(57)【要約】【課題】各色間の照度分布のずれを防ぎ、色ムラを抑えることができるプロジェクタを提供すること。【解決手段】第１光学系ＯＰ１より長い光路長の第２光学系ＯＰ２上に屈折力の弱い第１のレンズ４４ａと屈折力の強い第２のレンズ４４ｂとを配置することにより、第２光学系ＯＰ２の光束が、緑色光ＬＧと赤色光ＬＲとが分岐する位置から液晶表示パネル６１ｒの入射位置までの間に非反転の状態で液晶表示パネル６１ｒを照明することができる。また、両レンズ４４ａ，４４ｂの屈折力の調整により、各光学系ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３の相対的な結像状態を予め調整することができ、各液晶表示パネル６１ｇ，６１ｒ，６１ｂに照射される像の拡大倍率を等しくすることができる。これにより、プロジェクタ１０の投射光のホワイトバランスの劣化や色ムラを低減することができる。【選択図】図１
2010078760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１色光、第２色光、及び第３色光を含む光を射出する光源と、
前記第１色光、前記第２色光、及び前記第３色光を分離する色分離導光光学系と、
前記第１色光によって照明される第１光変調装置と、
前記第２色光によって照明される第２光変調装置と、
前記第３色光によって照明される第３光変調装置と、
前記光源から前記第１光変調装置までの間に設けられて前記第１色光を通過させる第１光学系に配置される第１重畳レンズと、
前記光源から前記第２光変調装置までの間に設けられて前記第２色光を通過させる第２光学系に配置される第２重畳レンズと、
を備え、
前記第２光学系の長さは、前記第１光学系の長さよりも長く、
前記第２光学系の前記第２光変調装置の位置における照度分布と、前記第１光学系の前記第１光変調装置の位置における照度分布とは、画像合成後を基準として共通し、
前記第２重畳レンズを構成する少なくとも１つのレンズのうち最も強い屈折力を有するレンズが非球面レンズである、プロジェクタ。
【請求項２】
第１色光、第２色光、及び第３色光を含む光を射出する光源と、
前記第１色光、前記第２色光、及び前記第３色光を分離する色分離導光光学系と、
前記第１色光によって照明される第１光変調装置と、
前記第２色光によって照明される第２光変調装置と、
前記第３色光によって照明される第３光変調装置と、
前記光源から前記第１光変調装置までの間に設けられて前記第１色光を通過させる第１光学系に配置される第１重畳レンズと、
前記光源から前記第２光変調装置までの間に設けられて前記第２色光を通過させる第２光学系に配置される第２重畳レンズと、
を備え、
前記第２光学系の長さは、前記第１光学系の長さよりも長く、
前記第２光学系に導かれた前記第２色光は、前記第１色光と前記第２色光とが分岐する位置から前記第２光変調装置の入射位置までの間に非反転の状態で前記第２光変調装置を照明し、
前記第２重畳レンズを構成する少なくとも１つのレンズのうち最も強い屈折力を有するレンズが非球面レンズである、プロジェクタ。
【請求項３】
前記第２重畳レンズは、前段側の第１のレンズと後段側の第２のレンズとで構成され、
前記第２のレンズは、前記第１のレンズよりも強い屈折力を有する、請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記光源から前記第３光変調装置までの間に前記第３色光を通過させる第３光学系が設けられている、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記第１重畳レンズは、前記第１光学系に配置されつつ、前記第３光学系に配置され、前記第１光学系の長さと前記第３光学系の長さとは等しい、請求項４に記載のプロジェクタ。
【請求項６】
前記第１重畳レンズ及び前記第２重畳レンズの光路上の前段に前記第２光学系を他の光学系から分岐するための第１分岐ミラーを有し、前記第１重畳レンズの光路上の後段に前記第１光学系及び前記第３光学系を分岐するための第２分岐ミラーを有する、請求項４及び請求項５のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項７】
前記第１光学系、前記第２光学系、及び前記第３光学系の光束を合成するクロスプリズムをさらに備え、
前記第１光学系は前記クロスプリズムを直進し、前記第２光学系及び前記第３光学系は前記クロスプリズムで反射される、請求項４から請求項６までのいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項８】
前記第１光学系は、前記第１光変調装置の前段に第１重畳レンズと第１フィールドレンズとを有し、
前記第２光学系は、前記第２光変調装置の前段に前記第２重畳レンズとしての第１のレンズ及び第２のレンズと、第２フィールドレンズとを有し、
前記第３光学系は、前記第３光変調装置の前段に第１重畳レンズと第３フィールドレンズとを有する、請求項４から請求項７までのいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項９】
前記第２色光は、赤色光である、請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項１０】
前記非球面レンズは、プラスチックで形成される、請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項１１】
前記第１光学系と前記第２光学系とが分岐する前の位置に配置される２つのレンズアレイをさらに備え、
前記第１重畳レンズ及び前記第２重畳レンズとは、前記２つのレンズアレイの後段に配置される、請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明光を光変調装置によって変調し、変調された像光を投射するプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的なプロジェクタとして、略白色光を発生する光源と、光源からの光を均一化するとともに偏光変換する分割偏光化光学系と、分割偏光化光学系を経た光を緑、青、赤の３色の光路に分離する色分離導光光学系と、３色の照明光によってそれぞれ照明される３つの液晶表示パネルと、これら３つの液晶ライトバルブからの像を合成するクロスダイクロイックプリズムと、合成後の拡大像を投射する投射レンズとを備えるものがある。
【０００３】
上記のようなプロジェクタにおいて、各液晶ライトバルブを照明する光束の相対的な照度分布が異なると、それらを合成して得られる投射画面のホワイトバランスの劣化、色ムラ等が生じる。そのため、分離した緑色光と青色光の光路長を等しくし、相対的に光路長の長い赤色光路中にリレーレンズを挿入して照度分布を補正する方法がある（例えば、特許文献１参照）。また、各光路における反射回数を奇数回または偶数回に統一し、それぞれの光路長が略同一になるように構成し、照度分布を相対的に略等しくする方法がある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００５−３４５６０４号公報
【特許文献２】特開平８−２５４６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のようなプロジェクタでは、青色及び緑色光路の液晶ライトバルブと赤色光路の液晶ライトバルブとで照明される光が反転によって相対的にずれるため、照度分布を完全に補正することは困難である。そのため、光源の発光点の変動や、部品の位置ずれ等により照明の強度が変わると色ムラとなって現われる。
【０００５】
また、特許文献２のようなプロジェクタでは、光路が複雑になり光の反射回数が増えることで、照度分布を相対的に等しくしても照度が減少するという問題がある。
【０００６】
なお、分離される各色の光路を、照明光を反転させない光学系、すなわち非反転光学系で構成することが考えられるが、この場合、長い光路においてレンズの収差による特性劣化が出てくる。具体的には、長い光路中の重畳レンズサイズが大きくなることにより、球面収差が発生する。これにより、レンズアレイ（マルチレンズ）による分割光束の重ね合わせが悪くなり、有効に活用できる光量が低下し、長光路の光量が低下することによる色バランスの劣化を招くという問題が生じる。
【０００７】
そこで、本発明は、各色間の照度分布のずれを防ぎ、色ムラを抑えることができるプロジェクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る第１のプロジェクタは、第１色光、第２色光、及び第３色光を含む光を射出する光源と、第１色光、第２色光、及び第３色光を分離する色分離導光光学系と、第１色光によって照明される第１光変調装置と、第２色光によって照明される第２光変調装置と、第３色光によって照明される第３光変調装置と、光源から第１光変調装置までの間に設けられて第１色光を通過させる第１光学系に配置される第１重畳レンズと、光源から第２光変調装置までの間に設けられて第２色光を通過させる第２光学系に配置される第２重畳レンズと、を備え、第２光学系の長さは、第１光学系の長さよりも長く、第２光学系の第２光変調装置の位置における照度分布と、第１光学系の第１光変調装置の位置における照度分布とは、画像合成後を基準として共通し、第２重畳レンズを構成する少なくとも１つのレンズのうち最も強い屈折力を有するレンズが非球面レンズである。なお、第１重畳レンズと第２重畳レンズとは一部レンズを共有することもあり得るが、実質的に独立している。また、レンズの屈折力とは、入射側のレンズ面と射出側のレンズ面とを合わせたパワーを意味し、肉薄レンズでは、両レンズ面のパワーの和に相当する。この際、入射側のレンズ面と射出側のレンズ面のいずれも非球面とすることができる。
【０００９】
上記第１のプロジェクタでは、第１光学系より長い光路長の第２光学系上に第２重畳レンズとして適当なパワー（屈折力）の集光用のレンズを１つ以上設けることにより、第１及び第２光学系の焦点距離を等価にして光源の投影像を略等倍にすることができる。これにより、第１及び第２光学系において第１及び第２光学系の各光変調装置の位置における照度分布を合成後を基準として互いに反転しない共通なものとすることができる。この結果、プロジェクタの投射光のホワイトバランスの劣化や色ムラを低減することができる。また、パワー（屈折力）が強くサイズが大きいレンズが非球面を有することにより、球面収差を抑えることができる。これにより、レンズサイズに関して余分なマージンを取る必要がなく、明るさを落とさずに各色間の照度分布のずれを低減することができる。また、第２光学系上の第２光変調装置において、照明光のセルごとの重なりがよくなるため、他の光学系上の光変調装置と周辺照度比もそろえやすくなり、第１色光、第２色光、及び第３色光間で照度分布の差がより低減され、色ムラを改善するこができる。
【００１０】
また、上記課題を解決するため、本発明に係る第２のプロジェクタは、第１色光、第２色光、及び第３色光を含む光を射出する光源と、第１色光、第２色光、及び第３色光を分離する色分離導光光学系と、第１色光によって照明される第１光変調装置と、第２色光によって照明される第２光変調装置と、第３色光によって照明される第３光変調装置と、光源から第１光変調装置までの間に設けられて第１色光を通過させる第１光学系に配置される第１重畳レンズと、光源から第２光変調装置までの間に設けられて第２色光を通過させる第２光学系に配置される第２重畳レンズと、を備え、第２光学系の長さは、第１光学系の長さよりも長く、第２光学系に導かれた第２色光は、第１色光と第２色光とが分岐する位置から第２光変調装置の入射位置までの間に非反転の状態で第２光変調装置を照明し、第２重畳レンズを構成する少なくとも１つのレンズのうち最も強い屈折力を有するレンズが非球面レンズである。
【００１１】
上記第２のプロジェクタでは、第１光学系より長い光路長の第２光学系の光路上に第２重畳レンズとして適当なパワー（屈折力）の集光用のレンズを１つ以上設けることにより、第２光学系の光束が、第１色光と第２色光とが分岐する位置から第２光変調装置の入射位置までの間に光源像を形成することなく、すなわち非反転の状態で第２光変調装置を照明することができる。また、第１光学系と第２光学系の相対的な結像状態を予め調整することにより、各光変調装置に照射される像の拡大倍率を等しくすることができる。この結果、プロジェクタの投射光のホワイトバランスの劣化や色ムラを低減することができる。また、パワー（屈折力）が強くサイズが大きいレンズが非球面を有することにより、球面収差を抑えることができる。これにより、レンズサイズに関して余分なマージンを取る必要がなく、明るさを落とさずに非反転光学系を実現することができる。また、第２光学系上の第２光変調装置において、照明光のセルごとの重なりがよくなるため、他の光学系上の光変調装置と周辺照度比もそろえやすくなり、第１色光、第２色光、及び第３色光間で照度分布の差がより低減され、色ムラを改善するこができる。
【００１２】
また、本発明の別の態様では、上記プロジェクタにおいて、第２重畳レンズが、前段側の第１のレンズと後段側の第２のレンズとで構成され、第２のレンズは、第１のレンズよりも強い屈折力を有する。この場合、第２のレンズが第２重畳レンズの中で最も強い屈折力を有することにより、照明光を効率よく集束することができる。また、第２光学系の長さを相対的に長くしつつも、重畳の投射倍率を簡易に第１光学系と等しくすることができる。
【００１３】
また、本発明のさらに別の態様では、光源から第３光変調装置までの間に第３色光を通過させる第３光学系が設けられている。ここで、第３光学系は、例えば第１光学系と等価な系とすることもできるが、例えば第２光学系と等価な系とすることもできる。
【００１４】
また、本発明のさらに別の態様では、第１重畳レンズは、第１光学系に配置されつつ、第３光学系に配置され、第１光学系の長さと第３光学系の長さとは等しい。この場合、第１光学系の長さと第３光学系の長さとが等しく、照度分布が反転しない光学系の構成とすれば、第１〜第３光変調装置における照度分布を略等しくすることができる。
【００１５】
また、本発明のさらに別の態様では、第１重畳レンズ及び第２重畳レンズの光路上の前段に第２光学系を他の光学系から分岐するための第１分岐ミラーを有し、第１重畳レンズの光路上の後段に第１光学系及び第３光学系を分岐するための第２分岐ミラーを有する。この場合、第１重畳レンズの前後段及び第２重畳レンズの前段に各分岐ミラーを設けることにより、照明光を段階に分けて効率よく３つの光学系に分離することができる。
【００１６】
また、本発明のさらに別の態様では、第１光学系、第２光学系、及び第３光学系の光束を合成するクロスプリズムをさらに備え、第１光学系はクロスプリズムを直進し、第２光学系及び第３光学系はクロスプリズムで反射される。この場合、第１及び第２分岐ミラーで分離された各光学系を統合することができ、各色光を合成した投射光を形成することができる。
【００１７】
また、本発明のさらに別の態様では、第１光学系は、第１光変調装置の前段に第１重畳レンズと第１フィールドレンズとを有し、第２光学系は、第２光変調装置の前段に第２重畳レンズとしての第１のレンズ及び第２のレンズと、第２フィールドレンズとを有し、第３光学系は、第３光変調装置の前段に第１重畳レンズと第３フィールドレンズとを有する。この場合、第２光学系に第１のレンズと第２のレンズとを設け、両レンズを重畳レンズとして機能させることにより、第２光学系は第１及び第３光学系と略同等の焦点距離を実現することができる。
【００１８】
また、本発明のさらに別の態様では、第２色光は、赤色光である。この場合、第２光学系の長い光路を通す光を赤色の光にすることにより、第２光学系上のレンズにかかる光エネルギーを低下させることができ、材料の選択肢を増やすことができる。
【００１９】
また、本発明のさらに別の態様では、非球面レンズは、プラスチックで形成される。この場合、大きなサイズの非球面レンズが安価になり、コストを抑えることができる。
【００２０】
また、本発明のさらに別の態様では、第１光学系と第２光学系とが分岐する前の位置に配置される２つのレンズアレイをさらに備え、第１重畳レンズ及び第２重畳レンズとは、２つのレンズアレイの後段に配置される。この場合、両レンズアレイと第１及び第２重畳レンズとを組み合わせることにより、入射光を分割と重ね合わせによって均一化する光インテグレータとして機能させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの光学系の構成を説明する概念図である。
【００２２】
このプロジェクタ１０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カラーの光学像を形成し、この光学像をスクリーン上に拡大投射するための光学機器であり、光源ランプユニット２０と、分割偏光化光学系３０と、色分離導光光学系４０と、光変調部６０と、クロスダイクロイックプリズム７０と、投射光学系８０とを備えて構成される。ここで、光源ランプユニット２０と分割偏光化光学系３０とは、色分離導光光学系４０等に入射させるための照明光を生成する照明装置を構成する。
【００２３】
光源ランプユニット２０は、ランプ本体２１から周囲に放射された光束を集めて射出し、分割偏光化光学系３０等を介して光変調部６０を照明するための光源装置である。光源ランプユニット２０は、放電発光管であるランプ本体２１と、ランプ本体２１から前方に射出された光源光を反射する球面状の副鏡２２と、ランプ本体２１から後方に射出された光源光を反射する楕円面状の主鏡２３と、コリメート用の凹レンズ２４とを備える。この光源ランプユニット２０において、光源としてのランプ本体２１から射出された光源光は、副鏡２２を介して又は直接的に主鏡２３に入射して前方側に反射され、凹レンズ２４によって平行化された状態で分割偏光化光学系３０側に射出される。
【００２４】
分割偏光化光学系３０は、光源ランプユニット２０から射出された光束を複数の部分光束に分割するとともに、照明光を特定方向の偏光に変換する光学系であり、第１マルチレンズ３１と、第２マルチレンズ３２と、偏光変換装置３４とを備えている。
【００２５】
第１マルチレンズ３１は、レンズアレイとも呼ばれ、ランプ本体２１から射出された光束を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子としての機能を有し、システム光軸ＯＡと直交する面内にマトリッ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。各小レンズの輪郭形状は、後述する光変調部６０を構成する液晶表示パネル６１ｇ，６１ｒ，６１ｂの画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。第２マルチレンズ３２は、前述した第１マルチレンズ３１により分割された複数の部分光束の発散角を個別に調整する光束調整光学素子である。第２マルチレンズ３２は、第１マルチレンズ３１と同様にシステム光軸ＯＡに直交する面内にマトリックス状に配列される複数の小レンズを備えるレンズアレイであるが、集光を目的としているため、各小レンズの輪郭形状が液晶表示パネル６１ｇ，６１ｒ，６１ｂの画像形成領域の形状と正確に対応している必要はない。なお、以上の第１及び第２マルチレンズ３１，３２と、後述する第１及び第２重畳レンズ４３，４４とは、入射光を分割と重ね合わせによって均一化する光インテグレータとして機能する。
【００２６】
偏光変換装置３４は、ＰＢＳアレイと位相差板とで形成されており、第１マルチレンズ３１により分割された各部分光束の偏光方向を一方向の直線偏光に揃える役割を有する。この偏光変換装置３４のＰＢＳアレイは、詳細な図示を省略しているが、システム光軸ＯＡに対して傾斜配置される偏光分離膜及び反射ミラーを交互に配列した構成を具備する。前者の偏光分離膜は、各部分光束に含まれるＰ偏光光束及び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、後者の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、すなわちシステム光軸ＯＡ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、偏光変換装置３４の光束射出面にストライプ状に設けられる位相差板によって偏光変換され、すべ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装置３４を用いることにより、ランプ本体２１から射出される光束を、一方向の偏光光束に揃えることができるため、光変調部６０で利用する光源光の利用率を向上させることができる。
【００２７】
色分離導光光学系４０は、分割偏光化光学系３０を経た複数の部分光束を３原色に分離し、対象とする照明領域に重畳して入射させることにより照度を均一化する光学系であり、第１及び第２ダイクロイックミラー４１ａ，４１ｂと、緑色用反射ミラー４２ａと、赤色用反射ミラー４２ｂ，４２ｃと、青色用反射ミラー４２ｄと、第１及び第２重畳レンズ４３，４４と、第１、第２、及び第３フィールドレンズ４６ｇ，４６ｒ，４６ｂとを備える。
【００２８】
これらのうち、第１及び第２ダイクロイックミラー４１ａ，４１ｂは、照明光を３原色に分離するための分岐ミラーであり、色分離光学系を構成する。各ダイクロイックミラー４１ａ，４１ｂは、透明基板上に、所定の波長領域の光束を反射し他の波長領域の光束を透過する波長選択作用を有する誘電体多層膜を形成することによって得た光学素子であり、システム光軸ＯＡに対してともに傾斜した状態で配置される。第１ダイクロイックミラー４１ａは、緑・赤・青（Ｇ・Ｒ・Ｂ）の３色のうち赤色光ＬＲを反射し、緑色光ＬＧと青色光ＬＢとを透過させる。また、第２ダイクロイックミラー４１ｂは、入射した緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢのうち緑色光ＬＧを反射し、青色光ＬＢを透過させる。結果的に、光源ランプユニット２０から分割偏光化光学系３０を経て色分離導光光学系４０に入射した照明光は、第１ダイクロイックミラー４１ａで反射されてその先に延びる液晶表示パネル６１ｒまで第２光学系ＯＰ２に沿って導かれる赤色光ＬＲと、第１ダイクロイックミラー４１ａを透過して第２ダイクロイックミラー４１ｂで反射されてその先に延びる液晶表示パネル６１ｇまで第１光学系ＯＰ１に導かれる緑色光ＬＧと、第１及び第２ダイクロイックミラー４１ａ，４１ｂを透過してその先に延びる液晶表示パネル６１ｂまで第３光学系ＯＰ３に沿って導かれる青色光ＬＢとに分離される。ここで、第１光学系ＯＰ１の長さと第３光学系ＯＰ３の長さは等しくなっている。一方、第２光学系ＯＰ２の長さは第１光学系ＯＰ１の長さよりも長くなっている。
【００２９】
第１重畳レンズ４３は、第１ダイクロイックミラー４１ａを経た緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢの複数の部分光束を集光して、それぞれ後述する緑色光ＬＧ用及び青色光ＬＢ用の液晶表示パネル６１ｇ，６１ｂの画像形成領域上に重畳させて入射させるための光学素子である。この第１重畳レンズ４３から射出された緑色光ＬＧの光束及び青色光ＬＢの光束は、それぞれ均一化されつつ第１及び第３フィールドレンズ４６ｇ，４６ｂに射出される。つまり、両マルチレンズ３１，３２と第１重畳レンズ４３とを経た緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢは、それぞれ第１及び第３フィールドレンズ４６ｇ，４６ｂを経て、後述する光変調部６０の照明領域すなわち液晶表示パネル６１ｇ，６１ｂの画像形成領域を均一に重畳照明する。
【００３０】
第２重畳レンズ４４は、第１のレンズ４４ａと第２のレンズ４４ｂとで構成される。つまり、第２重畳レンズ４４は、複数のレンズを有するレンズ群から構成されている。第２重畳レンズ４４は、第１重畳レンズ４３と同様に、第１ダイクロイックミラー４１ａを経た赤色光ＬＲの複数の部分光束を集光して、後述する赤色光ＬＲ用の液晶表示パネル６１ｒの画像形成領域上に重畳させて入射させるための複合的光学素子である。この第２重畳レンズ４４を経た赤色光ＬＲの光束は、均一化されつつ第２フィールドレンズ４６ｒに射出される。つまり、上述した一対の両マルチレンズ３１，３２と第２重畳レンズ４４とを経た赤色光ＬＲは、第２フィールドレンズ４６ｒを経て、後述する光変調部６０の照明領域すなわち液晶表示パネル６１ｒの画像形成領域を均一に重畳照明する。
【００３１】
第２重畳レンズ４４のうち第１のレンズ４４ａは、例えばガラス製の球面レンズであり、光線の入射側の入射面ａ１及び射出側の射出面ａ２がともに凸面状となっている。第１のレンズ４４ａは、第１ダイクロイックミラー４１ａで反射された赤色光ＬＲをわずかに集光する作用を有する。
【００３２】
第２重畳レンズ４４のうち第２のレンズ４４ｂは、プラスチック製の非球面レンズである。第２のレンズ４４ｂは、光線の入射側に入射面ｂ１を有し、射出側に射出面ｂ２を有している。入射面ｂ１及び射出面ｂ２のいずれか一方又は双方が非球面に加工されている。第２のレンズ４４ｂは、入射面ｂ１及び射出面ｂ２の曲率や屈折率の調整により、第２重畳レンズ４４において、最も強い正の屈折力を有することで結果的に強い集光作用を有し、重畳レンズとしての主な機能を担う。ここで、第２のレンズ４４ｂは、第１光学系ＯＰ１、すなわちＧ光路に比べて分割偏光化光学系３０からの位置が遠ざかることによりレンズサイズが大きくなる。よって、第２のレンズ４４ｂの大きさは、第１のレンズ４４ａの大きさよりも大きくなっている。第２のレンズ４４ｂは、第１のレンズ４４ａで集光された赤色光ＬＲをより強く集光するため、ＮＡが大きくなる。よって、第２のレンズ４４ｂを非球面レンズとすることで、球面収差の発生を抑えることができる。
【００３３】
色分離導光光学系４０において、緑色用反射ミラー４２ａは、第１ダイクロイックミラー４１ａ及び第１重畳レンズ４３を通過し、第２ダイクロイックミラー４１ｂで直交方向に折り返された緑色光ＬＧを、再度直交方向に折り返して液晶表示パネル６１ｇ側に導く。赤色用反射ミラー４２ｂ，４２ｃは、第１ダイクロイックミラー４１ａで直交方向に折り返され、第１のレンズ４４ａや第２のレンズ４４ｂを通過した赤色光ＬＲを、それぞれ再度直交方向に折り返して液晶表示パネル６１ｒ側に導く。青色用反射ミラー４２ｄは、第１ダイクロイックミラー４１ａ、第１重畳レンズ４３、及び第２ダイクロイックミラー４１ｂを通過した青色光ＬＢを、直交方向に折り返して液晶表示パネル６１ｂ側に導く。この場合、赤色光ＬＲや青色光ＬＢの第２及び第３光学系ＯＰ２，ＯＰ３は、緑色光ＬＧの第１光学系ＯＰ１とともに紙面に平行になっている。つまり、各光学系ＯＰ１〜ＯＰ３に対応する各色のシステム光軸ＯＡは、共通の平面内に収められて２次元的に配列されたものとなっている。
【００３４】
色分離導光光学系４０の射出側に設けられた各色用の各フィールドレンズ４６ｇ，４６ｒ，４６ｂは、第２マルチレンズ３２から射出され光変調部６０に入射する各部分光束が、適当な収束度となるように設けられている。具体的には、図１に示すように、第１及び第３光学系ＯＰ１，ＯＰ３上の第１及び第３フィールドレンズ４６ｇ，４６ｂは、正のパワーを有する凸レンズとなっており、第２光学系ＯＰ２上の第２フィールドレンズ４６ｒは、負のパワーを有する凹レンズとなっている。
【００３５】
以下、色分離導光光学系４０における光線の状態について説明する。図２は、第１及び第３光学系ＯＰ１，ＯＰ３の光線の状態を表す図である。一方、図３は、第２光学系ＯＰ２の光線の状態を表す図である。ここで、実線は、各重畳レンズ４３，４４に入射する平行光線の状態を示す。また、２点鎖線は、システム光軸ＯＡ上の第２マルチレンズ３２の位置から各液晶ライトバルブの一端側、すなわちＡ，Ｃ，Ｅ側に入射する光線の状態を示す。また、１点鎖線は、システム光軸ＯＡ上の第２マルチレンズ３２の位置から各液晶ライトバルブの他端側、すなわちＢ，Ｄ，Ｆ側に入射する光線の状態を示す。
【００３６】
図２に示すように、第１光学系ＯＰ１の光路上には、既に説明したように第１重畳レンズ４３と第１フィールドレンズ４６ｇとが配置されている。第１重畳レンズ４３に入射した平行光線Ｌ１ａは、第１フィールドレンズ４６ｇを経て液晶表示パネル６１ｇの画像形成領域上に個別の部分光束として重畳入射する。また、図３に示すように、第２光学系ＯＰ２の光路上には、第２重畳レンズを構成する第１のレンズ４４ａ及び第２のレンズ４４ｂと、第２フィールドレンズ４６ｒとが配置されている。第２重畳レンズ４４を構成する両レンズ４４ａ，４４ｂに入射した平行光線Ｌ２ａは、第２フィールドレンズ４６ｒを経て液晶表示パネル６１ｒの画像形成領域上に個別の部分光束として重畳入射する。また、第３光学系ＯＰ３の光路上には、第１重畳レンズ４３と第３フィールドレンズ４６ｂとが配置されている。また、図２に示すように、第１重畳レンズ４３に入射した平行光線Ｌ３ａは、第３フィールドレンズ４６ｂを経て液晶表示パネル６１ｂの画像形成領域上に個別の部分光束として重畳入射する。
【００３７】
図１において、分割偏光化光学系３０から射出された同一の部分光束の一部である光線ＬＴａ，ＬＴｂは、第１及び第２ダイクロイックミラー４１ａ，４１ｂを透過、反射することによって各色の光線に分離する。具体的には、一方の光線ＬＴａは、緑色光線ＬＧａ、赤色光線ＬＲａ、青色光線ＬＢａに分離する。また、他方の光線ＬＴｂは、緑色光線ＬＧｂ、赤色光線ＬＲｂ、青色光線ＬＢｂに分離する。
【００３８】
図２に示すように、第１及び第３光学系ＯＰ１，ＯＰ３において、第１重畳レンズ４３に入射した一方の緑色光線ＬＧａ、青色光線ＬＢａは、各光学系ＯＰ１，ＯＰ３の途中で互いに反転せずにそれぞれ各光学系ＯＰ１，ＯＰ３の液晶表示パネル６１ｇ，６１ｂのＡ，Ｃ側に入射する。他方の緑色光線ＬＧｂ、青色光線ＬＢｂも同様に、各光学系ＯＰ１，ＯＰ３の途中で互いに反転せずにそれぞれ各光学系ＯＰ１，ＯＰ３の液晶表示パネル６１ｇ，６１ｂのＢ，Ｄ側に入射する。
【００３９】
同様に、図３に示すように、第２光学系ＯＰ２において、第１のレンズ４４ａ及び第２のレンズ４４ｂに入射した一方の赤色光線ＬＲａは、第２光学系ＯＰ２の途中で反転せずに第２光学系ＯＰ２の液晶表示パネル６１ｒのＥ側に入射する。他方の赤色光線ＬＲｂも同様に、第２光学系ＯＰ２の途中で反転せずに第２光学系ＯＰ２の液晶表示パネル６１ｒのＦ側に入射する。なお、液晶表示パネル６１ｇ，６１ｒ，６１ｂで反転するか否かは、液晶表示パネル６１ｇ，６１ｒ，６１ｂの像をクロスダイクロイックプリズム７０によって合成した後が基準となっている。
【００４０】
ここで、図３の第２光学系ＯＰ２の光線の状態をさらに詳しく説明する。図４は、第２光学系ＯＰ２の一部を拡大して光線の状態を表した概念図である。図５は、図４のうち第２のレンズ４４ａを非球面レンズでないレンズ４４ｃに置換した光学系ＯＰｘの光線の状態を表した概念図である。また、図６（Ａ）は、図４の第２光学系ＯＰ２の液晶表示パネル６１ｒ上での光線の収束度を示す拡大図であり、図６（Ｂ）は、図５の光学系ＯＰｘの液晶表示パネル６１ｒ上での光線の収束度を示す拡大図である。
【００４１】
第２光学系ＯＰ２において、第２のレンズ４４ｂは、第２光学系ＯＰ２の中で最も屈折力を有するレンズである。そのため、図４に示すように、第２のレンズ４４ｂの大きさは、第１のレンズ４４ａ等よりも大きくなる。しかし、第２のレンズ４４ｂが非球面レンズであるため、図６（Ａ）に示すように、第２光学系ＯＰ２の液晶表示パネル６１ｒ上での光線の収束度（集光点での集中度）は、例えば０．５ｍｍと小さくなり、球面収差の発生が抑えられる。よって、第２のレンズ４４ｂにより重畳状態が悪化することを防ぐことができる。
【００４２】
一方、第２のレンズ４４ｂに相当するレンズ４４ｃが非球面レンズでない場合、図５及び図６（Ｂ）に示すように、光学系ＯＰｘの液晶表示パネル６１ｒ上での光線の収束度は、例えば６ｍｍと大きくなり、球面収差が増大する。これにより、重畳状態が悪化し、光量が低下する。その結果、周辺照度比が変化してしまうという問題が生じる。
【００４３】
図１に戻って、光変調部６０は、３色の照明光ＬＧ，ＬＲ，ＬＢがそれぞれ入射する３つの液晶表示パネル６１ｇ，６１ｒ，６１ｂを備える。ここで、緑色光ＬＧ用の液晶表示パネル６１ｇと、これを挟む一対の偏光フィルタ６２ｇ，６２ｇとは、照明光を画像情報に基づいて２次元的に輝度変調するための緑色用の液晶ライトバルブを構成する。また、赤色光ＬＲ用の液晶表示パネル６１ｒと、これを挟む一対の偏光フィルタ６２ｒ，６２ｒも、赤色用の液晶ライトバルブを構成し、同様に、青色光ＬＢ用の液晶表示パネル６１ｂと、これを挟む一対の偏光フィルタ６２ｂ，６２ｂも、青色用の液晶ライトバルブを構成する。各液晶表示パネル６１ｇ，６１ｒ，６１ｂは、一対の透明なガラス基板間に電気光学物質である液晶を密閉封入したものであり、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた画像信号に従って、それぞれに入射した偏光光束の偏光方向を変調する。
【００４４】
第１光学系ＯＰ１を伝搬する緑色光ＬＧは、第１重畳レンズ４３と緑色用反射ミラー４２ａと第１フィールドレンズ４６ｇとを介して液晶表示パネル６１ｇの照明領域に入射し液晶表示パネル６１ｇ内の画像形成領域を照明する。第２光学系ＯＰ２を伝搬する赤色光ＬＲは、第１のレンズ４４ａと赤色用反射ミラー４２ｂと第２のレンズ４４ｂと赤色用反射ミラー４２ｃと第２フィールドレンズ４６ｒとを介して液晶表示パネル６１ｒの照明領域に入射し液晶表示パネル６１ｒ内の画像形成領域を照明する。第３光学系ＯＰ３を伝搬する青色光ＬＢは、第１重畳レンズ４３と第２ダイクロイックミラー４１ｂと青色用反射ミラー４２ｄと第３フィールドレンズ４６ｂとを介して液晶表示パネル６１ｂの照明領域に入射し液晶表示パネル６１ｂ内の画像形成領域を照明する。各液晶表示パネル６１ｇ，６１ｒ，６１ｂは、入射した照明光の偏光方向の空間的分布を変化させるための非発光で透過型の光変調装置である。各液晶表示パネル６１ｇ，６１ｒ，６１ｂにそれぞれ入射した照明光ＬＧ，ＬＲ，ＬＢは、各液晶表示パネル６１ｇ，６１ｒ，６１ｂ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る。その際、偏光フィルタ６２ｇ，６２ｒ，６２ｂによって、各液晶表示パネル６１ｇ，６１ｒ，６１ｂに入射する照明光の偏光方向が調整されるとともに、偏光フィルタ６２ｇ，６２ｒ，６２ｂによって、各液晶表示パネル６１ｇ，６１ｒ，６１ｂから射出される光から所定の偏光方向の変調光が取り出される。
【００４５】
クロスダイクロイックプリズム７０は、偏光フィルタ６２ｇ，６２ｒ，６２ｂから射出された各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光合成光学系である。このクロスダイクロイックプリズム７０は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、Ｘ字状に交差する一対の誘電体多層膜７１，７２が形成されている。一方の第１誘電体多層膜７１は青色光ＬＢを反射し、他方の第２誘電体多層膜７２は赤色光ＬＲを反射する。このクロスダイクロイックプリズム７０は、液晶表示パネル６１ｂからの青色光ＬＢを第１誘電体多層膜７１で反射して進行方向右側に射出させ、液晶表示パネル６１ｒからの赤色光ＬＲを第２誘電体多層膜７２で反射して進行方向左側に射出させ、液晶表示パネル６１ｇからの緑色光ＬＧを第１及び第２誘電体多層膜７１，７２を介して直進・射出させる。つまり、赤色光ＬＲと青色光ＬＢとは、クロスダイクロイックプリズム７０内で折り曲げられる方向からクロスダイクロイックプリズム７０に導かれ、緑色光ＬＧは、クロスダイクロイックプリズム７０内で直進するような方向からクロスダイクロイックプリズム７０に導かれる。
【００４６】
このようにクロスダイクロイックプリズム７０で合成された像光は、拡大投影レンズとしての投射光学系８０を経て、適当な拡大率でスクリーン（不図示）にカラー画像として投射される。
【００４７】
以上説明したプロジェクタ１０において、第１光学系ＯＰ１より長い光路長の第２光学系ＯＰ２上に屈折力の弱い第１のレンズ４４ａと屈折力の強い第２のレンズ４４ｂとを配置することにより、第２光学系ＯＰ２の光束が、緑色光ＬＧと赤色光ＬＲとが分岐する位置から液晶表示パネル６１ｒの入射位置までの間に非反転の状態で液晶表示パネル６１ｒを照明することができる。また、両レンズ４４ａ，４４ｂの屈折力の調整により、各光学系ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３の相対的な結像状態を予め調整することができ、各液晶表示パネル６１ｇ，６１ｒ，６１ｂに照射される像の拡大倍率を等しくすることができる。これにより、プロジェクタ１０の投射光のホワイトバランスの劣化や色ムラを低減することができる。
【００４８】
また、屈折力が強くサイズが大きい第２のレンズ４４ｂが非球面を有することにより、液晶表示パネル６１ｒ上の球面収差を抑えることが可能になる。これにより、レンズサイズに関して余分なマージンを取る必要がなく、明るさを落とさずに非反転光学系である第２光学系ＯＰ２を実現することができる。
【００４９】
また、第２光学系ＯＰ２上の液晶表示パネル６１ｒにおいて、セルごとの光束の重なりがよくなるため、他の光学系ＯＰ１，ＯＰ３上の液晶表示パネル６１ｇ，６１ｂと周辺照度比をそろえやすくなる。そのため、各液晶表示パネル６１ｇ，６１ｒ，６１ｂ間で照度分布の差がより低減され、プロジェクタ１０の色ムラを改善することができる。
【００５０】
また、第２光学系ＯＰ２の長い光路を通す光を赤色光ＬＲにすることにより、第２光学系ＯＰ２上のレンズにかかる光エネルギーが低下するので、比較的安価なプラスチックレンズを使用できるようになる。これにより、大きなサイズの非球面レンズが必要になっても、加工の自由度を確保することができ、コストを抑えることができる。
【００５１】
〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態に係るプロジェクタについて説明する。なお、第２実施形態のプロジェクタは、第１実施形態のプロジェクタ１０を一部変更したものであり、特に説明しない部分については第１実施形態と同様であるものとする。
【００５２】
図７は、第２実施形態に係るプロジェクタ１１０の光学系の構成を説明する概念図である。本実施形態のプロジェクタ１１０は、光源ランプユニット２０と、分割偏光化光学系３０と、色分離導光光学系１４０と、光変調部６０と、クロスダイクロイックプリズム７０と、投射光学系８０とを備えて構成される。
【００５３】
色分離導光光学系１４０は、クロスダイクロイックミラー１４１と、赤色用反射ミラー４２ｂ，４２ｃと、青色用反射ミラー４２ｄ，４２ｅと、第１、第２、及び第３重畳レンズ４３，４４，４５と、第１、第２、及び第３フィールドレンズ４６ｇ，４６ｒ，４６ｂとを備える。
【００５４】
これらのうち、クロスダイクロイックミラー１４１は、照明光を３原色に分離するための色分離光学系である。このクロスダイクロイックミラー１４１は、Ｘ字状に交差する一対のダイクロイックミラー１４１ａ，１４１ｂで形成されている。一方の第１ダイクロイックミラー１４１ａは赤色光ＬＲを反射し、他方の第２ダイクロイックミラー１４１ｂは青色光ＬＢを反射する。また、第１及び第２ダイクロイックミラー１４１ａ，１４１ｂは、緑色光ＬＧを透過させる。結果的に、光源ランプユニット２０から分割偏光化光学系３０を経て色分離導光光学系１４０に入射した照明光は、第１ダイクロイックミラー１４１ａで反射されてその先に延びる第２光学系ＯＰ２に導かれる赤色光ＬＲと、第２ダイクロイックミラー１４１ｂで反射されてその先に延びる第３光学系ＯＰ３に導かれる青色光ＬＢと、第１及び第２ダイクロイックミラー１４１ａ，１４１ｂを透過しその先に延びる第１光学系ＯＰ１に導かれる緑色光ＬＧとに分離される。
【００５５】
第１重畳レンズ４３は、クロスダイクロイックミラー１４１を経た緑色光ＬＧの複数の部分光束を集光して、液晶表示パネル６１ｇの画像形成領域上に重畳させて入射させるための光学素子である。この第１重畳レンズ４３から射出された緑色光ＬＧの光束は、均一化されつつ第１フィールドレンズ４６ｇに入射する。つまり、両マルチレンズ３１，３２と第１重畳レンズ４３とを経た緑色光ＬＧは、第１フィールドレンズ４６ｇを経て、光変調部６０の照明領域すなわち液晶表示パネル６１ｇの画像形成領域を均一に重畳照明する。
【００５６】
第２重畳レンズ４４は、第１のレンズ４４ａと第２のレンズ４４ｂとで構成される。第２重畳レンズ４４は、第１重畳レンズ４３と同様に、クロスダイクロイックミラー１４１を経た赤色光ＬＲの複数の部分光束を集光して、液晶表示パネル６１ｒの画像形成領域上に重畳させて入射させるための光学素子である。この第２重畳レンズ４４から射出された赤色光ＬＲの光束は、均一化されつつ第２フィールドレンズ４６ｒに入射する。つまり、両マルチレンズ３１，３２と第２重畳レンズ４４とを経た赤色光ＬＲは、第２フィールドレンズ４６ｒを経て、光変調部６０の照明領域すなわち液晶表示パネル６１ｒの画像形成領域を均一に重畳照明する。
【００５７】
第２重畳レンズ４４のうち第２のレンズ４４ｂは、プラスチック製の非球面レンズであり、第２重畳レンズ４４において最も強い正の屈折力を有し、重畳レンズとしての主な機能を担う。
【００５８】
第３重畳レンズ４５は、第２重畳レンズ４４と同様に、第３のレンズ４５ａと第４のレンズ４５ｂとで構成される。また、両マルチレンズ３１，３２と第３重畳レンズ４５とを経た青色光ＬＢは、第３フィールドレンズ４６ｂを経て、光変調部６０の照明領域すなわち液晶表示パネル６１ｂの画像形成領域を均一に重畳照明する。
【００５９】
第３重畳レンズ４５のうち第４のレンズ４５ｂは、プラスチック製の非球面レンズであり、第３重畳レンズ４５において最も強い正の屈折力を有し、重畳レンズとしての主な機能を担う。
【００６０】
なお、第２及び第４のレンズ４４ｂ，４５ｂの大きさは、第１及び第３のレンズ４４ａ，４５ａの大きさよりも大きくなっている。
【００６１】
赤色用反射ミラー４２ｂ，４２ｃは、第１ダイクロイックミラー１４１ａで直交方向に折り返され、第１のレンズ４４ａや第２のレンズ４４ｂを通過した赤色光ＬＲを、それぞれ再度直交方向に折り返して液晶表示パネル６１ｒ側に導く。青色用反射ミラー４２ｄ，４２ｅは、第２ダイクロイックミラー１４１ｂで直交方向に折り返され、第３のレンズ４５ａや第４のレンズ４５ｂを通過した青色光ＬＢを、それぞれ再度直交方向に折り返して液晶表示パネル６１ｂ側に導く。
【００６２】
色分離導光光学系１４０の射出側に設けられた各色用の各フィールドレンズ４６ｇ，４６ｒ，４６ｂは、第２マルチレンズ３２から射出され光変調部６０に入射する各部分光束が、適当な収束度となるように設けられている。具体的には、図７に示すように、第１光学系ＯＰ１上の第１フィールドレンズ４６ｇは、正のパワーを有する凸レンズ、第２及び第３光学系ＯＰ２，ＯＰ３上の第２フィールドレンズ４６ｒ，４６ｂは、負のパワーを有する凹レンズとなっている。
【００６３】
光変調部６０において、第１光学系ＯＰ１に導かれた緑色光ＬＧは、第１重畳レンズ４３と第１フィールドレンズ４６ｇとを介して液晶表示パネル６１ｇの照明領域に入射し液晶表示パネル６１ｇ内の画像形成領域を照明する。第２光学系ＯＰ２に導かれた赤色光ＬＲは、第１のレンズ４４ａと赤色用反射ミラー４２ｂと第２のレンズ４４ｂと赤色用反射ミラー４２ｃと第２フィールドレンズ４６ｒとを介して液晶表示パネル６１ｒの照明領域に入射し液晶表示パネル６１ｒ内の画像形成領域を照明する。第３光学系ＯＰ３に導かれた青色光ＬＢは、第３のレンズ４５ａと青色用反射ミラー４２ｄと第４のレンズ４５ｂと青色用反射ミラー４２ｅと第３フィールドレンズ４６ｂとを介して液晶表示パネル６１ｂの照明領域に入射し液晶表示パネル６１ｂ内の画像形成領域を照明する。
【００６４】
以上説明したプロジェクタ１１０において、第１光学系ＯＰ１より長い光路長の第２及び第３光学系ＯＰ２，ＯＰ３上にそれぞれ屈折力の弱い第１及び第３のレンズ４４ａ，４５ａと、屈折力の強い第２及び第４のレンズ４４ｂ，４５ｂとを配置することにより、第２及び第３光学系ＯＰ２，ＯＰ３の光束が、各色光ＬＧ，ＬＲ，ＬＢが分岐する位置から各液晶表示パネル６１ｒ，６１ｂの入射位置までの間に非反転の状態で液晶表示パネル６１ｒ，６１ｂを照明することができる。また、各レンズ４４ａ，４４ｂ，４５ａ，４５ｂの屈折力の調整により、各光学系ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３の相対的な結像状態を予め調整することができ、各液晶表示パネル６１ｇ，６１ｒ，６１ｂに照射される像の拡大倍率を等しくすることができる。これにより、プロジェクタ１０の投射光のホワイトバランスの劣化や色ムラを低減することができる。
【００６５】
また、屈折力が強くサイズが大きい第２及び第４のレンズ４４ｂ，４５ｂが非球面を有することにより、それぞれ液晶表示パネル６１ｒ，６１ｂ上の球面収差を抑えることが可能になる。これにより、レンズサイズに関して余分なマージンを取る必要がなく、明るさを落とさずに非反転光学系である第２及び第３光学系ＯＰ２，ＯＰ３を実現することができる。
【００６６】
また、第２及び第３光学系ＯＰ２，ＯＰ３上の液晶表示パネル６１ｒ，６１ｂにおいて、セルごとの光束の重なりがよくなるため、他の光学系ＯＰ１上の液晶表示パネル６１ｇと周辺照度比をそろえやすくなる。そのため、各液晶表示パネル６１ｇ，６１ｒ，６１ｂ間で照度分布の差がより低減され、プロジェクタ１１０の色ムラを改善することができる。
【００６７】
以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００６８】
すなわち、上記実施形態では、緑色光ＬＧ、赤色光ＬＲ、及び青色光ＬＢを、第１光学系ＯＰ１、第２光学系ＯＰ２、及び第３光学系ＯＰ３にそれぞれ導く場合について説明したが、色分離光学系である第１及び第２ダイクロイックミラー４１ａ，４１ｂ等の設計変更によって、これらの組み合わせを自在に変更することができる。例えば青色光ＬＢや緑色光ＬＧを長い第３光学系ＯＰ３に導くことができる。ただし、投射画像の照明強度を向上させる場合は、緑色光ＬＧを第１光学系ＯＰ１に導くことが望ましい。
【００６９】
また、上記実施形態において、照明光の合成にクロスダイクロイックプリズム７０を用いたが、クロスダイクロイックミラーを用いてもよい。また、第２実施形態において、照明光の分離にクロスダイクロイックミラー１４１を用いたが、クロスダイクロイックプリズムを用いてもよい。
【００７０】
また、上記実施形態のプロジェクタ１０，１１０では、光源ランプユニット２０のランプ本体２１として各色の波長に亘って高輝度の光を射出することができる点で、高圧水銀ランプ等を用いているが、略白色の照明光を得ることができる各種ランプや、ＬＥＤ等の固体発光素子を用いることができる。また、主鏡２３として、楕円面に限らず放物面等の各種リフレクタを用いることができる。放物面状の主鏡２３を用いた場合、主鏡２３の後段に凹レンズ２４等を設けることなく、光源ランプユニット２０から平行光束を射出させることができる。
【００７１】
また、上記実施形態のプロジェクタ１０，１１０では、分割偏光化光学系３０を第１及び第２マルチレンズ３１，３２と偏光変換装置３４とで構成したが、第１及び第２マルチレンズ３１，３２等についてはこれを省略することができ、或いはこれをロッドインテグレータに置き換えることができる。
【００７２】
また、本発明において、第１重畳レンズ４４、第２重畳レンズ４４等の位置は、光変調部６０の照明領域すなわち各色の液晶表示パネル６１ｇ，６１ｒ，６１ｂの画像形成領域を均一に重畳照明する位置であればよい。
【００７３】
また、本発明は、投射画像を観察する側から投射するフロント投射型プロジェクタにも、投射画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投射型プロジェクタにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】第１実施形態に係るプロジェクタの光学系の構成を説明する概念図である。
【図２】第１及び第３光学系の光線の状態を表す図である。
【図３】第２光学系の光線の状態を表す図である。
【図４】第２光学系の光線の状態を説明する概念図である。
【図５】非球面レンズを有しない光学系の光線の状態を説明する概念図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ図４及び図５の光学系の収束度を示す拡大図である。
【図７】第２実施形態に係るプロジェクタの光学系の構成を説明する概念図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０，１１０…プロジェクタ、  ２０…光源ランプユニット、  ３０…分割偏光化光学系、  ４０，１４０…色分離導光光学系、  ４１ａ，１４１ａ…第１ダイクロイックミラー、  ４１ｂ，１４１ｂ…第２ダイクロイックミラー、  ４２ａ…緑色用反射ミラー、  ４２ｂ，４２ｃ…赤色用反射ミラー、  ４２ｄ，４２ｅ…青色用反射ミラー、  ４３，４４，４５…重畳レンズ、  ４６ｇ，４６ｒ，４６ｂ…フィールドレンズ、  ６０…光変調部、  ６１ｇ，６１ｒ，６１ｂ…液晶表示パネル、  ６２ｇ，６２ｒ，６２ｂ…偏光フィルタ、  ７０…クロスダイクロイックプリズム、  １４１…クロスダイクロイックミラー、  ７１，７２…誘電体多層膜、  ８０…投射光学系、  ＬＢ…青色光、  ＬＧ…緑色光、  ＬＲ…赤色光、  ＯＡ…システム光軸、  ＯＰ１〜ＯＰ３…第１〜第３光学系
【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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