(57)【要約】【課題】  緑色光路上にリレー光学系を配置するプロジェクタにおいて、ゴーストの発生を防止しつつ緑色光の適度な減光を達成すること。【解決手段】  本プロジェクタ１０では、緑色の第３光路ＯＰ３に配置された第２のレンズ４５ｂの変位を利用して液晶パネル５１ｇの画像形成領域上における緑色光ＬＧの照度を調整することができる。ここで、第３のレンズ４５ｃに反射防止コートを施していないとすると、リレー光学系での複数回の反射によって順方向に射出された前進光ＬＧ"が液晶パネル５１ｂを不均一に照明し、スクリーンＳＣ上に光源のゴースト像ＧＩが形成される。一方、第３のレンズ４５ｃに反射防止コートを施した本発明の場合、ゴースト像ＧＩの形成が抑えられる。【選択図】  図１
2006106384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源から射出された光を赤色光、緑色光、及び青色光に分離する色分離光学系と、前記赤色光、緑色光、及び青色光をそれぞれ変調する赤色光用、緑色光用、及び青色光用の光変調装置と、前記赤色光用、緑色光用、及び青色光用の光変調装置によってそれぞれ変調された各色の光を合成する色合成光学系と、前記色合成光学系によって合成された光を投射する投射光学系とを有するプロジェクタであって、
前記光源と前記緑色光用の光変調装置との間の光路が、前記光源と前記赤色光用または青色光用の光変調装置との間の光路よりも長く、
前記色分離光学系と前記緑色光用の光変調装置との間に、前記色分離光学系の光射出側に配置された第１のレンズと、前記緑色光用の光変調装置の光入射側に配置された第２のレンズと、前記第１のレンズと前記第２のレンズとの間に配置された第３のレンズと、を有するリレー光学系が配置されており、
前記第２のレンズの表面には、反射防止コートが施されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記第１及び第３のレンズの少なくとも一方の光路上の位置を調節することによって、前記緑色光用の光変調装置上における前記緑色光の照度を調節することを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記第１及び第３のレンズの表面には、反射防止コートが施されていることを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一項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、液晶パネル等の光変調装置を用いて画像を投射するプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のプロジェクタとして、各色用の液晶パネルを照明するため、光源からの光源光を３色に分解し、そのうち青色の照明光路上にリレー光学系を配置して、残りの２色に対する光路差を補償するものが存在する（特許文献１，２参照）。これらのうち、第１のプロジェクタでは、リレー光学系を構成する３つのリレーレンズのうち、中央のリレーレンズを例えば光軸方向に移動可能にして、液晶パネルに対する照明領域の大きさを拡大・縮小できるようにし、青色光の有効な活用を図っている（特許文献１）。また、第２のプロジェクタでは、赤色用の液晶パネルの前段に配置されるフィールドレンズに光量確保のための反射防止膜を設け、他の緑色用や青色色用の液晶パネルの前段に配置されるフィールドレンズに反射防止膜を設けない構成を採用している（特許文献２）。
【０００３】
また、別のプロジェクタとして、白色光源からの光源光を３色に分解し、そのうち緑色の照明光路上にリレー光学系等の導光手段を配置して、残りの２色に対する光路差を補償するものが存在する（特許文献３参照）。
【０００４】
その他、変調された各色光を合成するためにクロスダイクロイックプリズムを用いないタイプのプロジェクタで、各色のフィールドレンズ等に反射防止膜を設けるものも存在する（特許文献４参照）。
【特許文献１】特開平１１−６４９７７号公報
【特許文献２】特開２００３−２４１３０４号公報
【特許文献３】ＷＯ９４／２２０４２号公報
【特許文献４】特開平６−２８９３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、青色光路上にリレー光学系を配置するタイプのプロジェクタでは、光源として例えば高圧水銀ランプ等を用いている関係上、青色が緑色等に比較して相対的に弱くなり、ホワイトバランスを適切に調整できない場合がある。このような場合、液晶パネルに入力すべき画像信号の輝度値を調整する信号処理によってホワイトバランスを達成することも可能であるが、画像の明るさやコントラストを低下させてしまうという問題がある。なお、青色光路に設けたリレーレンズを光軸方向に移動可能にした場合、比較的輝度が不足し易い青色光の損失を少なくすることができ、照明光の無駄を防止することができるが、高圧水銀ランプ等の発光特性に起因するホワイトバランスの偏りを積極的に解消することができない。
【０００６】
一方、緑色光路上にリレー光学系を配置するプロジェクタでは、光源の高圧水銀ランプ等の発光特性に起因して過剰となり易い緑色の強度を簡易に減光することができ、最近要求レベルが高くなっている色温度の調整が比較的容易であるという利点があるが、緑色の減光に際してゴーストが発生する場合があった。すなわち、現状では、安価であること、効果にばらつきが無く確実な減光率が得られることにより、緑色用の液晶パネルの前段近傍に配置されるフィールドレンズを反射防止膜のないものとして、適度な減光を達成している。しかしながら、緑色用のフィールドレンズを反射防止膜のないものとした場合、緑色光の光量比率が高いこと等と相俟って、スクリーン上にリレー光学系内での多重反射に起因するゴースト状の光源像が投影される。このようなゴースト状の光源像は、輝度ムラや色ムラとして観察される。
【０００７】
そこで、本発明は、緑色光路上にリレー光学系を配置するプロジェクタにおいて、輝度ムラや色ムラが形成されることを防止しつつ、所望のホワイトバランスを達成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、本発明に係るプロジェクタは、（ａ）光源と、（ｂ）光源から射出された光を赤色光、緑色光、及び青色光に分離する色分離光学系と、（ｃ）赤色光、緑色光、及び青色光をそれぞれ変調する赤色光用、緑色光用、及び青色光用の光変調装置と、（ｃ）赤色光用、緑色光用、及び青色光用の光変調装置によってそれぞれ変調された各色の光を合成する色合成光学系と、（ｄ）色合成光学系によって合成された光を投射する投射光学系とを有するプロジェクタであって、（ｅ）光源と緑色光用の光変調装置との間の光路が、光源と赤色光用または青色光用の光変調装置との間の光路よりも長く、（ｆ）色分離光学系と緑色光用の光変調装置との間に、色分離光学系の光射出側に配置された第１のレンズと、緑色光用の光変調装置の光入射側に配置された第２のレンズと、第１のレンズと第２のレンズとの間に配置された第３のレンズと、を有するリレー光学系が配置されており、（ｇ）第２のレンズの表面には、反射防止コートが施されている。なお、赤色光や青色光用の光変調装置の前段近傍にフィールドレンズが配置される場合、このようなフィールドレンズについては、照明光量の減少を抑えるべく反射防止コートを施すことが望ましい。
【０００９】
上記プロジェクタでは、リレー光学系の射出側に配置される第２のレンズの表面に反射防止コートが施されているので、第２のレンズの表面で反射された戻り光がリレー光学系を構成する他のレンズ等で再度反射されて前方に戻されることを防止できる。つまり、第２のレンズや他のレンズ等での多重反射によって、スクリーン上にゴースト状の光源像が投影されることを防止でき、光源像に対応する輝度ムラや色ムラによって画質が劣化することを防止できる。なお、以上のプロジェクタでは、緑色光用の第３光路上にリレー光学系を配置するので、緑色光のロスが生じ易いが、緑色光の光量が多いランプ光源では、自然なホワイトバランスを達成する上でむしろ有利な影響を与えることになる。また、この場合、緑色光は視感度が比較的高いので、ホワイトバランスに与える影響が大きいが、リレー光学系の配置や構成を適宜調節すること等によって、緑色光用の光変調装置上における緑色光の照度を簡易に調整することができる。つまり、熱的変動が生じやすいＮＤフィルタ等を用いることなく緑色光の照度調整を行うことができるので、コントラストの劣化を伴うことなく精密かつ適正にホワイトバランスを調整することができる。
【００１０】
また、本発明の具体的側面又は態様では、上記プロジェクタにおいて、第１及び第３のレンズの少なくとも一方の光路上の位置を調節することによって、緑色光用の光変調装置上における緑色光の照度を調節する。この場合、緑色光用の光変調装置上における緑色光の分布の均一性を損なうことなくその照度を確実に調節することができる。
【００１１】
また、本発明の別の具体的態様では、第１及び第３のレンズの表面に、反射防止コートが施されている。この場合、リレー光学系内での多数回反射によってスクリーン上にゴースト状の光源像が形成される可能性をより低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係るプロジェクタを説明する図である。このプロジェクタ１０は、光源光を発生する光源装置２０と、光源装置２０からの照明光を均一化する均一化光学系３０と、均一化光学系３０を経た照明光を赤・緑・青の３色に分割する分割照明系４０と、分割照明系４０から射出された各色の照明光によって照明される光変調部５０と、光変調部５０からの各色の変調光を合成するクロスダイクロイックプリズム６０と、クロスダイクロイックプリズム６０を経た像光をスクリーン（不図示）に投射する投射レンズ７０とを備える。
【００１３】
ここで、光源装置２０は、略点状の発光部を形成するランプ本体２１と、ランプ本体２１から射出される光源光をコリメートするパラボラ形状の凹面鏡２２とを備える。このうち、ランプ本体２１は、例えば高圧水銀ランプ等のランプ光源からなり、略白色の光源光を発生する。また、凹面鏡２２は、ランプ本体２１から放射される光線を反射して、平行光束として均一化光学系３０に入射させる。なお、パラボラ形状の凹面鏡２２に代えて、球面や楕円面など、パラボラ形状ではない凹面鏡を用いても良い。このような凹面鏡を用いた場合、凹面鏡２２と均一化光学系３０との間に平行化レンズを配置すれば、光源装置２０から平行光束を射出することが可能となる。
【００１４】
均一化光学系３０は、一対のフライアイ光学系３１，３２と、波面分割光を重ね合わせるための重畳レンズ３３と、照明光を所定の偏光成分に変換する偏光変換部材３４とを備える。一対のフライアイ光学系３１，３２は、マトリックス状に配置された複数の要素レンズからなり、これらの要素レンズによって、光源装置２０からの照明光を分割して個別に集光・発散させる。偏光変換部材３４は、フライアイ光学系３１，３２から射出した照明光を一種類の偏光光（例えば図１の紙面に垂直なＳ偏光成分のみ）に変換して次段光学系に供給する。重畳レンズ３３は、偏光変換部材３４を経た照明光を全体として適宜収束させて、光変調部５０に設けた各色の光変調装置に対する重畳照明を可能にする。つまり、両フライアイ光学系３１，３２と重畳レンズ３３とを経た照明光は、以下に詳述する分割照明系４０を経て、光変調部５０を構成する各色の光変調装置すなわち各色の液晶パネル５１ｂ，５１ｒ，５１ｇの画像形成領域を均一に重畳照明する。
【００１５】
分割照明系４０は、第１及び第２ダイクロイックミラー４１ａ，４１ｂと、反射ミラー４２ａ，４２ｂ，４２ｃと、フィールドレンズ４３ｒ，４３ｂと、第１〜第３のレンズ４５ａ，４５ｂ，４５ｃとを備える。これらのうち、第１及び第２ダイクロイックミラー４１ａ，４１ｂを含んで構成される色分離光学系は、照明光を赤色光、緑色光、及び青色光の３つの光束に分離する。すなわち、第１ダイクロイックミラー４１ａは、赤・青・緑（Ｒ・Ｇ・Ｂ）の３色のうち青色光ＬＢを反射し、緑色光ＬＧと赤色光ＬＲ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及び赤色光ＬＲのうち赤色光ＬＲを反射し緑色光ＬＧを透過させる。
【００１６】
この分割照明系４０において、光源装置２０から均一化光学系３０を経て射出される照明光は、まず第１ダイクロイックミラー４１ａに入射する。第１ダイクロイックミラー４１ａで反射された青色光ＬＢは、第１光路ＯＰ１に導かれ、反射ミラー４２ａを経て入射角度を調節するためのフィールドレンズ４３ｂに入射する。また、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で反射された赤色光ＬＲは、第２光路ＯＰ２に導かれフィールドレンズ４３ｒに入射する。さらに、第２ダイクロイックミラー４１ｂを通過した緑色光ＬＧは、第３光路ＯＰ３に導かれ、反射ミラー４２ｂ，４２ｃを介して第１〜第３のレンズ４５ａ，４５ｂ，４５ｃを通過する。これらのレンズ４５ａ，４５ｂ，４５ｃを含んで構成されるリレー光学系は、光源装置２０から各色の液晶パネル５１ｂ，５１ｒ，５１ｇまでの光路の距離が最も長い緑色の第３光路ＯＰ３に配置されている。このリレー光学系は、入射側の第１のレンズ４５ａの像を、中間の第２のレンズ４５ｂを介して、ほぼそのまま射出側の第３のレンズ４５ｃに伝達することにより、光の拡散等による光の利用効率の低下を防止している。なお、リレー光学系のうち例えば中間のレンズ４５ｂを光軸に沿って連続的或いは段階的に変位させることにより、液晶パネル５１ｇの位置における照明領域のサイズ、すなわち液晶パネル５１ｇの画像形成領域上における緑色光ＬＧの照度を任意に変化させることができる。つまり、液晶パネル５１ｂ及び５１ｒの画像形成領域上における青色光ＬＢや赤色光ＬＲの照度は変化せず一定で略等しいのに対して、液晶パネル５１ｇの画像形成領域上における緑色光ＬＧの照度はレンズ４５ｂの位置に応じて増減可能である。これを利用すれば、各液晶パネル５１ｂ，５１ｒ，５１ｇを通過して合成され投射レンズ７０によってスクリーン上に投影される画像のホワイトバランスを、緑色光ＬＧに関して光学的に適宜調整することができる。なお、投影画像のホワイトバランスは、色温度として重要な評価事項となってきており、映像の自然な色合いでの表現を可能にする観点で最近優先度が高まっている。
【００１７】
以上の分割照明系４０において、フィールドレンズ４３ｒ，４３ｂや、第１〜第３のレンズ４５ａ，４５ｂ，４５ｃの光学面には、反射防止コートが施されている。特にフィールドレンズ４３ｒ，４３ｂについては、赤色光ＬＲや青色光ＬＢの透過損失を防止する観点で、反射防止コートの形成が望ましい。一方、フィールドレンズとしての機能も有する緑色光ＬＧ用の第３のレンズ４５ｃについては、過剰といえる緑色光ＬＧを数％から１０％程度に減衰させる目的で、反射防止コートを設けない状態で使用することが望ましいと考えられていた。これは、微調整が難しいＮＤフィルタを第３光路ＯＰ３上に挿入するのではなく、第３のレンズ４５ｃでの反射損失によって自動的で均一な減光を達成しようとするものである。実際、赤色や青色の光路上にリレー光学系を配置する旧来のプロジェクタでは、例えば緑色用の液晶パネル５１ｇの前段近傍に配置されるフィールドレンズに反射防止コートを設けないという手法によって緑色光ＬＧの光量の微調整を行っていた。しかしながら、緑色光ＬＧの光路上にリレー光学系を配置する本実施形態のようなプロジェクタ１０では、第３のレンズ４５ｃに反射防止コートを設けないと、第３のレンズ４５ｃからの戻り光がリレー光学系中の他のレンズ４５ａ，４５ｂでさらに折り返されて前進光となる現象が生じ、かかる前進光によってゴースト状の光源像が投影される傾向があることが分かった。このため、本実施形態では、第３のレンズ４５ｃに反射防止コートを設けることとし、後述するように反射防止コートの除去とは別の手段によって、緑色光ＬＧの液晶パネル５１ｇ上における照度を微調整することとしている。なお、他の青色光ＬＢや赤色光ＬＲについては、リレー光学系が存在しないことや、比較的光量が少ないこともあって、緑色光ＬＧの場合のようなゴースト像が観察されないことが分かっている。よって、青色光ＬＢと赤色光ＬＲとの光量差が無視できない場合には、光量が多いいずれかのフィールドレンズ４３ｒ，４３ｂについて反射防止コートを除去することで、ホワイトバランスを改善することも可能である。
【００１８】
光変調部５０は、３色の照明光ＬＢ，ＬＲ，ＬＧがそれぞれ入射する３つの液晶パネル５１ｂ，５１ｒ，５１ｇと、各液晶パネル５１ｂ，５１ｒ，５１ｇを挟むように配置される３組の偏光フィルタ５２ｂ，５２ｒ，５２ｇとを備える。ここで、例えば青色光ＬＢ用の液晶パネル５１ｂと、これを挟む一対の偏光フィルタ５２ｂ，５２ｂとは、照明光を２次元的に輝度変調するための液晶ライトバルブを構成する。同様に、赤色光ＬＲ用の液晶パネル５１ｒと、対応する偏光フィルタ５２ｒ，５２ｒも、液晶ライトバルブを構成し、緑色光ＬＧ用の液晶パネル５１ｇと、偏光フィルタ５２ｇ，５２ｇも、液晶ライトバルブを構成する。
【００１９】
この光変調部５０において、第１光路ＯＰ１に導かれた青色光ＬＢは、フィールドレンズ４３ｂを介して液晶パネル５１ｂの画像形成領域に入射する。第２光路ＯＰ２に導かれた赤色光ＬＲは、フィールドレンズ４３ｒを介して液晶パネル５１ｒの画像形成領域に入射する。第３光路ＯＰ３に導かれた緑色光ＬＧは、レンズ４５ａ，４５ｂ，４５ｃからなるリレー光学系を介して液晶パネル５１ｇの画像形成領域に入射する。各液晶パネル５１ｂ，５１ｒ，５１ｇ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り、各液晶パネル５１ｂ，５１ｒ，５１ｇにそれぞれ入射した各色光ＬＢ，ＬＲ，ＬＧは、各液晶パネル５１ｂ，５１ｒ，５１ｇに電気的信号として入力された駆動信号或いは画像信号に応じて、画素単位で偏光状態が調整される。その際、偏光フィルタ５２ｂ，５２ｒ，５２ｇによって、各液晶パネル５１ｂ，５１ｒ，５１ｇに入射する照明光の偏光方向が調整されるとともに、各液晶パネル５１ｂ，５１ｒ，５１ｇ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。
【００２０】
クロスダイクロイックプリズム６０は、色合成光学系であり、平面上に形成された青色光反射用の第１ダイクロイック膜（具体的には誘電体多層膜）６１と、緑色光反射用の第２ダイクロイック膜（具体的には誘電体多層膜）６２とを、直交させた状態で内蔵するものである。このクロスダイクロイックプリズム６０は、液晶パネル５１ｂからの青色光ＬＢを第１ダイクロイック膜６１で反射して進行方向左側に射出させ、液晶パネル５１ｒからの赤色光ＬＲを両ダイクロイック膜６１，６２を介して直進・射出させ、液晶パネル５１ｇからの緑色光ＬＧを第２ダイクロイック膜６２で反射して進行方向右側に射出させる。
【００２１】
このようにクロスダイクロイックプリズム６０で合成された像光は、投射光学系である投射レンズ７０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。
【００２２】
図２は、分割照明系４０の第３のレンズ４５ｃで反射された戻り光の作用について説明する図である。リレー光学系の射出側に設けられた第３のレンズ４５ｃに入射した緑色光ＬＧは、両光学面Ｓ１，Ｓ２に反射防止コートを形成した第３のレンズ４５ｃをほぼ完全に通過する。第３のレンズ４５ｃを通過した緑色光ＬＧは、液晶パネル５１ｇ等からなる緑色光ＬＧ用の液晶ライトバルブを経て強度変調される。この緑色光ＬＧ用の液晶ライトバルブで強度変調された像光ＩＬは、クロスダイクロイックプリズム６０に入射して第２ダイクロイック膜６２で反射され、模式的に図示された投射レンズ７０を介してスクリーンＳＣ上に緑色画像を形成する。
【００２３】
なお、第３のレンズ４５ｃに反射防止コートを設けていない比較例の場合、第３のレンズ４５ｃに入射した緑色光ＬＧは、例えば第３のレンズ４５ｃの光学面Ｓ１で数％から１０％程度反射される。このような反射によって生じた戻り光ＬＧ’は、例えばリレー光学系を構成する他の第１及び第２のレンズ４５ａ，４５ｂの光学面で一部反射されて再度折り返され、前進光ＬＧ"として前方に伝搬する。このようにリレー光学系での複数回の反射によって順方向に射出された前進光ＬＧ"は、液晶パネル５１ｇを不均一に照明することになる。この際、前進光ＬＧ"は、第１〜第３のレンズ４５ａ，４５ｂ，４５ｃのいずれかにおいて発散や集光の作用を受ける。この結果、前進光ＬＧ"のうち特定成分は、液晶パネル５１ｇ上に光源像を形成することになる。この光源像は、均一化光学系３０で形成される部分光束、すなわち均一化光学系３０に設けたフライアイ光学系３１によって波面分割されてフライアイ光学系３２の各要素レンズ上に集光される多数の輝点に対応したものとなっており、液晶パネル５１ｇ上にマトリックス状に分布する一群の高照度領域を形成する。このような一群の高照度領域は、液晶パネル５１ｇを異常な照度で局所的に照明することになるので、液晶パネル５１ｇ上の異常な高照度領域からのゴースト光ＧＬによってスクリーンＳＣ上に光源のゴースト像ＧＩが投影される。このようなゴースト像ＧＩは、プロジェクタ１０の鑑賞者にとって定常的な輝度ムラや色ムラとして観察される。一方、本実施形態のように第３のレンズ４５ｃに反射防止コートを設けるならば、光源のゴースト像ＧＩの投影を防止できる。なお、比較例として図示したゴースト像ＧＩは単なる例示であり、そのサイズや輝度の分布は、リレー光学系４５ａ，４５ｂ，４５ｃや投射レンズ７０の光学設計値に依存して多様に異なるものとなる。
【００２４】
以上の説明では、反射防止コートを設けていない比較例の第３のレンズ４５ｃの入射側に設けた光学面Ｓ１での反射によって戻り光ＬＧ’が形成されるものとして、ゴースト像ＧＩの投影を説明したが、第３のレンズ４５ｃの射出側に設けた光学面Ｓ２での反射によって戻り光ＬＧ’が形成される可能性もある。このような戻り光ＬＧ’も、リレー光学系を構成する他の第１及び第２のレンズ４５ａ，４５ｂで反射されて、前進光ＬＧ"を形成する可能性があり、液晶パネル５１ｇ上にゴースト状の光源像を形成する場合がある。しかしながら、本実施形態のように第３のレンズ４５ｃに反射防止コートを設けるならば、光源のゴースト像ＧＩの発生を確実に防止できる。
【００２５】
また、以上の説明では、比較例において、戻り光ＬＧ’が第１及び第２のレンズ４５ａ，４５ｂで反射されて前進光ＬＧ"を形成するものとして説明したが、リレー光学系を構成する光学要素以外の反射物体、例えば光路外の金属支持体等によって前進光ＬＧ"が形成される場合もあり、この場合も、液晶パネル５１ｇ上にゴースト状の光源像が形成される可能性がある。しかしながら、本実施形態のように第３のレンズ４５ｃに反射防止コートを設けるならば、光源のゴースト像ＧＩの発生を確実に防止できる。
【００２６】
以下、本実施形態に係るプロジェクタ１０の動作について説明する。光源装置２０からの照明光は、均一化光学系３０を経て均一化されその偏光方向が揃えられた後、分割照明系４０に設けた第１及び第２ダイクロイックミラー４１ａ，４１ｂによって色分割され、対応する液晶パネル５１ｂ，５１ｒ，５１ｇに各色光ＬＢ，ＬＲ，ＬＧとしてそれぞれ入射する。各液晶パネル５１ｂ，５１ｒ，５１ｇは、外部からの画像信号によって変調されて２次元的屈折率分布を有しており、各色光ＬＢ，ＬＲ，ＬＧを２次元空間的に画素単位で変調する。このように、各液晶パネル５１ｂ，５１ｒ，５１ｇで変調された各色光ＬＢ，ＬＲ，ＬＧすなわち像光は、クロスダイクロイックプリズム６０で合成された後、投射レンズ７０に入射する。投射レンズ７０に入射した像光は、適当な倍率でスクリーンに投影される。
【００２７】
なお、本プロジェクタ１０では、第３のレンズ４５ｃに反射防止コートを設けており、第３のレンズ４５ｃとリレー光学系の他のレンズ４５ａ，４５ｂとの間での偶数回の反射によって順方向に射出される前進光ＬＧ"が形成されることを防止できる。よって、本プロジェクタ１０によれば、液晶パネル５１ｇの均一な照明を確保することができ、スクリーンＳＣ上にゴースト像ＧＩやこれに起因する輝度ムラや色ムラが形成されることを確実に防止できる。
【００２８】
また、本プロジェクタ１０では、緑色の第３光路ＯＰ３に配置された第２のレンズ４５ｂ等の変位を利用して液晶パネル５１ｇの画像形成領域上における緑色光ＬＧの照度を調整することができる。一般に、緑色光ＬＧは、視感度が比較的高いので、ホワイトバランスに与える影響が大きい。また、高圧水銀ランプからなるランプ本体２１を備える光源装置２０は、緑色光ＬＧの相対的光量にバラツキが生じやすい。よって、レンズ４５ｂ等の変位を利用して液晶パネル５１ｇの画像形成領域上における緑色光ＬＧの照度を調整することで、プロジェクタ１０のホワイトバランスを効率良く調整することが可能である。なお、高圧水銀ランプの場合、緑色光ＬＧの光量が青色光ＬＢや赤色光ＬＲの光量に比較して多くなる傾向があるので、レンズ４５ｂの変位によって照明領域が拡大することで多少の光量損失が生じても、ホワイトバランスの調整にとって不利には働かない。むしろ、光源装置２０からの照明光を最大限活用できる点で、本プロジェクタ１０の構成により、自然な色温度を達成しつつ最も明るい画像を投射することができる。
【００２９】
また、ホワイトバランスに影響を与える原因としては、ランプの相対的光量のバラツキの他、液晶パネル５１ｇの特性のばらつきや、ダイクロイックミラー４１ａ，４１ｂ及びクロスダイクロイックプリズム６０の波長選択特性のバラツキなども考えられるが、本実施形態のプロジェクタ１０によれば、緑色光ＬＧの光量にバラツキを生じさせる各種要因にかかわらず、プロジェクタ１０のホワイトバランスをほぼ目標値に設定することができ、その際、画像の明るさやコントラストを犠牲にすることもない。
【００３０】
なお、この発明は、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。
【００３１】
上記実施形態のプロジェクタ１０では、光源装置２０として高圧水銀ランプを用いているが、高圧水銀ランプの代わりに、メタルハライドランプ等他のランプを用いることもできる。この場合も、反射防止コートを施した第３のレンズ４５ｃによって、ゴーストの原因となる前進光ＬＧ"の発生、すなわち光源像の投影を回避することができ、リレー光学系を構成するレンズ４５ｂ，４５ａ等の位置を調節することによって、上記ランプ光源からの照明光の相対的光量すなわちホワイトバランスを適宜調整することができる。
【００３２】
また、上記実施形態では、光源装置２０からの光を複数の部分光束に分割するため、２つのフライアイ光学系３１，３２を用いていたが、この発明は、このようなフライアイ光学系すなわちレンズアレイを用いないプロジェクタにも適用可能である。さらに、フライアイ光学系３１，３２をロッドインテグレータに置き換えることもできる。この場合も、光源をぼかした単一像や、ロッドインテグレータの射出端の多重像等がスクリーンに投影されることを防止できる。
【００３３】
また、上記プロジェクタ１０において、光源装置２０からの光を特定方向の偏光とする偏光変換部材３４を用いていたが、この発明は、このような偏光変換部材３４を用いないプロジェクタにも適用可能である。
【００３４】
また、プロジェクタとしては、投射面を観察する方向から画像投射を行う前面プロジェクタと、投射面を観察する方向とは反対側から画像投射を行う背面プロジェクタとがあるが、図１に示すプロジェクタの構成は、いずれにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係るプロジェクタの光学系を説明する図である。
【図２】図１のプロジェクタの特徴的な動作を説明する拡大図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０…プロジェクタ、  ２０…光源装置、  ３０…均一化光学系、  ３１，３２…フライアイ光学系、  ３４…偏光変換部材、  ４０…分割照明系、  ４１ａ，４１ｂ…ダイクロイックミラー、  ４３ｒ，４３ｂ…フィールドレンズ、  ４５ａ，４５ｂ，４５ｃ…第１〜第３のレンズ、  ５０…光変調部、  ５１ｂ，５１ｒ，５１ｇ…液晶パネル、  ６０…クロスダイクロイックプリズム、  ６１…第１ダイクロイック膜、  ６２…第２ダイクロイック膜、  ７０…投射レンズ、  ＢＬ，ＢＬ’…境界光、  ＬＢ，ＬＲ，ＬＧ…各色光、  ＬＧ’…戻り光、  ＬＧ"…前進光、  ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３…第１〜第３光路、  ＳＣ…スクリーン
【図１】
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【図２】
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