(57)【要約】【課題】表示画像の制御を行うために可視画像と不可視の赤外画像とを一つの投写面上に重畳して表示することを可能にした、簡便かつ携帯性に優れたプロジェクタを提供する。【解決手段】本発明のプロジェクタ１は、可視光と赤外光を含む光を射出する光源２と、波長選択反射面を少なくとも一つ含む反射素子を有し、光源からの光を波長域及び射出方向が互いに異なる光に分離する空間的光分離手段（ダイクロイックミラーアセンブリ４）と、隣接配置された複数のサブ画素に空間的光分離手段によって分離された光が互いに異なる方向から入射され、各々の光を独立して変調可能な空間光分離型光変調素子（液晶ライトバルブ６）と、空間光分離型光変調素子による変調光を被投写面上に投写表示する投写手段（投写レンズ７）とを備えている。【選択図】図１
2008209709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光と赤外光とを含む光を射出する光源と、
波長選択反射面を少なくとも一つ含む複数の反射面を入射光に対する入射角が異なるように配置した反射素子を有し、前記光源からの光を波長域および射出方向が互いに異なる一つ以上の可視光と一つ以上の赤外光とに分離する空間的光分離手段と、
隣接配置された複数のサブ画素に前記空間的光分離手段によって分離された前記一つ以上の可視光と前記一つ以上の赤外光とが互いに異なる入射方向から入射され、前記一つ以上の可視光と前記一つ以上の赤外光とを独立して変調可能な空間光分離型光変調素子と、
前記空間光分離型光変調素子によって変調された変調光を被投写面上に投写表示する投写手段と、を備え、
前記空間光分離型光変調素子によって形成された可視光画像と赤外画像とを同一の被投写面上に表示することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
可視光を含む光を射出する第１光源と、
赤外光を含む光を射出する第２光源と、
前記第１光源からの光と前記第２光源からの光とを合成する光源光合成手段と、
波長選択反射面を少なくとも一つ含む複数の反射面を入射光に対する入射角が異なるように配置した反射素子を有し、前記光源光合成手段からの光を波長域および射出方向が互いに異なる一つ以上の可視光と一つ以上の赤外光とに分離する空間的光分離手段と、
隣接配置された複数のサブ画素に前記空間的光分離手段によって分離された前記一つ以上の可視光と前記一つ以上の赤外光とが互いに異なる入射方向から入射され、前記一つ以上の可視光と前記一つ以上の赤外光とを独立して変調可能な空間光分離型光変調素子と、
前記空間光分離型光変調素子によって変調された変調光を被投写面上に投写表示する投写手段と、を備え、
前記空間光分離型光変調素子によって形成された可視光画像と赤外画像とを同一の被投写面上に表示することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
可視光と赤外光とを含む光を射出する光源と、
前記光源からの光を、波長域が互いに異なる一つ以上の可視光を含む光と一つ以上の赤外光を含む光とに分離する第１空間的光分離手段と、
波長選択反射面を少なくとも一つ含む複数の反射面を入射光に対する入射角が異なるように配置した反射素子を有し、前記第１空間的光分離手段によって分離された光のうちの少なくとも一つの光を、波長域および射出方向が互いに異なる複数の光に分離する第２空間的光分離手段と、
隣接配置された複数のサブ画素に前記第２空間的光分離手段によって分離された前記複数の光が互いに異なる角度で入射され、前記複数の光を独立して変調可能な空間光分離型光変調素子を含み、前記第１空間的光分離手段によって分離された光の光路毎に設けられた複数の光変調素子と、
前記複数の光変調素子によって変調された複数の変調光を１つに合成して合成光とする変調光合成手段と、
前記変調光合成手段によって合成された合成光を被投写面上に投写表示する投写手段と、を備え、
前記複数の光変調素子によって形成された可視光画像と赤外画像とを同一の被投写面上に表示することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
可視光を含む光を射出する第１光源と、
赤外光を含む光を射出する第２光源と、
波長選択反射面を少なくとも一つ含む複数の反射面を入射光に対する入射角が異なるように配置した反射素子を有し、前記第１光源からの光、前記第２光源からの光のうち、少なくとも前記第１光源からの光を波長域および射出方向が互いに異なる複数の光に分離する空間的光分離手段と、
隣接配置された複数のサブ画素に前記空間的光分離手段によって分離された前記複数の光が互いに異なる角度で入射され、前記複数の光を独立して変調可能な空間光分離型光変調素子を含み、前記第１光源からの光の光路上と前記第２光源からの光の光路上とに設けられた複数の光変調素子と、
前記複数の光変調素子によって変調された複数の変調光を１つに合成して合成光とする変調光合成手段と、
前記変調光合成手段によって合成された合成光を被投写面上に投写表示する投写手段と、を備え、
前記複数の光変調素子によって形成された可視光画像と赤外画像とを同一の被投写面上に表示することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
互いに発光波長域が異なる複数の光源と、
隣接配置された複数のサブ画素に前記複数の光源から射出される複数の光のうちの２つ以上の光が互いに異なる角度で入射され、前記２つ以上の光を独立して変調可能な空間光分離型光変調素子を含む複数の光変調素子と、
前記複数の光変調素子によって変調された複数の変調光を１つに合成して合成光とする変調光合成手段と、
前記変調光合成手段によって合成された合成光を被投写面上に投写表示する投写手段と、を備え、
前記複数の光変調素子によって形成された可視光画像と赤外画像とを同一の被投写面上に表示することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
前記複数の光変調素子のうち、１つの光変調素子が前記一つ以上の赤外光を変調する赤外光用光変調素子であり、他の光変調素子が前記一つ以上の可視光を変調する可視光用光変調素子であることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項７】
前記可視光用光変調素子から前記投写手段までの距離と前記赤外光用光変調素子から前記投写手段までの距離とを異ならせたことを特徴とする請求項６に記載のプロジェクタ。
【請求項８】
前記赤外光用光変調素子が液晶ライトバルブで構成され、
前記液晶ライトバルブに付帯する偏光子が、光反射型偏光子または金属を含有する光吸収型偏光子で構成されていることを特徴とする請求項６または７に記載のプロジェクタ。
【請求項９】
前記複数の光変調素子のうち、１つの光変調素子には波長域が互いに隣接する複数の光が入射することを特徴とする請求項３ないし８のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項１０】
前記空間光分離型光変調素子または前記光変調素子が、透過型液晶ライトバルブまたは反射型液晶ライトバルブで構成されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項１１】
前記赤外画像を表示している状態を示すマーカーを前記被投写面上に表示する機能を備えたことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項１２】
前記赤外画像を表示している状態を示すインジケータを装置本体に備えたことを特徴とする請求項１ないし１１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、プロジェクタに関し、可視画像と赤外画像とを一つのスクリーンに表示可能なプロジェクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光変調素子に形成された画像情報である光学像をスクリーンに拡大表示するプロジェクタは、コンピュータ等のデジタル機器との整合性が良いことから、主にプレゼンテーション用途、インフォメーション用途、映像鑑賞用途等で広く普及してきている。プロジェクタを含む一般的な表示装置の主たる機能は、人に対して何らかの有意な情報を伝えることであるため、表示される画像情報は人が視認できる可視画像として表示されるのが通常である。したがって、一般的なプロジェクタでは光源から放射される光から可視光を選別し、その可視光を照明光として用いて画像表示を行っている。
【０００３】
ところで、プレゼンテーション用途やインフォメーション用途で有意な情報を表示する場合、視認性、可読性、情報の受容性等の観点から表示に適した情報量が存在すると言われている。一度に過度の情報が表示された場合には、看板が多い都会の繁華街では必要な情報を見つけにくいように、人はそれらの情報を的確に把握できなくなるばかりでなく、個々の情報に注意を向けなくなる傾向を有するからである。
また、プレゼンテーション用途や映像鑑賞用途では、表示する情報のセキュリティー性の確保が問題となっている。すなわち、プレゼンテーション情報や映像情報を著作権者に無断で撮影、流用する事態が発生しており、大きな社会問題となりつつある。
【０００４】
そこで、人には視認できない赤外光を用いて表示情報（画像や映像）を制御することが検討されている。赤外光で表示された画像（赤外画像）を人は視認できないが、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサーに代表される撮像素子は赤外域に及ぶ感度を有するため、撮像素子を用いれば表示内容を視認することができる。例えば、非特許文献１（の図１を参照）では、カラーの可視画像を表示する通常の可視光用プロジェクタと赤外光で画像を表示する赤外光用プロジェクタとを組み合わせて用いることによって、表示する情報（画像や映像）を制御する方法が提案されている。具体的には、情報の存在や概略を伝えるような不特定多数の人に見せたい情報は可視画像として表示し、さらに詳しい情報を求める人だけに見て欲しい情報は不可視である赤外画像として表示する。そして、不可視の赤外画像はデジタルカメラ等の撮像素子を用いて見てもらう、という具合である。
【０００５】
また、表示情報のセキュリティー性の確保の観点では、例えば特許文献１では、スクリーンに投写された画像の上に重ねて赤外光用プロジェクタにより赤外画像を投写し、スクリーンに投写された画像をデジタルビデオやデジタルカメラ等の撮像素子によって撮像したときに、撮像した画像中に赤外画像が写し込まれるようにすることで、著作権者に無断での撮影が違法行為であることを知らせて盗撮等を防止しようとする方法が提案されている。
【非特許文献１】白井良成、松下光範、「ＩＲプロジェクタを用いた実環境への情報提示手法の提案」、”情報処理技術レターズ（FIT2003）”，Vol.2,pp.287-289,2003
【特許文献１】米国特許第６０１８３７４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の文献に記載されたように、スクリーンに表示する可視画像に不可視の赤外画像を重ねて表示することで表示情報（画像や映像）を制御できたり、盗撮等の不正行為の抑制に有効であるが、本来の情報を投写表示するプロジェクタに加えて、赤外画像を投写する２台目のプロジェクタが必要である。プロジェクタの小型化に伴って可搬型のプロジェクタが増加していることを考慮すると、２台のプロジェクタを用いることは携帯性を阻害するという課題がある。さらに、使用に際してはそれら２台のプロジェクタが投写表示する表示位置を正確に合わせ込む必要がある。プロジェクタを移動するたびに２台のプロジェクタの投写表示位置を正確に合わせ込む作業が必要となり、特に赤外画像は不可視の画像であるため、目視での作業ができないこともあって、設置性や使い勝手が非常に悪くなるという課題がある。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、特に１台の装置で、表示画像（画像や映像）の制御を行うために可視画像と不可視の赤外画像とを一つの投写面上に重畳して表示することが可能であり、簡便かつ携帯性に優れた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】
上記の目的を達成するために、本発明の第１のプロジェクタは、可視光と赤外光とを含む光を射出する光源と、波長選択反射面を少なくとも一つ含む複数の反射面を入射光に対する入射角が異なるように配置した反射素子を有し、前記光源からの光を波長域および射出方向が互いに異なる一つ以上の可視光と一つ以上の赤外光とに分離する空間的光分離手段と、隣接配置された複数のサブ画素に前記空間的光分離手段によって分離された前記一つ以上の可視光と前記一つ以上の赤外光とが互いに異なる入射方向から入射され、前記一つ以上の可視光と前記一つ以上の赤外光とを独立して変調可能な空間光分離型光変調素子と、前記空間光分離型光変調素子によって変調された変調光を被投写面上に投写表示する投写手段と、を備え、前記空間光分離型光変調素子によって形成された可視光画像と赤外画像とを同一の被投写面上に表示することを特徴とする。
なお、本明細書で言う「サブ画素」とは、１画素を構成する最小単位であって、隣接配置された複数のサブ画素で１画素を構成する。
【０００９】
本発明の第２のプロジェクタは、可視光を含む光を射出する第１光源と、赤外光を含む光を射出する第２光源と、前記第１光源からの光と前記第２光源からの光とを合成する光源光合成手段と、波長選択反射面を少なくとも一つ含む複数の反射面を入射光に対する入射角が異なるように配置した反射素子を有し、前記光源光合成手段からの光を波長域および射出方向が互いに異なる一つ以上の可視光と一つ以上の赤外光とに分離する空間的光分離手段と、隣接配置された複数のサブ画素に前記空間的光分離手段によって分離された前記一つ以上の可視光と前記一つ以上の赤外光とが互いに異なる入射方向から入射され、前記一つ以上の可視光と前記一つ以上の赤外光とを独立して変調可能な空間光分離型光変調素子と、前記空間光分離型光変調素子によって変調された変調光を被投写面上に投写表示する投写手段と、を備え、前記空間光分離型光変調素子によって形成された可視光画像と赤外画像とを同一の被投写面上に表示することを特徴とする。
【００１０】
本発明の第３のプロジェクタは、可視光と赤外光とを含む光を射出する光源と、前記光源からの光を、波長域が互いに異なる一つ以上の可視光を含む光と一つ以上の赤外光を含む光とに分離する第１空間的光分離手段と、波長選択反射面を少なくとも一つ含む複数の反射面を入射光に対する入射角が異なるように配置した反射素子を有し、前記第１空間的光分離手段によって分離された光のうちの少なくとも一つの光を、波長域および射出方向が互いに異なる複数の光に分離する第２空間的光分離手段と、隣接配置された複数のサブ画素に前記第２空間的光分離手段によって分離された前記複数の光が互いに異なる角度で入射され、前記複数の光を独立して変調可能な空間光分離型光変調素子を含み、前記第１空間的光分離手段によって分離された光の光路毎に設けられた複数の光変調素子と、前記複数の光変調素子によって変調された複数の変調光を１つに合成して合成光とする変調光合成手段と、前記変調光合成手段によって合成された合成光を被投写面上に投写表示する投写手段と、を備え、前記複数の光変調素子によって形成された可視光画像と赤外画像とを同一の被投写面上に表示することを特徴とする。
【００１１】
本発明の第４のプロジェクタは、可視光を含む光を射出する第１光源と、赤外光を含む光を射出する第２光源と、波長選択反射面を少なくとも一つ含む複数の反射面を入射光に対する入射角が異なるように配置した反射素子を有し、前記第１光源からの光、前記第２光源からの光のうち、少なくとも前記第１光源からの光を波長域および射出方向が互いに異なる複数の光に分離する空間的光分離手段と、隣接配置された複数のサブ画素に前記空間的光分離手段によって分離された前記複数の光が互いに異なる角度で入射され、前記複数の光を独立して変調可能な空間光分離型光変調素子を含み、前記第１光源からの光の光路上と前記第２光源からの光の光路上とに設けられた複数の光変調素子と、前記複数の光変調素子によって変調された複数の変調光を１つに合成して合成光とする変調光合成手段と、前記変調光合成手段によって合成された合成光を被投写面上に投写表示する投写手段と、を備え、前記複数の光変調素子によって形成された可視光画像と赤外画像とを同一の被投写面上に表示することを特徴とする。
【００１２】
本発明の第５のプロジェクタは、互いに発光波長域が異なる複数の光源と、隣接配置された複数のサブ画素に前記複数の光源から射出される複数の光のうちの２つ以上の光が互いに異なる角度で入射され、前記２つ以上の光を独立して変調可能な空間光分離型光変調素子を含む複数の光変調素子と、前記複数の光変調素子によって変調された複数の変調光を１つに合成して合成光とする変調光合成手段と、前記変調光合成手段によって合成された合成光を被投写面上に投写表示する投写手段と、を備え、前記複数の光変調素子によって形成された可視光画像と赤外画像とを同一の被投写面上に表示することを特徴とする。
【００１３】
これら本発明の第１〜第５のプロジェクタの構成によれば、可視画像と不可視の赤外画像の表示状態を独立に制御できるとともに、両方の画像を一つの被投写面上に正確に重畳した状態で表示することができ、表示情報（画像や映像）の制御が可能となる。また、可視画像と赤外画像の重畳表示を１台のプロジェクタで行えるため、プロジェクタを移動させた場合であっても可視画像と赤外画像の表示位置を合わせ込む作業が必要なく、使い勝手を大幅に向上できる。また、表示システム全体を小型化することができ、携帯性に優れたものとなる。
【００１４】
前記第１〜第５のプロジェクタは、光源や光変調素子の構成を中心に分けたものであり、第１のプロジェクタは、可視光と赤外光とを含む光を射出する光源（例えば白色光源）と、空間光分離型光変調素子を備えたものである。第２のプロジェクタは、可視光を含む光を射出する第１光源（例えば白色光源）と、赤外光を含む光を射出する第２光源（例えば赤外光源）とを併用し、空間光分離型光変調素子を備えたものである。第３のプロジェクタは、可視光と赤外光とを含む光を射出する光源（例えば白色光源）と、光源からの光を分離した後に各光を変調する、空間光分離型光変調素子を含む複数の光変調素子を備えたものである。第４のプロジェクタは、前記第１、第２光源と、各光源からの光を変調する、空間光分離型光変調素子を含む複数の光変調素子を備えたものである。第５のプロジェクタは、各色光、赤外光毎に専用の光源を備えたものである。
【００１５】
赤外域では撮像素子の感度が低下するため、赤外画像の高輝度化が望まれる。その点、本発明の第２、第４、第５のプロジェクタのように、赤外光専用の光源を用いる場合には赤外光の強度を増強することができる。また、本発明の第１、第２のプロジェクタは、光変調素子として空間光分離型光変調素子を１つ備えるだけで構成することができ、部品点数の削減が図れる。一方、本発明の第３〜第５のプロジェクタのように、光変調素子を複数備えた場合には、１つの光変調素子で扱う光の種類（数）を減らすことができ、サブ画素を大型化できる。その結果、表示輝度が向上し、赤外光については撮像素子の感度低下を補うことができる。
【００１６】
本発明の第１〜第５のプロジェクタのうち、複数の光変調素子を備えたものにおいては複数の光変調素子のうち、１つの光変調素子を前記一つ以上の赤外光を変調する赤外光用光変調素子とし、他の光変調素子を前記一つ以上の可視光を変調する可視光用光変調素子とすることができる。
この構成によれば、変調光として赤外光を用いる場合の課題（例えば、光学素子の波長依存性による投写手段でのデフォーカス、赤外光による光変調素子の帯熱に伴う画質劣化等の問題）を解決しやすいという利点がある。
【００１７】
また、上記の構成において、前記可視光用光変調素子から前記投写手段までの距離（Ｌ）と前記赤外光用光変調素子から前記投写手段までの距離（ＬＩＲ）とを異ならせることが望ましい。具体的には、Ｌ＜ＬＩＲとすることが望ましい。
例えば投写手段にレンズを用いた場合、レンズを構成するレンズ硝材は屈折率の波長依存性を持っているため、色収差等の光学収差の発生が避けられない。また、投写手段の焦点距離が波長依存性を持っている場合であっても、可視光用光変調素子から投写手段までの距離と赤外光用光変調素子から投写手段までの距離とを異ならせることにより、可視画像間もしくは可視画像と赤外画像との間での光学収差の発生を抑えやすくなる。そして、各表示画像の焦点位置を合わせて（フォーカスぼけを抑制して）解像度の低下を抑制し、表示画像の高画質化を図ることができる。
【００１８】
なお、光学収差の発生を抑えることで高画質化を図るその他の手法として、プリズムにアッベ数の大きな（屈折率の波長依存性が小さい）媒質を用いてもよい。同様の観点から、屈折率の波長依存性が特異な異常分散媒質（＝ガラス、プラスチック樹脂）や屈折型素子と回折型素子とを組み合わせたハイブリッド化素子の使用も好適である。
【００１９】
また、前記赤外光用光変調素子が液晶ライトバルブで構成されている場合、前記液晶ライトバルブに付帯する偏光子が、光反射型偏光子または金属を含有する耐熱性の高い光吸収型偏光子で構成されていることが望ましい。
赤外光用光変調素子が液晶ライトバルブである場合、液晶ライトバルブの光入射側、光射出側に偏光子が必要となる。ところが、光変調素子や偏光子に赤外光を照射した場合、可視光を照射した場合に比べて光変調素子や偏光子が帯熱しやすく、光変調素子や偏光子の劣化が生じやすい。そこで、光反射型偏光子を用いれば、光反射型偏光子は光吸収が少ないため、帯熱を抑制することができる。あるいは、金属を含有する耐熱性の高い光吸収型偏光子であれば、耐熱性に優れ、帯熱による劣化が生じにくいため、このような使用形態では好適である。
【００２０】
また、前記複数の光変調素子のうち、１つの光変調素子には波長域が互いに隣接する複数の光が入射することが望ましい。
この構成によれば、変調光として赤外光を用いる場合の課題（例えば、光学素子の波長依存性による投写手段でのデフォーカス、赤外光による光変調素子の帯熱に伴う画質劣化等）を解決しやすいという利点がある。
【００２１】
また、前記空間光分離型光変調素子または前記光変調素子を、透過型液晶ライトバルブまたは反射型液晶ライトバルブで構成することができる。
特に赤外光用光変調素子については、赤外光が照射されると帯熱が生じやすいため、反射型液晶ライトバルブを用いた構成は熱的な影響を低減しやすく、好適である。
【００２２】
また、前記赤外画像を表示している状態を示すマーカーを被投写面上に表示する機能を備えることが望ましい。あるいは、前記赤外画像を表示している状態を示すインジケータを装置本体に備えることが望ましい。
この構成によれば、人には視認できない赤外画像を表示しているか否かを、プロジェクタの使用者や視聴者がカメラ等の撮像素子を用いることなく容易に判別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の第１の実施の形態を図１〜図３を参照して説明する。
本実施形態では、１つの光源と１つの透過型液晶ライトバルブを用いた液晶プロジェクタの一構成例について説明する。
図１は本実施形態のプロジェクタの概略構成図である。図２は同プロジェクタで用いるダイクロイックミラーアセンブリの各ダイクロイックミラーの分光特性を示す図である。図３は同プロジェクタで用いる液晶ライトバルブの構造断面図である。
なお、以下の各図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素毎に寸法や位置関係の縮尺を異ならせてある。
【００２４】
本実施形態のプロジェクタ１は、図１に示すように、光源２、紫外線カットフィルター３、ダイクロイックミラーアセンブリ４（空間的光分離手段、反射素子）、平行化レンズ５、空間光分離型の透過型液晶ライトバルブ６（空間光分離型光変調素子）、投写レンズ７（投写手段）から概略構成されている。光源２は、可視光と赤外光とを含む光を射出可能な光源である。具体的には、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ等の白色光と赤外光とを含む光を射出するランプ８を用いることができる。ランプ８から射出された照明光は、リフレクター９で集光され、紫外線カットフィルター３に入射し、紫外線カットフィルター３によって不要な紫外光が除去される。
【００２５】
紫外線カットフィルター３から射出された光はダイクロイックミラーアセンブリ４に入射し、波長域が互いに異なる青色光（Ｂ光）、緑色光（Ｇ光）、赤色光（Ｒ光）の３種類の可視光と赤外光（ＩＲ光）とに分離される。ダイクロイックミラーアセンブリ４は、４枚のダイクロイックミラー１１，１２，１３，１４（あるいは３枚のダイクロイックミラーと１枚の反射ミラーでも良い）を互いに非平行な状態となるように扇状に配列した反射素子である。
【００２６】
なお、ここでは一例として、青色光：概ね３８０ｎｍ〜４９５ｎｍの波長域の光、緑色光：概ね４９５ｎｍ〜５８５ｎｍの波長域の光、赤色光：概ね５８５ｎｍ〜７２０ｎｍの波長域の光、赤外光：概ね７２０ｎｍ〜１１００ｎｍを想定している。人間の視認波長域は一般的には３８０〜７８０ｎｍと言われているが、実際には７２０ｎｍ以上になるとほとんど視感度を持たない。また、撮像素子の主流であるＳｉ系フォトセンサーの感度限界は概ね１１００ｎｍである。
【００２７】
ダイクロイックミラーアセンブリ４を構成する各ダイクロイックミラーの分光特性を図２に示す。第１ダイクロイックミラー１１は、図２（ａ）に示すように、Ｂ光、Ｇ光、Ｒ光を透過し、ＩＲ光を反射する分光特性を有している。よって、第１ダイクロイックミラー１１では、入射したＢ光、Ｇ光、Ｒ光、ＩＲ光のうち、ＩＲ光が反射する。第１ダイクロイックミラー１１を透過したＢ光、Ｇ光、Ｒ光は第２ダイクロイックミラー１２に入射する。第２ダイクロイックミラー１２は、図２（ｂ）に示すように、Ｂ光、Ｇ光を透過し、Ｒ光、ＩＲ光を反射する分光特性を有している。よって、第２ダイクロイックミラー１２では、入射したＢ光、Ｇ光、Ｒ光のうち、Ｒ光が反射する。第２ダイクロイックミラー１３を透過したＢ光、Ｇ光は第３ダイクロイックミラー１３に入射する。第３ダイクロイックミラー１３は、図２（ｃ）に示すように、Ｂ光を透過し、Ｇ光、Ｒ光、ＩＲ光を反射する分光特性を有している。よって、第３ダイクロイックミラー１３では、入射したＢ光、Ｇ光のうち、Ｇ光が反射する。第４ダイクロイックミラー１４は第１〜第３ダイクロイックミラーを透過してきた波長域の光（ここではＢ光）を反射させる。したがって、第４ダイクロイックミラー１４はダイクロイック性を持たない反射ミラーであっても良い。
【００２８】
４枚のダイクロイックミラー１１，１２，１３，１４は扇状に配列されているため、各ダイクロイックミラー１１，１２，１３，１４で反射した４種類の光は僅かに異なる角度で射出され、平行化レンズ５を経て空間光分離型の透過型液晶ライトバルブ６（以下、単に液晶ライトバルブということもある）に入射する。なお、４枚のダイクロイックミラー１１，１２，１３，１４の設置角度（非平行な配置関係）は、後述する液晶ライトバルブにおいて１つのマイクロレンズに対応する４つのサブ画素の配置関係に応じて設定される。空間光分離型の透過型液晶ライトバルブ６に入射する光には高い平行性が要求されるため、液晶ライトバルブ６の入射側には平行化レンズ５を配置することが望ましいが、必須ではない。勿論、光源２とダイクロイックミラーアセンブリ４との間に均一照明系や偏光変換光学系などを配置しても良い。そして、光源２から射出された照明光を偏光変換光学系等でＳ偏光に揃えた状態でダイクロイックミラーアセンブリ４に入射させれば、各ダイクロイックミラー１１，１２，１３，１４での反射効率を向上でき、表示画像の高輝度化を図りやすい。
【００２９】
本実施形態の液晶ライトバルブ６は、互いに僅かに異なる角度で入射した４種類の光を外部からの画像情報に基づいてそれぞれ独立に変調して光学像を形成し、入射側と反対側から変調光束を射出する透過型の液晶パネルである。また、液晶ライトバルブ６は、透過型の液晶パネルと、その光入射側、光射出側にそれぞれ配置された偏光子とから構成されている。透過型の液晶パネルは、後述する隣接配置された４つのサブ画素に対して１つのマイクロレンズを備え、対応する４つのサブ画素に互いに僅かに異なる角度で入射する４種類の光を独立に変調する。
【００３０】
具体的には、図３に示すように、ガラス等からなる一対の透明基板１６，１７の間にツイステッドネマチック（ＴＮ）液晶１８が封入され、対向基板１６上に共通電極１９、不要光を遮光するためのブラックマトリクス２０等が形成される一方、ＴＦＴ基板１７上にはサブ画素電極２１、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ２２（ＴＦＴ）等が形成されている。ＴＦＴ２２を介してサブ画素電極２１に電圧が印加されると、サブ画素電極２１と共通電極１９との間に挟持された液晶１８に電界が発生し、液晶１８が駆動される。なお、液晶１８は、ＴＮ型液晶に限らず、水平配向型や垂直配向型等を用いることもできる。
【００３１】
さらに、対向基板１６の光入射側には、複数のマイクロレンズ２３をマトリクス状に配置してなるマイクロレンズアレイ２４が設けられている。各マイクロレンズ２３は、エッチング等によりガラス板の表面がレンズ形状に加工されて作製されたものである。マイクロレンズアレイ２４は、マイクロレンズ２３が形成されたガラス板とは異なる屈折率を有する樹脂層２５（接着剤）を介して対向基板１６に接着されている。マイクロレンズアレイ２４は、ダイクロイックミラーアセンブリ４で射出方向が分離された４種類の光をそれぞれ集光するとともに、空間的に分離した状態で配置された４つのサブ画素に４種類の光をそれぞれ入射させる。すなわち、図３のＺ方向に並ぶ４つのサブ画素に対して１つのマイクロレンズ２３（集光レンズ）が対応するように、マイクロレンズアレイ２４が構成されている。そのため、４つのサブ画素が並ぶ方向は、ダイクロイックミラーアセンブリ４で光の射出方向が分離される方向に設定されている。
【００３２】
液晶パネルの光入射側、光射出側には偏光子２６，２７が配置され、液晶パネルを通過する光の偏光状態を制御して変調光の位相情報を強度情報に変換し、表示画像を形成する。液晶ライトバルブ６には変調光として赤外光を入射させるため、偏光子としては、光吸収が少ない光反射型偏光子（光射出側で使用する場合には光反射型偏光子からの反射光が液晶ライトバルブ６に入射しないように工夫することが望ましい）、あるいは金属粒子を含有した耐熱性に優れた光吸収型偏光子を使用するのが望ましい。これにより、帯熱による偏光子や液晶パネルの劣化を防ぎ、コントラストの高い画像形成を実現することができる。具体的に、光反射型偏光子としては、金属ワイヤーを微細ピッチで周期的に配列したワイヤーグリッド偏光子、複屈折率の異なる２種類の透明素材を微細ピッチで周期的に積層したＤＢＥＦ板（商品名：住友スリーエム社）を使用でき、光吸収型偏光子としては、形状異方性を有する金属粒子を配向させたポーラコア（商品名：コーニング社）等を使用できる。
【００３３】
ガラス硝材やプラスチック樹脂はその屈折率に波長依存性を有するため、これらの素材を用いる投写レンズでは焦点距離（焦点位置）が波長によって異なる現象（光学収差）を生じる。その結果、表示画像のフォーカスぼけや解像度の低下、色のにじみ等が発生し、画質低下を招く。本実施形態のプロジェクタ１においても、可視画像のみを表示する通常のプロジェクタと同様に、異なる分散特性を有するガラス硝材を多数用いることで光学収差の発生を低減できる。特に、ガラス硝材としてアッベ数の大きな（屈折率の波長依存性が小さい）媒質を用いたり、屈折率の波長依存性が特異な特性を有する異常分散媒質を用いる等が効果的である。ガラス硝材やプラスチック樹脂からなる屈折素子の表面に回折素子を形成したハイブリッド素子を使用すれば、回折素子の波長依存性はガラスや樹脂などの波長依存性と逆の傾向にあるため、波長依存性を補償しやすい。あるいは、液晶ライトバルブ６と投写レンズ７との間に屈折率の波長依存性を補正する光学素子を配置しても良い。このような素子としては、例えば、特定波長域の光に対してのみ回折作用を生じる回折素子が挙げられる。
【００３４】
液晶ライトバルブ６に入射した４種類の光は、外部からの画像情報に基づいてサブ画素毎に独立して変調され、それぞれの画像情報を内包した変調光が投写レンズ７によってスクリーン（図示せず）上に投写される。すなわち、スクリーン上では青色光と緑色光と赤色光とによって形成されたカラーの可視画像が表示されるとともに、赤外光によって形成された赤外画像が可視画像と重畳するように表示される。液晶ライトバルブ６では４つのサブ画素が並んでおり、また、赤外光（によるサブ画素）は人には視認できないため、可視画像には規則的に暗点（１／４の面積比、赤外光によるサブ画素）が表示されることになるが、人の視覚特性から、スクリーンからある程度離れた場所から見れば、それらの暗点は視認されず、カラーの可視画像として視認される。
【００３５】
図示は省略するが、本実施形態のプロジェクタ１は、赤外画像を表示している期間において可視画像の周辺部等の目立たない箇所に、現在赤外画像を表示していることを示す、可視画像によるマーカーを表示する機能を備えている。これにより、人には視認できない赤外画像を表示しているか否かをカメラ等の撮像素子を用いることなく、プロジェクタの使用者や視聴者が容易に判別できる。なお、可視画像でのマーカーの表示に代えて、赤外画像を表示中であることを示すインジケータ類をプロジェクタ本体に設置する等の構成であってもよい。
【００３６】
赤外画像は人には視認できないが、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサー等の撮像素子を搭載したカメラや赤外線カメラ等を通して見ることができる。そのため、大まかな画像は可視画像として表示し、それらと関連する子細な情報は赤外画像として表示するようにすれば、情報量と見やすさの双方を両立することができる。また、赤外画像内の情報をネットワーク上の情報源にアクセスするための情報（例えば、ＵＲＬやＩＰアドレス）と関連付けておけば、ネットワークに接続可能なカメラ付き携帯端末で赤外画像を撮像するだけで、詳細情報を簡単に得ることができる。
【００３７】
この種の使い方を想定した場合、本実施形態のプロジェクタ１では、カラーの可視画像に不可視の赤外画像を画素単位で重畳させて表示できるため、両画像の細かな関連付け、表示制御が可能となる。また、本実施形態のプロジェクタ１では、可視光の波長域と赤外光の波長域とが重ならないように波長の切り分けを行っているため、両光のカットオフ波長に対応した光フィルターを備えたカメラを用いれば、可視画像と赤外画像との正確な切り分けができ、一方の画像だけを選択的に読み取ることができる。
【００３８】
以上のように、本実施形態のプロジェクタ１によれば、カラーの可視画像と不可視の赤外画像の表示状態を独立に制御できるとともに、両画像を一つのスクリーン上に正確に重畳した状態で表示することができ、表示情報（画像や映像）の制御が可能となる。また、可視画像と赤外画像の重畳表示を１台のプロジェクタで行えるため、プロジェクタを移動させた場合であっても可視画像と赤外画像の表示位置を合わせ込む作業が必要なく、使い勝手に優れたものとなる。また、表示システム全体を小型化することができるため、携帯性に優れたものとなる。
【００３９】
なお、本実施形態では１種類の赤外光（ＩＲ光）で画像表示を行う場合を示したが、互いに波長域が異なる２種類以上の赤外光（例えば、第１の赤外光ＩＲ１光と第２の赤外光ＩＲ２光）を用い、２種類以上の赤外画像を独立して表示する構成としても良く、その場合には表示情報の一層多様な制御が可能となる。その場合、勿論、空間光分離型の透過型液晶ライトバルブを５種類以上の光（Ｂ光、Ｇ光、Ｒ光、２種類以上の赤外光）を独立に変調できる構成とする必要がある。例えば、可視画像で表示された文章の翻訳文を２種類の言語で表示するといった使い方ができる。この場合、言語毎に異なる波長域の赤外画像として表示すれば、観賞者が必要な翻訳文のみを取得できるため、情報量の確保と見やすさを両立できる。
また、サブ画素の画素サイズを、入射する光の強度や集光性を考慮して、対応する光毎（波長域が互いに異なる光毎）に異なる構成としても良い。例えば、上述した赤外光による暗点をより目立たなくするためには、赤外光が入射するサブ画素の寸法を（特に図３のＺ方向の寸法）を小さくし、逆に、高輝度の赤外画像を得るためには、同寸法を大きくする等のバリエーションを採用できる。
【００４０】
［第２の実施の形態］
以下、本発明の第２の実施の形態を図４、図５を参照して説明する。
本実施形態のプロジェクタの基本構成は第１実施形態のプロジェクタと類似しているが、可視光用の白色光源とは別に赤外光用光源を独立して備えた点が異なっている。
図４は本実施形態のプロジェクタの概略構成図である。図５は同プロジェクタで用いるダイクロイックミラーの分光特性を示す図である。なお、図４において、第１実施形態で用いた図１と共通の構成要素には同一の符号を付し、その構成要素についての詳細な説明は省略する。
【００４１】
高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等の放電型の光源の多くは可視光とともに赤外光も放射するが、強度の大きな赤外光を得ることは一般的には難しい（キセノンランプやハロゲンランプでは比較的強度の大きな赤外光が得られるが、白色光を構成する三原色光の強度バランスが悪い）。また、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサーなどの撮像素子は赤外域（概ね１１００ｎｍ）まで感度を有するが、８００ｎｍを超える波長域では一般的に大幅に感度が低下する。さらに、環境光には赤外光が含まれる場合が多く、赤外画像を鮮明に表示したり、撮像素子で容易に撮像可能とするためには、赤外画像の表示輝度を高める必要がある。
【００４２】
そこで、本実施形態のプロジェクタ３１の場合、図４に示すように、主に可視光を射出する第１光源３２とは別に、赤外光を射出する第２光源３３を独立して備えている。例えば、第１光源３２には、赤外光を含む可視光を放射する光源ランプ３４（例えば高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、白色光を放射する有機ＥＬ、無機ＥＬ、ＦＥＤ等）を用いる。第２光源３３には、主に赤外光を放射する光源ランプ３５（強度の大きな赤外光を得やすいキセノンランプ、ハロゲンランプ等）を用いる。もしくは、キセノンランプやハロゲンランプに代えて、赤外発光ダイオード（Light Emitting Diode, ＬＥＤ）や赤外レーザ等の固体光源、赤外ＦＥＤ等の波長域が狭い光源を使用すると、より好適である。このように、第１光源３２と第２光源３３とを別個に備えることによって赤外光の強度を高めやすくなる。
【００４３】
第１光源３２の光射出側には紫外光カットフィルター３が、第２光源３３の光射出側には紫外光・可視光カットフィルター３６が、各々必要に応じて配置される。勿論、各々の光源３２，３３が除去対象となる波長域の光を射出しない場合には、対応する光カットフィルターは不要である。これにより、第１光源３２から射出された照明光は不要な紫外光が除去されて可視光および赤外光となり、第２光源３３から射出された照明光は不要な紫外光および可視光が除去されて赤外光となり、両光源３２，３３からの光はダイクロイックミラー３７（光源光合成手段）によって合成される。
【００４４】
第１光源３２からの光の波長域は、第２光源３３からの光の波長域と部分的に重なっている。ダイクロイックミラー３７では同一波長の光を合成できないため、第１光源３２から射出される赤外光の一部の波長域の光を、第２光源３３からの光強度が大きな赤外光によって置き換える構成となっている。例えば、図４の構成では、第２光源３３から射出される赤外光の光強度が第１光源３２から射出される赤外光の光強度よりも大きい場合を想定しているため、図５に示すように、第２光源３３から射出される赤外光を反射し、それ以外の波長域の光を透過するようにダイクロイックミラー３７の分光特性を設定している（第２光源３３と波長域の重なる第１光源３２からの赤外光はダイクロイックミラー３７で反射され、使用されない）。図４の構成では、第１光源３２から放射される赤外光の強度を高めるために第１光源３２と類似波長域の赤外光を放射する第２光源３３を用いる場合を想定しているが、第１光源３２から放射されない波長域の赤外光を放射する第２光源３３を用いる場合も同様の構成を採用することができる。その他、ダイクロイックミラーアセンブリ４、平行化レンズ５、液晶ライトバルブ６、投写レンズ７等の構成は、第１実施形態と同様である。
【００４５】
本実施形態のプロジェクタ３１においても、カラーの可視画像と不可視の赤外画像を一つのスクリーン上に正確に重畳させることができ、可視画像と赤外画像の表示位置を合わせ込む作業が必要なく使い勝手に優れたものとなる、表示システムを小型化でき、携帯性に優れたものとなる、といった第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４６】
特に本実施形態においては、光強度の高い赤外光を放射する第２光源３３を第１光源３２とは別個に備えたことによって赤外光の強度を高めやすくなり、鮮明な赤外画像を得ることができる。赤外光は西日等の通常の使用環境下に普通に存在するため、プロジェクタの使用環境によっては赤外画像の輝度が環境下に存在する赤外光に比べて相対的に低く、所望の赤外表示を実現できない場合が考えられる。このような場合には本実施形態のプロジェクタ３１の構成が好適である。
【００４７】
なお、本実施形態では、第１光源３２には発光波長域が可視の略全域に広がる白色光源を用いることを前提としているが、互いに発光波長域がほとんど重ならない光を射出する複数の光源（例えば、ＬＥＤ、レーザー、有機ＥＬ、無機ＥＬ、ＦＥＤ等）を用いても良く、その場合には光利用効率の向上や光学系の小型化を実現しやすい。各光源からの光が互いに異なる角度で空間光分離型の透過型液晶ライトバルブに入射するように照明光路を設定すれば、ダイクロイックミラーアセンブリを用いる必要がなくなるので、光学系を簡素化、低コスト化できる。なお、必要に応じて、光フィルターを用いて各光源から射出された光から不要な波長域の光を除去し、互いに波長域が重ならないようにすることが望ましい。
【００４８】
［第３の実施の形態］
以下、本発明の第３の実施の形態を図６、図７を参照して説明する。
第１、第２実施形態のプロジェクタは、光変調素子として空間光分離型の透過型液晶ライトバルブを一つ用いたが、本実施形態のプロジェクタは複数の光変調素子を用いている点で第１、第２実施形態と異なる。
図６は本実施形態のプロジェクタの概略構成図である。図７は同プロジェクタで用いるダイクロイックミラーおよびダイクロイックプリズムの分光特性を示す図である。なお、図６において、第１実施形態で用いた図１と共通の構成要素には同一の符号を付し、その構成要素についての詳細な説明は省略する。
【００４９】
本実施形態のプロジェクタは、赤外画像を一般的な（空間光分離型でない）液晶ライトバルブで形成し、空間光分離型の液晶ライトバルブで形成した可視画像と空間的に合成して表示する場合の構成例である。
本実施形態のプロジェクタ４１においては、図６に示すように、光源２が、第１実施形態と同様、可視光と赤外光とを含む光を射出可能な光源であり、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ等を用いることができる。光源２から射出された照明光は、紫外光カットフィルター３によって不要な紫外光が除去される。
【００５０】
紫外光カットフィルター３から射出された光はダイクロイックミラー４２（第１空間的光分離手段）に入射する。ダイクロイックミラー４２は、図７（ａ）に示すように、青色光（Ｂ光）、緑色光（Ｇ光）、赤色光（Ｒ光）を透過し、赤外光（ＩＲ光）を反射する分光特性を有している。よって、青色光、緑色光、赤色光はダイクロイックミラー４２を透過し、赤外光はダイクロイックミラー４２で反射する。ダイクロイックミラー４２を透過した青色光、緑色光、赤色光はダイクロイックミラーアセンブリ４３（第２空間的光分離手段）に入射し、僅かに異なる角度で射出され、平行化レンズ５を経て空間光分離型の可視光用液晶ライトバルブ４４（可視光用光変調素子）に入射する。可視光用液晶ライトバルブ４４は、図３を用いて説明した液晶ライトバルブ６と構成は略同じであるが、本実施形態の場合、１つのマイクロレンズに対して３つのサブ画素が対応しており、１つのマイクロレンズに互いに異なる角度で入射した青色光、緑色光、赤色光が対応する３つのサブ画素にそれぞれ入射する。また、ダイクロイックミラー４２で反射した赤外光は反射ミラー４８を経て赤外光用液晶ライトバルブ４９（赤外光用光変調素子）に入射する。
【００５１】
本実施形態のダイクロイックミラーアセンブリ４３は、３枚のダイクロイックミラー４５，４６，４７（もしくは２枚のダイクロイックミラーと１枚の反射ミラー）で構成することができる。第１ダイクロイックミラー４５は、赤色光を反射し、青色光、緑色光を透過する分光特性を有している。第２ダイクロイックミラー４６は、緑色光を反射し、青色光、赤色光を透過する（あるいは緑色光と赤色光を反射し、青色光を透過する）分光特性を有している。第３ダイクロイックミラー４７は、青色光を反射し、緑色光、赤色光を透過する分光特性を有している。あるいは、第３ダイクロイックミラー４７は反射ミラーであっても良い。
【００５２】
可視画像は色を表現するために並置配列された３つのサブ画素を必要とするが、色の概念を持たない赤外画像にはサブ画素は不要であることから、可視画像形成用の液晶ライトバルブ４４における３つのサブ画素に対して、赤外画像形成用の液晶ライトバルブ４９の１つの画素が対応するように構成されている。そのため、赤外画像形成用の液晶ライトバルブ４９の画素サイズは可視画像形成用の液晶ライトバルブ４４のサブ画素サイズの約３倍に設定されており、赤外画像の表示輝度を高め易い。したがって、赤外強度が弱い光源を用いる場合や赤外域の感度が低い撮像素子を使って表示画像を撮像する場合には、本実施形態のプロジェクタ４１の構成は好適である。勿論、赤外画像形成用の液晶ライトバルブ４９の解像度を可視画像形成用の液晶ライトバルブ４４と合わせる必要はなく、可視画像に対してより情報量の多い赤外画像を表示する構成としても良いことは明らかである。
【００５３】
そして、可視光用液晶ライトバルブ４４、赤外光用液晶ライトバルブ４９のそれぞれで変調された光はダイクロイックプリズム５０（変調光合成手段）に入射する。ダイクロイックプリズム５０のダイクロイック膜は、図７（ｂ）に示すように、青色光（Ｂ光）、緑色光（Ｇ光）、赤色光（Ｒ光）を透過し、赤外光（ＩＲ光）を反射する分光特性を有している。したがって、ダイクロイックプリズム５０に入射した青色光、緑色光、赤色光と赤外光とが合成され、投写レンズ７によって１つのスクリーン上に投写される。
【００５４】
本実施形態のプロジェクタ４１においても、カラーの可視画像と不可視の赤外画像を一つのスクリーン上に正確に重畳させることができ、可視画像と赤外画像の表示位置を合わせ込む作業が必要なく使い勝手に優れたものとなる、表示システムを小型化でき、携帯性に優れたものとなる、といった第１、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５５】
変調光として赤外光を入射させる場合には、液晶ライトバルブが帯熱し易く、コントラスト低下などの画質低下を招く課題や、ライトバルブと投写レンズとの間に存在する光学素子（例えば、ダイクロイックプリズム）や投写レンズ等を構成するガラス硝材やプラスチック樹脂の屈折率の波長依存性により投写レンズのフォーカスぼけや解像度の低下、色のにじみ等を発生する課題が生じる。ところが、本実施形態のように、赤外画像を形成する液晶ライトバルブ４９を独立して配置することにより、これらの課題を解決し易い。
【００５６】
一般的に、人が視認する可視画像には高いコントラストと色表現性が求められるのに対して、撮像素子で撮像される赤外画像には環境光に含まれる赤外光と比較して十分大きな表示輝度が求められる。したがって、赤外画像形成用の液晶ライトバルブ４９には帯熱防止に優れた反射型偏光子を使用し、また、可視画像形成用の液晶ライトバルブ４４には偏光度の高い透過型偏光子を使用する、というように、変調光の特性や表示画像に対する要求事項に合わせて使用する偏光子を最適化できる。その結果、高画質な可視画像と高輝度の赤外画像とを形成することができる。また、赤外画像形成用の液晶ライトバルブ４９を独立して配置することにより、投写レンズ７と赤外画像形成用の液晶ライトバルブ４９との間の光路長を、投写レンズ７と可視画像形成用の液晶ライトバルブ４４との間の光路長に対して調節（具体的には長く設定）できるため、屈折率の波長依存性に起因する投写レンズの課題を解決し易い。さらにまた、第１および第２実施形態のプロジェクタでは可視画像を形成するサブ画素と赤外画像を形成するサブ画素とが並置配列されるため、赤外画像による暗点を生じるが、本実施形態のプロジェクタ４１においては可視画像と赤外画像とを空間的に完全に重畳して表示できるため、そのような赤外光による暗点を生じることがなく、高画質な可視画像を表示できる。
【００５７】
なお、本実施形態のプロジェクタ４１では、ダイクロイックミラー４２で赤外光を反射することにより光源光から分離し、ダイクロイックプリズム５０でも赤外光を反射により可視光と合成する構成としている。一般に、ダイクロイックミラーやダイクロイックプリズム等のダイクロイック膜においては、透過による分離や合成よりも、反射による分離や合成の方が高い効率を実現できる。白色光を放射する光源ランプの多く（例えば、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ）は赤外光も放射するが、赤外光の強度は一般に弱い。勿論、赤外光の強度が大きい白色光を放射する光源ランプ（例えば、キセノンランプやハロゲンランプ）もあるが、白色光を構成する３原色光の強度バランスが悪い。したがって、赤外光の強度が十分大きくない光源ランプを用いる場合には、本実施形態のプロジェクタ４１のように、ダイクロイック膜では赤外光を反射して分離や合成を行う構成とすることで、赤外光の利用効率を高められ、表示輝度の高い赤外画像を得ることができる。さらには、偏光変換光学系等によってダイクロイックミラー４２やダイクロイックプリズム５０で反射される赤外光をＳ偏光としておけば、ダイクロイックミラー４２やダイクロイックプリズム５０での反射効率を更に高めることができる。
【００５８】
［第４の実施の形態］
以下、本発明の第４の実施の形態を図８、図９を参照して説明する。
第３実施形態のプロジェクタは、３種類の可視光を変調する１枚の空間光分離型の液晶ライトバルブと１種類の赤外光を変調する１枚の液晶ライトバルブとを用いているのに対し、本実施形態のプロジェクタは、２種類の可視光を変調する１枚の空間光分離型の液晶ライトバルブと１種類の可視光および赤外光を変調する１枚の空間光分離型の液晶ライトバルブとを用いた例である。
図８は本実施形態のプロジェクタの概略構成図である。図９は同プロジェクタで用いるダイクロイックミラーおよびダイクロイックプリズムの分光特性を示す図である。なお、図８において、第１実施形態で用いた図１と共通の構成要素には同一の符号を付し、その構成要素についての詳細な説明は省略する。
【００５９】
空間光分離型の液晶ライトバルブでは独立に変調可能な光の種類が増加する程、混色の発生や光利用効率が低下する傾向がある。それは、液晶ライトバルブに入射する光が完全な平行光ではないため、マイクロレンズで集光する場合にサブ画素に対して集光点のサイズが相対的に大きくなり、空間的に隣接する光間で分離性が低下するためである。したがって、多数の光（例えば４種類以上）を独立に変調する場合には、空間光分離型の液晶ライトバルブを複数用いた構成を採用した方が、光利用効率の点で有利であり、表示輝度の高い赤外画像を形成し易い。その様な観点に立ち、本実施形態のプロジェクタは、２つの空間光分離型の透過型液晶ライトバルブを用いて可視画像と赤外画像とを独立に表示可能とした構成例である。
【００６０】
本実施形態のプロジェクタ５１において、ダイクロイックミラー５２（第１空間的光分離手段）は、図９（ａ）に示すように、青色光（Ｂ光）、緑色光（Ｇ光）を透過し、赤色光（Ｒ光）、赤外光（ＩＲ光）を反射する分光特性を有している。よって、青色光、緑色光はダイクロイックミラー５２を透過し、赤色光、赤外光はダイクロイックミラー５２で反射する。ダイクロイックミラー５２を透過した青色光、緑色光は第１ダイクロイックミラーアセンブリ５３（第２空間的光分離手段）に入射し、互いに僅かに異なる角度で射出され、平行化レンズ５を経て第１液晶ライトバルブ５４（光変調素子）に入射する。ダイクロイックミラー５２で反射した赤色光、赤外光は第２ダイクロイックミラーアセンブリ５５（第２空間的光分離手段）に入射し、互いに僅かに異なる角度で射出され、平行化レンズ５を経て第２液晶ライトバルブ５６（光変調素子）に入射する。
【００６１】
第１液晶ライトバルブ５４、第２液晶ライトバルブ５６は同様の構成であり、どちらも空間光分離型の液晶ライトバルブである。これらの液晶ライトバルブ５４，５６は、図３を用いて説明した液晶ライトバルブ６と構成は略同じであるが、本実施形態の場合、１つのマイクロレンズに対して２つのサブ画素が対応しており、１つのマイクロレンズに互いに異なる角度で入射した２種類の光が対応する２つのサブ画素にそれぞれ入射する。第１液晶ライトバルブ５４では青色光用のサブ画素と緑色光用のサブ画素とが並置配列されており、この２色光からなる画像が形成される。一方、第２液晶ライトバルブ５６では赤色光用のサブ画素と赤外光用のサブ画素とが並置配列されており、赤色光および赤外光からなる画像が形成される。
【００６２】
本実施形態の第１、第２ダイクロイックミラーアセンブリ５３，５５は、それぞれ２枚のダイクロイックミラー５７，５８，５９，６０（もしくは、それぞれ１枚のダイクロイックミラーと１枚の反射ミラー）で構成することができる。第１ダイクロイックミラーアセンブリ５３の第１ダイクロイックミラー５７は、緑色光を反射し、残りの波長域の光を透過する分光特性を有している。第１ダイクロイックミラーアセンブリ５３の第２ダイクロイックミラー５８は、青色光を反射し、残りの波長域の光を透過する分光特性を有している。もしくは、第１ダイクロイックミラーアセンブリ５３の第２ダイクロイックミラー５８は、ダイクロイック性を持たない反射ミラーでも良い。第２ダイクロイックミラーアセンブリ５５の第１ダイクロイックミラー５９は、赤色光を反射し、残りの波長域の光を透過する分光特性を有している。第２ダイクロイックミラーアセンブリ５５の第２ダイクロイックミラー６０は、赤外光を反射し、残りの波長域の光を透過する分光特性を有している。もしくは、第２ダイクロイックミラーアセンブリ５５の第２ダイクロイックミラー６０は、ダイクロイック性を持たない反射ミラーでも良い。
【００６３】
２つの液晶ライトバルブ５４，５６から射出された画像情報を内包した光はダイクロイックプリズム６１に入射する。ダイクロイックプリズム６１のダイクロイック膜は、図９（ｂ）に示すように、青色光（Ｂ光）、緑色光（Ｇ光）を透過し、赤色光（Ｒ光）、赤外光（ＩＲ光）を反射する分光特性を有している。したがって、ダイクロイックプリズム６１に入射した青色光、緑色光、赤色光、赤外光が合成されて投写レンズ７によって１つのスクリーン上に投写され、青色および緑色からなるサブ画像と赤色および黒色（赤外光は色をもたないため）からなるサブ画素が重畳された状態で表示される。スクリーン上の表示画像は青色（または緑色）と赤色とが重なった画素と緑色（または青色）の画素が並置配列されて構成されるが、人の視覚特性から、スクリーンからある程度離れた場所から見れば、カラーの可視画像として視認される。
【００６４】
本実施形態のプロジェクタ５１においても、カラーの可視画像と不可視の赤外画像を一つのスクリーン上に正確に重畳させることができ、可視画像と赤外画像の表示位置を合わせ込む作業が必要なく使い勝手に優れたものとなる、表示システムを小型化でき、携帯性に優れたものとなる、といった第１〜第３実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６５】
また、特に本実施形態のプロジェクタ５１では、波長域が近接した２種類の光を同じ液晶ライトバルブ５４，５６で変調する構成としていることから、一つの液晶ライトバルブや偏光子で扱う光の波長域が狭くなる。これにより、液晶ライトバルブや偏光子の光学特性を最適化し易く、また、投写レンズ７と各液晶ライトバルブ５４，５６間の光路長を最適化し易い。例えば、青色光および緑色光が入射する第１液晶ライトバルブ５４側にはコントラストが高い透過型偏光子を配置でき、赤色光および赤外光が入射する第２液晶ライトバルブ５６側には（入射側偏光子として）コントラストが高く、帯熱防止に優れた反射型偏光子を配置できる。また、第２液晶ライトバルブ５６と投写レンズ７との距離を第１液晶ライトバルブ５４と投写レンズ７との距離に対して変化（長くする）させることができる。これにより、第３実施形態で説明した、変調光として赤外光を入射させる場合に生じる幾つかの課題を解決し易い。勿論、第１実施形態で説明したように、本実施形態においても、サブ画素の画素サイズを、入射する光の強度や集光性を考慮して、対応する光毎（波長域が互いに異なる光毎）に異ならせる構成としても良い。
【００６６】
［第５の実施の形態］
以下、本発明の第５の実施の形態を図１０、図１１を参照して説明する。
第４実施形態のプロジェクタは、２種類の可視光を変調する１枚の空間光分離型の液晶ライトバルブと１種類の可視光および赤外光を変調する１枚の空間光分離型の液晶ライトバルブとを用いていたのに対し、本実施形態のプロジェクタは、３種類の可視光を変調する１枚の空間光分離型の液晶ライトバルブと２種類の赤外光を変調する１枚の空間光分離型の液晶ライトバルブとを用いた例である。
図１０は本実施形態のプロジェクタの概略構成図である。図１１は同プロジェクタで用いるダイクロイックミラーおよびダイクロイックプリズムの分光特性を示す図である。なお、図１０において、第１実施形態で用いた図１と共通の構成要素には同一の符号を付し、その構成要素についての詳細な説明は省略する。
【００６７】
本実施形態のプロジェクタは、赤外表示情報の一層多様な制御を狙って、互いに波長域が異なる第１の赤外光と第２の赤外光を用い、２種類の赤外画像を独立して表示する場合の構成例である。
本実施形態のプロジェクタ６３において、ダイクロイックミラー６４は、図１１（ａ）に示すように、青色光（Ｂ光）、緑色光（Ｇ光）、赤色光（Ｒ光）を透過し、互いに波長域が異なる第１の赤外光（ＩＲ１光）、第２の赤外光（ＩＲ２光）を反射する分光特性を有している。よって、青色光、緑色光、赤色光はダイクロイックミラー６４を透過し、第１の赤外光、第２の赤外光はダイクロイックミラー６４で反射する。ダイクロイックミラー６４を透過した青色光、緑色光、赤色光は第１ダイクロイックミラーアセンブリ４３に入射し、３種類の可視光は互いに僅かに異なる角度で射出され、平行化レンズ５を経て可視光用液晶ライトバルブ４４（可視光用光変調素子）に入射する。ダイクロイックミラー６４で反射した第１の赤外光、第２の赤外光は第２ダイクロイックミラーアセンブリ６５（第２空間的光分離手段）に入射し、２種類の赤外光は互いに僅かに異なる角度で射出され、平行化レンズ５を経て赤外光用液晶ライトバルブ６６（赤外光用光変調素子）に入射する。
【００６８】
可視光用液晶ライトバルブ４４、赤外光用液晶ライトバルブ６６は、どちらも空間光分離型の液晶ライトバルブである。これらの液晶ライトバルブ４４，６６は、図３を用いて説明した液晶ライトバルブ６と構成は略同じであるが、本実施形態の場合、可視光用液晶ライトバルブ４４は１つのマイクロレンズに対して３つのサブ画素が対応しており、１つのマイクロレンズに互いに異なる角度で入射した３種類の可視光が３つのサブ画素にそれぞれ入射する。また、赤外光用液晶ライトバルブ６６は１つのマイクロレンズに対して２つのサブ画素が対応しており、１つのマイクロレンズに互いに異なる角度で入射した２種類の赤外光が２つのサブ画素にそれぞれ入射する。可視光用液晶ライトバルブ４４では青色光用のサブ画素と緑色光用のサブ画素と赤色光用のサブ画素とが並置配列されており、この３色光からなる可視画像が形成される。一方、赤外光用液晶ライトバルブ６６では第１の赤外光用のサブ画素と第２の赤外光用のサブ画素とが並置配列されており、第１の赤外光および第２の赤外光からなる赤外画像が形成される。
【００６９】
本実施形態の第１ダイクロイックミラーアセンブリ４３は、３枚のダイクロイックミラー４５，４６，４７（もしくは２枚のダイクロイックミラーと１枚の反射ミラー）で構成されている。第２ダイクロイックミラーアセンブリ６５は、２枚のダイクロイックミラー６７，６８（もしくは１枚のダイクロイックミラーと１枚の反射ミラー）で構成されている。第１ダイクロイックミラーアセンブリ４３の各ダイクロイックミラー４５，４６，４７は、赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ反射する分光特性を有している。第２ダイクロイックミラーアセンブリ６５の各ダイクロイックミラー６７，６８は、第１の赤外光、第２の赤外光をそれぞれ反射する分光特性を有している。もしくは、各ダイクロイックミラーアセンブリ４３，６５の最後段のダイクロイックミラー４７，６８は、ダイクロイック性を持たない反射ミラーでも良い。
【００７０】
２つの液晶ライトバルブ４４，６６から射出された画像情報を内包した光はダイクロイックプリズム６９（変調光合成手段）に入射する。ダイクロイックプリズム６９のダイクロイック膜は、図１１（ｂ）に示すように、青色光（Ｂ光）、緑色光（Ｇ光）、赤色光（Ｒ光）を透過し、第１の赤外光（ＩＲ１光）、第２の赤外光（ＩＲ２光）を反射する分光特性を有している。したがって、ダイクロイックプリズム６９に入射した青色光、緑色光、赤色光と、第１の赤外光、第２の赤外光とが合成されて投写レンズ７によって１つのスクリーン上に投写され、カラーの可視画像と赤外画像とが重畳した状態で表示される。
【００７１】
本実施形態のプロジェクタ６３においても、カラーの可視画像と不可視の赤外画像を一つのスクリーン上に正確に重畳させることができ、可視画像と赤外画像の表示位置を合わせ込む作業が必要なく使い勝手に優れたものとなる、表示システムを小型化でき、携帯性に優れたものとなる、といった第１〜第４実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７２】
２種類の赤外光を独立して表示可能なプロジェクタとしては、先の第１実施形態のプロジェクタのように、５種類の光を独立に変調できる空間光分離型の透過型液晶ライトバルブを一つ用いて構成することもできる。しかしながら、第４実施形態のプロジェクタの場合と同様の理由により、２つの空間光分離型の透過型液晶ライトバルブを用い、一方の液晶ライトバルブで赤外画像を形成する構成とした方が、光利用効率の点で有利であり、表示輝度の高い赤外画像を形成し易い。加えて、第３実施形態のプロジェクタで説明した、変調光として赤外光を入射させる場合に生じる幾つかの課題も解決し易い。
【００７３】
また、本実施形態のプロジェクタ６３では第１の赤外光ＩＲ１と第２の赤外光ＩＲ２の波長域が重ならないように波長の切り分けを行っているため、両光のカットオフ波長に対応した光フィルターを備えたカメラを用いれば、第１の赤外光ＩＲ１による赤外画像と第２の赤外光ＩＲ２による赤外画像との正確な切り分けができ、一方の赤外画像だけを選択的に読み取ることができる。勿論、本実施形態のプロジェクタ６３の構成を発展させ、独立して変調可能な赤外光の数を３以上とした構成とすることもできる。
【００７４】
［第６の実施の形態］
以下、本発明の第６の実施の形態を図１２を参照して説明する。
本実施形態のプロジェクタは、複数の光源と複数の液晶ライトバルブを用いたものであり、可視光用の白色光源とは別に赤外光用光源を独立して備え、可視光を変調する１枚の空間光分離型の液晶ライトバルブと、赤外光を変調する１枚の一般的な（空間光分離型でない）液晶ライトバルブを備えた例である。
図１２は本実施形態のプロジェクタの概略構成図である。なお、図１０において、第３実施形態で用いた図６と共通の構成要素には同一の符号を付し、その構成要素についての詳細な説明は省略する。
【００７５】
本実施形態のプロジェクタ７１は、図１２に示すように、図６に示す第３実施形態のプロジェクタ４１において、１つの光源２からの光をダイクロイックミラー４２で可視光と赤外光に分離する構成に代えて、主に赤外光を射出する赤外光源３３で赤外画像形成用の液晶ライトバルブ４９を照明する構成としたものである。したがって、本実施形態のプロジェクタ７１は、第３実施形態のプロジェクタ４１におけるダイクロイックミラー４２を有しておらず、可視画像形成用の液晶ライトバルブ４４を照明する第１光源３２に加え、赤外画像形成用の液晶ライトバルブ４９を照明する第２光源３３を有している。このように、赤外画像専用の第２光源３３と液晶ライトバルブ４９を用いることで、第３実施形態のプロジェクタと比べて一層表示輝度の高い赤外画像を得やすい、という利点がある。
【００７６】
可視画像形成用の液晶ライトバルブ４４を照明する第１光源３２（白色光源）としては、発光波長域が広い光源（高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプなど）を使用できる。赤外画像形成用の液晶ライトバルブ４９を照明する第２光源３３としては、大きな強度の赤外光を得やすい光源（キセノンランプ、ハロゲンランプ等）や赤外光のみを放射する赤外ＬＥＤや赤外レーザー等の光源を使用できる。
【００７７】
可視光用の第１光源３２から射出された照明光は、必要に応じて紫外光・赤外光カットフィルター７２によって不要な紫外光と赤外光が除去された後、第３実施形態と同様のダイクロイックミラーアセンブリ４３（空間的光分離手段）に入射し、波長域が互いに異なるＢ、Ｇ、Ｒの可視光に分離されるとともに、互いに僅かに異なる角度で射出され、可視画像形成用の空間光分離型の液晶ライトバルブ４４に入射する。一方、赤外光用の第２光源３３から射出された照明光は、必要に応じて紫外光・可視光カットフィルター３６によって不要な紫外光と可視光が除去された後、赤外画像形成用の液晶ライトバルブ４９に入射する。そして、各液晶ライトバルブ４４，４９で変調され画像情報を内包した光は、ダイクロイックプリズム５０で合成され、投写レンズ７を経てスクリーン上に可視画像と赤外画像とが重畳された状態で投写表示される。
【００７８】
本実施形態のプロジェクタ７１においても、カラーの可視画像と不可視の赤外画像を一つのスクリーン上に正確に重畳させることができ、可視画像と赤外画像の表示位置を合わせ込む作業が必要なく使い勝手に優れたものとなる、表示システムを小型化でき、携帯性に優れたものとなる、といった第１〜第５実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７９】
また、本実施形態のプロジェクタ７１においては、主に赤外光を射出する赤外光用の第２光源３３と赤外画像形成用の液晶ライトバルブ４９を備えていることから、表示輝度の高い赤外画像を表示できるとともに、第３実施形態で説明したように、変調光として赤外光を入射させる場合に生じる幾つかの課題も解決できる。
【００８０】
［第７の実施の形態］
以下、本発明の第７の実施の形態を図１３を参照して説明する。
本実施形態のプロジェクタは、第５実施形態のプロジェクタと同様に複数の空間光分離型の透過型液晶ライトバルブを用いたものであるが、可視光用の白色光源とは別に赤外光用光源を独立して備えており、各光源からの光をそれぞれ変調する２枚の空間光分離型の液晶ライトバルブを備えている。
図１３は本実施形態のプロジェクタの概略構成図である。なお、図１３において、第５実施形態で用いた図１０と共通の構成要素には同一の符号を付し、その構成要素についての詳細な説明は省略する。
【００８１】
本実施形態のプロジェクタ８１は、図１３に示すように、図１０に示す第５実施形態のプロジェクタ６３において、１つの光源２からの光をダイクロイックミラー６４で可視光と赤外光に分離する構成に代えて、主に赤外光を射出する赤外光源３３で赤外画像形成用の液晶ライトバルブ６６を照明する構成としたものである。したがって、本実施形態のプロジェクタ８１は、第５実施形態のプロジェクタ６３におけるダイクロイックミラー６４を有しておらず、可視画像形成用の液晶ライトバルブ４４を照明する第１光源３２に加え、赤外画像形成用の液晶ライトバルブ６６を照明する第２光源３３を有している。このように、赤外画像専用の第２光源３３と液晶ライトバルブ６６を用いることで、第５実施形態のプロジェクタと比べて一層表示輝度の高い赤外画像を得やすい、という利点がある。
【００８２】
本実施形態のプロジェクタ８１においても、カラーの可視画像と不可視の赤外画像を一つのスクリーン上に正確に重畳させることができ、可視画像と赤外画像の表示位置を合わせ込む作業が必要なく使い勝手に優れたものとなる、表示システムを小型化でき、携帯性に優れたものとなる、といった第１〜第６実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８３】
本実施形態のプロジェクタ８１は、第５実施形態のプロジェクタと同様、赤外表示情報の多様な制御を狙って、互いに波長域が異なる第１の赤外光ＩＲ１と第２の赤外光ＩＲ２を用い、２種類の赤外画像を独立して表示する場合の構成例である。勿論、独立して変調可能な赤外光の数を３以上とした構成とすることもできる。赤外画像専用の第２光源３３を用いたことで第６実施形態のプロジェクタと同様に表示輝度が高く高画質な赤外画像を表示できるとともに、第６実施形態のプロジェクタと比べて赤外表示情報の一層多様な制御が可能となる。
【００８４】
［第８の実施の形態］
以下、本発明の第８の実施の形態を図１４を参照して説明する。
本実施形態のプロジェクタは、第６、第７実施形態のプロジェクタと同様、複数の光源と複数の空間光分離型の透過型液晶ライトバルブを用いたものであり、発光波長域が互いに異なる４つの光源を用いた点が特徴的である。
図１４は本実施形態のプロジェクタの概略構成図である。なお、図１４において、第４実施形態で用いた図８と共通の構成要素には同一の符号を付し、その構成要素についての詳細な説明は省略する。
【００８５】
本実施形態のプロジェクタ９１は、図１４に示すように、発光波長域が互いに異なる４つの光源９２Ｂ，９２Ｇ，９２Ｒ，９２ＩＲを用いた場合の光学構成を有するものである。具体的に、光源としては発光波長域が狭いＬＥＤの使用を想定しているが、他にもレーザー、有機ＥＬ、無機ＥＬ、ＦＥＤ等の固体光源を使用できる。空間光分離型の透過型液晶ライトバルブにおける光利用効率の向上を狙って、Ｂ−ＬＥＤ光源９２ＢとＧ−ＬＥＤ光源９２Ｇからの光は空間光分離型の第１液晶ライトバルブ５４に、Ｒ−ＬＥＤ光源９２ＲとＩＲ−ＬＥＤ光源９２ＩＲからの光は空間光分離型の第２液晶ライトバルブ５６に各々入射する構成としている。Ｂ−ＬＥＤ光源９２Ｂからの光とＧ−ＬＥＤ光源９２Ｇからの光は互いに僅かに異なる角度で第１液晶ライトバルブ５４に入射し、Ｒ−ＬＥＤ光源９２Ｒからの光とＩＲ−ＬＥＤ光源９２ＩＲからの光は互いに僅かに異なる角度で第２液晶ライトバルブ５６に入射するように、各液晶ライトバルブ５４，５６に対する各光源９２Ｂ，９２Ｇ，９２Ｒ，９２ＩＲの位置関係が設定されている。なお、光源９２Ｂ，９２Ｇ，９２Ｒ，９２ＩＲと平行化レンズ５との間にはリレーレンズ９３が配置されている。
【００８６】
第１液晶ライトバルブ５４では青色光用のサブ画素と緑色光用のサブ画素とが並置配列されており、青色光および緑色光からなる画像が形成される。一方、第２液晶ライトバルブ５６では赤色光用のサブ画素と赤外光用のサブ画素とが並置配列されており、赤色光および赤外光からなる画像が形成される。２つの液晶ライトバルブ５４，５６から射出された画像情報を内包した光はダイクロイックプリズム６１で合成され、一つの投写光となってスクリーン上に投写され、青色および緑色からなるサブ画像と赤色および黒色（赤外光は視認されないため）からなるサブ画素が重畳された状態で表示される。スクリーン上の表示画像は青色（または緑色）と赤色とが重なった画素と緑色（または青色）の画素が並置配列されて構成されるが、先に説明したように、スクリーン上ではカラーの可視画像として視認される。
【００８７】
本実施形態のプロジェクタ９１においても、カラーの可視画像と不可視の赤外画像を一つのスクリーン上に正確に重畳させることができ、可視画像と赤外画像の表示位置を合わせ込む作業が必要なく使い勝手に優れたものとなる、表示システムを小型化でき、携帯性に優れたものとなる、といった第１〜第７実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８８】
また、本実施形態のプロジェクタ９１では、複数の液晶ライトバルブ５４，５６を用いているが、第４実施形態のプロジェクタと同様に、波長域が近接した２種類の光を同じ液晶ライトバルブで変調する構成としていることから、液晶ライトバルブや偏光子毎の光学特性を最適化し易く、また、投写レンズと液晶ライトバルブ間の光路長を最適化し易い。よって、変調光として赤外光を入射させる場合に生じる幾つかの課題を解決し易い。
【００８９】
なお、液晶ライトバルブにおける混色の発生や光利用効率の低下を容認できれば、第１実施形態のプロジェクタのように、４種類の光を独立に変調できる空間光分離型の透過型液晶ライトバルブを一つ用いて構成することもでき、その場合には光学系の小型化、簡素化を実現できる。
【００９０】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態では、色光を青色光、緑色光、赤色光と想定したが、必ずしもこれら３色に限るものではなく、アプリケーションによって様々な変更が考えられ、例えば４色以上の色光や、逆に２色あるいは単色の色光を用いる構成としてもよい。また、上記実施形態で例示した各種構成例の詳細部分は上記の例に限るものではなく、適宜変更が可能である。例えば、光源の射出側に光強度均一化手段としてロッドインテグレータやレンズアレイインテグレータを配置しても良い。さらに、上記実施形態では、光変調素子として空間光分離型の透過型液晶ライトバルブを使用した場合について説明してきたが、それに代えて、空間光分離型の反射型液晶ライトバルブを用いることもでき、同様の機能と効果を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の第１実施形態のプロジェクタの概略構成図である。
【図２】同プロジェクタのダイクロイックミラーの分光特性を示す図である。
【図３】同プロジェクタで用いる液晶ライトバルブの構造断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態のプロジェクタの概略構成図である。
【図５】同プロジェクタのダイクロイックミラーの分光特性を示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態のプロジェクタの概略構成図である。
【図７】同プロジェクタのダイクロイックミラーおよびダイクロイックプリズムの分光特性を示す図である。
【図８】本発明の第４実施形態のプロジェクタの概略構成図である。
【図９】同プロジェクタのダイクロイックミラーおよびダイクロイックプリズムの分光特性を示す図である。
【図１０】本発明の第５実施形態のプロジェクタの概略構成図である。
【図１１】同プロジェクタのダイクロイックミラーおよびダイクロイックプリズムの分光特性を示す図である。
【図１２】本発明の第６実施形態のプロジェクタの概略構成図である。
【図１３】本発明の第７実施形態のプロジェクタの概略構成図である。
【図１４】本発明の第８実施形態のプロジェクタの概略構成図である。
【符号の説明】
【００９２】
１，３１，４１，５１，６３，７１，８１，９１…プロジェクタ、２…光源、４…ダイクロイックミラーアセンブリ（空間的光分離手段、反射素子）、６，５４，５６…液晶ライトバルブ（光変調素子）、７…投写レンズ（投写手段）、３７…ダイクロイックミラー（光源光合成手段）、４２，５２，６４…ダイクロイックミラー（第１空間的光分離手段）、４３，５３，５５，６５…ダイクロイックミラーアセンブリ（第２空間的光分離手段）、４４…可視光用液晶ライトバルブ（可視光用光変調素子）、４９，６６…赤外光用液晶ライトバルブ（赤外光用光変調素子）、５０，６１，６９…ダイクロイックプリズム（変調光合成手段）。
【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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