３０ａと、偏光分離ミラー３０ｂと、第１ミラー３０ｃと、リレーレンズ３０ｄと、第２ミラー３０ｅと、で構成される。
【００８３】
位相差板３０ａは１／４波長板で構成される。白色光Ｗは偏光変換素子４６により直線偏光に変換されている。つまり、白色光Ｗに含まれる青色光ＬＢも直線偏光に変換されている。これにより、青色光ＬＢは位相差板３０ａを透過することで円偏光に変換される。
【００８４】
偏光分離ミラー３０ｂは、青色光ＬＢの光軸に対して４５°の角度をなすように配置され、青色光ＬＢを偏向成分に基づいて２つに分離する。本実施形態において、青色光ＬＢは上述のように位相差板３０ａにより円偏光に変換されている。そのため、偏光分離ミラー３０ｂは青色光ＬＢをＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分離する偏光分離機能を有する。具体的に、偏光分離ミラー３０ｂは青色光ＬＢのＰ偏光成分を透過させつつ、青色光ＬＢにおけるＳ偏光成分を反射することで青色光ＬＢを２つに分離する。
【００８５】
以下の説明において、偏光分離ミラー３０ｂを透過した青色光ＬＢのＰ偏光成分を第１青色光（第３の光のうちの第１偏光成分を含む第４の光）ＬＢ１と称し、偏光分離ミラー３０ｂで反射された青色光ＬＢのＳ偏光成分を第２青色光（第３の光のうちの第２偏光成分を含む第５の光）ＬＢ２と称する。
【００８６】
偏光分離ミラー３０ｂを透過したＰ偏光成分である第１青色光ＬＢ１は光学モジュール４４に対して側方（Ｘ方向）から入射する。
一方、偏光分離ミラー３０ｂで反射されたＳ偏光成分である第２青色光ＬＢ２は第１ミラー３０ｃで反射され、リレーレンズ３０ｄを経由した後、第２ミラー３０ｅで再び反射されることで光学モジュール４４に対して上方から入射する。第１ミラー３０ｃ、リレーレンズ３０ｄおよび第２ミラー３０ｅは、偏光分離ミラー３０ｂによって分離される第１青色光ＬＢ１および第２青色光ＬＢ２間に生じる光路長の違いに起因する像のサイズの違いを補正するリレー光学系として機能する。
【００８７】
図９、図１０及び図１１に示すように、光学モジュール４４は、複数の光変調装置５と、クロスダイクロイックプリズム７６とを備えている。複数の光変調装置５は、第１青色光用光変調装置（第１光変調装置）５Ｂ１と、緑色光用光変調装置（第２光変調装置）５Ｇと、赤色光用光変調装置（第３光変調装置）５Ｒと、第２青色光用光変調装置（第４光変調装置）５Ｂ２と、を備えている。
【００８８】
第１青色光用光変調装置５Ｂ１は、光源装置４０からの白色光Ｗを色分離光学系５０で分離した第１青色光ＬＢ１に対応する。赤色光用光変調装置５Ｒは、光源装置４０からの白色光Ｗを色分離光学系５０で分離した赤色光ＬＲに対応する。緑色光用光変調装置５Ｇは、光源装置４０からの白色光Ｗを色分離光学系５０で分離した緑色光ＬＧに対応する。第２青色光用光変調装置５Ｂ２は、光源装置４０からの白色光Ｗを色分離光学系５０で分離した第２青色光ＬＢ２に対応する。
【００８９】
本実施形態において、第１青色光用光変調装置５Ｂ１および第２青色光用光変調装置５Ｂ２は所定の画像情報に基づいて光をそれぞれ変調する。すなわち、本実施形態のプロジェクター１１では、第１実施形態のプロジェクター１と異なり、２つの液晶パネル（第１青色光用光変調装置５Ｂ１および第２青色光用光変調装置５Ｂ２）を用いて青色の画像光を生成するようにしている。
【００９０】
以下の説明において、上述の第１青色光用光変調装置５Ｂ１、赤色光用光変調装置５Ｒ、緑色光用光変調装置５Ｇ及び第２青色光用光変調装置５Ｂ２を特に区別しない場合には、単に光変調装置５と称する。また、第１青色光用光変調装置５Ｂ１、赤色光用光変調装置５Ｒ、緑色光用光変調装置５Ｇ及び第２青色光用光変調装置５Ｂ２を総称して、光変調装置５Ｂ１，５Ｒ，５Ｇ，５Ｂ２と呼ぶこともある。
【００９１】
本実施形態のプロジェクター１１においては、第１実施形態のプロジェクター１と異なり、光変調装置５Ｂ１，５Ｒ，５Ｇ，５Ｂ２における画素形成領域の位置が各々対応している。そのため、光変調装置５Ｂ１，５Ｒ，５Ｇ，５Ｂ２において、互いに対応する画素から射出された光はスクリーンＳＣ上で１つに重なる。
【００９２】
本実施形態においても、各光変調装置５Ｂ１，５Ｒ，５Ｇ，５Ｂ２の入射側には、図９に示したように、フィールドレンズ６Ｂ１、フィールドレンズ６Ｒ、フィールドレンズ６Ｇ、フィールドレンズ６Ｂ２がそれぞれ配置されている。なお、本実施形態において、各光変調装置５には直線偏光が入射するため、入射側の偏光板は省略可能である。
【００９３】
図１１に示すように、クロスダイクロイックプリズム７６は、プリズム組立体１７と、第１ダイクロイック膜２８および第２ダイクロイック膜２９と、偏光分離膜８０と、を備えている。
【００９４】
本実施形態において、プリズム組立体１７の第１面１６ａは、第１青色光（第３の光のうちの第１偏光成分を含む第４の光）ＬＢ１を入射させる。第１青色光ＬＢ１は、後述する偏光分離膜８０に対する水平偏光成分（Ｐ偏光成分）を含む光である。
プリズム組立体１７の第２面１６ｂは、緑色光ＬＧ（第１波長帯の第１の光）を入射させる。
プリズム組立体１７の第３面１６ｃは、赤色光ＬＲ（第２波長帯の第２の光）を入射させる。
プリズム組立体１７の第４面１６ｄは、第２青色光ＬＢ２を入射させる面である。第２青色光ＬＢ２は、後述する偏光分離膜８０に対する垂直偏光成分（Ｓ偏光成分）を含む光である。
【００９５】
第１ダイクロイック膜２８および第２ダイクロイック膜２９は、プリズム組立体１７の内部に互いに交差して設けられている。
【００９６】
図１２は、第１ダイクロイック膜および第２ダイクロイック膜の光学特性を示す図である。図１２において、符号Ｒｓ３で示す曲線は第１ダイクロイック膜２８の分光透過率を示し、符号Ｒｓ４で示す曲線は第２ダイクロイック膜２９の分光透過率を示す。図１２において、横軸は波長を示し、縦軸は透過率を示す。
【００９７】
図１２に示すように、第１ダイクロイック膜２８は誘電体多層膜から構成され、緑色光用光変調装置５Ｇから射出された緑色光ＬＧを反射させ、他の色光を透過させる光学特性を有している。
また、第２ダイクロイック膜２９は赤色光用光変調装置５Ｒから射出された赤色光ＬＲを反射させ、他の色光を透過させる光学特性を有している。
【００９８】
図１３は偏光分離膜の光学特性を示す図である。図１３において、符号Ｂｐで示す曲線は偏光分離膜８０に対してＰ偏光として入射する第１青色光ＬＢ１の透過率を示し、符号Ｂｓで示す曲線は偏光分離膜８０に対してＳ偏光として入射する第２青色光ＬＢ２の透過率を示す。図１３において、横軸は波長を示し、縦軸は透過率を示す。
【００９９】
偏光分離膜８０は誘電体多層膜から構成され、図１３に示される所定波長帯ＢＡの青色光に対して偏光分離機能を有している。すなわち、本実施形態において、第１青色光ＬＢ１および第２青色光ＬＢ２の波長は、図１３に示す所定波長帯ＢＡに含まれる。
より具体的に偏光分離膜８０は、図１３に示すように、第１面１６ａからＰ偏光として入射した第１青色光ＬＢ１を第５面１６ｅ側に向かわせるように透過させるとともに、第４面１６ｄからＳ偏光として入射した第２青色光ＬＢ２を第５面１６ｅに向けて反射する。
【０１００】
図１４は、クロスダイクロイックプリズムにおける光合成機能を示す平面図である。図１４では、クロスダイクロイックプリズム７６内における第１ダイクロイック膜２８および第２ダイクロイック膜２９による光合成機能を主に説明する。
【０１０１】
図１４に示すように、第２面１６ｂから入射した緑色光ＬＧは、第１ダイクロイック膜２８で反射されて第５面１６ｅから射出される。また、第３面１６ｃから入射した赤色光ＬＲは、第２ダイクロイック膜２９で反射されて第５面１６ｅに入射する。なお、緑色光ＬＧは、第２ダイクロイック膜２９および偏光分離膜８０を透過する。また、赤色光ＬＲは、第１ダイクロイック膜２８および偏光分離膜８０を透過する。
【０１０２】
図１５は、クロスダイクロイックプリズムにおける光合成機能を示す断面図である。
図１５に示すように、第１面１６ａから入射した第１青色光ＬＢ１は、偏光分離膜８０を透過して第５面１６ｅに入射する。また、第４面１６ｄから入射した第２青色光ＬＢ２は、偏光分離膜８０で反射されて第５面１６ｅに入射する。なお、第１青色光ＬＢ１および第２青色光ＬＢ２は、第１ダイクロイック膜２８および第２ダイクロイック膜２９を透過する。
【０１０３】
以上のように本実施形態のクロスダイクロイックプリズム７６によれば、第１ダイクロイック膜２８で反射した緑色光ＬＧと、第２ダイクロイック膜２９で反射した赤色光ＬＲと、偏光分離膜８０を透過した第１青色光ＬＢ１と、偏光分離膜８０で反射された第２青色光ＬＢ２とを合成した白色の合成光ＷＬ１を、第５面１６ｅから射出することができる。合成光ＷＬ１は投射光学系９に入射してスクリーンＳＣに向かって拡大投射される。よって、本実施形態のクロスダイクロイックプリズム７６を用いることで、上述したプロジェクター１１の構成を実現することができる。
【０１０４】
ここで、青色光は他の色光よりも短波長であることから相対的に光子の持つエネルギーが高い。そのため、従来の３板式のプロジェクターにおいては、青色光が入射する液晶パネルは他の色光が入射する液晶パネルよりも、液晶パネルを構成する有機材料の受けるダメージが大きいため青色光に対応した液晶パネルは劣化して寿命が短くなり易くなるおそれがあった。
【０１０５】
これに対し、本実施形態のプロジェクター１１によれば、光源装置４０から射出した白色光Ｗを色分離した青色光ＬＢを２つの青色光ＬＢ１，ＬＢ２に分離し、分離した各青色光ＬＢ１，ＬＢ２を第１青色光用光変調装置５Ｂ１および第２青色光用光変調装置５Ｂ２にそれぞれ入射させることで青色の画像光をそれぞれ生成することができる。
【０１０６】
これにより、第１青色光用光変調装置５Ｂ１および第２青色光用光変調装置５Ｂ２は各パネルの単位面積辺りに照射される光のエネルギーが抑えられるので、劣化が抑制されて長寿命化を図ることができる。したがって、本実施形態のプロジェクター１１によれば、高エネルギーの青色光が入射する液晶パネルにおける劣化を抑制しつつ長寿命化を図ることができる。
【０１０７】
また、本実施形態の光学モジュール４４では、１つの青色光ＬＢを分離して生成した第１青色光ＬＢ１および第２青色光ＬＢ２を用いて青色画像を生成することができる。そのため、このような光学モジュール４４を備える本実施形態のプロジェクター１１によれば、色純度の高い青色画像を表示することができる。
【０１０８】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば上記第１実施形態では、第２光源ユニット２Ｇから射出した緑色光ＬＧを２つに分離して各光を緑色光に対応する２つの液晶パネルにそれぞれ入射させる場合を例に挙げたが、第１光源ユニット２Ｒから射出した赤色光ＬＲを２つに分離して各光を赤色光に対応する２つの液晶パネルにそれぞれ入射させてもよい。あるいは、第３光源ユニット２Ｂから射出した青色光ＬＢを２つに分離して各光を青色光に対応する２つの液晶パネルにそれぞれ入射させてもよい。
【０１０９】
また、上記第２実施形態では、放電ランプからなる光源部を有する光源装置を用いた例を挙げたが、その他、蛍光体を含む波長変換素子と励起光源とを有する光源装置、レーザー光源を有する光源装置などが用いられてもよい。
【０１１０】
また、プロジェクターの各構成要素の形状、大きさ、数、配置、材料等の具体的な構成については、上記実施形態に限定されることなく、適宜変更が可能である。
【符号の説明】
【０１１１】
１，１１…プロジェクター、２，４０…光源装置、３，３０…光分離素子、４，４４…光学モジュール、５，５Ｂ１，５Ｇ１…光変調装置、５Ｂ…青色光用光変調装置（第３光変調装置）、５Ｇ…緑色光用光変調装置（第２光変調装置）、５Ｒ…赤色光用光変調装置（第２光変調装置、第３光変調装置）、７…第１位相差板、８…第２位相差板、９…投射光学系、１６，７６…クロスダイクロイックプリズム、１６ａ…第１面、１６ｂ…第２面、１６ｃ…第３面、１６ｄ，１６ｄｃ…第４面、１６ｅ…第５面、１７…プリズム組立体、１７ａ…プリズム、１８，２８…第１ダイクロイック膜、１９，２９…第２ダイクロイック膜、２０，８０…偏光分離膜、２０ａ…端辺、３０ａ…位相差板、４１ａ…光源、５Ｂ１…第１青色光用光変調装置（第１光変調装置）、５Ｇ１…第１緑色光用光変調装置（第１光変調装置）、５Ｂ２…第２青色光用光変調装置（第４光変調装置）、５Ｇ２…第２緑色光用光変調装置（第４光変調装置）、１０Ｇ１，１０Ｇ２…光、Ｋ…交差軸、ＬＢ，ＬＢ１…青色光、ＬＧ…緑色光、ＬＲ…赤色光、ＷＬ，ＷＬ１…合成光、ＬＧ１ｐ…第１緑色光、ＬＧ２ｓ…第２緑色光。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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