(57)【要約】【課題】通過帯域の波長で透過する光の透過率が高く且つ小型化を実現可能なプロジェクタを提供すること。【解決手段】３原色表示画像を投影する第１のプロジェクタユニット１０Ａと、この第１のプロジェクタユニットにより投影された画像に重ね合わせるように３原色表示画像を投影し６原色映像を投影する第２のプロジェクタユニット１０Ｂと、上記第１のプロジェクタ光学ユニットに設けられた第１の分光フィルタと、上記第２のプロジェクタ光学ユニットに設けられ、上記第１の分光フィルタと異なる分光特性を有する第２の分光フィルタと、によりプロジェクタを構成し、上記第１の分光フィルタとしては、多峰性の分光特性を有し、上記第２の分光フィルタとしては、上記第１の分光フィルタと異なる多峰性の分光特性を有するものを用いる。【選択図】図１
2006145863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３原色表示画像を投影する第１のプロジェクタ光学ユニットと、
この第１のプロジェクタユニットにより投影された画像に重ね合わせるように３原色表示画像を投影し６原色映像を投影する第２のプロジェクタ光学ユニットと、
上記第１のプロジェクタ光学ユニットに設けられた第１の分光フィルタと、
上記第２のプロジェクタ光学ユニットに設けられ、上記第１の分光フィルタと異なる分光特性を有する第２の分光フィルタと、
を具備し、
上記第１の分光フィルタは、多峰性の分光特性を有し、
上記第２の分光フィルタは、上記第１の分光フィルタと異なる多峰性の分光特性を有する、
ことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
上記第１の分光フィルタは、光学変調素子と投影レンズの間に設けられており、
上記第２の分光フィルタは、光学変調素子と投影レンズの間に設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
３原色表示画像を投影する第１のプロジェクタ光学ユニットと、
この第１のプロジェクタユニットにより投影された画像に重ね合わせるように３原色表示画像を投影し６原色映像を投影する第２のプロジェクタ光学ユニットと、
上記第１のプロジェクタ光学ユニットに設けられた第１の分光フィルタと、
上記第２のプロジェクタ光学ユニットに設けられ、上記第１の分光フィルタと異なる分光特性を有する第２の分光フィルタと、
を具備し、
上記第１の分光フィルタは、多峰性の分光特性を有し、異なる光学特性を持つ複数の層からなる光学素子であり、
上記第２の分光フィルタは、上記第１の分光フィルタと異なる多峰性の分光特性を有し、異なる光学特性を持つ複数の層からなる光学素子である、
ことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
上記第１の分光フィルタは、光学変調素子と投影レンズの間に設けられており、
上記第２の分光フィルタは、光学変調素子と投影レンズの間に設けられている、
ことを特徴とする請求項３に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
上記第１のプロジェクタ光学ユニットと、上記第２のプロジェクタ光学ユニットにより投影された画像に重ね合わせるように、３原色表示画像を投影するプロジェクタ光学ユニットを更に有することを特徴とする請求項１または３に記載のプロジェクタ。
【請求項６】
３原色表示画像を投影する第１のプロジェクタ光学ユニットと、
この第１のプロジェクタユニットにより投影された画像に重ね合わせるように３原色表示画像を投影する第２のプロジェクタ光学ユニットと、
上記第１のプロジェクタ光学ユニットに設けられた多峰性の分光特性を有する第１の分光フィルタと、
上記第２のプロジェクタ光学ユニットに設けられ、上記第１の分光フィルタと異なる多峰性の分光特性を有する第２の分光フィルタと、
上記第１の分光フィルタまたは上記第２の分光フィルタを可動に支持し、分光フィルタが光路中にある状態と光路外に退避させた状態を切り替え可能なフィルタ移動手段と、
を具備することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項７】
３原色表示画像を投影する第１のプロジェクタ光学ユニットと、
この第１のプロジェクタユニットにより投影された画像に重ね合わせるように３原色表示画像を投影する第２のプロジェクタ光学ユニットと、
上記第１のプロジェクタ光学ユニットに設けられた多峰性の分光特性を有する第１の分光フィルタと、
上記第２のプロジェクタ光学ユニットに設けられ、上記第１の分光フィルタと異なる多峰性の分光特性を有する第２の分光フィルタと、
上記第１の分光フィルタまたは上記第２の分光フィルタを偏光フィルタと切り替えに可能に支持し、分光フィルタが光路中にある状態と偏光フィルが光路中にある状態を切り替え可能なフィルタ移動手段と、
を具備することを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影方式の表示装置であるプロジェクタに関し、特に、投影画像において対象物の色を正確に再現する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタにおいて色再現性を向上させる技術としては、次の２つが知られている。第１の方法は、原色光の分光帯域を狭めることで彩度を上げて、表示可能色域を広げる方法である。また、第２の方法は、原色の数を増やして表示可能色域を多角形化することで、表示可能色域を広げる方法であり、上記第１の方法での分光帯域を狭める方法と併せて利用される。
【０００３】
上記第１の方法は、例えば特許文献１に開示されている。具体的手段は、図１２及び図１３に示すように、複数の変調素子（図１２ではＤＭＤ１Ａ；図１３では透過型液晶１Ｂ）を用いた多板変調式において、白色光源２と分光光学系（図１２では分光／合成プリズム３Ａ；図１３では分光プリズム３Ｂ及び合成プリズム３Ｃ）との間（非分光光路）に、図１４に示すような原色毎に通過域を有する多峰性の分光フィルタ４を配置して、透過する波長帯域を狭める処理を施すことによる。
【０００４】
また、上記第２の方法は、例えば特許文献２や非特許文献１に開示されている。
【０００５】
具体的手段は、上記特許文献２では、単板式でカラーホイールの原色数を増し、また、各原色の分光波長帯域を狭めて彩度を高めている。
【０００６】
また、上記非特許文献１では、図１５に示すように、分光帯域を狭めた多板式のプロジェクタユニット５を２台用い、両プロジェクタユニット間で分光特性を異ならしめて同一投影画角でスタッキング投影することで多原色化している。この場合、プロジェクタユニット５は、図１６に示すように反射型液晶多板方式であり、分光フィルタ４は、図１７に示すように通過帯域と阻止域を１つ有し、各原色波長帯域内で切り替わりエッジを有する単峰性の特性であり、白色光源と各変調素子（ＳＬＭ）との間に各々配置される。
【０００７】
また、色再現性の向上を目的とするのではなく、明るくする目的で複数台のプロジェクタユニットを同一投影画角で投影するスタッキング投影方式が一般に知られている。
【０００８】
一方、彩度向上や色域拡大のためには、分光フィルタを追加する方式では、この分光フィルタによって阻止される波長帯域の光の分だけ、投影される画像の明るさが下がることになる。
【特許文献１】ＵＳ  ６，２３１，１９０  Ｂ１
【特許文献２】ＷＯ  ０１／９５５４４  Ａ３
【非特許文献１】SPIE (The International "Society for Optical Engineering") vol.3954 pp.130-137, (2000)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の特許文献１及び２、及び非特許文献１に開示されるような技術により、彩度が上がり、多原色化による色域の拡大が可能になる等の色再現性能で改善がなされている。
【００１０】
しかしながら、以下のような課題が残っている。
【００１１】
まず、分光フィルタを装備することにより画像が暗くなるため、より明るくすることが必要である。フィルタ構成を複雑化することで、通過帯域内の透過率が無駄に下がってしまうことを回避する必要がある。
【００１２】
白色光源と分光光学系との間（非分光光路）に原色毎に通過域を有する多峰性の分光フィルタを配置している上記特許文献１に開示の技術では、阻止域が４つの帯域に分かれるため、そのフィルタ構成は少なくとも４枚のバンドエリミネーションフィルタを組合わせたものになる。通過帯域の波長で透過する光の透過率について考えると、図１８（Ａ）に示すように、１枚のバンドエリミネーションフィルタの平均透過率が９５％だと仮定して、４回通過するので、
０．９５4＝０．８１５
となり、図１８（Ｂ）に示すように、約２割減衰することになる。
【００１３】
一方、上記非特許文献１に開示されているような、別途、単峰性の分光フィルタを各変調素子と分光光学系との間に各々配置することで分光帯域を狭めた液晶多板式プロジェクタユニットでは、これに配置される分光フィルタは単峰性であり、阻止域が１つの帯域で良いため通過するバンドエリミネーションフィルタは１枚で良く、
０．９５1＝０．９５０
となる。従って、透過率の点では、分光光学系と変調素子との間に単峰性分光フィルタを配置した方が効率が良いが、逆に、分光フィルタが複数枚に分けて配置する必要があり、装置が大型化する欠点がある。
【００１４】
分光フィルタの特性と配置の方法により、通過帯域の波長範囲の光の透過率が高く、且つ、小型化を実現することが第１の課題となっている。
【００１５】
一方、分光フィルタの配置が光源側に近く、通常は、図１２に示すように、熱線カットフィルタ６で熱線が減衰される処理がなされているが、それでも尚十分とは言えず、残る熱線による影響に対して分光フィルタの耐熱性を上げる必要がある。
【００１６】
また、一時的な耐熱性を確保しても、熱線による影響で分光フィルタの特性が経年劣化を起こす可能性がある。
【００１７】
更に、これらの対策として十分な耐熱性を確保することで材料選定が限定されコストアップに繋がる。
【００１８】
このような分光フィルタに対する耐熱性要求レベルを下げ、色再現性の経年劣化を防ぎ、不要なコストアップを避けることが第２の課題となっている。
【００１９】
また、分光フィルタを装備して各原色の分光帯域を狭めることにより画像が暗くなり、色再現性よりも明るさを優先させたい場合も明るくすることができない。
【００２０】
即ち、見たい画像の内容や環境、人の好み等によっては色再現性よりも明るさを優先する場合があるため、色再現性を優先する画質モードと明るさを優先する画質モードとを切り換え可能にできることが好ましい。
【００２１】
そのような色再現性優先と明るさ優先とを選択できるようにすることが第３の課題である。
【００２２】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、通過帯域の波長で透過する光の透過率が高く且つ小型化を実現可能で、分光フィルタに対する耐熱性要求レベルを下げ、色再現性の経年劣化を防ぎ、不要なコストアップを避けることが可能で、及び色再現性優先と明るさ優先とを選択可能な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】
【００２３】
本発明のプロジェクタの第１の態様は、
３原色表示画像を投影する第１のプロジェクタ光学ユニットと、
この第１のプロジェクタユニットにより投影された画像に重ね合わせるように３原色表示画像を投影し６原色映像を投影する第２のプロジェクタ光学ユニットと、
上記第１のプロジェクタ光学ユニットに設けられた第１の分光フィルタと、
上記第２のプロジェクタ光学ユニットに設けられ、上記第１の分光フィルタと異なる分光特性を有する第２の分光フィルタと、
を具備し、
上記第１の分光フィルタは、多峰性の分光特性を有し、
上記第２の分光フィルタは、上記第１の分光フィルタと異なる多峰性の分光特性を有する、
ことを特徴とする。
【００２４】
また、本発明のプロジェクタの第２の態様は、
３原色表示画像を投影する第１のプロジェクタ光学ユニットと、
この第１のプロジェクタユニットにより投影された画像に重ね合わせるように３原色表示画像を投影し６原色映像を投影する第２のプロジェクタ光学ユニットと、
上記第１のプロジェクタ光学ユニットに設けられた第１の分光フィルタと、
上記第２のプロジェクタ光学ユニットに設けられ、上記第１の分光フィルタと異なる分光特性を有する第２の分光フィルタと、
を具備し、
上記第１の分光フィルタは、多峰性の分光特性を有し、異なる光学特性を持つ複数の層からなる光学素子であり、
上記第２の分光フィルタは、上記第１の分光フィルタと異なる多峰性の分光特性を有し、異なる光学特性を持つ複数の層からなる光学素子である、
ことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明のプロジェクタの第３の態様は、
３原色表示画像を投影する第１のプロジェクタ光学ユニットと、
この第１のプロジェクタユニットにより投影された画像に重ね合わせるように３原色表示画像を投影する第２のプロジェクタ光学ユニットと、
上記第１のプロジェクタ光学ユニットに設けられた多峰性の分光特性を有する第１の分光フィルタと、
上記第２のプロジェクタ光学ユニットに設けられ、上記第１の分光フィルタと異なる多峰性の分光特性を有する第２の分光フィルタと、
上記第１の分光フィルタまたは上記第２の分光フィルタを可動に支持し、分光フィルタが光路中にある状態と光路外に退避させた状態を切り替え可能なフィルタ移動手段と、
を具備することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明のプロジェクタの第４の態様は、
３原色表示画像を投影する第１のプロジェクタ光学ユニットと、
この第１のプロジェクタユニットにより投影された画像に重ね合わせるように３原色表示画像を投影する第２のプロジェクタ光学ユニットと、
上記第１のプロジェクタ光学ユニットに設けられた多峰性の分光特性を有する第１の分光フィルタと、
上記第２のプロジェクタ光学ユニットに設けられ、上記第１の分光フィルタと異なる多峰性の分光特性を有する第２の分光フィルタと、
上記第１の分光フィルタまたは上記第２の分光フィルタを偏光フィルタと切り替えに可能に支持し、分光フィルタが光路中にある状態と偏光フィルが光路中にある状態を切り替え可能なフィルタ移動手段と、
を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、通過帯域の波長で透過する光の透過率が高く且つ小型化を実現可能で、分光フィルタに対する耐熱性要求レベルを下げ、色再現性の経年劣化を防ぎ、不要なコストアップを避けることが可能で、及び色再現性優先と明るさ優先とを選択可能なプロジェクタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。
【００２９】
［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構成を示す図で、このプロジェクタは、プロジェクタ光学ユニットとして上記非特許文献１と同様に複数台（２台）のプロジェクタユニット１０Ａ，１０Ｂを同一投影画角で投影するスタッキング投影方式を採用するものである。但し、本実施形態においては、プロジェクタユニット１０Ａ，１０Ｂそれぞれを、各原色に共通な分光されていない光路の一箇所に多峰性の分光フィルタを挿入する構成として小型化し、全体としてのプロジェクタを小型化するようにしている。
【００３０】
また、このように各原色に共通な分光されていない光路の一箇所に多峰性の分光フィルタを設けても良いが、時分割により共通に使用される光路の一箇所に多峰性の分光フィルタを設けても良い。
【００３１】
このようなプロジェクタユニット１０Ａ，１０Ｂを２台使用したスタッキング投影する場合のスタッキングの方法は、同一画角に投影するものであり、各プロジェクタユニット１０Ａ，１０Ｂの光線とスクリーン面の角度が９０度に対して差が大きくなったり、レンズの特性が悪い場合は、同一投影画面内で各投影画像の幾何学歪等の理由で画質劣化する。その補正が必要な場合は、映像信号変換装置２０によって、映像信号を各プロジェクタユニット１０Ａ，１０Ｂの入力前に補正処理を行っても良い。
【００３２】
ほぼ等しい分光特性を有するプロジェクタをスタッキング投影する場合は、１台に比べて台数分の比率に近い明るさが得られる。
【００３３】
ここで、プロジェクタユニット１０Ａ，１０Ｂ内に配置される多峰性分光フィルタの特性は、図２に示すようになっている。即ち、多峰性分光フィルタ挿入前のプロジェクタユニットの各原色の分光特性が図３（Ａ）のようになっており、これら各原色の波長帯域の概略中間で通過域と阻止域の切り替わりエッジを有する２種類の多峰性フィルタ特性は、図３（Ｂ）の様になっている。このような多峰性分光フィルタをプロジェクタユニットの色合成手段と投影レンズとの間に挿入すると、２台のプロジェクタユニットの各原色の分光特性は、図３（Ｃ）のように狭帯域の６原色に分離される。
【００３４】
分光フィルタの通過域の透過率については、各分光フィルタの阻止域は２つの帯域からなっており、２枚のバンドエリミネーションフィルタの重ね合わせであるから、各々の平均透過率が９５％だと仮定すると、２乗の
０．９５2＝０．９０３
となり、約１割の減衰で抑えられるため、上記特許文献１に開示された技術での減衰に比べて約１割透過率が上がるという効果を奏する。
【００３５】
多原色化によって彩度が向上し、多角形に色域が拡大する効果は、上記非特許文献１にも説明されている。即ち、図４に示すように、ＲＧＢ各原色は帯域制限されることで彩度を増すと共に色相がシフトし、色度図上においては複数に分割され、外側に移動する。色域はそれらの多点に増えた原色色度点を結ぶ多角形で表現され、多原色化前の色域を包括する。
【００３６】
ここで、プロジェクタユニット１０Ａ，１０Ｂの多峰性分光フィルタの配置を変調方式毎に説明する。
【００３７】
図５は、液晶多板方式の場合であり、ランプ・ハウス１００からの光は、コールド・ミラー１０１で熱線がカットされると共に、フライアイ・レンズ１０２でムラをとられた後、リレイ・レンズ１０３を介してダイクロイック・フィルタ１０４に照射される。このダイクロイック・フィルタ１０４は、青色波長を反射し且つ赤色及び緑色波長は透過する特性を有し、青色波長の光を分光する。このダイクロイック・フィルタ１０４を透過した光は、緑色波長を反射し且つ赤色波長は透過する特性を有するダイクロイック・フィルタ１０５に照射され、緑色波長の光と赤色波長の光が分光される。
【００３８】
上記ダイクロイック・フィルタ１０４で反射された青色波長の光はダイクロイックミラー１０６で反射されて、リレイ・レンズ１０７を介して光学変調素子としての透過型表示変調デバイス１０８を照明し、該透過型表示変調デバイス１０８で空間変調された光が、色合成手段としてのダイクロイック・プリズム１０９に入射される。
【００３９】
また、上記ダイクロイック・フィルタ１０５で反射された緑色波長の光は、リレイ・レンズ１１０を介して光学変調素子としての透過型表示変調デバイス１１１を照明し、該透過型表示変調デバイス１１１で空間変調された光が上記ダイクロイック・プリズム１０９に入射される。
【００４０】
また、上記ダイクロイック・フィルタ１０５を透過した赤色波長の光は、リレイ・レンズ１１２，ダイクロイックミラー１１３，リレイ・レンズ１１４，及びダイクロイックミラー１１５，リレイ・レンズ１１６を介して光学変調素子としての透過型表示変調デバイス１１７を照明し、該透過型表示変調デバイス１１７で空間変調された光が上記ダイクロイック・プリズム１０９に入射される。
【００４１】
そして、色合成手段として機能するダイクロイック・プリズム１０９で合成された（色分離されていない）光が、上記のよう多峰性分光フィルタ１１８を介して、投影レンズ１１９によりスクリーンに投影される。
【００４２】
なお、この場合、上記多峰性分光フィルタ１１８は、光軸に対して直行方向にスライドする機構のスライド式フィルタ可動枠１２０で保持される構成としても良い。このスライド式フィルタ可動枠１２０は、上記多峰性分光フィルタ１１８に加えて、スルー分光特性（可視光波長帯域で阻止域を特に持たない）の光学素子（素ガラス１２１）及び偏光特性を有する光学素子（偏光フィルタ１２２）も保持しており、使用者の操作により、スライド駆動機構１２３がスライド式フィルタ可動枠１２０をスライドさせて、投影レンズ１１９前の光路に、多峰性分光フィルタ１１８か、素ガラス１２１（スルー）か、または偏光フィルタ１２２かを選択的に切り替え挿入できるようになっている。このとき、２台のプロジェクタユニット１０Ａ，１０Ｂ間で同期的に揃って挿抜するように、図１に示すように制御ＰＣ３０からフィルタ切替制御信号によって制御することで、切替のミスを防ぐことができる。
【００４３】
図６は、ＤＭＤ多板方式の場合の構成を示す図である。この場合は、ランプ・ハウス１００からの光がコールド・ミラー１０１で熱線が分離された後、コンデンサ・レンズ１２４、インテグレータ・ロッド１２５、及びリレイ・レンズ１２６を介して全反射プリズム１２７に照射される。そして、この全反射プリズム１２７で反射されてダイクロイック・プリズム１２８に入射され、赤色波長，緑色波長，青色波長の光に分離されて、該ダイクロイック・プリズム１２８から出射する。それら出射された光は、それぞれの出射口近傍に配された反射型の光学変調素子であるＤＭＤ１２９，１３０，１３１で空間変調された後、該ダイクロイック・プリズム１２８に戻されて合成され、上記のようなスライド式フィルタ可動枠１２０に保持された多峰性分光フィルタ１１８（又は素ガラス１２１又は偏光フィルタ１２２）を介して、投影レンズ１１９によりスクリーンに投影される。
【００４４】
図７は、液晶単板方式の場合を示す図である。この場合は、ランプ１３２からの光はＩＲカットミラー１３３で光路を曲げられ、コンデンサ・レンズ１３４を介してカラーホイール１３５に照射される。このカラーホイール１３５は時分割的に色を分けるためのものであり、このカラーホイール１３５を透過した光は、インテグレータ・ロッド１３６、リレイ・レンズ１３７、照明系絞り１３８、及び偏光変換素子１３９を介して、光学変調素子としての透過型ＬＣＤ（表示デバイス）１４０を照明する。そして、この透過型ＬＣＤ１４０で空間変調された光が、上記のようなスライド式フィルタ可動枠１２０に保持された多峰性分光フィルタ１１８（又は素ガラス１２１又は偏光フィルタ１２２）を介して、投影レンズ１１９によりスクリーンに投影される。
【００４５】
以上のように、何れの変調方式の場合も、多峰性分光フィルタ１１８は、投影レンズ１１９の前の色分離されていない（合成された）光路に、積層された１枚の形状で配置されるため、固定的に配置する場合は上記非特許文献１と比較して３箇所に分光フィルタを配置する必要が無い分だけ小型化ができるという効果を奏する。
【００４６】
即ち、前述の第１の課題を解決するため、本実施形態に係るプロジェクタは、上記非特許文献１と同様に複数台のプロジェクタユニットを同一投影画角で投影するスタッキング投影方式ではあるが、より小型化するために各原色に共通な分光されていない光路の一箇所に多峰性分光フィルタ１１８を挿入する構成としている。
【００４７】
また、前述の第２の課題を解決するため、多峰性分光フィルタ１１８を、光学的に後になる投影レンズ１１９の前の分光されていない光路（単板方式の場合は変調素子である透過型ＬＣＤ１４０の後）に配置している。この多峰性分光フィルタ１１８の配置については、上記特許文献１では、分光光学系や変調素子よりも光学的に前に配置されており、ランプの有する熱線が吸収されるのは分光プリズム前の熱線吸収フィルタか、インテグレータとかフライアイ・レンズ等と呼ばれる光線の分布斑を少なくする光学系のみである。これに対して、本実施形態では、中間の光学系である分光プリズム（ダイクロイック・プリズム１２８）や色合成プリズム（ダイクロイック・プリズム１０９）、リレイ・レンズ１３７で赤外波長帯域で吸収される成分が有り、投影レンズ１１９前の多峰性分光フィルタ１１８に到達する熱線成分が少なくなる。つまり、熱線が途中の光学系で段階的に吸収されることで光路の後段に置かれる多峰性分光フィルタ１１８は経年劣化を含めた耐熱性要求レベルを下げることができる効果を奏する。
【００４８】
更に、前述の第３の課題を解決するために、プロジェクタユニット１０Ａ，１０Ｂに装備する多峰性分光フィルタ１１８を可動式にすると共に、スルー分光特性（可視光波長帯域で阻止域を特に持たない）の光学素子（素ガラス１２１）と切り替え可能としているので、スタッキング投影において多原色化による高色再現の表示モードと明るさ優先の表示モードとの切り替えができるという効果を奏する。また、偏光特性を有する光学素子（偏光フィルタ１２２）との切り替えも可能としているので、スタッキング投影において多原色化による高色再現の表示モードと立体（３Ｄ）表示モードの切り替えができるという効果を奏する。
【００４９】
［第２実施形態］
図８は、本発明の第２実施形態に係るプロジェクタの構成を示す図であり、本実施形態のプロジェクタは、上記第１実施形態のような２台ではなく、より多数台（ｎ台）のプロジェクタユニット１０−１，１０−２，…，１０−ｎ−１，１０−ｎを使用する場合の例である。
【００５０】
このようにプロジェクタユニットを多数台使用したスタッキング投影する場合は、上記第１実施形態のような同一投影画面内で各投影画像の幾何学歪だけでなく、シェーディングが揃わなくなってくることから、そのシェーディングについても、対応する映像信号変換装置２０−１〜２０−ｎで行うようにしている。また、特に図示はしていないが、上記第１実施形態のように、制御ＰＣ３０を設けても良いことは勿論である。
【００５１】
本実施形態のようにプロジェクタユニットの台数を増やして多原色化する場合については、多峰性分光フィルタ１１８に必要とする特性が上記第１実施形態の場合とは変わる。
【００５２】
以下、プロジェクタユニットの台数（色バンド数）と多峰性分光フィルタ１１８の特性について説明する。
【００５３】
スタッキング投影するプロジェクタユニットの台数をｎとする。この場合、各原色波長帯域をｎの区間に分割する。
【００５４】
基準多峰性分光フィルタは２個（原色数３−１）のみ存在する。これら基準多峰性分光フィルタの特性は、原色が切り替わる波長帯域において連続する２区間は透過または阻止の特性が連続し、隣り合う原色の切り替わり波長の近傍区間（例えば、図９のＧの区間１と区間３）では特性が異なるように通過域と阻止域が繰り返す分光特性を有する。（なお、プロジェクタユニットが２台の場合である上記第１実施形態では、基準多峰性分光フィルタのみと言える）
以上のような基準多峰性分光フィルタ以外に、ｎが３以上で、各原色の区間数（バンド数）が奇数の場合は、各原色の帯域の中で中央の波長区間を通過域とする分光特性の多峰性分光フィルタ１１８が１個のみ存在する。但し、ｎが５以上で、可視光波長範囲で以上の３個の多峰性分光フィルタ１１８で通過域となっていない区間が残る場合は、各原色の区間数（バンド数）が偶数の場合に準じた通過域を含む分光特性の多峰性分光フィルタ１１８を有する。
【００５５】
また、ｎが４以上で、各原色の区関数（バンド数）が偶数の場合は、各基準多峰性分光フィルタの通過域の原色の切り替わる波長から遠ざかる両側の区間を通過域とする多峰性分光フィルタ１１８が２個存在する。それら多峰性分光フィルタ１１８の通過域は可視光波長範囲内での設定であり、範囲外は通過域としない。なお、ｎが６以上で、ここまでに設定した各多峰性分光フィルタ１１８の全てを合成した通過域以外に、可視光波長範囲で通過域となっていない区間が残る場合は、通過域を原色の切り替わる波長から遠ざかる方向に１区間ずつ順次シフトさせた分光特性を有する多峰性分光フィルタ１１８を有する。
【００５６】
具体的にプロジェクタユニットの台数が３台から５台の場合について、図９、図１０、及び図１１に示す。これらの図において、各プロジェクタユニット１０−１〜１０ｎ（図９では１０−１〜１０−３；図１０では１０−１〜１０−４；図１１では１０−１〜１０−５）に実装する多峰性分光フィルタ１１８を各図の左側に（１），（２），（３），…で示している。基準多峰性分光フィルタは、（１）及び（２）で示される。
【００５７】
即ち、図９に示すように、プロジェクタユニットが３台（ｎ＝３）で９原色（各原色の区間数が３）の場合は、１台のプロジェクタユニットには、基準多峰性分光フィルタ（１）として、Ｂの区間２，区画３，Ｇの区画１，及び区間２を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、Ｒの区間２と区画３を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタとを組み合わせたものを実装し、もう１台のプロジェクタユニットには、基準多峰性分光フィルタ（２）として、Ｂの区間１と区画２を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、Ｇの区間２，区画３，Ｒの区画１，及び区間２を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタとを組み合わせたものを実装する。そして、残りの１台のプロジェクタユニットには、多峰性分光フィルタ（３）として、Ｂの区間１を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、Ｂの区間３とＧの区画１を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、Ｇの区間３とＲの区画１を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、Ｒの区間３を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、を組み合わせたものを実装する。
【００５８】
また、図１０に示すように、プロジェクタユニットが４台（ｎ＝４）で１２原色（各原色の区間数が４）の場合は、１台のプロジェクタユニットには、基準多峰性分光フィルタ（１）として、Ｂの区間２，区画３，区画４，Ｇの区画１，区画２，及び区間３を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、Ｒの区間２，区画３，及び区画４を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタとを組み合わせたものを実装し、もう１台のプロジェクタユニットには、基準多峰性分光フィルタ（２）として、Ｂの区間１，区画２，及び区画３を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、Ｇの区間２，区画３，区画４，Ｒの区画１，区画２，及び区間３を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタとを組み合わせたものを実装する。そして、残りの２台の内、一方のプロジェクタユニットには、多峰性分光フィルタ（３）として、Ｂの区間１を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、Ｂの区間３，区画４，Ｇの区画１，及び区画２を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、Ｇの区間４とＲの区画１を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、Ｒの区間３及び区画４を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、を組み合わせたものを実装する。残りの１台のプロジェクタユニットには、多峰性分光フィルタ（４）として、Ｂの区間１及び区画２を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、Ｂの区画４とＧの区画１を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、Ｇの区画３，区間４，Ｒの区画１，及び区画２を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、Ｒの区間４を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、を組み合わせたものを実装する。
【００５９】
また、図１１に示すように、プロジェクタユニットが５台（ｎ＝５）で１５原色（各原色の区間数が５）の場合は、１台のプロジェクタユニットには、基準多峰性分光フィルタ（１）として、Ｂの区間２〜Ｇの区画４を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、Ｒの区間２〜区画５を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタとを組み合わせたものを実装し、もう１台のプロジェクタユニットには、基準多峰性分光フィルタ（２）として、Ｂの区間１〜区画４を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、Ｇの区間２〜Ｒの区画４を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタとを組み合わせたものを実装する。そして、残りの３台の内、１台のプロジェクタユニットには、多峰性分光フィルタ（３）として、Ｂの区間１を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、Ｂの区間３〜Ｇの区画３を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、Ｇの区間５とＲの区画１を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、Ｒの区間３〜区画５を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、を組み合わせたものを実装する。もう１台のプロジェクタユニットには、多峰性分光フィルタ（４）として、Ｂの区間１〜区画３を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、Ｂの区画５とＧの区画１を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、Ｇの区画３〜Ｒの区画３を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、Ｒの区間５を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、を組み合わせたものを実装する。そして最後の１台のプロジェクタユニットには、多峰性分光フィルタ（５）として、Ｂの区間１と区画２を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、Ｂの区間４〜Ｇの区画２を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、Ｇの区間４〜Ｒの区画２を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、Ｒの区間４と区画５を阻止域とするバンドエリミネーションフィルタと、を組み合わせたものを実装する。
【００６０】
以上のように、多原色化する場合も、阻止域の数からバンドエリミネーションフィルタの枚数が基準多峰性分光フィルタは２枚、その他の多峰性分光フィルタは４枚になり、ｎ台の内の２台のプロジェクタユニットは透過率を高くすることができる。
【００６１】
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの構成を示す図である。
【図２】図１中のプロジェクタユニットに用いられる多峰性分光フィルタの基本特性を示す図である。
【図３】図３（Ａ）は、プロジェクタユニットの各原色の分光特性（多峰性分光フィルタ挿入前）を示す図、図３（Ｂ）は、挿入する多峰性分光フィルタの分光特性を示す図であり、図３（Ｃ）は、プロジェクタユニットの各原色の分光特性（分光フィルタ挿入後）を示す図である。
【図４】図４は、多原色化による色域拡大を説明するための図である。
【図５】図５は、図１中のプロジェクタユニットとして用いられる液晶多板方式プロジェクタの光学系構成と多峰性分光フィルタの配置領域とを説明するための図である。
【図６】図６は、図１中のプロジェクタユニットとして用いられるＤＭＤ多板方式プロジェクタの光学系構成と多峰性分光フィルタの配置領域とを説明するための図である。
【図７】図１中のプロジェクタユニットとして用いられる液晶単板方式プロジェクタの光学系構成と多峰性分光フィルタの配置領域とを説明するための図である。
【図８】図８は、本発明の第２実施形態に係るプロジェクタの構成を示す図である。
【図９】図９は、プロジェクタユニット３台９原色の場合の多峰性分光フィルタの基本特性を説明するための図である。
【図１０】図１０は、プロジェクタユニット４台１２原色の場合の多峰性分光フィルタの基本特性を説明するための図である。
【図１１】図１１は、プロジェクタユニット５台１５原色の場合の多峰性分光フィルタの基本特性を説明するための図である。
【図１２】図１２は、特許文献１に開示された従来のプロジェクタの構成（ＤＬＰ多板＋多峰性フィルタ）を示す図である。
【図１３】図１３は、特許文献１に開示された従来のプロジェクタの構成（液晶多板＋多峰性フィルタ）を示す図である。
【図１４】図１４は、特許文献１に開示された従来の多峰性分光フィルタの特性を示す図である。
【図１５】図１５は、非特許文献１に開示されたスタック投影を行う従来のプロジェクタの構成を示す図である。
【図１６】図１６は、図１５中のプロジェクタユニットの構成（液晶多板＋単峰性フィルタ）を示す図である。
【図１７】図１７は、図１６中の単峰性分光フィルタの特性を示す図である。
【図１８】図１８（Ａ）は、図１２及び図１３中の多峰性分光フィルタを構成する各々のバンドエリミネーションフィルタの特性を示す図であり、図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）に示したバンドエリミネーションフィルタから合成された多峰性分光フィルタの特性を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０−１，１０−２，…，１０−ｎ−１，１０−ｎ，１０−１〜１０ｎ，１０Ａ，１０Ｂ…プロジェクタユニット、  ２０，２０−１〜２０−ｎ…映像信号変換装置、  ３０…制御ＰＣ、  １００…ランプ・ハウス、  １０１…コールド・ミラー、  １０２…フライアイ・レンズ、  １０３，１０７，１１０，１１２，１１４，１１６，１２６，１３７…リレイ・レンズ、  １０４，１０５…ダイクロイック・フィルタ、  １０６，１１３，１１５…ダイクロイックミラー、  １０８，１１１，１１７…透過型表示変調デバイス、  １０９，１２８…ダイクロイック・プリズム、  １１８…多峰性分光フィルタ、  １１９…投影レンズ、  １２０…スライド式フィルタ可動枠、  １２１…素ガラス、  １２２…偏光フィルタ、  １２３…スライド駆動機構、  １２４…コンデンサ・レンズ、  １２５…インテグレータ・ロッド、  １２７…全反射プリズム、  １２９，１３０，１３１…ＤＭＤ、  １３２…ランプ、  １３３…ＩＲカットミラー、  １３４…コンデンサ・レンズ、  １３５…カラーホイール、  １３６…インテグレータ・ロッド、  １３８…照明系絞り、  １３９…偏光変換素子、  １４０…透過型ＬＣＤ。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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