(57)【要約】【課題】  滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタを提供する。【解決手段】  第１レンズアレイ１２０における各小レンズは、照明光束を、液晶装置の画像形成領域における横方向については画像形成領域の全体を、縦方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する照明光束とするように、縦方向に圧縮された平面形状を有し、照明装置と液晶装置との間に、液晶装置の画面書込み周波数に同期して画像形成領域上でｙ軸方向に沿って照明光束を走査する回転プリズム７７０をさらに備え、偏光分離面と反射面とを有する１組の偏光分離プリズムが４列に配列され、偏光分離プリズムのうち１列目及び４列目の偏光分離プリズムにおける偏光分離面は、第２の偏光成分に係る照明光束を照明光軸１００ａｘに近づく方向に反射するように構成されていることを特徴とするプロジェクタ。【選択図】  図１
2006317888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被照明領域側に照明光束を射出する光源装置、前記光源装置から射出される照明光束を複数の部分光束に分割するための複数の小レンズを有する第１レンズアレイ、前記第１レンズアレイの前記複数の小レンズに対応する複数の小レンズを有する第２レンズアレイ、前記第２レンズアレイから射出される照明光束に含まれる非偏光光を偏光光に変換するための偏光変換素子及び前記偏光変換素子から射出される各部分光束を被照明領域で重畳させるための重畳レンズを有する照明装置と、
前記照明装置から射出される照明光束を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、
前記電気光学変調装置によって変調された照明光束を投写する投写光学系とを備え、
前記第１レンズアレイにおける各小レンズは、前記照明装置から射出される照明光束を、前記電気光学変調装置の画像形成領域における縦横方向のうちいずれか一方方向については画像形成領域の全体を、他方方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する照明光束とするように、前記他方方向に圧縮された平面形状を有し、
前記照明装置と前記電気光学変調装置との間に、前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して前記画像形成領域上で前記他方方向に沿って前記照明光束を走査する走査手段をさらに備えたプロジェクタであって、
前記光源装置は、被照明領域に向かって拡がる照明光束を射出し、
前記第１レンズアレイにおける前記複数の小レンズは、前記一方方向および前記他方方向に沿って配列され、
前記偏光変換素子は、前記照明光束を第１の偏光成分に係る照明光束と第２の偏光成分に係る照明光束とに分離する偏光分離素子と、前記偏光分離素子で分離された前記第１の偏光成分に係る照明光束と前記第２の偏光成分に係る照明光束とのうち一方を他方に変換する位相差板とを備え、
前記偏光分離素子は、前記照明光束に含まれる２つの偏光成分のうち第１の偏光成分に係る照明光束をそのまま透過し第２の偏光成分に係る照明光束を照明光軸に垂直な方向に反射する偏光分離面と、前記第２の偏光成分を照明光軸に平行な方向に反射する反射面とをそれぞれ有する複数の偏光分離プリズムを備え、
前記複数の偏光分離プリズムは、前記一方方向に沿って配列され、
前記複数の偏光分離プリズムのうち前記偏光分離素子の一方方向の両端の偏光分離プリズムにおける偏光分離面は、前記第２の偏光成分に係る照明光束を照明光軸に近づく方向に反射するように構成されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記第１レンズアレイの複数の小レンズは、前記一方方向に沿った列が前記他方方向に沿って４列に配列され、
前記第２レンズアレイの複数の小レンズは、前記一方方向に沿った列が前記他方方向に沿って４列に配列され、
前記複数の偏光分離プリズムは、前記第１レンズアレイにおける前記複数の小レンズの列に対応して４列に配列され、
前記複数の偏光分離プリズムのうち、１列目および４列目の偏光分離プリズムにおける偏光分離面は、前記第２の偏光成分に係る照明光束を照明光軸に近づく方向に反射するように構成され、２列目及び３列目の偏光分離プリズムにおける偏光分離面は、前記第２の偏光成分に係る照明光束を照明光軸から遠ざかる方向に反射するように構成されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のプロジェクタにおいて、
前記第１レンズアレイの複数の小レンズは、前記一方方向に沿った列が前記他方方向に沿って４列に配列され、
前記第２レンズアレイの複数の小レンズは、前記一方方向に沿った列が前記他方方向に沿って４列に配列され、
前記複数の偏光分離プリズムは、前記第１レンズアレイにおける前記複数の小レンズの列に対応して４列に配列され、
前記第２レンズアレイの小レンズのうち１列目の小レンズと２列目の小レンズとの間及び３列目の小レンズと４列目の小レンズとの間には、凹面部が設けられていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のプロジェクタにおいて、
前記第１レンズアレイの複数の小レンズは、前記一方方向に沿った列が前記他方方向に沿って４列に配列され、
前記第２レンズアレイの複数の小レンズは、前記一方方向に沿った列が前記他方方向に沿って４列に配列され、
前記複数の偏光分離プリズムは、前記第１レンズアレイにおける前記複数の小レンズの列に対応して４列に配列され、
前記第２レンズアレイの小レンズのうち１列目の小レンズと２列目の小レンズとの間及び３列目の小レンズと４列目の小レンズとの間は、滑らかに接続されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記第１レンズアレイの複数の小レンズは、前記一方方向に沿った列が前記他方方向に沿って４列に配列され、
前記第２レンズアレイの複数の小レンズは、前記一方方向に沿った列が前記他方方向に沿って４列に配列され、
前記複数の偏光分離プリズムは、前記第１レンズアレイにおける前記複数の小レンズの列に対応して４列に配列され、
前記偏光分離プリズムのうち、１列目および４列目の偏光分離プリズムにおける偏光分離面は、前記第２の偏光成分に係る照明光束を照明光軸に近づく方向に反射するように構成され、２列目及び３列目の偏光分離プリズムにおける偏光分離面は、前記第２の偏光成分に係る照明光束を照明光軸に近づく方向に反射するように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】
請求項１〜５のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記第１レンズアレイにおける各小レンズの光軸は、前記一方方向における各小レンズ自身の幅内に存在することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記第１レンズアレイにおける各小レンズは、前記他方方向に沿った列内において照明光軸から離れた小レンズほど、前記他方方向における偏心量が大きいことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記第１レンズアレイは、前記複数の小レンズが前記一方方向に沿った列が前記他方方向に沿って４列に配列され、
前記複数の偏光分離プリズムは、前記第１レンズアレイにおける前記複数の小レンズの列に対応して４列に配列され、
前記第１レンズアレイにおける各小レンズは、１列目及び４列目の小レンズの前記他方方向における偏心量に比べて、２列目及び３列目の小レンズの前記他方方向における偏心量が大きいことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項９】
請求項２〜８のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記第１レンズアレイにおける前記複数の小レンズは、前記他方方向に沿って８行〜１０行に配列されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記光源装置は、発光部を有する発光管、前記発光部から射出される光を反射する楕円面リフレクタ、前記楕円面リフレクタで反射される光を被照明領域に向かって拡がる照明光束に変換する凹レンズ及び前記発光部から被照明領域側に射出された光を前記発光部に反射する補助ミラーを備え、
前記補助ミラーは、前記第１レンズアレイの光入射面上の照明光束の断面における、前記他方方向に沿った長さが前記一方方向に沿った長さよりも短くなるように、反射凹面の一部が削除された形状を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のプロジェクタにおいて、
前記楕円面リフレクタは、前記発光部から射出される光が前記補助ミラーで反射されずに通過すると仮定した場合に、前記通過する光を反射するために要する反射凹面の部分が削除された形状を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載のプロジェクタにおいて、
前記第１レンズアレイの光入射面上の照明光束の断面における、前記一方方向に沿った長さに対する前記他方方向に沿った長さの比率は、３０％〜８０％であることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記第１レンズアレイは、前記楕円面リフレクタの第２焦点より前記楕円面リフレクタ側に光入射面を有し、前記光入射面上で前記光源装置から射出される照明光束の光量が全体にわたって分布するような位置に配置されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記照明装置と前記電気光学変調装置との間に、前記照明装置から射出される照明光束を複数の色光に分離するための色分離光学系をさらに備え、
前記電気光学変調装置として、前記色分離光学系から射出される複数の色光をそれぞれの色光に対応する画像情報に応じて変調する複数の電気光学変調装置と、
前記複数の電気光学変調装置で変調された色光を合成するダイクロイックプリズムと、が設けられていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１５】
請求項１４に記載のプロジェクタにおいて、
前記走査手段は、前記照明装置と前記色分離光学系との間の、前記電気光学変調装置と略共役の位置に配置され、前記照明光軸に垂直な回転軸を有する回転プリズムを含み、
前記回転プリズムは、その回転によって、前記電気光学変調装置上で光照射領域と光非照射領域とが前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して順次スクロールされるように構成されてい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】
本発明はプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１３は、従来のプロジェクタを説明するために示す図である。図１３（ａ）は従来のプロジェクタの光学系を示す図であり、図１３（ｂ）及び図１３（ｃ）はこのような従来のプロジェクタの問題点を説明するための図である。
このプロジェクタ９００Ａにおいては、電気光学変調装置として用いる液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂが、図１３（ｂ）に示すような輝度特性を有するホールド型の表示装置であるため、図１３（ｃ）に示すような輝度特性を有するインパルス型の表示装置であるＣＲＴの場合とは異なり、いわゆる尾引き現象のために滑らかな動画表示が得られないという問題点がある（この尾引き現象については、例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
図１４は、従来の他のプロジェクタを説明するために示す図である。図１４（ａ）は従来の他のプロジェクタの光学系を示す図であり、図１４（ｂ）及び図１４（ｃ）はこのような従来の他のプロジェクタに用いられる光シャッタを示すための図である。
このプロジェクタ９００Ｂにおいては、図１４（ａ）に示すように、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの光入射側に光シャッタ４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂを配置し、これらの光シャッタにより間欠的に光を遮断するようにして、上記した問題を解決している。すなわち、いわゆる尾引き現象を緩和して滑らかで良質な動画表示が得られるようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【非特許文献１】「ホールド型ディスプレイにおける動画表示の画質」（電子情報通信学会技報、ＥＩＤ９９−１０、第５５〜６０頁（１９９９−０６））
【特許文献１】特開２００２−１４８７１２号公報（図１〜図７）
【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、このような従来の他のプロジェクタにおいては、光シャッタにより間欠的に光を遮断するようにしているため、光利用効率が大幅に低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しない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】
【０００６】
本発明のプロジェクタは、被照明領域側に照明光束を射出する光源装置、前記光源装置から射出される照明光束を複数の部分光束に分割するための複数の小レンズを有する第１レンズアレイ、前記第１レンズアレイの前記複数の小レンズに対応する複数の小レンズを有する第２レンズアレイ、前記第２レンズアレイから射出される照明光束に含まれる非偏光光を偏光光に変換するための偏光変換素子及び前記偏光変換素子から射出される各部分光束を被照明領域で重畳させるための重畳レンズを有する照明装置と、前記照明装置から射出される照明光束を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、前記電気光学変調装置によって変調された照明光束を投写する投写光学系とを備え、前記第１レンズアレイにおける各小レンズは、前記照明装置から射出される照明光束を、前記電気光学変調装置の画像形成領域における縦横方向のうちいずれか一方方向については画像形成領域の全体を、他方方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する照明光束とするように、前記他方方向に圧縮された平面形状を有し、前記照明装置と前記電気光学変調装置との間に、前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して前記画像形成領域上で前記他方方向に沿って前記照明光束を走査する走査手段をさらに備えたプロジェクタであって、前記光源装置は、被照明領域に向かって拡がる照明光束を射出し、前記第１レンズアレイにおける前記複数の小レンズは、前記一方方向および前記他方方向に沿って配列され、前記偏光変換素子は、前記照明光束を第１の偏光成分に係る照明光束と第２の偏光成分に係る照明光束とに分離する偏光分離素子と、前記偏光分離素子で分離された前記第１の偏光成分に係る照明光束と前記第２の偏光成分に係る照明光束とのうち一方を他方に変換する位相差板とを備え、前記偏光分離素子は、前記照明光束に含まれる２つの偏光成分のうち第１の偏光成分に係る照明光束をそのまま透過し第２の偏光成分に係る照明光束を照明光軸に垂直な方向に反射する偏光分離面と、前記第２の偏光成分を照明光軸に平行な方向に反射する反射面とをそれぞれ有する複数の偏光分離プリズムを備え、前記複数の偏光分離プリズムは、前記一方方向に沿って配列され、前記複数の偏光分離プリズムのうち前記偏光分離素子の一方方向の両端の偏光分離プリズムにおける偏光分離面は、前記第２の偏光成分に係る照明光束を照明光軸に近づく方向に反射するように構成されていることを特徴とする。
【０００７】
このため、本発明のプロジェクタによれば、電気光学変調装置の画像形成領域における縦横方向のうちいずれか一方については画像形成領域の全体を、他方方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状（すなわち他方方向に圧縮された断面形状）を有する照明光束を、電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して画像形成領域上で他方方向に沿って走査することができるようになるため、電気光学変調装置の画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
【０００８】
また、本発明のプロジェクタによれば、上記したように他方方向に圧縮された断面形状を有する照明光束を、第１レンズアレイとして各小レンズの平面形状を他方方向に圧縮したレンズアレイを用いることによって実現しているため、光シャッタを用いる場合とは異なり、光源装置から射出される照明光束を無駄無く電気光学変調装置の画像形成領域に導くことができるようになり、光利用効率が大幅に低下することがなくなる。
【０００９】
このため、本発明のプロジェクタは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタとなり、本発明の目的が達成される。
【００１０】
また、本発明のプロジェクタによれば、第１レンズアレイにおける小レンズが一方方向及び他方方向に沿って配列されているため、電気光学変調装置の被照明領域における光強度分布をある程度均一化することができる。
【００１１】
また、本発明のプロジェクタによれば、偏光分離素子の一方方向の両端の偏光分離プリズムにおける偏光分離面が第２の偏光成分に係る照明光束を照明光軸に近づく方向に反射するように構成されている。つまり、偏光分離素子の一方方向の両端の偏光分離プリズムの偏光分離面が第２の偏光成分に係る照明光束を照明光軸から遠ざかる方向に反射する場合と比較して、偏光分離素子の一方方向の両端の偏光分離プリズムに入射する部分光束は、照明光軸から離れた位置となる。このため、光源装置から射出された被照明領域に向かって拡がる照明光束を複数の部分光束に分割しより照明光軸から離れた位置にある偏光分離面に部分光束を入射させる第１レンズアレイは、この部分光束に照明光軸に向けた屈折力を与える必要がなくなるため、前記偏光分離素子の一方方向の両端の偏光分離プリズムに入射する部分光束を射出する第１レンズアレイの小レンズを大きく偏心させる必要がなくなる。その結果、第１レンズアレイのレンズ厚みを薄くすることが可能になるため、第１レンズアレイひいてはプロジェクタの軽量化を図ることができる。また、第１レンズアレイのレンズ厚みを薄くすることが可能となることより、プレス加工を用いて第１レンズアレイを製造する際の除冷時間を短縮することができ、製造時間を短縮することができるとともに製造コストを低減することができるという効果もある。
【００１２】
なお、本発明のプロジェクタによれば、偏光変換素子の作用により照明光束を一方の偏光軸を有する偏光光に変換することができるようになるため、電気光学変調装置として液晶装置等のように偏光光を利用するタイプの電気光学変調装置を用いる場合に適したものとなる。
【００１３】
電気光学変調装置としては、その画像形成領域の平面形状が「縦寸法：横寸法＝３：４の長方形のもの」及び「縦寸法：横寸法＝９：１６の長方形のもの」が広く用いられているため、本発明のプロジェクタにおける第１レンズアレイの各小レンズの平面形状としては、例えば、「縦寸法：横寸法＝３：８の長方形のもの」、「縦寸法：横寸法＝９：３２の長方形のもの」、「縦寸法：横寸法＝１：４の長方形のもの」などを好ましく用いることができる。
【００１４】
また、本発明のプロジェクタにおいては、前記第１レンズアレイの複数の小レンズは、前記一方方向に沿った列が前記他方方向に沿って４列に配列され、前記第２レンズアレイの複数の小レンズは、前記一方方向に沿った列が前記他方方向に沿って４列に配列され、前記複数の偏光分離プリズムは、前記第１レンズアレイにおける前記複数の小レンズの列に対応して４列に配列され、前記複数の偏光分離プリズムのうち、１列目および４列目の偏光分離プリズムにおける偏光分離面は、前記第２の偏光成分に係る照明光束を照明光軸に近づく方向に反射するように構成され、２列目及び３列目の偏光分離プリズムにおける偏光分離面は、前記第２の偏光成分に係る照明光束を照明光軸から遠ざかる方向に反射するように構成されていることが好ましい。
【００１５】
このように構成することにより、第２レンズアレイにおける１列目及び４列目の小レンズを通過する部分光束と、第２レンズアレイにおける２列目及び３列目の小レンズを通過する部分光束とが大きく離隔されることになり、第２レンズアレイにおける１列目の小レンズと２列目の小レンズとの間及び３列目の小レンズと４列目の小レンズとの間を大きく離隔することが可能になる。このため、それらの間の部分におけるレンズ機能を不要とすることができる。また、第１レンズアレイにおける小レンズが一方方向に沿って４列に配列されているため、小レンズの大きさをある程度以上の大きさにすることができる。このため、第１レンズアレイにおける小レンズの他方方向に沿った辺の長さが極端に短くなることがなくなる。その結果、第１レンズアレイの各小レンズから射出される部分光束が、対応する第２レンズアレイに良好に呑み込まれるようになり、良好な光利用効率が得られる。
【００１６】
また、本発明のプロジェクタにおいては、前記第１レンズアレイの複数の小レンズは、前記一方方向に沿った列が前記他方方向に沿って４列に配列され、前記第２レンズアレイの複数の小レンズは、前記一方方向に沿った列が前記他方方向に沿って４列に配列され、前記複数の偏光分離プリズムは、前記第１レンズアレイにおける前記複数の小レンズの列に対応して４列に配列され、前記第２レンズアレイの小レンズのうち１列目の小レンズと２列目の小レンズとの間及び３列目の小レンズと４列目の小レンズとの間には、凹面部が設けられていることが好ましい。
【００１７】
本発明のプロジェクタにおいては、上記したように、第２レンズアレイにおける１列目の小レンズと２列目の小レンズとの間及び３列目の小レンズと４列目の小レンズとの間を大きく離隔することが可能になる。このため、この大きく離隔された部分に凹面部を設けることにより、第２レンズアレイひいてはプロジェクタの軽量化を図ることができる。また、この大きく離隔された部分に凹面部を設けることにより、第２レンズアレイを製造する際の除冷時間を短縮することができ、製造時間を短縮することができるとともに製造コストを低減することができる。
【００１８】
また、本発明のプロジェクタにおいては、前記第１レンズアレイの複数の小レンズは、前記一方方向に沿った列が前記他方方向に沿って４列に配列され、前記第２レンズアレイの複数の小レンズは、前記一方方向に沿った列が前記他方方向に沿って４列に配列され、前記複数の偏光分離プリズムは、前記第１レンズアレイにおける前記複数の小レンズの列に対応して４列に配列され、前記第２レンズアレイの小レンズのうち１列目の小レンズと２列目の小レンズとの間及び３列目の小レンズと４列目の小レンズとの間は、滑らかに接続されていることも好ましい。
【００１９】
本発明のプロジェクタにおいては、上記したように、第２レンズアレイにおける１列目の小レンズと２列目の小レンズとの間及び３列目の小レンズと４列目の小レンズとの間を大きく離隔することが可能になるため、この部分を精度よいレンズにする必要がなくなる。このため、この部分を滑らかに接続することにより、プレス加工により第２レンズアレイを製造する際の型の製造コストを低減することができる。
【００２０】
また、本発明のプロジェクタにおいては、前記第１レンズアレイの複数の小レンズは、前記一方方向に沿った列が前記他方方向に沿って４列に配列され、前記第２レンズアレイの複数の小レンズは、前記一方方向に沿った列が前記他方方向に沿って４列に配列され、前記複数の偏光分離プリズムは、前記第１レンズアレイにおける前記複数の小レンズの列に対応して４列に配列され、前記偏光分離プリズムのうち、１列目および４列目の偏光分離プリズムにおける偏光分離面は、前記第２の偏光成分に係る照明光束を照明光軸に近づく方向に反射するように構成され、２列目及び３列目の偏光分離プリズムにおける偏光分離面は、前記第２の偏光成分に係る照明光束を照明光軸に近づく方向に反射するように構成されていることが好ましい。
【００２１】
このように構成することによっても、上述したように第２レンズアレイにおける１列目及び４列目の小レンズを通過する部分光束に対応する第１レンズアレイが従来のようには照明光軸に向けた屈折力を部分光束に与える必要がなくなり、さらに、第２レンズアレイにおける２列目および３列目の小レンズを通過する部分光束に対応する第１レンズアレイにおいても従来のようには照明光軸に向けた屈折力を部分光束に与える必要がなくなる。従って、光源装置から射出された被照明領域に向かって拡がる照明光束を分割する第１レンズアレイにおける１列目から４列目の小レンズを大きく偏心させる必要がなくなる。その結果、第１レンズアレイのレンズ厚みを薄くすることが可能になるため、第１レンズアレイひいてはプロジェクタの軽量化を図ることができる。また、第１レンズアレイのレンズ厚みを薄くすることが可能となることより、プレス加工を用いて第１レンズアレイを製造する際の除冷時間を短縮することができ、製造時間を短縮することができるとともに製造コストを低減することができるという効果もある。
【００２２】
本発明のプロジェクタにおいては、前記第１レンズアレイにおける各小レンズの光軸は、前記一方方向における各小レンズ自身の幅内に存在することが好ましい。
【００２３】
このように構成することにより、第１レンズアレイの小レンズの偏心量が少ないから、第１レンズアレイのレンズ厚みを薄くすることが可能となる。また、第２レンズアレイにおける１列目及び４列目の小レンズを通過する部分光束は従来よりも照明光軸から離れた位置となり、１列目及び４列目の偏光分離プリズムにおける偏光分離面に良好に導かれる。
【００２４】
本発明のプロジェクタにおいては、前記第１レンズアレイにおける各小レンズは、前記他方方向に沿った列内において照明光軸から離れた小レンズほど前記他方方向における偏心量が大きいことが好ましい。
【００２５】
このように構成することにより、第２レンズアレイおける他方方向に沿ったアーク像の分離が良くなり、光利用効率が向上する。
【００２６】
本発明のプロジェクタにおいては、前記第１レンズアレイは、前記複数の小レンズが前記一方方向に沿った列が前記他方方向に沿って４列に配列され、前記複数の偏光分離プリズムは、前記第１レンズアレイにおける前記複数の小レンズの列に対応して４列に配列され、前記第１レンズアレイにおける各小レンズは、１列目及び４列目の小レンズの前記他方方向における偏心量に比べて、２列目及び３列目の前記他方方向における小レンズの偏心量が大きいことが好ましい。
【００２７】
第１レンズアレイの２列目及び３列目からの部分光束は、元来第２レンズアレイ近傍におけるアーク像の分離がよくないため、光利用効率を向上させるのは容易ではない。このため、上記したように、２列目及び３列目の他方方向における小レンズの偏心量を、１列目及び４列目の他方方向における小レンズの偏心量に比べて大きくすることにより、アーク像の分離がより良好になり、光利用効率を向上させるのが容易になる。
【００２８】
本発明のプロジェクタにおいては、前記第１レンズアレイにおける前記複数の小レンズは、前記他方方向に沿って８行〜１０行に配列されていることが好ましい。
【００２９】
このように構成することにより、第１レンズアレイにおける小レンズの他方方向に沿った辺の長さが極端に短くなることがなくなるため、第１レンズアレイの各小レンズから射出された部分光束が、対応する第２レンズアレイに良好に呑み込まれるようになり、良好な光利用効率が得られる。
【００３０】
本発明のプロジェクタにおいては、前記光源装置は、発光部を有する発光管、前記発光部から射出される光を反射する楕円面リフレクタ、前記楕円面リフレクタで反射される光を被照明領域に向かって拡がる照明光束に変換する凹レンズ及び前記発光部から被照明領域側に射出された光を前記発光部に反射する補助ミラーを備え、前記補助ミラーは、前記第１レンズアレイの光入射面上の照明光束の断面における、前記他方方向に沿った長さが前記一方方向に沿った長さよりも短くなるように、反射凹面の一部が削除された形状を有することが好ましい。
【００３１】
このように構成することにより、楕円面リフレクタで反射される照明光束の断面形状が、一方方向に比べて他方方向が小さい形状となる。したがって、凹レンズ、第１レンズアレイ、第２レンズアレイ、偏光変換素子、重畳レンズをはじめとする後段の各光学要素における他方方向に沿った寸法を短くすることができ、装置全体の小型化を図ることができる。また、楕円面リフレクタで反射される照明光束の断面形状は、他方方向に圧縮された形状を有する第１レンズアレイにおける各小レンズの断面形状と適合性のよいものとなる。
【００３２】
本発明のプロジェクタにおいては、前記楕円面リフレクタは、前記発光部から射出される光が前記補助ミラーで反射されずに通過すると仮定した場合に、前記通過する光を反射するために要する反射凹面の部分が削除された形状を有することが好ましい。
【００３３】
このように構成することにより、楕円面リフレクタの他方方向に沿った寸法を短くすることができるので、装置全体のさらなる小型化を図ることができる。
【００３４】
本発明のプロジェクタにおいては、前記第１レンズアレイの光入射面上の照明光束の断面における、前記一方方向に沿った長さに対する前記他方方向に沿った長さの比率は、３０％〜８０％であることが好ましい。
【００３５】
この比率が３０％未満である場合には、楕円面リフレクタで反射される照明光束の光利用効率を維持するのが容易ではなくなるとともに、第１レンズアレイにおける小レンズの行数を確保することができなくなり、電気光学変調装置上での光強度分布を均一にするのが容易ではなくなる。一方、この比率が８０％を超える場合には、装置を小型化することができるという効果が小さくなる。これらの観点からいえば、上記比率が４０％〜７０％であることがさらに好ましい。
【００３６】
本発明のプロジェクタにおいては、前記第１レンズアレイは、前記楕円面リフレクタの第２焦点より前記楕円面リフレクタ側に光入射面を有し、前記光入射面上で前記光源装置から射出される照明光束の光量が全体にわたって分布するような位置に配置されていることが好ましい。
【００３７】
このように構成することにより、第１レンズアレイの光入射面に光源装置から射出される照明光束の光量が全体にわたって分布する。したがって、小レンズを４列に配列することによりレンズ密度の低い第１レンズアレイとしたとしても、電気光学変調装置の被照明領域上での面内光強度分布特性を低下させることがなく、第１レンズアレイにおける製造加工の簡素化及びコストの低廉化を図ることができる。
【００３８】
この場合、第１レンズアレイの光入射面中央部において入射光強度の極端に小さい領域（発光管の影の領域）が存在しないような位置に第１レンズアレイを配置することが好ましい。このように構成することにより、第１レンズアレイの光入射領域上で光源装置から射出される照明光束の光量が全体にわたって分布するようになる。
【００３９】
本発明のプロジェクタにおいては、前記照明装置と前記電気光学変調装置との間に、前記照明装置から射出される照明光束を複数の色光に分離するための色分離光学系をさらに備え、前記電気光学変調装置として、前記色分離光学系から射出される複数の色光をそれぞれの色光に対応する画像情報に応じて変調する複数の電気光学変調装置と、前記複数の電気光学変調装置で変調された色光を合成するダイクロイックプリズムと、が設けられていることが好ましい。
【００４０】
このように構成することにより、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタを、画像品質の優れた（例えば３板式の）フルカラープロジェクタとすることができるようになる。
【００４１】
本発明のプロジェクタにおいては、前記走査手段は、前記照明装置と前記色分離光学系との間の、前記電気光学変調装置と略共役の位置に配置され、前記照明光軸に垂直な回転軸を有する回転プリズムを含み、前記回転プリズムは、その回転によって、前記電気光学変調装置上で光照射領域と光非照射領域とが前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して順次スクロールされるように構成されていることが好ましい。
【００４２】
このように構成することにより、フルカラープロジェクタにおける各電気光学変調装置の画像形成領域において、光照射領域及び光非照射領域の円滑なスクロール動作が実現できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明のプロジェクタについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００４４】
〔実施形態１〕
図１は、実施形態１に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図１（ａ）は実施形態１に係るプロジェクタの光学系を上面から見た図であり、図１（ｂ）は光学系を側面から見た図であり、図１（ｃ）は照明装置における光線の軌跡を模式的に示す図である。
なお、以下の説明においては、互いに直交する３つの方向をそれぞれｚ軸方向（図１（ａ）における照明光軸１００ａｘ方向）、ｘ軸方向（図１（ａ）における紙面に平行かつｚ軸に直交する方向）及びｙ軸方向（図１（ａ）における紙面に垂直かつｚ軸に直交する方向）とする。
【００４５】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、照明装置１００と、照明装置１００からの照明光束を赤、緑及び青の３つの色光に分離する色分離光学系２００と、色分離光学系２００で分離された３つの色光のそれぞれを画像情報に応じて変調する電気光学変調装置としての３つの液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと、これら３つの液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂによって変調された色光を合成するクロスダイクロイックプリズム５００と、クロスダイクロイックプリズム５００によって合成された光をスクリーンＳＣＲ等の投写面に投写する投写光学系６００とを備えたプロジェクタである。
【００４６】
照明装置１００は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、被照明領域側に向かって拡がる照明光束を射出する光源装置１１０、光源装置１１０から射出される照明光束を複数の部分光束に分割するための複数の小レンズ１２２（図３参照。）を有する第１レンズアレイ１２０、第１レンズアレイ１２０の複数の小レンズ１２２に対応する複数の小レンズ１３２（図示せず。）を有する第２レンズアレイ１３０、照明光束を略１種類の直線偏光に変換するための偏光変換素子１４０及び偏光変換素子１４０からの各部分光束を被照明領域で重畳させるための重畳レンズ１５０を有している。
【００４７】
光源装置１１０は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、楕円面リフレクタ１１４と、楕円面リフレクタ１１４の第１焦点近傍に発光中心を有する発光管１１２と、楕円面リフレクタ１１４で反射される集束光を発散光に変換する凹レンズ１１８とを有している。発光管１１２には、発光管１１２から被照明領域側に射出される光を楕円面リフレクタ１１４に向けて反射する反射手段としての補助ミラー１１６が設けられている。
光源装置１１０は照明光軸１００ａｘを中心軸とする照明光束が射出される。
第１レンズアレイ１２０は、照明光軸１００ａｘに垂直な面内に配列された複数の小レンズ１２２を備え、光源装置１１０から射出された照明光束を複数の小レンズ１２２に応じた複数の部分光束に分割する。
第２レンズアレイ１３０は、照明光軸１００ａｘに垂直な面内に配列された複数の小レンズ１３２を備える。小レンズ１３２は第１レンズアレイ１２０で分割された部分光束にそれぞれ対応しており、各部分光束が偏光変換素子１４０の偏光分離面に入射するように集光させる。
偏光変換素子１４０は、第２レンズアレイ１３０から射出された部分光束を略１種類の直線偏光に変換して射出する。このため、この偏光変換素子１４０の作用により照明光束を一方の偏光軸を有する偏光に変換することができるようになるので、実施形態１に係るプロジェクタ１０００の液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂのように、電気光学変調装置として液晶装置等のように偏光光を利用するタイプの電気光学変調装置を用いる場合に適した照明光束となる。
重畳レンズ１５０は、偏光変換素子１４０から射出された複数の部分光束を回転プリズム７７０の回転軸７７２を含む照明光軸１００ａｘに垂直な面内付近に重畳させる光学素子である。
回転プリズム７７０は、回転軸７７２を軸に回転することで、入射した照明光束の回転軸７７２付近の照明光軸１００ａｘに垂直な面内の通過位置を移動させ、これにより、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域上での、照明領域と非照明領域とをスクロールさせる。
なお、光源装置１１０の楕円面リフレクタ１１４及び補助ミラー１１６と、第１レンズアレイ１２０及び偏光変換素子１４０と、回転プリズム７７０とについての詳細は後述する。
【００４８】
回転プリズム７７０を射出した照明光束は色分離光学系２００に入射する。
色分離光学系２００としては、図１（ａ）に示すように、照明装置１００から液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂまでの光路の長さが等しい等光路光学系を用いている。
色分離光学系２００は、図１（ａ）に示すように、ダイクロイックミラー７２０，７２４と、反射ミラー７２２，７２６，７２８，７３０，７３２と、リレーレンズ７５２，７３６，７５６と、フィールドレンズ７５８，７６０，７６２とを有している。
リレーレンズ７５２，７３６，７５６は、回転プリズム７７０から射出された照明光束を液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域に結像させる光学素子である。フィールドレンズ７５８，７６０，７６２は、各部分光束を各主光線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。
ダイクロイックミラー７２０は、回転プリズム７７０から射出される光のうち赤色光成分と緑色光成分とを透過させるとともに、青色光成分を反射する。ダイクロイックミラー７２０で反射された青色光成分は、反射ミラー７２８，７３０，７３２で反射され、青色光用の液晶装置４００Ｂに達する。一方、ダイクロイックミラー７２０を透過した赤色光成分及び緑色光成分は、反射ミラー７２２で反射されダイクロイックミラー７２４に入射する。ダイクロイックミラー７２４では、赤色光成分は透過され、緑色光成分は反射される。ダイクロイックミラー７２４で透過された赤色光成分は、反射ミラー７２６で反射されて、赤色光用の液晶装置４００Ｒに達する。また、ダイクロイックミラー７２４で反射された緑色光成分は、さらに反射ミラー７２８で反射されて、緑色光用の液晶装置４００Ｇに達する。
【００４９】
液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、照明光束を画像情報に応じて変調して各色光毎の画像を形成するものであり、照明装置１００の照明対象となる。なお、図示を省略したが、フィールドレンズ７５８，７６０，７６２と各液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間には、それぞれ入射側偏光板が介在配置され、各液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとクロスダイクロイックプリズム５００との間には、それぞれ射出側偏光板が介在配置されている。これら入射側偏光板、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ及び射出側偏光板によって入射する各色光の光変調が行われる。
液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、一対の透明なガラス基板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、入射側偏光板から射出された１種類の直線偏光の偏光方向を変調する。
液晶装置４００Ｒ,４００Ｇ,４００Ｂとしては、「ｙ軸方向に沿った縦寸法：ｘ軸方向に沿った横寸法＝９：１６の長方形」の平面形状を有するワイドビジョン用の液晶装置を用いている。
【００５０】
クロスダイクロイックプリズム５００は、射出側偏光板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学素子である。このクロスダイクロイックプリズム５００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略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。略Ｘ字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の界面に形成された誘電体多層膜は、青色光を反射するものである。これらの誘電体多層膜によって赤色光及び青色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、３つの色光が合成される。
クロスダイクロイックプリズム５００から射出されたカラー画像は、投写光学系６００によって拡大投写され、スクリーンＳＣＲ上で大画面画像を形成する。
以下、実施形態１に係るプロジェクタ１０００における楕円面リフレクタ１１４及び補助ミラー１１６、第１レンズアレイ１２０及び偏光変換素子１４０並びに回転プリズム７７０について詳細に説明する。
【００５１】
１．楕円面リフレクタ及び補助ミラー
図２は、実施形態１における楕円面リフレクタ１１４及び補助ミラー１１６の形状を説明するために示す図である。図２（ａ）は平面図であり、図２（ｂ）は側面図であり、図２（ｃ）は被照明領域側から見た図であり、図２（ｄ）は斜視図である。
発光管１１２は、発光中心を有する発光部と、該発光部の両端から伸びる一対の封止部とからなる。
楕円面リフレクタ１１４は、第１焦点と第２焦点とを有する回転楕円面からなる反射凹面を有する。楕円面リフレクタ１１４の第１焦点と発光管１１２の発光中心とが略一致するように、発光管１１２の一方の封止部に楕円面リフレクタ１１４は取り付けられている。楕円面リフレクタ１１４は、発光管１１２の発光部から射出される光を反射して、楕円面リフレクタ１１４の第２焦点にむけて集束させる。
補助ミラー１１６は、球面形状からなる反射凹面を有する。補助ミラー１１６の曲率中心と発光管１１２の発光中心とが略一致するように、発光管１１２の他方の封止部に補助ミラー１１６は取り付けられている。補助ミラー１１６は、発光管１１２の発光部から射出された被照明領域側（楕円面リフレクタ１１４とは反対側）に射出される光を楕円面リフレクタ１１４へ反射する。言い換えると、補助ミラー１１６は発光管１１２の発光部から被照明領域側に射出される光を発光管１１２の発光部に反射することによって、補助ミラー１１６によって反射された光は発光管１１２を介して楕円面リフレクタ１１４へと向かい、楕円面リフレクタ１１４によって楕円面リフレクタ１１４の第２焦点へと集束される。
【００５２】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、補助ミラー１１６は、第１レンズアレイ１２０の光入射面上の照明光束の断面における、ｙ軸方向に沿った長さがｘ軸方向に沿った長さよりも短くなるように、反射凹面の一部が削除された形状を有している。
すなわち、「ｙ軸方向に沿った縦寸法：ｘ軸方向に沿った横寸法＝１：４の長方形」小レンズ１２２が、照明光束の中心軸である照明光軸１００ａｘに垂直な面内において横方向の長さ：縦方向の長さ＝２：１となるような矩形領域内に配列されている場合、補助ミラー１１６は縦方向に長手方向を有する。これにより、補助ミラー１１６は照明光束を縦方向に圧縮するように作用する。
従って、楕円面リフレクタ１１４で反射される照明光束の断面形状が、ｘ軸方向に沿った横方向に比べてｙ軸方向に沿った縦方向が小さい形状となる。
このため、楕円面リフレクタ１１４で反射される照明光束の断面形状は、第１レンズアレイ１２０における各小レンズ１２２が配列された横方向の長さ：縦方向の長さ＝２：１となるような矩形領域と適合性のよいものとなり、光源装置１００から射出された光を無駄なく利用することが可能となる。
また、凹レンズ１１８、第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０、偏光変換素子１４０、重畳レンズ１５０をはじめとする後段の各光学要素におけるｙ軸方向に沿った縦寸法を短くすることができ、装置全体の小型化を図ることができる。
【００５３】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、楕円面リフレクタ１１４は、図１及び図２に示すように、発光部から射出される光が補助ミラー１１６で反射されずに通過すると仮定した場合に、補助ミラー１１６で反射されずに通過する光を反射するために要する反射凹面の部分が削除された形状を有している。言い換えれば、補助ミラー１１６がｙ軸方向に沿った縦方向に長手方向を有する形状である場合、楕円面リフレクタ１１４はｘ軸方向に沿った横方向に長手方向を有する形状である。このため、楕円面リフレクタ１１４のｙ軸方向に沿った縦寸法を短くすることができるので、装置全体のさらなる小型化を図ることができる。
【００５４】
２．第１レンズアレイ及び偏光変換素子
まず、第１レンズアレイ１２０について、図３〜図５を用いて詳細に説明する。
図３（ａ）〜図３（ｃ）は、実施形態１における第１レンズアレイの構造を説明するために示す図である。図３（ａ）はｚ軸方向に沿った方向から見た図であり、図３（ｂ）はｙ軸方向に沿った方向から見た図であり、図３（ｃ）はｘ軸方向に沿った方向から見た図である。
図４（ａ）〜図４（ｃ）は、実施形態１の比較例に係る第１レンズアレイの構造を説明するために示す図である。図４（ａ）はｚ軸方向に沿った方向から見た図であり、図４（ｂ）はｙ軸方向に沿った方向から見た図であり、図４（ｃ）はｘ軸方向に沿った方向から見た図である。
図５（ａ）〜図５（ｂ）は、照明光束の断面における光強度分布を等高線で示す図である。図５（ａ）は第１レンズアレイの光入射面における照明光束の光強度分布を示す図である。図５（ｂ）は液晶装置の画像形成領域上における照明光束の光強度分布を示す図である。
なお、図３（ａ）及び図４（ａ）中に示す黒点は、各小レンズ１２２の光軸を示している。
【００５５】
複数の小レンズ１２２の配列について詳しく説明する。
照明領域をより均一に照明するためには、光源装置１００からの照明光束をより多くの数の部分光束に分割し照明領域に重畳することが望ましい。しかし、第１レンズアレイ１２０の各小レンズ１２２によって分割された部分光束が形成する光源像が第２レンズアレイ１３０上で重ならないように光源像のピッチを確保しなくてはならず、また、第２レンズアレイ１３０以降の光学系のサイズが大きくなりすぎないように光源像の数は制限される。すなわち、小レンズ１２２の数は制限される。光源像が重なりあっていると、第１レンズアレイで分割された部分光束にそれぞれ対応している第２レンズアレイ１３０の小レンズ１３２に、対応していない部分光束が入射することとなり、該対応していない部分光束は照明領域に有効に重畳されない。
「ｙ軸方向に沿った縦寸法：ｘ軸方向に沿った横寸法＝１：４の長方形」の平面形状を有する小レンズ１２２をｘ軸方向を列としｙ軸方向を行として配列させた場合、小レンズ１２２に応じた数に分割された部分光束が形成する光源像のピッチは、列方向にくらべて行方向が狭くなる。
第１レンズアレイ１２０は、図３に示すように、照明光軸１００ａｘを挟んで４列・８行に配列された複数の小レンズ１２２を有している。
このため、複数の部分光束の数を充分確保できるから、図４（ｂ）に示すように、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの被照明領域における光強度分布をある程度均一化することができる。また、第１レンズアレイ１２０における複数の小レンズ１２２がｘ軸方向に沿って４列、ｙ軸方向に沿って８行に配列されているため、第１レンズアレイ１２０の各小レンズ１２２から射出される部分光束が、対応する第２レンズアレイ１３０に良好に呑み込まれるように、小レンズ１２２の大きさを確保することができる。また、このため、光源装置１１０から射出された光に対する照明領域を照明する光について、良好な光利用効率が得られる。
第１レンズアレイ１２０における複数の小レンズ１２２は、図３（ａ）に示すように、「ｙ軸方向に沿った縦寸法：ｘ軸方向に沿った横寸法＝１：４の長方形」の平面形状を有している。このため、第１レンズアレイ１２０は、照明装置１００から射出される照明光束を、図５（ｂ）に示すように、各液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域におけるｘ軸方向に沿った横方向については画像形成領域の全体を、ｙ軸方向に沿った縦方向についてはその画像形成領域の一部（約半分）を照明するような断面形状を有する照明光束とすることができる。
【００５６】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、ｘ軸方向に沿った長さに対するｙ軸方向に沿った長さの比が、図３（ａ）に示すように、横方向の長さ：縦方向の長さ＝２：１である領域内に第１レンズアレイ１２０の複数の小レンズ１２２が配列されている。すなわち、第１レンズアレイ１２０の入射面のｘ軸方向に沿った長さに対するｙ軸方向に沿った長さの比率は、５０％である。
このため、この比率が３０％以上であることより、楕円面リフレクタ１１４で反射される照明光束の光利用効率を維持できるとともに、第１レンズアレイ１２０における小レンズ１２２の行数を確保することができるので、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ上での光強度分布を均一にすることが可能となる。また、この比率が８０％以下であることより、装置を小型化することができる。
【００５７】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、第１レンズアレイ１２０は、楕円面リフレクタ１１４の第２焦点より楕円面リフレクタ１１４側に光入射面を有し、光入射面上で光源装置１１０から射出される照明光束の光量が全体にわたって分布するような位置に配置されている。このため、図５（ａ）に示すように、第１レンズアレイ１２０の光入射面に光源装置１１０から射出される照明光束の光量が全体にわたって分布する。したがって、小レンズ１２２を４列に配列することによりレンズ密度の低い第１レンズアレイ１２０としたとしても、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの被照明領域上での面内光強度分布特性を低下させることがなく、第１レンズアレイにおける製造加工の簡素化及びコストの低廉化を図ることができる。
【００５８】
この場合、第１レンズアレイ１２０の光入射面中央部において入射光強度の極端に小さい領域（発光管１１２の影の領域）が存在しないような位置に第１レンズアレイ１２０を配置することが好ましい。このように構成することにより、第１レンズアレイ１２０の光入射領域上で光源装置１１０から射出される照明光束の光量が全体にわたって分布するようになる。
【００５９】
上述したように、本実施形態１の第１レンズアレイ１２０の小レンズ１２２は、「ｙ軸方向に沿った縦寸法：ｘ軸方向に沿った横寸法＝１：４の長方形」の平面形状を有している。そのため、第１レンズアレイ１２０から射出される複数の部分光束は、ｘ軸方向に比べｙ軸方向に近接している。従って、第２レンズアレイ１３０の小レンズ１３２により良好に部分光束が入射するように、第１レンズアレイ１２０の射出面での部分光束の間隔よりも第２レンズアレイ１３０の入射面での部分光束の間隔のほうが大きくなるように、第１レンズアレイ１２０の各小レンズ１２２には偏心レンズが用いられている。しかし、第１レンズアレイ１２０の各小レンズ１２２に偏心量が大きいレンズを用いると、各小レンズの形状がそれぞれ大きく異なり、小レンズ間に大きな段差が生じたり、第１レンズアレイ１２０の厚みが増したりし、第１レンズアレイの製造が困難になるほか、第レンズアレイの重量が増してしまう。
しかし、本実施形態では、光源装置１１０から射出された被照明領域に向かって拡がる照明光束が第１レンズアレイ１２０に入射されるので、第１レンズアレイ１２０の小レンズ１２２の偏心量をその分抑えることができる。
ここで、図４に示す比較例に係るプロジェクタにおける第１レンズアレイ１２０ａの構造を参照することにより、実施形態１に係るプロジェクタ１０００における第１レンズアレイ１２０の構造及びその効果をさらに説明する。
比較例に係るプロジェクタ（図示せず。）においては、第１レンズアレイ１２０ａにおける各小レンズ１２２ａは、図４（ａ）に示すように、１列目〜４列目の小レンズ１２２ａのそれぞれにおいてｙ軸方向における偏心量は等しいものとなっている。これに対し、実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、第１レンズアレイ１２０における各小レンズ１２２は、図３（ａ）に示すように、１列目及び４列目の小レンズ１２２のｙ軸方向における偏心量に比べて２列目及び３列目のｙ軸方向における小レンズ１２２の偏心量が大きくなっている。例えば、図３（ａ）において左から１列目の小レンズ１２２の光軸α１のレンズ中心からの距離より、左から２列目の小レンズ１２２の光軸α２のレンズ中心からの距離のほうが長い。これは、光源装置１１０から被照明領域に向かって拡がる照明光束が射出されているが、第１レンズアレイ１２０に入射する照明光束の中心付近の光、すなわち照明光軸１００ａｘ近傍の光はその周縁の光に比べて照明光軸１００ａｘに対する角度が浅いので、第１レンズアレイが偏心レンズでない場合、第１レンズアレイ１２０の２列目及び３列目からの部分光束は、第２レンズアレイ近傍におけるアーク像の分離がよくない。そのため、光利用効率を向上させるのは容易ではない。このため、上記したように、２列目及び３列目のｙ軸方向における小レンズ１２２の偏心量を、１列目及び４列目のｙ軸方向における小レンズ１２２の偏心量に比べて大きくすることにより、アーク像の分離がより良好になり、光利用効率を向上させるのが容易になる。但し、本実施形態では、光源装置１１０から被照明領域に向かって拡がる照明光束が射出されているため、第１レンズアレイ１２０の小レンズ１２２の偏心によって、第１レンズアレイ１２０の製造が困難にしたり、第レンズアレイ１２０の重量が大幅に増すことはない。
【００６０】
また、比較例に係るプロジェクタ（図示せず。）においては、図４（ａ）に示すように、第１レンズアレイ１２０ａにおける１列目及び４列目の各小レンズ１２２ａの光軸β１及びβ４は、ｘ軸方向における各小レンズ１２２ａ自身の幅から外れた位置に存在している。例えば、図４（ａ）において左から１列目の小レンズ１２２ａの光軸β１は、左から２列目の小レンズ内に存在している。これに対し、実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、図３（ａ）に示すように、第１レンズアレイ１２０における各小レンズ１２２の光軸α１〜α４は、ｘ軸方向における各小レンズ１２２自身の幅内に存在している。
これは、図６及び図７を用いて次に詳細に説明する本実施形態１の偏光変換素子１４０の構成に関連している。
【００６１】
図６（ａ）〜（ｂ）は、実施形態１における偏光変換素子１４０の構造を説明するために示す図である。図６（ａ）は第１レンズアレイ１２０から偏光変換素子１４０までの光線の軌跡を模式的に示す図であり、図６（ｂ）は第２レンズアレイ１３０及び偏光変換素子１４０におけるアーク像を示した図である。
図７（ａ）〜（ｂ）は、実施形態１の比較例における偏光変換素子１４０ａの構造を説明するために示す図である。図７（ａ）は第１レンズアレイ１２０ａから偏光変換素子１４０ａまでの光線の軌跡を模式的に示す図であり、図７（ｂ）は第２レンズアレイ１３０ａ及び偏光変換素子１４０ａにおけるアーク像を示した図である。
【００６２】
偏光変換素子１４０は、図６（ａ）に示すように、照明光束を第１の偏光成分に係る照明光束と第２の偏光成分に係る照明光束とに分離する偏光分離素子１４１１と、第１の偏光成分に係る照明光束と第２の偏光成分に係る照明光束とのうち一方を他方に変換する位相差板とを備えている。偏光分離素子１４１１は、複数の偏光分離プリズム１４１３，１４１４を備える。偏光分離プリズム１４１３，１４１４は、照明光束に含まれる２つの偏光成分のうち第１の偏光成分に係る照明光束をそのまま透過し第２の偏光成分に係る照明光束を照明光軸１００ａｘに垂直な方向に反射する偏光分離面１４１５と、第２の偏光成分を照明光軸１００ａｘに平行な方向に反射する反射面１４１６とをそれぞれ有する。複数の偏光分離プリズム１４１３，１４１４が、第１レンズアレイ１２０における複数の小レンズ１２２（図３参照。）の４列に対応して、両側に偏光分離プリズム１４１３、中側に偏光分離プリズム１４１４があわせて４つ配列されている。
【００６３】
ここで、比較例に係るプロジェクタ（図示せず。）においては、第２レンズアレイ１３０ａの小レンズの１列目〜４列目に対応する偏光分離プリズム１４１４ａにおける偏光分離面１４１５ａは、図７（ａ）に示すように、第２の偏光成分に係る照明光束を照明光軸１００ａａｘから遠ざかる方向に反射するように構成されているのに対し、実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、図６（ａ）に示すように、第２レンズアレイ１３０の小レンズの１列目及び４列目に対応する偏光分離プリズム１４１３における偏光分離面１４１５が第２の偏光成分に係る照明光束を照明光軸１００ａｘに近づく方向に反射するように構成されている。
つまり、本実施形態１の偏光分離素子１４０は、第２レンズアレイ１３０（第１レンズアレイ１２０）の両端側の列（１列目及び４列目）から射出される照明光束を分離する偏光分離プリズム１４１３は、反射面１４１６よりも偏光分離面１４１５の方が照明光軸１００ａｘから遠い位置にある。一方、比較例の偏光分離素子１４０ａは、第２レンズアレイ１３０ａ（第１レンズアレイ１２０ａ）の両端側の列（１列目〜４列目）から射出される照明光束を分離する偏光分離プリズム１４１４ａは、反射面１４１６ａよりも偏光分離面１４１５ａの方が照明光軸１００ａａｘから近い位置にある。
これにより、第２レンズアレイ１３０における１列目及び４列目の小レンズを通過する部分光束は従来よりも照明光軸１００ａｘから離れた位置であっても偏光変換素子１４０の偏光分離面１４１５に入射するこができる。一方光源装置から射出された被照明領域に向かって拡がる照明光束を偏光分離素子の両端の偏光分離プリズム１４１４ａの偏光分離面１４１５ａに入射させるために、比較例では、第１レンズアレイ１２０ａによって部分光束に照明光軸１００ａａｘに向けて大きな屈折力を与える必要がある。すなわち、比較例では第１レンズアレイ１２０ａの小レンズの偏心量を大きくする必要がある。
このため、この部分光束に対応する照明光束は第１レンズアレイ１２０によって従来のようには照明光軸１００ａｘに向けた屈折力を受ける必要がなくなるため、第１レンズアレイ１２０における１列目及び４列目の小レンズ１２２（図３参照。）を大きく偏心させる必要がなくなる。その結果、第１レンズアレイ１２０のレンズ厚みを薄くすることが可能になるため、第１レンズアレイひいてはプロジェクタの軽量化を図ることができる。また、第１レンズアレイ１２０のレンズ厚みを薄くすることが可能となることより、プレス加工を用いて第１レンズアレイを製造する際の除冷時間を短縮することができ、製造時間を短縮することができるとともに製造コストを低減することができるという効果もある。
【００６４】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、図６（ａ）に示すように、偏光分離プリズムのうち２列目及び３列目の偏光分離プリズムにおける偏光分離面は、第２の偏光成分に係る照明光束を照明光軸１００ａｘから遠ざかる方向に反射するように構成されている。
このため、第２レンズアレイ１３０における１列目及び４列目の小レンズを通過する部分光束と、第２レンズアレイ１３０における２列目及び３列目の小レンズを通過する部分光束とが大きく離隔されることになり、第２レンズアレイ１３０における１列目の小レンズと２列目の小レンズとの間及び３列目の小レンズと４列目の小レンズとの間を大きく離隔することが可能になる。このため、それらの間の部分におけるレンズ機能を不要とすることができる。
【００６５】
３．回転プリズム
図８（ａ）〜（ｃ）は、回転プリズム７７０の回転と液晶装置４００Ｒ（４００Ｇ及び４００Ｂも同様）上の照明状態との関係を示す図である。図８（ａ）は回転プリズム７７０を回転軸７７２に沿って見たときの断面図である。図８（ｂ）は回転プリズム７７０を照明光軸１００ａｘに沿って見たときの図である。図８（ｃ）は液晶装置４００Ｒ（４００Ｇ及び４００Ｂも同様）の画像形成領域上における照明光束の照明状態を示す図である。
【００６６】
図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、照明光軸１００ａｘ上における第１レンズアレイ１２０から射出された部分光束が重畳された照明領域の仮想中心点の像Ｐが回転プリズム７７０が回転するのに従って、回転プリズム７７０の回転軸７７２を中心にして回転軸７７２にほぼ垂直な方向（上下方向）にスクロールされていく様子が示されている。その結果、図８（ｃ）に示すように、回転プリズム７７０が回転すると、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるようになる。
【００６７】
以上、実施形態１に係るプロジェクタ１０００の構成及び特徴を説明したが、上記したように、実施形態１に係るプロジェクタ１０００によれば、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域における縦横方向のうち、ｘ軸方向に沿った横方向については画像形成領域の全体を、ｙ軸方向に沿った縦方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状（すなわち縦方向に圧縮された断面形状）を有する照明光束を、液晶装置の画面書込み周波数に同期して画像形成領域上で縦方向に沿って走査することができるようになるため、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
【００６８】
また、実施形態１に係るプロジェクタ１０００によれば、上記したように縦方向に圧縮された断面形状を有する照明光束を、第１レンズアレイ１２０として各小レンズ１２２の平面形状を縦方向に圧縮したレンズアレイを用いることによって実現しているため、光シャッタを用いる場合とは異なり、光源装置１１０から射出される照明光束を無駄無く液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域に導くことができるようになり、光利用効率が大幅に低下することがなくなる。
【００６９】
このため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００は、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタとなる。
【００７０】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、照明装置１００と液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間に、照明装置１００から射出される照明光束を複数の色光に分離するための色分離光学系２００をさらに備え、液晶装置として、色分離光学系２００から射出される複数の色光をそれぞれの色光に対応する画像情報に応じて変調する複数の液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂが設けられている。このため、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタを、画像品質の優れた３板式のフルカラープロジェクタとすることができるようになる。
【００７１】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、回転プリズム７７０の光透過面には、減反射膜が形成されている。このため、回転プリズム７７０における光透過率が向上するため、光利用効率の低下を最小限のものにすることができるとともに、迷光レベルが低減しコントラストが向上する。
【００７２】
〔実施形態２〕
図９は、実施形態２における第２レンズアレイの構造を説明するために示す図である。図９（ａ）は第１レンズアレイから偏光変換素子までの光線の軌跡を模式的に示す図であり、図９（ｂ）は第２レンズアレイ及び偏光変換素子におけるアーク像を示した図である。なお、図９において、図６と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００７３】
実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂ（図示せず。）は、図９（ａ）に示すように、実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは、第２レンズアレイの構造が異なっている。
すなわち、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂにおいては、第２レンズアレイ１３０Ｂの小レンズのうち１列目の小レンズと２列目の小レンズとの間及び３列目の小レンズと４列目の小レンズとの間には、凹面部が設けられている。このため、第２レンズアレイひいてはプロジェクタの軽量化を図ることができる。また、このような凹面部を設けることにより、第２レンズアレイを製造する際の除冷時間を短縮することができ、製造時間を短縮することができるとともに製造コストを低減することができる。
【００７４】
このように、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂは、第２レンズアレイの構造が実施形態１に係るプロジェクタ１０００の場合とは異なっているが、実施形態１に係るプロジェクタ１０００の場合と同様に、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ（図示せず。）の画像形成領域における縦横方向のうち、ｘ軸方向に沿った横方向については画像形成領域の全体を、ｙ軸方向に沿った縦方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状（すなわち縦方向に圧縮された断面形状）を有する照明光束を、液晶装置の画面書込み周波数に同期して画像形成領域上で縦方向に沿って走査することができるようになるため、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
【００７５】
また、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂによれば、上記したように縦方向に圧縮された断面形状を有する照明光束を、第１レンズアレイ１２０として各小レンズ１２２の平面形状を縦方向に圧縮したレンズアレイを用いることによって実現しているため、光シャッタを用いる場合とは異なり、光源装置１１０（図示せず。）から射出される照明光束を無駄無く液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域に導くことができるようになり、光利用効率が大幅に低下することがなくなる。
【００７６】
このため、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタとなる。
【００７７】
〔実施形態３〕
図１０は、実施形態３における第２レンズアレイの構造を説明するために示す図である。図１０（ａ）は第１レンズアレイから偏光変換素子までの光線の軌跡を模式的に示す図であり、図１０（ｂ）は第２レンズアレイ及び偏光変換素子におけるアーク像を示した図である。なお、図１０において、図６と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００７８】
実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃ（図示せず。）は、図１０（ａ）に示すように、実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは、第２レンズアレイの構造が異なっている。
すなわち、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃにおいては、第２レンズアレイ１３０Ｃの小レンズのうち１列目の小レンズと２列目の小レンズとの間及び３列目の小レンズと４列目の小レンズとの間は、滑らかに接続されている。これにより、この部分を精度よいレンズにする必要がなくなるため、プレス加工により第２レンズアレイを製造する際の型の製造コストを低減することができる。
【００７９】
このように、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃは、第２レンズアレイの構造が実施形態１に係るプロジェクタ１０００の場合とは異なっているが、実施形態１に係るプロジェクタ１０００の場合と同様に、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ（図示せず。）の画像形成領域における縦横方向のうち、ｘ軸方向に沿った横方向については画像形成領域の全体を、ｙ軸方向に沿った縦方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状（すなわち縦方向に圧縮された断面形状）を有する照明光束を、液晶装置の画面書込み周波数に同期して画像形成領域上で縦方向に沿って走査することができるようになるため、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
【００８０】
また、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃによれば、上記したように縦方向に圧縮された断面形状を有する照明光束を、第１レンズアレイ１２０として各小レンズ１２２の平面形状を縦方向に圧縮したレンズアレイを用いることによって実現しているため、光シャッタを用いる場合とは異なり、光源装置１１０（図示せず。）から射出される照明光束を無駄無く液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域に導くことができるようになり、光利用効率が大幅に低下することがなくなる。
【００８１】
このため、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタとなる。
【００８２】
〔実施形態４〕
図１１は、実施形態４における第１レンズアレイ、第２レンズアレイ及び偏光変換素子の構造を説明するために示す図である。図１１（ａ）は第１レンズアレイから偏光変換素子までの光線の軌跡を模式的に示す図であり、図１１（ｂ）は第２レンズアレイ及び偏光変換素子におけるアーク像を示した図である。
【００８３】
実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄ（図示せず。）は、図１１（ａ）に示すように、実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは、偏光変換素子の構成が異なっている。また、偏光変換素子の構成が異なっていることに伴って、第１レンズアレイ及び第２レンズアレイの構造も異なっている。
【００８４】
すなわち、実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、上記したように、偏光分離プリズムのうち２列目及び３列目の偏光分離プリズムにおける偏光分離面は、第２の偏光成分に係る照明光束を照明光軸１００ａｘから遠ざかる方向に反射するように構成されている。これに対し、実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄにおいては、偏光分離プリズムのうち２列目及び３列目の偏光分離プリズムにおける偏光分離面は、第２の偏光成分に係る照明光束を照明光軸１００Ｄａｘに近づく方向に反射するように構成されている。
【００８５】
このように、実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄは、偏光変換素子の構成が実施形態１に係るプロジェクタ１０００の場合とは異なっているが、実施形態１に係るプロジェクタ１０００の場合と同様に、１列目及び４列目の偏光分離プリズムにおける偏光分離面が第２の偏光成分に係る照明光束を照明光軸１００Ｄａｘに近づく方向に反射するように構成されているため、第２レンズアレイ１３０Ｄにおける１列目及び４列目の小レンズを通過する部分光束は従来よりも照明光軸１００Ｄａｘから離れた位置となる。
このため、この部分光束に対応する照明光束は第１レンズアレイ１２０Ｄによって従来のようには照明光軸１００Ｄａｘに向けた屈折力を受ける必要がなくなるため、第１レンズアレイ１２０Ｄにおける１列目及び４列目の小レンズ１２２Ｄ（図示せず。）を大きく偏心させる必要がなくなる。その結果、第１レンズアレイ１２０Ｄのレンズ厚みを薄くすることが可能になるため、第１レンズアレイひいてはプロジェクタの軽量化を図ることができる。また、第１レンズアレイ１２０Ｄのレンズ厚みを薄くすることが可能となることより、プレス加工を用いて第１レンズアレイを製造する際の除冷時間を短縮することができ、製造時間を短縮することができるとともに製造コストを低減することができるという効果もある。
【００８６】
実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄにおいては、第２レンズアレイ１３０Ｄの小レンズのうち２列目の小レンズと３列目の小レンズとの間は、滑らかに接続されている。これにより、この部分を精度よいレンズにする必要がなくなるため、プレス加工により第２レンズアレイを製造する際の型の製造コストを低減することができる。
なお、実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄにおいては、第２レンズアレイ１３０Ｄの小レンズのうち２列目の小レンズと３列目の小レンズとの間は滑らかに接続されているが、滑らかに接続する代わりに凹面部が設けられた構造としても良い。これにより、第２レンズアレイひいてはプロジェクタの軽量化を図ることができる。また、このような凹面部を設けることにより、第２レンズアレイを製造する際の除冷時間を短縮することができ、製造時間を短縮することができるとともに製造コストを低減することができる。
【００８７】
このように、実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄは、第１レンズアレイ、第２レンズアレイ及び偏光変換素子の構成が実施形態１に係るプロジェクタ１０００の場合とは異なっているが、実施形態１に係るプロジェクタ１０００の場合と同様に、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ（図示せず。）の画像形成領域における縦横方向のうち、ｘ軸方向に沿った横方向については画像形成領域の全体を、ｙ軸方向に沿った縦方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状（すなわち縦方向に圧縮された断面形状）を有する照明光束を、液晶装置の画面書込み周波数に同期して画像形成領域上で縦方向に沿って走査することができるようになるため、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
【００８８】
また、実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄによれば、上記したように縦方向に圧縮された断面形状を有する照明光束を、第１レンズアレイ１２０Ｄとして各小レンズ１２２Ｄの平面形状を縦方向に圧縮したレンズアレイを用いることによって実現しているため、光シャッタを用いる場合とは異なり、光源装置１１０（図示せず。）から射出される照明光束を無駄無く液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域に導くことができるようになり、光利用効率が大幅に低下することがなくなる。
【００８９】
このため、実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタとなる。
【００９０】
〔実施形態５〕
図１２は、実施形態５に係るプロジェクタの光学系を示す図である。図１２（ａ）は光学系を上面から見た図であり、図１２（ｂ）は光学系を側面から見た図である。
【００９１】
実施形態５に係るプロジェクタ１０００Ｅは、図１２（ａ）に示すように、実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは、色分離光学系の構成が異なっている。
すなわち、実施形態５に係るプロジェクタ１０００Ｅにおいては、色分離光学系２００Ｂとして、各液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ上で光照射領域と光非照射領域とがスクロールされる方向をすべて同一の方向とするために、ダブルリレー光学系を用いている。
【００９２】
このように、実施形態５に係るプロジェクタ１０００Ｅは、実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは、色分離光学系の構成が異なるが、実施形態１に係るプロジェクタ１０００の場合と同様に、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域における縦横方向のうち、ｘ軸方向に沿った横方向については画像形成領域の全体を、ｙ軸方向に沿った縦方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状（すなわち縦方向に圧縮された断面形状）を有する照明光束を、液晶装置の画面書込み周波数に同期して画像形成領域上で縦方向に沿って走査することができるようになるため、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
【００９３】
また、実施形態５に係るプロジェクタ１０００Ｅによれば、上記したように縦方向に圧縮された断面形状を有する照明光束を、第１レンズアレイ１２０として各小レンズ１２２の平面形状を縦方向に圧縮したレンズアレイを用いることによって実現しているため、光シャッタを用いる場合とは異なり、光源装置１１０から射出される照明光束を無駄無く液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域に導くことができるようになり、光利用効率が大幅に低下することがなくなる。
【００９４】
このため、実施形態５に係るプロジェクタ１０００Ｅは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタとなる。
【００９５】
以上、本発明のプロジェクタを上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各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。 
【００９６】
（１）上記各実施形態のプロジェクタ１０００〜１０００Ｅは透過型のプロジェクタであるが、本発明は反射型のプロジェクタにも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、透過型の液晶表示装置等のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、反射型液晶表示装置のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型のプロジェクタにこの発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクタと同様の効果を得ることができる。 
【００９７】
（２）上記各実施形態のプロジェクタ１０００〜１０００Ｅは、電気光学変調装置として液晶装置を用いているが、本発明はこれに限られない。電気光学変調装置としては、一般に、入射光を画像情報に応じて変調するものであればよく、マイクロミラー型光変調装置などを利用してもよい。マイクロミラー型光変調装置としては、例えば、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）（ＴＩ社の商標）を用いることができる。 
【００９８】
（３）上記各実施形態のプロジェクタ１０００〜１０００Ｅは、第１レンズアレイ１２０，１２０Ｄの各小レンズ１２２，１２２Ｄの平面形状としては、「縦寸法：横寸法＝１：４の長方形」のもの及び「縦寸法：横寸法＝９：３２の長方形」のものを用いたが、本発明はこれに限られず、例えば、「縦寸法：横寸法＝３：８の長方形」のものなどをも好ましく用いることができる。
【００９９】
（４）上記各実施形態のプロジェクタ１０００〜１０００Ｅは、走査手段として、回転プリズム７７０を用いたが、本発明はこれに限られず、例えば、ガルバノミラー、ポリゴンミラーなどをも好ましく用いることができる。
【０１００】
（５）上記各実施形態のプロジェクタ１０００〜１０００Ｅは、光源装置１１０として、楕円面リフレクタ１１４と、楕円面リフレクタ１１４の第１焦点近傍に発光中心を有する発光管１１２と、凹レンズ１１８とを有する光源装置を用いたが、本発明はこれに限られず、放物面リフレクタと、放物面リフレクタの焦点近傍に発光中心を有する発光管とを有する光源装置をも好ましく用いることができる。
（６）上記各実施形態では、３つの液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを用いたプロジェクタの例のみを挙げたが、３つ未満、あるいは、４つ以上の液晶装置を用いたプロジェクタにも本発明は適用可能である。
（７）上記各実施形態では、スクリーンを観察する方向から画像投射を行な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画像投射を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】実施形態１に係るプロジェクタを説明するために示す図。
【図２】実施形態１における楕円面リフレクタ及び補助ミラーの形状を説明するために示す図。
【図３】実施形態１における第１レンズアレイの構造を説明するために示す図。
【図４】実施形態１の比較例に係る第１レンズアレイの構造を説明するために示す図。
【図５】照明光束の断面における光強度分布を等高線で示す図。
【図６】実施形態１における偏光変換素子の構造を説明するために示す図。
【図７】実施形態１の比較例における偏光変換素子の構造を説明するために示す図。
【図８】回転プリズムの回転と液晶表示装置上の照明状態との関係を示す図。
【図９】実施形態２における第２レンズアレイの構造を説明するために示す図。
【図１０】実施形態３における第２レンズアレイの構造を説明するために示す図。
【図１１】実施形態４における第１レンズアレイ、第２レンズアレイ及び偏光変換素子の構造を説明するために示す図。
【図１２】実施形態５に係るプロジェクタの光学系を示す図。
【図１３】従来のプロジェクタを説明するために示す図。
【図１４】従来の他のプロジェクタを説明するために示す図。
【符号の説明】
【０１０２】
１００…照明装置、１００ａｘ，１００ａａｘ，１００Ｂａｘ，１００Ｃａｘ，１００Ｄａｘ…照明光軸、１１０…光源装置、１１２…発光管、１１４…楕円面リフレクタ、１１６…補助ミラー、１１８…凹レンズ、１２０，１２０Ｄ…第１レンズアレイ、１２２…小レンズ、１３０，１３０Ｂ，１３０Ｃ，１３０Ｄ…第２レンズアレイ、１４０，１４０Ｄ…偏光変換素子、２００，２００Ｂ…色分離光学系、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…液晶装置、５００…クロスダイクロイックプリズム、６００…投写光学系、７７０…回転プリズム、７７２…回転軸、９００Ａ，９００Ｂ，１０００，１０００Ｅ…プロジェクタ、Ｐ…照明光軸上における第１レンズアレイの仮想中心点の像、ＳＣＲ…スクリーン。
【図１】
2006317888.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図２】
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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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