(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長域の異なる３色の色光を含む光源からの光を前記３色の色光に分離して出射する照明光学系と、前記３色の色光を夫々変調し前記３色の色光に対応する表示 画像を生成する表示素子と、前記表示画像を被投影面に投影する投影レンズと、前記３色の色光の反射を防止するための第１のコート部と前記３色の波長域のうち特定の波長域のみ他の波長域よりも透過率を低減させる第２のコート部とを有するフィルタと、を備え、
前記表示素子から前記フィルタまでの空気換算長をＬ、前記表示素子の対角長をＤ、前記表示素子の、前記投影レンズの瞳に入射する光軸上の光束の軸上Ｆ．ｎｏをＦで表したときに、
前記フィルタは、下記の条件式（１）を満たす光軸上の位置に配置されることを特徴とする画像投影装置。
０．３＜（Ｌ／Ｆ）／（Ｌ／Ｆ＋Ｄ）＜０．７ ・・・（１）
【請求項２】
前記フィルタは、下記の条件式（１Ａ）を満たす位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の画像投影装置。
０．４＜（Ｌ／Ｆ）／（Ｌ／Ｆ＋Ｄ）＜０．６５ ・・・（１Ａ）
【請求項３】
前記第１のコート部と前記第２のコート部は基板の一方の面に形成され、 前記第１のコート部はｎ個（ｎ：２以上の整数）の光学膜を積層して形成され、
前記第２のコート部はｍ個（ｍ：整数、ｍ＞ｎ）の光学膜を積層して形成され、
前記第２のコート部は、前記基板の前記一方の面に（ｍ−ｎ）個の光学膜を積層し、更にその上に、前記第１のコート部と同じ膜構成のｎ個の光学膜を積層して形成されている請求項１または請求項２に記載の画像投光装置。
【請求項４】
前記第１のコート部と前記第２のコート部は基板の一方の面に形成され、 前記第１のコート部はｎ個（ｎ：２以上の整数）の光学膜を積層して形成され、
前記第２のコート部はｍ個（ｍ：整数、ｍ＞ｎ）の光学膜を積層して形成され、
前記第２のコート部は、前記基板の前記一方の面に前記第１のコート部と同じ膜構成のｎ個の光学膜を積層し、更にその上に、（ｍ−ｎ）個の光学膜を積層して形成されている請求項１または請求項２に記載の画像投光装置。
【請求項５】
前記第１のコート部と第２のコート部は隣接して形成され、前記第１のコート部と第２のコート部との境界線は略円形に形成されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像投影装置。
【請求項６】
前記円形の境界線内には、前記第１のコート部が形成されることを特徴とする請求項５に記載の画像投影装置。
【請求項７】
前記第１のコート部は、前記フィルタが配置される位置における前記軸上Ｆ．ｎｏを持つ光束径より大きく形成されることを特徴とする請求項６に記載の画像投影装置。
【請求項８】
前記第１のコート部と第２のコート部は隣接して形成され、前記第１のコート部と第２のコート部との境界線は略直線に形成されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示素子の画像をスクリーン上に投影する画像投影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、画像投影装置は、光源より出力された光を照明光学系によりＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の色光に分離するとともに分離した各色光を各表示素子に照射し、照射した各色光を表示素子により変調して表示画像とし、さらに、３色の表示画像を色合成プリズム等の合成手段により同一光路に合成し、合成した表示画像を投影レンズによりスクリーン上に投影している。
【０００３】
上記の画像投影装置には、３色の色光分離した光を表示素子に入射し、表示素子によって変調された光が入射する偏光ビームスプリッタが用いられることがある。偏光ビームスプリッタを用いた光学系においては、偏光ビームスプリッタへの入射角度が大きくなるにつれて、表示素子への入射光束の偏光方向と表示素子からの射出光束の偏光方向の差異が大きくなることで、最も暗い変調状態の光での光漏れが増大し、コントラストが低下することがある。また、偏光ビームスプリッタに用いる硝材によっては、赤色、緑色などの長波長側の光に比べて短波長側の青色光の透過率が低く、表示素子の照明に必要な青色成分の不足を招き、スクリーン上の画面が黄色味を帯びるといったという問題があった。
【０００４】
そこで、特許文献１では、光源と３色の色光に分離する光分離手段との間にフィルタを配置し、フィルタは、その中央部に反射防止コートが施され、その周辺の輪帯に青色光のみ透過させる特性を有するにコーティングが施されている。これによって、緑色光、赤色光について表示素子に入射する入射角度を制限することにより、赤色光、緑色光、青色光の光利用効率を均等にし、各色のバランスを確保している。
【０００５】
上記の特許文献１によれば、スクリーン上の画面の色バランスは確保されるが、画像投影装置の構成によっては、スクリーン上の位置に応じて色むらが発生する場合がある。スクリーン上の色むらは次のような場合に発生する。
【０００６】
光源より出力された光をＲＧＢの３色の色光に分離するために、例えば、所定の波長域を反射させるダイクロイックフィルタが用いられるが、このダイクロイックフィルタには、ダイクロイックフィルタ面に平行でない光束が入射する。ダイクロイックフィルタの全てを特定の波長のカットオフ値に設定すると、投影光の分光分布の変曲点のずれが発生し、スクリーン上で画面左と画面右との間で、色ムラが発生するという問題があった。
【０００７】
そこで、特許文献２では、色合成プリズムを構成するダイクロイックミラー面の一方側の分光特性は、ダイクロイックミラー面の他方側の分光特性と異なるようにして、スクリーン上の画面左と画面右との間の投影光に発生する色むらを補正している。
【０００８】
また、特許文献３では、ダイクロイックミラーの多層膜コートを、入射する主光線の傾きに応じて波長選択特性が連続的に変化するように形成することで、色むらを補正している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−３３３８２９号公報
【００１０】
【特許文献２】特開平１０−１３３３０４号公報
【００１１】
【特許文献３】特開平４−１４２５３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述した特許文献２では、色合成プリズムに分光特性の異なる多層膜コートを施しているが、その多層膜コートの膜厚や屈折率、分光特性等のコート特性を夫々管理するのが難しく、また、特許文献３では、多層膜コートを波長選択特性が連続的に変化するように形成しているが、そのコート特性の管理が難しいという問題があった。さらに、ＲＧＢの各色の照明光学系において、色合成プリズムまでの各光路長が異なっても、各色の照明倍率を揃えるために、特定の色の照明光学系にはレンズを追加することが必要になり、この追加するレンズによって一部の光束がけられる（遮られる）ことがある。一部の光束が遮られると、特定の色の照明光の周辺光量が低下するために、スクリーンの中央部とその周辺部で色むらが発生するという問題があった。例えば、表示素子から白色の画像をスクリーンに投影した場合、ＲＧＢ中の赤色の光の周辺光量が低下しているのなら、スクリーン上の中央部では白色の画像が投影されるが、スクリーン上の周辺部では赤色の光量が低下し、シアン色を帯びた白色の画像が投影され、その結果、スクリーン上に色むらが発生する。
【００１３】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、簡単な構成にてスクリーン上に投影した画像の色むらを抑えることができる画像投影装置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】
【００１４】
本発明の画像投影装置は、波長域の異なる３色の色光を含む光源からの光を前記３色の色光に分離して出射する照明光学系と、前記３色の色光を夫々変調し前記３色の色光に対応する表示画像を生成する表示素子と、前記表示画像を被投影面に投影する投影レンズと、前記３色の色光の反射を防止するための第１のコート部と前記３色の波長域のうち特定の波長域のみ他の波長域よりも透過率を低減させる第２のコート部とを有するフィルタと、を備え、前記表示素子から前記フィルタまでの空気換算長をＬ、前記表示素子の対角長をＤ、前記表示素子の、前記投影レンズの瞳に入射する光軸上の光束の軸上Ｆ．ｎｏをＦで表したときに、前記フィルタは、下記の条件式（１）を満たす光軸上の位置に配置されることを特徴としている。
０．３＜（Ｌ／Ｆ）／（Ｌ／Ｆ＋Ｄ）＜０．７  ・・・（１）
【００１５】
本発明の画像投影装置においては、前記フィルタは、下記の条件式（１Ａ）を満たす位置に配置されることが望ましい。
０．４＜（Ｌ／Ｆ）／（Ｌ／Ｆ＋Ｄ）＜０．６５  ・・・（１Ａ）
【００１６】
本発明の画像投影装置においては、前記第１のコート部と第２のコート部とは基板上で複数の光学膜を並べて積層され、前記第２のコート部の基板側の膜構成、または基板とは反対側の膜構成が前記第１のコート部と同じ膜構成であることが望ましい。
【００１７】
本発明の画像投影装置においては、前記第１のコート部と第２のコート部は隣接して形成され、前記第１のコート部と第２のコート部との境界線は略円形に形成されることが望ましい。
【００１８】
本発明の画像投影装置においては、前記円形の境界線内には、前記第１のコート部が形成されることが望ましい。
【００１９】
本発明の画像投影装置においては、前記第１のコート部は、前記フィルタが配置される位置における前記軸上Ｆ．ｎｏを持つ光束径より大きく形成されることが望ましい。
【００２０】
本発明の画像投影装置においては、前記第１のコート部と第２のコート部は隣接して形成され、前記第１のコート部と第２のコート部との境界線は略直線に形成されることが望ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、表示素子の３色の表示画像が投影レンズを介してスクリーン上に投影される。ここで、表示素子の表示画像がフィルタの第１のコート部を通過してスクリーンに投影される領域を第１の領域とし、表示素子の表示画像がフィルタの第２のコート部を通過してスクリーンに投影される領域を第２の領域とする。条件式（１）は、スクリーン上の色むらを補正するために、光軸上におけるフィルタの位置を適切な範囲に規定するものである。製造が容易であるフィルタを条件式（１）の範囲に配置することにより、スクリーン上に投影した画像の色むらを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の一形態に係る画像投影装置の概略の構成を示す断面図
【図２】上記画像投影装置のフィルタの斜視図
【図３】上記フィルタと表示素子との配置を示す図
【図４】上記フィルタの膜構成を示す断面図
【図５】上記フィルタにおける第１のコート部の分光特性を示す図
【図６】上記フィルタにおける第２のコート部の分光特性を示す図
【図７】上記フィルタの膜構成の変形例を示す断面図
【図８】上記フィルタの変形例における第１のコート部の分光特性を示す図
【図９】上記フィルタの変形例における第２のコート部の分光特性を示す図
【図１０】本発明の実施の別形態に係る画像投影装置の概略の構成を示す断面図
【図１１】上記画像投影装置のＤＭＤの平面図
【図１２】上記画像投影装置のカラープリズムの断面図
【図１３】上記画像投影装置のフィルタの平面図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００２４】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係る画像投影装置の概略の構成を示す断面図である。画像投影装置は、光源１と、第１レンズアレイ４と、第２レンズアレイ８と、ダイクイックミラー１３、１６と、表示素子である液晶パネル１０〜１２と、合成プリズムであるダイクロイックプリズム２３と、投影レンズ２４と、フィルタ３１と、を備える。
【００２５】
光源１は、ランダム偏光の白色光を放射する放電ランプである。リフレクタ２は、光源１から出射される光を反射させて照明光学系７に導く反射板である。リフレクタ２は、回転放物面の反射面を有しており、リフレクタ２の焦点位置に光源１が配置されている。光源１からの光は、リフレクタ２にて反射されてＩＲ−ＵＶカットフィルター３を介して第１レンズアレイ４に入射する。ＩＲ−ＵＶカットフィルター３は、リフレクタ２の開口部の近傍に配置され、光源１からの直接光及びリフレクタ２からの反射光から、ＲＧＢ（赤、緑、青）の３色の光に対して不要となる波長域の光を除去するためのフィルタである。
【００２６】
オプティカルインテグレータを構成する第１レンズアレイ４は、二次元状に配列された複数の第１レンズ４ａを有するレンズアレイであり、入射光を複数の光束に分割して出射する。複数の第１レンズ４ａの各形状は同一である。
【００２７】
偏光ビームスプリッタ５は、直角三角柱状の透明ガラス等からなり、斜面である後面が第１レンズアレイ４の光軸に対して４５度の角度をなすように配置され、第１レンズアレイ４により分割された複数の各光束を、偏光方向が互いに直交する第１の直線偏光の光束と第２の直線偏光の光束とに分離する。
【００２８】
具体的には、偏光ビームスプリッタ５の後面には、偏光分離面５ａが形成されており、第１レンズアレイ４から入射する光のうち、第１の直線偏光は、偏光分離面５ａで４５度の入射角に対して直角に反射し、偏光ビームスプリッタ５から出射し、出射後、第２レンズアレイ８に入射する。偏光分離面５ａから所定の厚みの間隔を隔てて全反射面５ｃが対向するように形成されており、第１レンズアレイ４から入射する光のうち、第１の直線偏光に対して直交する第２の直線偏光は、全反射面５ｃで４５度の入射角に対して直角に反射し、偏光ビームスプリッタ５から出射し、出射後、第２レンズアレイ８に入射する。偏光分離面５ａと全反射面５ｃとの間隔は、後述する第２レンズアレイ８の第２レンズ８ａのピッチが第１レンズアレイ４の第１レンズ４ａのピッチに対して１／２になるように設定される。
【００２９】
オプティカルインテグレータを構成する第２レンズアレイ８は、偏光ビームスプリッタ５により分離された第１及び第２の直線偏光の複数の光束が収束する近傍に二次元状に配列され、その複数の光束と同数の第２レンズ８aを有するレンズアレイである。
【００３０】
即ち、第２レンズアレイ８は、第１レンズアレイ４が有する複数の第１レンズ４ａの数の２倍の個数のレンズを有し、図１の左右方向に隣接する各２個の第２レンズ８ａは、第１レンズ４ａの各１個に対応する。第２レンズアレイ８の射出面のうち第２の直線偏光の光束が出射する部分には、第２の直線偏光の光束を第１の直線偏光と同一の偏光方向に変換するための１／２波長板９が取り付けられている。これによって、２つの直線偏光を一つの偏光方向に揃えて第２レンズアレイ８から出射され、オプティカルインテグレータによって形成される小光源から発する光束が液晶パネル１０〜１２を効率良く照明することになる。
【００３１】
液晶パネル１０は、透過型液晶パネルであり、ＲＧＢのうちのＢの表示画像を形成する。液晶パネル１１は、透過型液晶パネルであり、ＲＧＢのうちのＧの表示画像を形成する。液晶パネル１２は、透過型液晶パネルであり、ＲＧＢのうちのＲの表示画像を形成する。液晶パネル１０〜１２は、第１レンズアレイ４の各レンズ４ａと夫々光学的に共役の関係にあり、第１レンズアレイ４によって分割された夫々の光束が液晶パネル１０〜１２上で重ね合わされるため、液晶パネル１０〜１２は略均一な光量分布で照明される。
【００３２】
液晶パネル１０〜１２の各色に対応する色光にて照明するために、２つのダイクロイックミラー１３、１６が設けられる。
【００３３】
ダイクロイックミラー１３は、Ｒ及びＧの波長域の光を反射し、Ｂの波長域の光を透過させる。反射ミラー１４は、分離されたＢの波長域の光を液晶パネル１０側に向けるためのものである。コンデンサレンズ１５は、反射ミラー１４で反射されたＢの波長域の光を液晶パネル１０に照射するためのものである。
【００３４】
ダイクロイックミラー１６は、ダイクロイックミラー１３を反射したＲ及びＧの波長域の光のうち、Ｇの波長域の光を反射し、Ｒの波長域の光を透過させる。コンデンサ１７は、ダイクロイックミラー１６で分離されたＧの波長域の光束を液晶パネル１１に照射するためのものである。
【００３５】
ダイクロイックミラー１６と液晶パネル１２との間には、反射ミラー２０、２１が設けられる。反射ミラー２０は光路を９０度折り曲げ、反射ミラー２１は光路をさらに９０度折り曲げる。ダイクロイックミラー１６と反射ミラー２０の間にはレンズ１８が設けられ、反射ミラー２０、２１間にはレンズ１９が設けられる。
【００３６】
レンズ１８、１９は等倍のリレー光学系を構成する。液晶パネル１０と第２レンズアレイ８との光軸上の距離は、液晶パネル１１と第２レンズアレイ８との光軸上の距離に等しいが、液晶パネル１２と第２レンズアレイ８との光軸上の距離は、液晶パネル１０、１１と第２レンズアレイ８との光軸上の距離より長く設定されている。このために、レンズ１８、１９は等倍のリレー光学系を構成し、オプティカルインテグレータからの照明光を液晶パネル１２に中継している。コンデンサレンズ２２は、レンズ１８、１９により導かれたＲの波長域の光を液晶パネル１２に照射するためのものである。
【００３７】
ダイクロイックプリズム２３は、液晶パネル１０〜１２の各表示画像の光を合成するための画像合成光学系である。ダイクロイックプリズム２３は、４個の直角プリズムを接合して構成される。接合面には、赤反射ダイクロイック面と青反射ダイクロイック面が形成される。赤反射ダイクロイック面はＲの波長域の光を反射し、Ｇ及びＢの波長域の光を透過する。一方、青反射ダイクロイック面はＢの波長域の光を反射し、Ｇ及びＲの波長域の光を透過する。液晶パネル１１から出射されるＧの表示画像光は、赤反射ダイクロイック面及び青反射ダイクロイック面を透過してダイクロイックプリズム２３から出射する。また、液晶パネル１０から出射されるＢの表示画像光は青反射ダイクロイック面により反射してダイクロイックプリズム２３から出射する。また、液晶パネル１２から出射するＲの表示画像光は赤反射ダイクロイック面により反射してダイクロイックプリズム２３から出射する。このように、ダイクロイックプリズム２３は液晶パネル１０〜１２から出射するＲＧＢの表示画像光の光軸を一致させて出射する。
【００３８】
投影レンズ２４は、ダイクロイックプリズム２３により合成された表示画像をスクリーン（図略）上に拡大投影する。
【００３９】
上記の構成により、光源１から放射されたランダム偏光の光束は、リフレクタ２の反射面で反射した反射光とともに、ＩＲ−ＵＶカットフィルター３によりＲＧＢの三つの波長域にとって不要となる波長域が除去される。不要な波長域が除去された光は、第１レンズアレイ４により複数の光束に分割される。
【００４０】
第１レンズアレイ４により分割された複数の各光束は、偏光ビームスプリッタ５により、偏光方向が互いに直交する第１の直線偏光と第２の直線偏光とに分離される。即ち、第１レンズアレイ４から射出した光束は、偏光ビームスプリッタ５に入射し、その入射光のうち、第１の直線偏光は、偏光分離面５ａで反射して偏光ビームスプリッタ５から出射する。また、偏光分離面５ａを透過する第２の直線偏光は、全反射面５ｃで反射して偏光ビームスプリッタ５から出射する。
【００４１】
偏光ビームスプリッタ５から出射した第１及び第２の直線偏光成分の複数の光束は、それぞれ、第１レンズアレイ４の結像作用により第２レンズアレイ８の近傍で、第１レンズアレイ４により分割された複数の光束の数と同じ個数の小光源を形成する。ここで、第２レンズアレイ８上に形成される小光源のうち、第２の直線偏光が１／２の波長板９によって第１の直線偏光成分の偏光方向に変換され、全ての小光源の偏光方向が揃えられる。
【００４２】
偏光方向が揃えられた光束は、ダイクロイックミラー１３、１６によりＲＧＢの３色の波長域に分離される。即ち、ダイクロイックミラー１３で分離されたＢの波長域の光は、反射ミラー１４により反射されコンデンサレンズ１５を透過した後に、液晶パネル１０を照明する。ＲとＧの波長域の光はダイクロイックミラー１３を透過し、そのＧの波長域の光は、ダイクロイックミラー１６により反射され、コンデンサレンズ１７を透過した後に液晶パネル１１を照明する。Ｒの波長域の光は、ダイクロイックミラー１６を透過し、２つの反射ミラー２０、２１、及び２つのレンズ１８、１９により構成されるリレー光学系によりに導かれた後、コンデンサレンズ２２を透過し、液晶パネル１２を照明する。
【００４３】
液晶パネル１０〜１２により形成された各表示画像光は、ダイクロイックプリズム２３により合成される。即ち、液晶パネル１０から出射したＢの表示画像光は、ダイクロイックプリズム２３に入射し青反射ダイクロイック面によって反射し、投影レンズ２４に向けて射出する。液晶パネル１２から出射したＲの表示画像光は、ダイクロイックプリズム２３に入射し赤反射ダイクロイック面によって反射し、投影レンズ２４に向けて射出する。液晶パネル１１から出射したＧの表示画像光は、ダイクロイックプリズム２３に入射しそのまま透過し投影レンズ２４に向けて出射する。このようにして、液晶パネル１０〜１２の各表示画像は、光軸を一致させた状態で、投影レンズ２４に向けて射出されることにより合成される。この合成された表示画像は、投影レンズ２４によってスクリーン（図略）上に拡大投影される。
【００４４】
ここで、ＲＧＢの波長域の照明光によって各液晶パネル１０〜１２が照明されるが、Ｒの波長域によって照明される液晶パネル１２は、レンズ１８、１９（リレー光学系）を介して照明されるために、ＧＢの波長域によって照明される液晶パネル１０、１１に対して照度が低下している。特に、リレー光学系の倍率が等倍である場合には、リレー光学系によって周辺の光量がけられ（遮られ）、照明される液晶パネル１２の周辺の照度が低下することになる。従って、液晶パネル１２から出射されるＲの波長域の照明光は、ＧＢの波長域の照明光に対して周辺の光量が低下している。このために、例えば、白色の表示画像をスクリーン上に投影すると、スクリーンの中央部は白色であっても、スクリーンの周辺部では赤色の成分が少なくなり、シアン色傾向の白色となり、スクリーン上に色むらが発生する。
【００４５】
この色むらを解消するために、本実施形態では、ダイクロイックプリズム２３の光出射面にフィルタ３１を設けている。
【００４６】
フィルタ３１は、スクリーンの中央部に対応するフィルタ３１の中央の円形部にＲＧＢの３色の色光を含む可視光の反射率を低下させる（反射防止）領域が形成され、その領域では、３色の色光を含む波長域が良好に透過する。その外側の輪帯部には、ＧＢの波長域のみＲの波長域より透過率を低減させる領域が形成され、その領域では、シアン色の色光の波長域を反射させる。このフィルタ３１の構成により、スクリーンの輪帯状の周辺部において、ＧＢの波長域の光が遮光されるために、シアン色の成分が減衰し、スクリーンの輪帯状の周辺部がその中央部の白色に近似するように補正される。これによって、Ｒの波長域における周辺光量の低下にともなう色むらが補正される。尚、Ｂの波長域における周辺光量の低下がある場合には、円形部の外側にＧＲの波長域の透過率を低減させる領域を形成するようにすればよい。
【００４７】
図２はフィルタの斜視図である。尚、図２では、フィルタ３１と液晶パネル１０〜１２との間に配置されるダイクロイックプリズム２３を説明の便宜上、省略している。フィルタ３１は、３色の色光の反射を防止するための第１のコート部３１ａと、ＲＧＢの波長域のうちＧＢの波長域のみＲの波長域よりも透過率を低減させる第２のコート部３１ｂとから構成される。第１のコート部３１ａと第２のコート部３１ｂとは隣接して形成され、その境界線３１ｃは円形に形成される。尚、リレー光学系によって周辺の光量が偏ってけられる（遮られる）場合には、偏る方向に対応させて、境界線３１ｃを楕円形に形成してもよい。
【００４８】
第１のコート部３１ａは、複数の光学膜を積層した反射防止膜からなり、投影レンズ２４（図１参照）の光軸Ａｘを中心とした円形の内部に形成される。一方、第２のコート部３１ｂは、ＧＢの波長域の透過率を低減させる多層の光学膜からなり、円形の外側に形成される。
【００４９】
フィルタ３１は、液晶パネル１０〜１２から所定の距離だけ離間した光軸Ａｘ上に配置される。フィルタ３１は夫々の液晶パネル１０〜１２に対して同じ距離だけ離間しており、また、投影レンズ２４の光軸Ａｘは夫々の液晶パネル１０〜１２の中心に対応しているために、以降の説明では液晶パネル１０を代表させて説明する。
【００５０】
液晶パネル１０の中心から出射する表示光束（軸上光束）Ｈｐは、フィルタ３１の第１のコート部３１ａ内を通過する。一方、液晶パネル１０の周辺から出射する表示光束（軸外光束）Ｈｔは、その一部が第１のコート部３１ａ内を通過するとともに、その残部が第２のコート部３１ｂを通過する。ここで、図３は、フィルタ３１と液晶パネル１０との配置を示す図である。
【００５１】
図３に示すように、表示光束（軸上光束）Ｈｐは、投影レンズ２４の瞳２４ａに制限される、液晶パネル１０の中心（光軸Ａｘ）から出射する光束である。この表示光束Ｈｐがフィルタ３１の第１のコート部３１ａを通過するように、フィルタ３１が配置される。さらに、表示光束（軸外光束）Ｈｔは、投影レンズ２４の瞳２４ａに制限される、液晶パネル１０の対角位置から出射する光束である。この表示光束Ｈｔがフィルタ３１の第２のコート部３１ｂとともに第１のコート部３１ａを通過するように、フィルタ３１が配置される。
【００５２】
つまり、フィルタ３１は下記の条件式（１）を満たす位置に配置されることになる。ここで、液晶パネル１０からフィルタ３１までの空気換算長をＬ（単位ｍｍ）、液晶パネル１０の対角長をＤ（単位ｍｍ）、液晶パネル１０の、投影レンズ２４の瞳２４ａに入射する光軸上の光束（表示光束Ｈｐ）の軸上Ｆ．ｎｏをＦで表したときに、
０．３＜（Ｌ／Ｆ）／（Ｌ／Ｆ＋Ｄ）＜０．７  ・・・（１）
【００５３】
条件式（１）は、スクリーン上の色むらを補正するために、光軸Ａｘ上におけるフィルタ３１の位置を適切な範囲に規定するものである。尚、液晶パネル１０の表示画像がフィルタ３１の第１のコート部３１ａを通過してスクリーンに投影される領域を第１の領域とし、液晶パネル１０の表示画像がフィルタ３１の第２のコート部３１ｂを通過してスクリーンに投影される領域を第２の領域とする。条件式（１）の下限を下回ると、フィルタ３１が液晶パネル１０に近くなりすぎ、第１の領域と第２の領域との境界がスクリーン上に投影されるおそれがあり、その境界近傍の色違いにともなう色むらがスクリーン上に現れるおそれがある。一方、条件式（１）の上限を上回ると、フィルタ３１が液晶パネル１０から遠くなりすぎ、スクリーン上において、液晶パネル１０の周辺部の表示画像を液晶パネル１０の中央部の表示画像に対応した色の画像に近似するように補正する効果が得られ難くなる。従って、分光特性等のコート特性を容易に管理することができ、製造が容易であるフィルタ３１が得られ、このフィルタ３１を条件式（１）の範囲に配置するという簡単な構成により、スクリーン上に投影した画像の色むらを抑えることができる。
【００５４】
フィルタ３１は、下記の条件式（１Ａ）を満たす位置に配置されることによって、スクリーン上に投影した画像の色むらを一層良好に抑えることができる。
０．４＜（Ｌ／Ｆ）／（Ｌ／Ｆ＋Ｄ）＜０．６５  ・・・（１Ａ）
【００５５】
上記実施形態では、フィルタ３１の円形の境界線３１ｃは、フィルタ３１が配置される光軸Ａｘ上の位置における軸上Ｆ．ｎｏの光束径（軸上光束Ｈｐの外径）より大きく形成される構成である。この構成によって、液晶パネル１０の中央部の表示光束が第１のコート部３１ａを通過することになり、スクリーンの中央部における画像の明るさの減少を防ぐことができる。
【００５６】
図４は、フィルタ３１の膜構成を示す断面図である。フィルタ３１は、ガラスからなる基板３１ｐ（ダイクロイックプリズム２３）の表面に第１のコート部３１ａと第２のコート部３１ｂとを形成して構成される。
【００５７】
第１のコート部３１ａは、複数の光学膜を積層して形成され、基板３１ｐ側から順に、フッ化マグネシウムＳ１、酸化アルミニウムＳ２、チタン酸ランタンＳ３、フッ化マグネシウムＳ４の４層にて構成される。一方、第２のコート部３１ｂは、フッ化マグネシウムＳ４の表面に、さらに低屈折率層と高屈折率層を交互に積層して形成される。すなわち、第２のコート部３１ｂは、前記第１のコート部３１ａを構成する膜Ｓ１〜Ｓ４の４層と、第１のコート部３１ａ側から順に、フッ化マグネシウムＳ５、チタン酸ランタンＳ６、フッ化マグネシウムＳ７、チタン酸ランタンＳ８、フッ化マグネシウムＳ９、チタン酸ランタンＳ１０、フッ化マグネシウムＳ１１、チタン酸ランタンＳ１２の８層とによる合計１２層にて構成される。
【００５８】
第１のコート部３１ａ及び第２のコート部３１ｂは、スパッタ法、電子ビーム蒸着等によって形成される。例えば、スパッタ法によって形成する場合には、基板３１ｐ表面の全面に膜Ｓ１〜Ｓ４（第１のコート部３１ａ）の４層をスパッタ法によって順次形成し、膜Ｓ４を形成した後、膜Ｓ４の表面に円形状のマスクをする。次に、膜Ｓ５〜Ｓ１２（第２のコート部３１ｂ）の８層をスパッタ法によって順次形成する。これによって、円形部は、基板３１ｐ側から順にＳ１〜Ｓ４の４層の膜構成となり、輪帯部（円形部の周り）は、基板３１ｐ側から順にＳ１〜Ｓ１２の１２層の膜構成となる。
【００５９】
このように、第１のコート部３１ａの膜Ｓ１〜Ｓ４が、第２のコート部３１ｂの膜Ｓ１〜Ｓ１２の一部と同じ膜構成であることによって、第１のコート部３１ａと第２のコート部３１ｂとを夫々マスクして第１及び第２のコート部３１ａ、３１ｂとを夫々形成する必要がなく、第２のコート部３１ｂを形成するときのみマスクを施せばよい。このために、マスクの位置合わせの作業が１回省かれ、フィルタ３１の製造作業が簡略化され、また、第１のコート部３１ａと第２のコート部３１ｂとの位置精度が向上する。
【００６０】
第１及び第２のコート部３１ａ、３１ｂの具体的な構成を表１及び表２に示す。表１は第１のコート部３１ａの構成を示し、表２は第２のコート部３１ｂの構成を示す。尚、各層Ｓ１〜Ｓ１２は波長５５５ｎｍにおける屈折率である。
【００６１】
【表１】
0005640715.tif 000002
【００６２】
【表２】
0005640715.tif 000003
【００６３】
第１のコート部３１ａの分光特性を図５に示し、第２のコート部３１ｂの分光特性を図６に示す。図５、図６の横軸は夫々波長を示し、その縦軸は夫々反射率を示す。図５に示すように、第１のコート部３１ａは、ＲＧＢを含む可視の波長域で高い透過率特性を有する反射防止膜となっている。また、図６に示すように、第２のコート部３１ｂはＢの波長域を略１０％反射させる特性を有するとともにＧの波長域を略１５％反射させる特性を有し、ＧＢの波長域の透過率を低減させる効果を備える。
【００６４】
上記構成のフィルタ３１を介してスクリーン上に画像を投影したときの、色むらを測定した。フィルタ３１は、ダイクロイックプリズム２３の光出射面に配置した。液晶パネル１０からフィルタ３１までの空気換算長をＬは３１ｍｍ、液晶パネル１０の軸上Ｆ．ｎｏ（Ｆ）は２．５、液晶パネル１０の対角長Ｄは１７．８ｍｍであって、（Ｌ／Ｆ）／（Ｌ／Ｆ＋Ｄ）は０．４１である。ＧＢの波長域には周辺光量の低下がなく、Ｒの波長域の周辺光量が低下している状態で、液晶パネル１０〜１２から各表示光束に基づいて白色画像をスクリーンに投影した場合に、画像投影装置に上記フィルタ３１を設けていないときには、投影された白色画像のスクリーン上の色度は、スクリーンの中央部では、ＵＣＳ色度で、（ｕ´、ｖ´）＝（０．１８２、０．４５４）であり、スクリーンの周辺部では、（ｕ´、ｖ´）＝（０．１７７、０．４５６）であった。一方、上記フィルタ３１を介して投影された白色画像のスクリーン上の色度は、スクリーンの中央部では、（ｕ´、ｖ´）＝（０．１８２、０．４５４）であり、スクリーンの周辺部では、（ｕ´、ｖ´）＝（０．１８０、０．４５５）であり、周辺部の色度が白色側に近づき、良好に補正された。
【００６５】
図７は、フィルタ３１の膜構成の変形例を示す断面図である。このフィルタ３１は、投影レンズ２４（図１参照）のダイクロイックプリズム２３側に対向するレンズ面（ガラス基板３１ｐ相当）に形成される。フィルタ３１は、ガラスからなる基板３１ｐ（レンズ面）の表面に第１のコート部３１ａと第２のコート部３１ｂとを形成して構成される。
【００６６】
第１のコート部３１ａは、複数の光学膜を積層して形成され、基板３１ｐ側から順に、フッ化マグネシウムＳ５、酸化アルミニウムＳ６、チタン酸ランタンＳ７、フッ化マグネシウムＳ８の４層にて構成される。一方、第２のコート部３１ｂは、基板３１ｐ側から順に、チタン酸ランタンＳ１、フッ化マグネシウムＳ２、チタン酸ランタンＳ３、フッ化マグネシウムＳ４の４層と、第１のコート部３１ａを構成する膜Ｓ５〜Ｓ８の４層とによる合計８層にて構成される。
【００６７】
第１のコート部３１ａ及び第２のコート部３１ｂは、スパッタ法、電子ビーム蒸着等によって形成される。例えば、スパッタ法によって形成する場合には、基板３１ｐの表面に円形状のマスクをする。次に、膜Ｓ１〜Ｓ４の４層をスパッタ法によって順次形成する。これによって、膜Ｓ１〜Ｓ４が輪帯状に形成される。この４層を形成した後、基板３１ｐ上からマスクを取り外し、次に、膜Ｓ５〜Ｓ８の４層をスパッタ法によって順次形成する。これによって、円形部は、基板３１ｐ側から順にＳ５〜Ｓ８の４層の膜構成となり、輪帯部（円形部の周り）は、基板３１ｐ側から順にＳ１〜Ｓ８の８層の膜構成となる。
【００６８】
このように、第１のコート部３１ａの膜Ｓ５〜Ｓ８が、第２のコート部３１ｂの膜Ｓ１〜Ｓ８の一部と同じ膜構成であることによって、第１のコート部３１ａと第２のコート部３１ｂとを夫々マスクして第１及び第２のコート部３１ａ、３１ｂとを夫々形成する必要がなく、第２のコート部３１ｂを形成するときのみマスクを施せばよい。このために、マスクの位置合わせの作業が１回省かれ、フィルタ３１の製造作業が簡略化され、また、第１のコート部３１ａと第２のコート部３１ｂとの位置精度が向上する。
【００６９】
第１及び第２のコート部３１ａ、３１ｂの具体的な構成を表３及び表４に示す。表３は第１のコート部３１ａの構成を示し、表４は第２のコート部３１ｂの構成を示す。尚、各層Ｓ１〜Ｓ８は波長５５５ｎｍにおける屈折率である。
【００７０】
【表３】
0005640715.tif 000004
【００７１】
【表４】
0005640715.tif 000005
【００７２】
第１のコート部３１ａの分光特性を図８に示し、第２のコート部３１ｂの分光特性を図９に示す。図８、図９の横軸は夫々波長を示し、その縦軸は夫々反射率を示す。図８に示すように、第１のコート部３１ａは、ＲＧＢを含む可視の波長域で高い透過率特性を有する反射防止膜となっている。また、図９に示すように、第２のコート部３１ｂはＢの波長域を略１０％反射させる特性を有するとともにＧの波長域を略１５％反射させる特性を有し、ＧＢの波長域の透過率を低減させる効果を備える。
【００７３】
上記構成のフィルタ３１を投影レンズ２４の最終レンズ面に配置した。液晶パネル１０からフィルタ３１までの空気換算長をＬは３８ｍｍ、液晶パネル１０の軸上Ｆ．ｎｏ（Ｆ）は２．５、液晶パネル１０の対角長Ｄは１７．８ｍｍであって、（Ｌ／Ｆ）／（Ｌ／Ｆ＋Ｄ）は０．４６である。ＧＢの波長域には周辺光量の低下がなく、Ｒの波長域の周辺光量が低下している状態で、液晶パネル１０〜１２から各表示光束に基づいて白色画像をスクリーンに投影した場合に、上記フィルタ３１を介して投影された白色画像のスクリーン上の色度は、スクリーンの中央部では白色の色度であり、スクリーンの周辺部では、色度が白色側に近づき、良好に補正された。
【００７４】
尚、フィルタ３１は、平板ガラスを基板３１ｐとして、その表面に第１のコート部３１ａ及び第２のコート部３１ｂを形成してもよい。
【００７５】
また、３色の色光の反射を防止するための第１のコート部３１ａをフィルタ３１の輪帯部に形成し、Ｒの波長域のみＧＢの波長域よりも透過率を低減させる膜構成を第２のコート部３１ｂとして、この第２のコート部３１ｂをフィルタ３１の円形部内に形成してもよい。このフィルタ３１を介して白色画像をスクリーンに投影した場合には、スクリーンがシアン色側にシフトした状態で色むらが補正され、スクリーン全体の輝度分布が均一になる。
【００７６】
（第２実施形態）
図１０、本発明の実施の別形態に係る画像投影装置の概略の構成を示す断面図であり、図１１は、上記画像投影装置のＤＭＤの平面図であり、図１２は、上記画像投影装置のカラープリズムの断面図であり、図１３は、上記画像投影装置のフィルタの平面図である。
【００７７】
図１０に示すように、画像投影装置は、光源１と、ロッドインテグレータ５２と、照明リレー系５３と、ＴＩＲプリズム５４と、合成プリズムであるカラープリズム６３と、表示素子であるＤＭＤ４４と、投影レンズ２４と、フィルタ３１と、を備える。
【００７８】
光源１は、ランダム偏光の白色光を放射する放電ランプである。リフレクタ２は、光源１から出射される光を反射させて照明光学系７に導く反射板である。リフレクタ２は、回転楕円面の反射面を有しており、リフレクタ２の一方の焦点位置に光源１が配置されている。光源１からの光は、リフレクタ２にて反射されてロッドインテグレータ５２に入射する。
【００７９】
ロッドインテグレータ５２は、光源１からの光の光量分布を均一化して出射するものである。ロッドインテグレータ５２の断面形状は、ＤＭＤ４４の矩形の画像表示領域と略相似となっている。これにより、ロッドインテグレータ５２は、ＤＭＤ４４の矩形の画像表示領域と略相似な照明光束を形成するインテグレータ光学系を構成している。尚、ロッドインテグレータ５２の長辺方向は、ＴＩＲプリズム５４の入射面に対して、実際は４５度傾いたねじれの関係にあるが、図１０では、説明の理解をしやすくするため、上記入射面と平行に示している。ＴＩＲプリズム５４の入射面とは、光線束の中心光線がＴＩＲプリズム５４の面に入射するときに、その面に入射する中心光線と、入射点における面の法線とを含む平面である。
【００８０】
照明リレー系５３の瞳面上には、ロッドインテグレータ５２内での反射回数に応じた位置に複数の２次光源像が形成される。また、ロッドインテグレータ５２の光出射面とＤＭＤ４４の画像表示領域とは、照明リレー系５３によって略共役となっている。
【００８１】
照明リレー系５３は、ロッドインテグレータ５２の光出射面の像をリレーしてＤＭＤ４４に投影することにより、ＤＭＤ４４を均一に照明する光学系である。照明リレー系５３によってロッドインテグレータ５２からの光を集光することにより、上記光の利用効率を向上させることができる。
【００８２】
上記構成によれば、光源１からロッドインテグレータ５２に入射する光は、そこでの内面反射を繰り返してミキシングされ、均一な光量分布となって光出射面から出射される。このロッドインテグレータ５２での反射回数に応じて、照明リレー系５３内に複数の２次光源像が形成されるが、これらを重畳させることにより、光量分布の均質な照明光を実現することができる。ロッドインテグレータ５２から出射される光は、照明リレー系５３、及びＴＩＲプリズム５４を介して、ＤＭＤ４４に導かれる。
【００８３】
ＴＩＲプリズム５４は、ＤＭＤ４４への照明光を全反射させ、ＤＭＤ４４からの表示画像光（投影光）を透過させる全反射プリズム（臨界角プリズム）である。
【００８４】
ＴＩＲプリズム５４は、エアギャップ層を介して２つのプリズム５５、５６を貼り合わせて構成されている。プリズム５５は、第１光入射面５５ａ、臨界面５５ｂ及び第１光出射面５５ｃを有しており、プリズム５６は、第２光入射面５６ａ及び第２光出射面５６ｂを有している。プリズム５５の臨界面５５ｂとプリズム５６の第２光入射面５６ａとは、エアギャップ層を介して対向して配置されている。
【００８５】
照明リレー系５３からの照明光は、ＴＩＲプリズム５４のプリズム５５の内部に第１光入射面５５ａから入射する。プリズム５５の臨界面５５ｂは、照明光が全反射するように配置されており、照明光は臨界面５５ｂで反射されて、プリズム５５の第１光出射面５５ｃから出射され、カラープリズム６３を介してＤＭＤ４４を照明する。
【００８６】
図１１に示すように、ＤＭＤ４４は、矩形の画像表示領域４４ａを有し、各画素を構成するミラー４４ｂの回動軸４４ｃが画像表示領域４４ａの長辺４４ａ１及び短辺４４ａ２と４５度の角度をなしている。
【００８７】
ＤＭＤ４４の各ミラー４４ｂは、照明光軸の方に１２度傾いた状態で照明光を反射させることにより、ＤＭＤ４４の画像表示領域４４ａに垂直な方向に投影光としてのオン光を射出する。一方、各ミラー４４ｂが逆方向に１２度傾いた状態で照明光を反射させることにより、４８度の射出角を持ってオフ光を射出する。オン光は、カラープリズム６３、ＴＩＲプリズム５４及び投影レンズ２４を順に介してスクリーンに導かれるが、オフ光は、ミラー４４ｂから大きな射出角で射出されるため、投影レンズ２４には入射せず、スクリーンには到達しない。このように、各ミラー４４ｂの傾きをＯＮ／ＯＦＦの２値で制御することにより、ＤＭＤ４４に画像を表示して、その表示画像をスクリーンに投影することができる。
【００８８】
図１２に示すように、カラープリズム６３は、ＴＩＲプリズム５４（図１０参照）とＤＭＤ４４との間の光路中に配置される色分離合成手段である。本実施形態では、ＤＭＤ４は、ＲＧＢ（赤、緑、青）の３色の光に対応して設けられるＤＭＤ４４Ｒ、４４Ｇ、４４Ｂからなっており、カラープリズム６３は、ＴＩＲプリズム５４からの光を上記３つの色光に分離して各ＤＭＤ４４Ｒ、４４Ｇ、４４Ｂに導くとともに、各ＤＭＤ４４Ｒ、４４Ｇ、４４Ｂからの反射光を同一光路に合成する。
【００８９】
カラープリズム６３は、三角柱状の第１カラープリズム６４及び第２カラープリズム６５、略四角柱状の第３カラープリズム６６が組み合わされている。第１カラープリズム６４の、第２カラープリズム６５と対向する面にダイクロイック面６４Ｂが形成され、このダイクロイック面６４ＢにてＢの波長域の光を反射するとともにＲＧの波長域の光を透過する。なお、第１カラープリズム６４と第２カラープリズム６５との間にはエアギャップ層が設けられている。また、第２カラープリズム６５の、第３カラープリズム６６と対向する面にダイクロイック面６５Ｒが形成され、このダイクロイック面６５ＲにＲの波長域の光を反射するとともにＧの波長域の光を透過する。第２カラープリズム６５と第３カラープリズム６６との間にもエアギャップ層が設けられている。
【００９０】
第１カラープリズム６４の光入出射面より入射した照明光は、ダイクロイック面６４ＢでＢの波長域の光が反射し、ＲＧの波長域の光は透過する。ダイクロイック面６４Ｂで反射したＢの波長域の光は、第１カラープリズム６４の側面で全反射して、第１カラープリズム６４の光入出射面より出射してＤＭＤ４４Ｂを照明する。一方、ダイクロイック面６４Ｂを透過したＲＧの波長域の光のうち、Ｒの波長域の光は第２カラープリズム６５のダイクロイック面６５Ｒで反射し、Ｇの波長域の光は透過する。ダイクロイック面６５Ｒで反射したＲの波長域の光は、第２カラープリズム６５の側面で全反射され、第２カラープリズム６５の光入出射面より出射してＤＭＤ４４Ｒを照明する。ダイクロイック面６５Ｒを透過したＧの波長域の光は、第３カラープリズム６６の光入出射面より出射してＤＭＤ４４Ｇを照明する。
【００９１】
各ＤＭＤ４４Ｒ、４４Ｇ、４４Ｂに入射した光は、そこで変調された後、表示画像光として出射される。ＤＭＤ４４Ｒで反射したＢの表示画像光は、第１カラープリズム６４の光入出射面に入射して、第１カラープリズム６４の側面で全反射した後、さらにダイクロイック面６４Ｂで反射する。また、ＤＭＤ４４Ｒで反射されたＲの表示画像光は、第２カラープリズム６５の光入出射面に入射して、第２カラープリズム６５の側面で全反射した後、ダイクロイック面６５Ｒで反射して、さらに、第１カラープリズム６４のダイクロイック面６４Ｂを透過する。一方、ＤＭＤ４４Ｇで反射したＧの表示画像光は、第３カラープリズム６６の光入出射面に入射して、ダイクロイック面６５Ｒ及びダイクロイック面６４Ｂを透過する。そして、これらＲＧＢの各表示画像光は、同一光軸に合成され出射して、ＴＩＲプリズム５４（図１０参照）に入射する。合成された表示画像は投影レンズ２４（図１０参照）によってスクリーン（図略）上に拡大投影される。
【００９２】
ここで、ＤＭＤ４４から出射する表示画像光が必ずしもテレセントリックでないために、カラープリズム６３のダイクロイック面６４Ｂ、６５Ｒに入射する光は、ＤＭＤ４４の表示領域に応じて入射角が異なる。即ち、ＤＭＤ４４の表示領域の中央部から出射する光は、ダイクロイック面６４Ｂ、６５Ｒに対して所定の角度で入射するが、ＤＭＤ４４の表示領域の一方の周辺部からから出射する光は、ダイクロイック面６４Ｂ、６５Ｒに対して所定の角度より大きい角度で入射し、一方、ＤＭＤ４４の表示領域の他方の周辺部からから出射する光は、ダイクロイック面６４Ｂ、６５Ｒに対して所定の角度より小さい角度で入射する。
【００９３】
このように、ダイクロイック面６４Ｂ、６５Ｒへの表示画像光の入射角度が異なると、その入射角度に応じて、ダイクロイック面６４Ｂ、６５Ｒを透過する波長と反射する波長が異なり、ＤＭＤ４４の表示領域の位置によって異なる色度で投影されることになり、スクリーン上で色むらが生じる。ＤＭＤ４４の表示領域面の法線とダイクロイック面６４Ｂ、６５Ｒの法線とが含まれる面に沿った方向、即ち、スクリーンの長辺及び短辺と４５度の角度をなす方向に緩やかな色度の変化として出現する。例えば、白色の表示画像をスクリーン上に投影すると、スクリーン上の一方は白色であっても、スクリーン上の白色の部分から４５度傾斜した方向にシアン色傾向の白色となり、スクリーン上に色むらが発生する。また、カラープリズム６３から出射してＤＭＤ４４を照明する照明光においても、ダイクロイック面６４Ｂ、６５Ｒへの入射角度の依存性によって、上記の色むらを発生させる要因となる。
【００９４】
上記の色むらを解消するために、本実施形態では、図１３に示すフィルタ３１を設けている。フィルタ３１は、色むらが発生する方向に対して直角方向に略直線の境界線３１ｆを設けて、その一方の領域には第１のコート部３１ｄが形成され、その他方の領域には第２のコート部３１ｅが形成される構成である。第１のコート部３１ｄは、ＲＧＢの色光を含む波長域の反射を防止する多層膜が形成され、第２のコート部３１ｅは、ＧＢの波長域のみＲの波長域よりも透過率を低減させる多層膜が形成される。第１のコート部３１ｄ及び第２のコート部３１ｅは、第１実施形態の第１のコート部３１ａ、第２のコート部３１ｂと夫々同じ膜構成でもよい。
【００９５】
フィルタ３１は、ＴＩＲプリズム５４（図１０参照）の第２光出射面５６ｂに設けられる。また、フィルタ３１は、ＴＩＲプリズム５４（図１０参照）の第１光入射面５５ａに設けてもよく、また、照明リレー系５３の最もＴＩＲプリズム５４側にあるレンズ面に設けてもよく、さらに別途設けたガラス平板に設けてもよい。上記のように配置されるフィルタ３１は、ＤＭＤ４４からフィルタ３１までの空気換算長Ｌが８５〜１３０ｍｍにあり、ＤＭＤ４４の対角長Ｄは３５ｍｍ、軸上Ｆ．ｎｏ（Ｆ）は２．５であり、（Ｌ／Ｆ）／（Ｌ／Ｆ＋Ｄ）は０．４９〜０．６となり、色むらが良好に補正される。
【００９６】
また、ＤＭＤ４４の各画素の傾きや平面性の製造誤差が大きくなると、スクリーンの中央部とその周辺部で色むらが発生するおそれがあるが、その場合には、第１実施形態に示すように、第１のコート部３１ａをフィルタ３１の中央の円形部に形成し、第２のコート部３１ｂを輪帯部に形成するように構成すると、スクリーン上の色むらが補正される。つまり、第１のコート部３１ａと第２のコート部３１ｂとを有するフィルタ３１を用いることにより、ＤＭＤ４４に起因するスクリーン上での色むらを補正することができる。
【００９７】
なお、上記第２実施形態では、３つのＤＭＤを用い、カラープリズム６３により色分解・色合成する、いわゆる３板式の画像投影装置に、本発明を適用したが、これに限るものではない。例えば単一のＤＭＤを用い、カラーホイールを照明光路中に配置することで時分割方式により色分解する、いわゆる単板式の画像投影装置に本発明を提供することも可能である。フィルタ３１を条件式（１）を満たす位置に配置することにより、単板式であっても色むらを補正することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明は、表示素子の画像をスクリーン上に投影する画像投影装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００９９】
１    光源
４    第１レンズアレイ
５    偏光ビームスプリッタ
７    照明光学系
８    第２レンズアレイ
１０、１１、１２    液晶パネル（表示素子）
１３、１６    ダイクロイックミラー
１４、２０、２１    反射ミラー
１５、１７、２２    コンデンサレンズ
１８、１９    レンズ（リレー光学系）
２３    ダイクロイックプリズム（合成プリズム）
２４    投影レンズ
２４ａ    瞳
３１    フィルタ
３１ａ、３１ｄ    第１のコート部
３１ｂ、３１ｅ    第２のコート部
３１ｃ、３１ｆ    境界線
３１ｐ    基板
４４    ＤＭＤ（表示素子）
４４Ｂ    ＤＭＤ（表示素子）
４４Ｇ    ＤＭＤ（表示素子）
４４Ｒ    ＤＭＤ（表示素子）
５２    ロッドインテグレータ
５３    照明リレー系
５４    ＴＩＲプリズム
６３    カラープリズム（合成プリズム）
Ｈｐ    軸上光束
Ｈｔ    軸外光束
【図１】
0005640715.tif 000006
【図２】
0005640715.tif 000007
【図３】
0005640715.tif 000008
【図４】
0005640715.tif 000009
【図５】
0005640715.tif 000010
【図６】
0005640715.tif 000011
【図７】
0005640715.tif 000012
【図８】
0005640715.tif 000013
【図９】
0005640715.tif 000014
【図１０】
0005640715.tif 000015
【図１１】
0005640715.tif 000016
【図１２】
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【図１３】
0005640715.tif 000018