(57)【要約】【課題】光の利用効率を高く維持しつつ多灯化による投写画像の高輝度化を効果的に図り得る照明装置およびそれを内蔵した投写型映像表示装置を提供する。【解決手段】ミラー１１１〜１１４によって反射された後のランプ１０１〜１０４からの光の進行方向に垂直な面内（図２のＸ−Ｚ平面）において相対的に光量分布が小さい領域にランプ１０５の光軸中心が配置される。ミラー１１１〜１１４には、ランプ１０５からの光の通過位置に切欠きが形成されている。【選択図】図２
2008287209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１光源から構成される第１光源ユニットと、
前記第１光源から出射されるそれぞれの光を同一方向に導く第１反射ユニットと、
少なくとも一つの第２光源を有するとともに、前記第１反射ユニットによって反射された後の前記第１光源ユニットからの光の進行方向に垂直な面内において相対的に光量分布が小さい領域に前記第２光源の光軸中心が配置されるよう構成された第２光源ユニットと、
を有することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置において、
前記複数の第１光源は、その光軸が互いに平行となるよう配置されている、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項２に記載の照明装置において、
前記第２光源は、その光軸が前記第１光源の光軸に対し平行となるよう配置され、
前記第２光源からの光を前記反射ユニットにて反射された後の前記第１光源ユニットからの光と同一方向に導く第２反射ユニットをさらに有する、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか一項に記載の照明装置おいて、
前記第２光源ユニットは、前記第１反射ユニットによって反射された後の前記第１光源ユニットからの光の進行方向に対して前記第１光源ユニットよりも奥側に配置され、
前記第１反射ユニットは、前記第２光源ユニットからの光の通過位置に切欠きまたは透明部が形成されている、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか一項に記載の照明装置において、
前記第２光源の光軸上に少なくとも一つのレンズ素子が配置されている、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項６】
４つの第１光源から構成される第１光源ユニットと、
前記第１光源から出射されるそれぞれの光を同一方向に導くミラー面を備えるとともに前記ミラー面によって反射された後の前記第１光源ユニットからの光の進行方向に垂直な面内において所定の方形形状の頂点位置に前記４つの光源の光軸中心が位置するように配置される第１反射ユニットと、
前記方形形状の中心位置に光軸中心が位置するように配置される第２光源と、
を有することを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項６に記載の照明装置において、
前記第２光源は、前記第１反射ユニットによって反射された後の前記第１光源ユニットからの光の進行方向に対して前記第１光源ユニットよりも奥側に配置され、
前記第１反射ユニットは、前記第２光源ユニットからの光の通過位置に切欠きまたは透明部が形成されている、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項８】
請求項１ないし７の何れか一項に記載の照明装置を搭載した投写型映像表示装置。
【請求項９】
請求項８に記載の投写型映像表示装置において、
赤色用の映像信号に基づいて光を変調するＲ用光変調素子と、
緑色用の映像信号に基づいて光を変調するＧ用光変調素子と、
青色用の映像信号に基づいて光を変調するＢ用光変調素子と、
前記照明装置から発せられる光のうち赤色波長帯、緑色波長帯および青色波長帯の光をそれぞれ前記Ｒ用光変調素子、前記Ｇ用光変調素子および前記Ｂ用光変調素子に導く導光光学系と、
前記各光変調素子によって変調された前記各波長帯の光を合成して映像光を生成する光合成素子と、
前記照明装置から発せられる光のうち前記各波長帯以外の第４の波長帯の光を前記映像光に重畳する光重畳手段と、
前記第４の波長帯の光を変調する第４光変調素子と、
を有することを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の投写型映像表示装置において、
前記照明装置から発せられる光を色成分光に分離して対応する光変調素子に導く導光光学系と、
前記導光光学系に配されるとともに前記色成分光のうち単色の色純度が高い第１の波長帯以外の第２の波長帯の光に作用して前記光変調素子に対する当該第２の波長帯の光の入射光量を調節する光量調節手段と、
を有することを特徴とする投写型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置および投写型映像表示装置に関し、特に、複数の光源を有する照明装置および投写型映像表示装置に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の大画面化に伴い、投写型映像表示装置（以下、「プロジェクタ」という）では、照明光の高輝度化が課題となっている。高輝度化を実現する手法の一つとして、照明装置の多灯化が考えられる。たとえば、以下の特許文献１、２では、発光源として４つのランプを用いた４灯式の照明装置が記載されている。
【０００３】
４灯式の照明装置では、たとえば、図３０（ａ）（ｂ）に示すように、４つのランプ１〜４と共に、各ランプからの光を同一方向に反射するミラー１〜４が配される。ランプ１〜４から出射された光は、それぞれ、ランプ光軸に対し４５度傾けて配置されたミラー１〜４によって、照明装置としての光軸に平行となるよう反射される。なお、同図（ｂ）において、各ミラー上に示された丸囲みのハッチは、各ミラーによって反射された光の光量分布を、便宜上、２段階に分けて示したもので、ハッチが黒に近いほど光量が大きいことを示している。
【０００４】
この構成において、各ランプからの光を最も多く照明装置として出射するには、同図（ａ）（ｂ）に示す如く、照明系の光軸に垂直な面内（同図（ｂ）における紙面に平行な面内）において、各ランプからの光の間に互いに物理的損失がないように、各々のランプとミラーを配置する必要がある。その一方、投写レンズにおける光の取り込み量を考慮すると、照明光はより低分散角に集中していることが好ましく、よって、同図（ｃ）（ｄ）に示す如く、照明装置の光軸付近の光量が大きくなるよう、各ランプからの光を、照明装置の光軸方向に接近させるようにするのが好ましい。
【０００５】
しかし、このように各ランプからの光を照明装置の光軸方向に接近させると、各ランプからの光のうち対応するミラーによって反射されない部分が増加し、光の利用効率が低下するとの問題が生じる。
【０００６】
なお、照明光の光量増加は、ランプの数を増加させる（多灯化）ことにより実現できる。しかし、単純に多数のランプを並べて多灯化を進めると、それに伴って照明装置から出射する光（照射領域）の面積が増大するため、Etendue理論から、以下のとおり、光の利用効率が低下する。
【０００７】
Etendue理論における値（Etendue値）は、光束の広がり角（立体角）と有効光束面積の積により求められる。図３１（ａ）において、光が地点Ａから地点Ｂへと進む場合、地点Ａにおける光束の有効面積をＳ、地点Ａにおける光の広がり角をθとすると、Etendue値（E）は、次式（１）によって算出される。
Ｅ＝２πＳ（１−cosθ）  …（１）
【０００８】
なお、式（１）中、２π（１−cosθ）が光束の立体角である。このEtendue値（E）は、同図（ｂ）に示すように光が収束する場合にも同様に算出される。
【０００９】
理想光学系においてEtendue値は保存されるが、実光学系では、光が進むにつれてEtendue値は増大する。液晶パネルを用いたプロジェクタでは、照明装置におけるEtendue値がパネル面におけるEtendue値よりも小さければ、照明装置からの全ての光をパネル面に導くことができ、他方、照明装置におけるEtendue値がパネル面におけるEtendue値よりも大きくなるほど、照明装置からの光の利用効率が低くなる。
【００１０】
パネル面の面積および光の取り込み角が一定の場合、照明装置における光束の面積が増加すると、それに応じて照明装置におけるEtendue値が増加し、パネル面における光の利用効率（取り込み量）が減少する。つまり、液晶パネルに対する有効分散角よりも大きな分散角にて入射する光を液晶パネルに取り込めなくなる。
【００１１】
このように、照明装置における光束面積が増加すると、これに伴ってパネル上における光の利用効率が低下する。よって、多灯化をさらに進めて照明光の光量を増加させても、それにより照明装置の光束面積が増加すると、光量増加した照明光をパネルに有効に取り込めず、投写画像の輝度増加を効果的に図ることができない。
【００１２】
なお、照明光束の面積が大きくなると、その分、パネル入射時における照明光の収束角が大きくなるため、上述の光の利用効率の問題の他に、投写画像におけるコントラスト低下の問題が発生する。この点からも、照明光束の面積拡大には一定の規制が課される必要がある。
【００１３】
なお、以下の特許文献３には２灯式の照明装置が記載されている。また、以下の引用文献４には反射手段として三角柱アレイを用いた２灯式の照明装置が記載されている。さらに、以下の特許文献５には、複数の固体光源（半導体レーザ）を用いた照明装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−９０８７７号公報
【特許文献２】特開平８−３６１８０号公報
【特許文献３】特開平６−２４２３９７号公報
【特許文献４】特開２００１−１６６２７４号公報
【特許文献５】特開２００６−９３５８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、光の利用効率を高く維持しつつ多灯化による投写画像の高輝度化を効果的に図り得る照明装置およびそれを内蔵した投写型映像表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題に鑑み本発明は、以下の特徴を有する。
【００１６】
第１の発明に係る照明装置は、複数の第１光源から構成される第１光源ユニットと、前記第１光源から出射されるそれぞれの光を同一方向に導く第１反射ユニットと、少なくとも一つの第２光源を有するとともに、前記第１反射ユニットによって反射された後の前記第１光源ユニットからの光の進行方向に垂直な面内において相対的に光量分布が小さい領域に前記第２光源の光軸中心が配置されるよう構成された第２光源ユニットとを有することを特徴とする。
【００１７】
この照明装置によれば、第１反射ユニットによって反射された後の第１光源ユニットからの光の進行方向に垂直な面内において相対的に光量分布が小さい領域に第２光源の光軸中心が配置されるため、照射光束の面積増加を抑制しつつ第２光源の追加による光量増加を実現できる。よって、この照明装置を投写型映像表示装置に搭載する場合には、パネルに対する光の取り込み効率を維持しつつ照明装置からの光の光量を高めることができ、投写画像の高輝度化を効果的に達成することができる。
【００１８】
第２の発明に係る照明装置は、４つの第１光源から構成される第１光源ユニットと、前記第１光源から出射されるそれぞれの光を同一方向に導くミラー面を備えるとともに前記ミラー面によって反射された後の前記第１光源ユニットからの光の進行方向に垂直な面内において所定の方形形状の頂点位置に前記４つの光源の光軸中心が位置するように配置される第１反射ユニットと、前記方形形状の中心位置に光軸中心が位置するように配置される第２光源とを有することを特徴とする。
【００１９】
この照明装置によれば、第１反射ユニットによって反射された後の第１光源ユニットからの光の進行方向に垂直な面内において相対的に光量分布が小さい領域に第２光源の光軸中心が配置されるため、照射光束の面積増加を抑制しつつ第２光源の追加による光量増加を実現できる。よって、この照明装置を投写型映像表示装置に搭載する場合には、パネルに対する光の取り込み効率を維持しつつ照射装置からの光の光量を高めることができ、投写画像の高輝度化を効果的に達成することができる。
【００２０】
より詳細には、４つの第１光源のみでは光量を十分に確保できなかった方形形状の中心位置、すなわち、照射光束の中心位置に、第２光源からの光が導かれるため、照射光束中央部分の光量を効果的に高めることができる。このため、照明光をより低分散角に集中させることができ、投写レンズに対する光の取り込み量を高めることができる。
【００２１】
第１および第２の発明の他の特徴は、特許請求の範囲の対応する請求項に記載のとおりである。他の特徴による効果は、以下の実施の形態の記載を読むことにより明確に理解されよう。
【００２２】
第３の発明は、上記第１および第２の発明に係る照明装置を搭載した投写型映像表示装置である。第３の発明に係る投写型映像表示装置では、第１および第２の発明に係る照明装置による効果が奏される。
【００２３】
ここで、第３の発明に係る投写型映像表示装置は、赤色用の映像信号に基づいて光を変調するＲ用光変調素子と、緑色用の映像信号に基づいて光を変調するＧ用光変調素子と、青色用の映像信号に基づいて光を変調するＢ用光変調素子と、前記照明装置から発せられる光のうち赤色波長帯、緑色波長帯および青色波長帯の光をそれぞれ前記Ｒ用光変調素子、前記Ｇ用光変調素子および前記Ｂ用光変調素子に導く導光光学系と、前記各光変調素子によって変調された前記各波長帯の光を合成して映像光を生成する光合成素子と、前記照明装置から発せられる光のうち前記各波長帯以外の第４の波長帯の光を前記映像光に重畳する光重畳手段と、前記第４の波長帯の光を変調する第４光変調素子とを有するよう構成することができる。こうすると、第４の波長帯が映像光に重畳されるため、投写画像のさらなる高輝度化を図ることができる。また、第４光変調素子にて第４の波長帯の光を変調することにより、投写画像の色再現範囲を調整することができる。
【００２４】
また、第３の発明に係る投写型映像表示装置は、前記照明装置から発せられる光を色成分光に分離して対応する光変調素子に導く導光光学系と、前記導光光学系に配されるとともに前記色成分光のうち単色の色純度が高い第１の波長帯以外の第２の波長帯の光に作用して前記光変調素子に対する当該第２の波長帯の光の入射光量を調節する光量調節手段とを有するよう構成することもできる。こうすると、光変調素子に対する第２の波長帯の光の入射光量を調節することにより、投写画像の輝度および色再現範囲を適宜調節することができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上のとおり、本発明によれば、光の利用効率を高く維持しつつ多灯化による投写画像の高輝度化を効果的に図り得る照明装置およびそれを内蔵した投写型映像表示装置を提供することができる。
【００２６】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
（５灯式の構成）
【実施例１】
【００２８】
本実施例は、本発明に係る照明装置をプロジェクタに適用したものである。
【００２９】
図１に、実施例１に係るプロジェクタの光学系を示す。図において、１０は、５つのランプ１０１〜１０５を有する照明装置である。ランプ１０１〜１０５は、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等からなっている。ランプ１０１〜１０５からの光は、リフレクタの作用により略平行光となって出射される。照明装置１０の構成は、追って、図２を参照して説明する。
【００３０】
照明装置１０からの光は、インテグレータ１１を介して、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）アレイ１２およびコンデンサレンズ１３に入射される。インテグレータ１１は、蝿の目状のレンズ群からなる第１および第２のインテグレータレンズを備え、液晶パネル１８、２４、３３に入射する際の光量分布が均一となるよう、照明装置１０から入射される光にレンズ作用を付与する。ＰＢＳアレイ１２は、複数のＰＢＳと１／２波長板がアレイ状に配列されたものであり、インテグレータ１１から入射された光の偏光方向を一方向に揃える。コンデンサレンズ１３は、ＰＢＳアレイ１３から入射された光に集光作用を付与する。コンデンサレンズ１３を透過した光は、ダイクロイックミラー１４に入射する。
【００３１】
ダイクロイックミラー１４は、コンデンサレンズ１３から入射された光のうち、赤色波長帯の光（以下、「Ｒ光」という）のみを透過し、青色波長帯の光（以下、「Ｂ光」という）と緑色波長帯の光（以下、「Ｇ光」という）を反射する。ダイクロイックミラー１４を透過したＲ光は、ミラー１５よって反射されコンデンサレンズ１６に入射される。
【００３２】
コンデンサレンズ１６は、Ｒ光が略平行光で液晶パネル１８に入射するよう、Ｒ光にレンズ作用を付与する。コンデンサレンズ１６を透過したＲ光は、入射側偏光板１７を介して液晶パネル１８に入射される。液晶パネル１８は、赤色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＲ光を変調する。液晶パネル１８によって変調されたＲ光は、出射側偏光板１９を介して、ダイクロイックプリズム２０に入射される。
【００３３】
ダイクロイックミラー１４によって反射された光のうちＧ光は、ダイクロイックミラー２１によって反射され、コンデンサレンズ２２に入射される。コンデンサレンズ２２は、Ｇ光が略平行光で液晶パネル２４に入射するよう、Ｇ光にレンズ作用を付与する。コンデンサレンズ２２を透過したＧ光は、入射側偏光板２３を介して液晶パネル２４に入射される。液晶パネル２４は、緑色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＧ光を変調する。液晶パネル２４によって変調されたＧ光は、出射側偏光板２５を介して、ダイクロイックプリズム２０に入射される。
【００３４】
ダイクロイックミラー２１を透過したＢ光は、コンデンサレンズ２６に入射される。コンデンサレンズ２６は、Ｂ光が略平行光で液晶パネル３３に入射するよう、Ｂ光にレンズ作用を付与する。コンデンサレンズ２６を透過したＢ光は、光路長調整用のリレーレンズ２７、２９、３１と２つのミラー２８、３０からなる光路を進み、入射側偏光板３２を介して液晶パネル３３に入射される。液晶パネル３３は、青色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＢ光を変調する。液晶パネル３３によって変調されたＢ光は、出射側偏光板３４を介して、ダイクロイックプリズム２０に入射される。
【００３５】
ダイクロイックプリズム２０は、液晶パネル１８、２４、３３によって変調されたＲ光、Ｇ光およびＢ光を色合成し、投写レンズ３５へと入射させる。投写レンズ３５は、投写光を被投写面上に結像させるためのレンズ群と、これらレンズ群の一部を光軸方向に変位させて投写画像のズーム状態およびフォーカス状態を調整するためのアクチュエータを備えている。ダイクロイックプリズム２０によって色合成されたカラー映像光は、投写レンズ３５によって、スクリーン上に拡大投写される。
【００３６】
次に、図２を参照して、照明装置１０の構成を説明する。同図（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、照明装置１０の上面図および正面図である。なお、同図（ｂ）には、ランプ１０５を透視できるよう、ミラー１１１〜１１４が破線で示されている。
【００３７】
図示の如く、照明装置１０は、５つのランプ１０１〜１０５と、４つのミラー１１１〜１１４から構成されている。このうち、ランプ１０１〜１０４は、出射方向が同図のＸ軸方向に向くようにして配置されている。また、ランプ１０１、１０２とランプ１０３、１０４の配置位置は、同図のＺ軸方向に一定距離だけずれている。
【００３８】
ランプ１０１〜１０４から出射された光は、それぞれ、ミラー１１１〜１１４によって同一方向（Ｙ軸方向）に反射される。ミラー１１１〜１１４は、方形形状の一つの頂角が切り欠かれた形状（５角形）を有しており、同図（ｂ）に示すように、その切欠き位置が照明装置１０の光軸中心位置に位置づけられるようにして配置されている。この切欠き位置を光が通過するよう、ランプ１０５が配置されている。ランプ１０５の出射方向は、ランプ１０１〜１０４の出射方向に直交する方向（Ｙ軸方向）である。
【００３９】
ランプ１０１〜１０４の光軸は、ミラー１１１〜１１４にて９０°折り曲げられる。折り曲げられた後のランプ１０１〜１０４の光軸（以下、「照射光軸」という）は、たとえば、方形形状の頂点位置に位置付けられる。この方形形状の中心（照明装置１０の光軸中心）を光軸が貫くようにしてランプ１０５が配置されている。
【００４０】
ランプ１０１〜１０４の照射光軸が照明装置１０の光軸中心に近づくほど、光軸中心近傍の光量が増加し、投写レンズ３５に対する光の取り込み量が増加する。しかし、その反面、ランプ１０１〜１０４の照射光軸を照明装置１０の光軸中心に接近させると、ランプ１０１〜１０４からの光のうちミラー１１１〜１１４の切欠き部分に入射する光の光量が増加し、ランプ１０１〜１０４のからの光の利用効率が低下する。つまり、ランプ１０１〜１０４の照射光軸を照明装置１０の光軸中心に接近させる際の、投写レンズ３５に対する光の取り込み量とランプ１０１〜１０４のからの光の利用効率の間には、トレードオフの関係がある。ランプ１０１〜１０４とミラー１１１〜１１４は、かかるトレードオフの関係を考慮して最適な位置に配置される。
【００４１】
図３は、ミラー１１１〜１１４の変更例を説明する図である。上記で説明したミラー１１１〜１１４の構成は、同図（ａ）に示されている。なお、同図には、便宜上、各ミラーの間に隙間が存在しているが、実際には、各ミラーは隙間なく配されている。この点は、他の図面においても同様である。
【００４２】
同図（ｂ）に示す変更例では、ミラー１１１〜１１４の切欠きが円弧状となっている。この変更例では、ランプ１０５からの光がミラー１１１〜１１４によって遮られる割合が低下するため、ランプ１０５からの光の利用効率を高めることができる。
【００４３】
同図（ｃ）の変更例は、切欠きに代えて、ミラー１１１〜１１４に光透過部１１１ａ〜１１４ａが形成されている。この変更例では、ミラー１１１〜１１４は方形形状となっており、同図（ａ）の切欠きに対応する部分が、ミラー面のない光透過部１１１ａ〜１１４ａとなっている。
【００４４】
同図（ｄ）の変更例は、さらに、光透過部１１１ａ〜１１４ａを扇形状としたものである。こうすると、同図（ｂ）の場合と同様、ランプ１０５からの光の利用効率を高めることができる。
【００４５】
次に、図４を参照して、照明装置１０の点灯制御について説明する。
【００４６】
図４は、ミラー１１１〜１１４の部分を照射装置１０の正面から見た図である。ミラー１１１〜１１４の各ミラー領域には、便宜上、これらミラー１１１〜１１４における反射光のうち、光強度の低い外周領域と光強度の高い内周領域が２つの円形領域に区分されて示されている。また、中央の切欠き領域も、ランプ１０５からの光のうち、光強度の低い外側の領域と光強度の高い内周領域が方形領域と円形領域に区分されて示されている。ランプ発光時における各領域の光量は、ハッチが黒に近いほど光量が高い。ランプ非発光時には、各領域にハッチは付されず白色となっている。
【００４７】
５つのランプ１０１〜１０５を全て点灯させた場合（同図（ｅ）参照）に比べ、中央以外の何れか一灯のみを消灯した場合には、液晶パネル１８、２４、３３上において光量ムラが生じる惧れがある。したがって、点灯制御の際には、中央以外の何れか一灯のみを消灯する制御は行われず、全点灯しない場合には、同図（ａ）ないし（ｄ）の何れかの点灯パターンが用いられる。
【００４８】
プロジェクタが常時点灯の用途で使用される場合には、たとえば、ユーザが投写画像を注視しない待機モードでは中央のランプ１０５のみを点灯させ（同図（ａ）参照）、通常使用時には、対角２灯点灯（同図（ｂ）参照）、対角３灯点灯（同図（ｃ）参照）、周囲４灯点灯（同図（ｄ）参照）または全点灯（同図（ｅ）参照）の何れかの点灯状態にてランプ１１１〜１１５を点灯させる。この場合、たとえば、中央１灯点灯と対角２灯点灯を待機モードと通常使用モードにおいて交互に切り替えるようにすると、一つのランプが各モードに渡って点灯され続ける状況を回避でき、照明装置１０の寿命を長くすることができる。
【００４９】
この他、本実施例における照明装置１０をハイブリッド照明系に変更することもできる。図５（ａ）は、ランプ１０５をレーザ光源等の固体光源に置き換えた場合の構成例（上面図）である。なお、ミラー１１１〜１１４は、図３（ａ）〜（ｄ）のうち何れかの構成が用いられる。
【００５０】
図５（ａ）の構成例では、ランプ１０５を固体光源１２１に置き換えることにより、色純度の高い照明光を得ることができる。たとえば、ランプ１０１〜１０４の発光スペクトルが短波長側にシフトとしている場合には、赤色波長帯の光を出射する固体光源１２１を配置することにより、照明光の赤色純度を高めることができる。
【００５１】
なお、ハイブリッド照明系においては、図５（ｂ）に示すように、ランプ１０１〜１０４の方を固体光源１３１〜１３４に置き換える構成もとられ得る。この場合、固体光源１３１〜１３４の光量をランプ１０５の光量にて補うことができ、高い光量の照明光を得ることができる。
【００５２】
図５（ａ）および（ｂ）の構成において、固体光源１２１は一つである必要はなく、光量を確保等のために、適宜、２つ以上の固体光源を組み合わせるようにすることもできる。
【００５３】
図６は、ランプの出力を変えた場合の構成例を示す図である。この構成例では、中央のランプ１０５が、低出力のランプ１４５に置き換えられている。この場合、ランプ１４５からの出射光の口径を小さくでき、その分、ランプ１０１〜１０４からの光の利用効率を高めることができる。
【００５４】
また、図７に示す如く、中央のランプ１０５を、高出力のランプ１５５に置き換えることもできる。この場合には、照明装置１０の光軸中心近傍の光量を高めることができ、投写レンズ３５に対する光の取り込み量を高めることができる。
【００５５】
以上、本実施例によれば、ミラー１１１〜１１４によって反射された後のランプ１０１〜１０４からの光の進行方向に垂直な面内（図２のＸ−Ｚ平面）において相対的に光量分布が小さい領域にランプ１０５の光軸中心が配置されるため、照射光束の面積増加を抑制しつつランプ１０５の追加による光量増加を実現できる。よって、図１に示すプロジェクタでは、液晶パネル１８、２４、３３に対する光の取り込み効率を維持しつつ照射装置１０からの光の光量を高めることができ、投写画像の高輝度化を効果的に達成することができる。
【００５６】
本実施例では、４つのランプ１０１〜１０４のみでは光量を十分に確保できなかった照射光束の中心位置に、ランプ１０５からの光が導かれるため、照射光束中央部分の光量を効果的に高めることができる。このため、照明光をより低分散角に集中させることができ、投写レンズ１０５に対する光の取り込み量を高めることができる。これにより投写画像の高輝度化を効果的に達成することができる。
【００５７】
また、本実施例では、４つのランプ１０１〜１０４のみを配する場合と照射光束の面積が変わらないため、液晶パネル１８、２４、３３へ入射する際の光の収束角が大きくなることはなく、よって、４つのランプ１０１〜１０４のみを配する場合に比べて投写画像のコントラストが劣化することもない。
【００５８】
このように、本実施例によれば、光の利用効率を維持しつつランプの追加による投写画像の高輝度化を効果的に図ることができ、同時に、投写画像におけるコントラストの劣化も抑制することができる。
【実施例２】
【００５９】
上記実施例１では、ランプ１０５の光軸がランプ１０１〜１０４の光軸に対し直交するようにしてランプ１０１〜１０５が配置された。しかし、このように各ランプの光軸が互いに平行でない場合には、照明装置１０の配置パターンが制限され、同時に、プロジェクタの使用形態も制限されるとの課題が生じる。
【００６０】
たとえば、上記実施例１の構成において、図２のＸ−Ｚ平面が地面と平行になるように照明装置１０が配置されると、ランプ１０５が地面に対して鉛直方向を向くこととなり、ランプ１０５の寿命が著しく低下する。よって、上記実施例１の構成では、照明装置１０をこのように配置できず、その分、プロジェクタの使用形態が制限される。
【００６１】
本実施例は、光軸が全て平行となるようにランプ１０１〜１０５を配置し、これにより、上記課題を解決するものである。
【００６２】
図８は、本実施例に係る照明装置１０の構成例を示す図である。なお、同図（ｂ）には、便宜上、ミラー１１１〜１１５の構成のみが示され、ランプ１０１〜１０５は図示省略されている。
【００６３】
図示の如く、ランプ１０１〜１０５は、全て、出射方向が同図のＸ軸方向に向くようにして配置されている。上記実施例１と同様、ランプ１０１、１０２とランプ１０３、１０４の配置位置は、同図のＺ軸方向に一定距離だけずれている。
【００６４】
ランプ１０１〜１０５から出射された光は、それぞれ、ミラー１１１〜１１５によって同一方向（Ｙ軸方向）に反射される。ミラー１１１〜１１４は、上記実施例１と同様、方形形状の一つの頂角が切り欠かれた形状（５角形）を有しており、同図（ｂ）に示すように、その切欠き位置が照明装置１０の光軸中心位置に位置づけられるようにして配置されている。この切欠き位置を、ランプ１０５からの光の反射光が通過するよう、ミラー１１５が配置されている。
【００６５】
ランプ１０１〜１０４の光軸は、ミラー１１１〜１１４にて９０°折り曲げられる。折り曲げられた後のランプ１０１〜１０４の光軸は、上記実施例１と同様、たとえば、方形形状の頂点位置に位置付けられる。この方形形状の中心（照明装置１０の光軸中心）をランプ１０５の光軸が貫くようにして、ミラー１１５が配置されている。
【００６６】
図９は、本実施例に係る照明装置１０の他の構成例を示す図である。図８（ｂ）と同様、図９（ｂ）には、便宜上、ミラー１１１〜１１５の構成のみが示され、ランプ１０１〜１０５は図示省略されている。
【００６７】
図８の場合と異なり、図９の構成例では、ランプ１０５とミラー１１５が、ランプ１０１〜１０４とミラー１１１〜１１４の前段側に配されている。この構成例では、ミラー１１１〜１１４が必ずしも図８の場合のような形状（５角形）を有する必要はなく、単なる方形形状であっても良い。この場合、ミラー１０１〜１０４にて反射された光のうち照明装置１０の光軸中心近傍の光は、ミラー１１５のミラー部１１５ａによって遮られる。照明装置１０の光軸中心近傍には、ミラー部１１５ａによって反射されたランプ１０５の光が導かれる。なお、ミラー１１５には、中央にミラー部１１５ａが形成されており、ミラー部１１５ａの外側は透明となっている。
【００６８】
本実施例によれば、光軸が全て平行となるようにランプ１０１〜１０５が配置されているため、Ｘ−Ｚ平面（図８または図９参照）が地面と平行になるように照明装置１０が配置されても、ランプ１０１〜１０５の何れかが地面に対して鉛直方向を向くことはない。よって、上記実施例１の構成に比べ、照明装置１０の配置パターンを増やすことができ、その分、プロジェクタの使用形態を広げることができる。
【実施例３】
【００６９】
上記実施例１、２では、出射方向が反対となるように、ランプ１０１、１０３とランプ１０２、１０４が配置されていたが、本実施例では、出射方向が同じになるように、ランプ１０１〜１０４が配置されている。
【００７０】
図１０は、本実施例に係る照明装置１０の構成例を示す図である。なお、同図（ｂ）には、照明装置１０の左側面図が示されており、また、ランプ１０１〜１０４を透視できるよう、ミラー１１６が破線で示されている。
【００７１】
図示の如く、ランプ１０１〜１０４は、全て同じ方向（Ｘ軸方向）を向くようにして同一平面（Ｙ−Ｚ平面）上に配置されている。ランプ１０１〜１０４から出射された光は、一つのミラー１１６によって同一方向（Ｙ軸方向）に反射される。ミラー１１６の中央には方形状の透明領域（非ミラー領域）１１６ａが形成されており、この透明領域１１６ａを光が通過するようランプ１０５が配置されている。なお、ランプ１０５の出射方向は、ランプ１０１〜１０４の出射方向に直交する方向（Ｙ軸方向）である。
【００７２】
図１１は、本実施例に係る照明装置１０の他の構成例を示す図である。図１０（ｂ）と同様、図１１（ｂ）には、照明装置１０の左側面図が示されており、また、ランプ１０１〜１０４を透視できるよう、ミラー１１６、１１７が破線で示されている。
【００７３】
図１０の場合と異なり、図１１の構成例では、ランプ１０５とミラー１１７が、ランプ１０１〜１０４とミラー１１６の前段側に配されている。また、ミラー１１６の中央部には透明領域１１６ａが形成されず、ミラー１１６は全面がミラー面となっている。
【００７４】
この場合、ミラー１１６にて反射された光のうち照明装置１０の光軸中心近傍の光は、ミラー１１７のミラー部１１７ａによって遮られる。照明装置１０の光軸中心近傍には、ミラー部１１７ａによって反射されたランプ１０５の光が導かれる。なお、ミラー１１７には、中央にミラー部１１７ａが形成されており、ミラー部１１７ａの外側は透明となっている。
【００７５】
本実施例によれば、ランプ１０１〜１０４が全て同じ方向（Ｘ軸方向）を向くようにして同一平面（Ｙ−Ｚ平面）上に配置されているため、上記実施例１、２に比べ、Ｘ軸方向における照明装置１０の寸法を小さくすることができる。また、ランプ１０１〜１０４からの光は反射する手段として一つのミラー１１６が用いられるため、構成の簡素化と部品点数の削減が図られる。さらに、図１１の構成例では、ランプ１０１〜１０５の光軸が全て平行であるため、上記実施例２の場合と同様、照明装置１０の配置パターンないしプロジェクタの使用形態を広げることができる。
【実施例４】
【００７６】
本実施例は、ランプ１０５からの出射光が通過する光路中に１つ以上のレンズを配置し、ランプ１０５からの光の口径を狭くするものである。
【００７７】
図１２（ａ）（ｂ）は、それぞれ、本実施例に係る照明装置１０の構成例を示す図である。同図（ａ）は、実施例１に係る照明装置１０にレンズを配置する場合の構成例、同図（ｂ）は、実施例２に係る照明装置１０にレンズを配置する場合の構成例である。
【００７８】
図示の如く、これらの構成例では、ランプ１０５からの出射光が通過する光路中に凸レンズ１１８ａと凹レンズ１１８ｂが配置されている。ランプ１０５からの光は、凸レンズ１１８ａによって口径が絞られ、さらに、凹レンズ１１８ｂによって略平行光に戻される。
【００７９】
これらの構成例によれば、凸レンズ１１８ａと凹レンズ１１８ｂによってランプ１０５からの光の口径が絞られるため、ミラー１１１〜１１４の切欠きを小さくすることができる。よって、ランプ１０１〜１０４からの光の利用効率を高めることができる。
【００８０】
（Ｎ灯式の構成）
上記各実施例では、照明装置１０内に５つのランプ１０１〜１０５が配されていたが、ランプの個数は５つに限るものではなく、これ以外の個数のランプを照明装置１０内に配することもできる。ただし、ランプの個数を増やすと、その分、照明光の光量を高めることができるが、その一方で、部品点数ないしコストの上昇を招き、さらには、ランプとミラーの配置の問題や、照明装置の大型化といった課題が浮上する。また、ランプの個数を削減すると、その分、部品点数ないしコストを削減でき、照明装置の小型化を図ることができるが、その一方で、照明光の光量が低下するとの課題が生じる。
【００８１】
以下に、ランプの個数を変更する場合の構成例（実施例５〜７）を示す。
【実施例５】
【００８２】
本実施例では、ランプの数が５つから４つに削減されている。
【００８３】
図１３は、本実施例に係る照明装置１０の構成例を示す図である。なお、同図（ｂ）には、便宜上、ミラー２１１〜２１３の構成のみが示され、ランプ２０１〜２０４は図示省略されている。
【００８４】
図示の如く、ランプ２０１〜２０３は、出射方向が同図のＸ軸方向に向くようにして配置されている。また、ランプ２０１、２０２とランプ２０３の配置位置は、同図のＺ軸方向に一定距離だけずれている。
【００８５】
ランプ２０１〜２０３から出射された光は、それぞれ、ミラー２１１〜２１３によって同一方向（Ｙ軸方向）に反射される。ミラー２１１、２１２は、方形形状の一つの頂角が切り欠かれた形状（５角形）を有しており、同図（ｂ）に示すように、その切欠き位置が照明装置１０の光軸中心位置に位置づけられるようにして配置されている。この切欠き位置を光が通過するよう、ランプ２０４が配置されている。ランプ２０４の出射方向は、ランプ２０１〜２０３の出射方向に直交する方向（Ｙ軸方向）である。
【００８６】
本実施例によれば、ランプの個数が一つ削減されているため、上記実施例１に比べ、部品点数ないしコストを削減でき、照明装置の小型化を図ることができる。ただし、本実施例では、ランプの個数が削減される分だけ、上記実施例１よりも照明光の光量が低下する。
【００８７】
なお、図１３の構成例では、ランプ２０４の光軸がランプ２０１〜２０３の光軸に対し直交しているが、上記実施例２の場合と同様、別途ミラーを配することにより、ランプ２０１〜２０３の光軸に対して光軸が平行となるようにランプ２０４を配置することもできる。
【実施例６】
【００８８】
本実施例では、ランプの数が５つから７つに増加している。
【００８９】
図１４は、本実施例に係る照明装置１０の構成例を示す図である。なお、同図（ｂ）には、便宜上、ミラー３１１〜３１６の構成のみが示され、ランプ３０１〜３０７は図示省略されている。
【００９０】
図示の如く、ランプ３０１〜３０６は、出射方向が同図のＸ軸方向に向くようにして配置されている。また、ランプ３０１、３０２と、ランプ３０３、３０４と、ランプ３０５、３０６の配置位置は、同図のＺ軸方向に一定距離だけずれている。
【００９１】
ランプ３０１〜３０６から出射された光は、それぞれ、ミラー３１１〜３１６によって同一方向（Ｙ軸方向）に反射される。ミラー３１１、３１２、３１５、３１６は、方形形状の一つの頂角が切り欠かれた形状（５角形）を有しており、同図（ｂ）に示すように、その切欠き位置が照明装置１０の光軸中心位置に位置づけられるようにして配置されている。この切欠き位置を光が通過するよう、ランプ３０７が配置されている。ランプ３０７の出射方向は、ランプ３０１〜３０６の出射方向に直交する方向（Ｙ軸方向）である。
【００９２】
本実施例によれば、ランプの個数が２つ増加しているため、上記実施例１に比べ、照明光の光量を高めることができる。ただし、ランプの個数とミラーの個数がそれぞれ２つずつ増加するため、その分、コストが上昇し、照明装置が大型化する。
【実施例７】
【００９３】
本実施例では、ランプの数が５つから８つに増加している。
【００９４】
図１５は、本実施例に係る照明装置１０の構成例を示す図である。なお、同図（ｂ）には、便宜上、ミラー３１１〜３１８の構成のみが示され、ランプ３０１〜３０８は図示省略されている。
【００９５】
図示の如く、ランプ３０１〜３０８は、出射方向が同図のＸ軸方向に向くようにして配置されている。ランプ３０１、３０２と、ランプ３０３、３０４と、ランプ３０５、３０６の配置位置は、同図のＺ軸方向に一定距離だけずれている。また、ランプ３０７とランプ３０８の配置位置も、他のランプに対しＺ軸方向に一定距離だけずれている。
【００９６】
ランプ３０１〜３０８から出射された光は、それぞれ、ミラー３１１〜３１８によって同一方向（Ｙ軸方向）に反射される。ミラー３１１、３１２、３１５、３１６は、方形形状の一つの頂角が切り欠かれた形状（５角形）を有しており、ミラー３１３、３１４は、方形形状の２つの頂角が切り欠かれた形状（５角形）を有している。これらミラーは、同図（ｂ）に示す如く、その切欠き位置が互いに対向するようにして配置されている。この切欠き位置を、それぞれ、ランプ３０８、３０７からの光の反射光が通過するよう、ミラー３１７、３１８が配置されている。
【００９７】
本実施例によれば、ランプの個数が２つ増加しているため、上記実施例１、２に比べ、照明光の光量を高めることができる。ただし、ランプの個数とミラーの個数が増加するため、その分、コストが上昇し、照明装置が大型化する。なお、図１５の構成例では、ランプ３０１〜３０８の光軸が全て平行であるため、上記実施例２の場合と同様、照明装置１０の配置パターンないしプロジェクタの使用形態を広げることができる。
【実施例８】
【００９８】
本実施例は、ミラーの変わりにプリズムアレイを用いてランプからの光を照明系へと導くものである。なお、プリズムアレイとして、ＷＯ２００４／０８８４１３に記載のものを用いることができる。
【００９９】
図１６は、本実施例に係る照明装置１０の構成例を示す図である。図示の如く、照明装置１０は、５つのランプ４０１〜４０５と、２つのプリズムアレイ４１１、４１２から構成されている。このうち、ランプ４０１〜４０４は、プリズムアレイ４１１、４１２に対して斜め方向から光が入射するように配置されている。また、ランプ４０１、４０２とランプ４０３、４０４の配置位置は、同図のＺ軸方向に一定距離だけずれている。
【０１００】
ランプ４０１〜４０４から出射された光は、それぞれ、対応するプリズムアレイ４１１、４１２によって同一方向（Ｙ軸方向）に反射される。プリズムアレイ４１１、４１２は、方形形状の一辺の中央部が矩形状の切り欠き部４１１ａ、４１２ａを有しており、同図（ｂ）に示すように、これらの切欠き部４１１ａ、４１２ａが照明装置１０の光軸中心位置に位置づけられるようにして配置されている。これらの切欠き部４１１ａ、４１２ａを光が通過するよう、ランプ４０５が配置されている。ランプ４０５の出射方向は、ランプ４０１〜４０４の出射方向に直交する方向（Ｙ軸方向）である。
【０１０１】
図１７は、本実施例に係る照明装置１０の他の構成例を示す図である。
【０１０２】
図示の如く、照明装置１０は、６つのランプ４０１〜４０６と、２つのプリズムアレイ４３１、４３２と２つのミラー４３３、４３４から構成されている。このうち、ランプ４０１〜４０４は、プリズムアレイ４３１、４３２に対して斜め方向から光が入射するように配置されている。また、ランプ４０１、４０２と、ランプ４０３、４０４と、ランプ４０５、４０６の配置位置は、同図のＺ軸方向に一定距離だけずれている。
【０１０３】
ランプ４０１〜４０４から出射された光は、それぞれ、対応するプリズムアレイ４３１、４３２によって同一方向（Ｙ軸方向）に反射される。また、ランプ４０５、４０６から出射された光は、それぞれ、ミラー４３３、４３４によって同一方向（Ｙ軸方向）に反射される。
【０１０４】
プリズムアレイ４３１、４３２は、同図（ｂ）に示すように、Ｚ軸方向に一定距離の隙間が生じるよう配置されており、この隙間をランプ４０５、４０６からの反射光が通過するよう、ランプ４０５、４０６とミラー４３３、４３４が配置されている。
【実施例９】
【０１０５】
図１に示す構成例では、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光がそれぞれ対応する液晶パネルによって変調された後、ダイクロイックプリズム２０で合成され、投写レンズ３５によって被投写面に投写される。ここでは、黄色波長帯の光（以下、「Ｙｅ光」という）はカットされ、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光がダイクロイックプリズム２０で合成され映像光とされる。しかし、この構成例にてカットされていたＹｅ光を映像光に効果的に重畳すれば、さらなる高輝度化を図ることができる。つまり、上記実施例１ないし８に示す照明装置１０と、Ｙｅ光を映像光にさらに重畳する光学系とを組み合わせることにより、映像光の高輝度化をより一層顕著なものとすることができる。
【０１０６】
図１８は、上記ランプの光量と比視感度の一般的特性傾向を示す図である。図中、点線で区切られた波長帯は、それぞれ、Ｂ光、Ｇ光、Ｙｅ光、Ｒ光の波長帯である。また、“光源”と付記されている線図は、波長対エネルギー値の特性曲線である。
【０１０７】
図示のとおり、ランプの光量は、Ｇ光の波長帯とＹｅ光の波長帯にピークを有する。また、ランプが発する光の比視感度は、Ｇ光の波長帯でピークを有し、Ｇ光の波長帯から離れるに従って比視感度が徐々に減少する。この特性図から、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光に加えてＹｅ光を映像光に重畳することにより、投写画像の輝度を顕著に高め得ることが理解できる。
【０１０８】
以下、Ｙｅ光を映像光に重畳する場合の光学系の構成例について説明する。以下に示す構成例において、上記実施例と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【０１０９】
なお、以下の構成例では、照明装置１０として図８に示す５灯式の照明装置が用いられている。しかし、適用される照明装置は図８のものに限られるものではなく、上記実施例に示したその他の照明装置をこれに代用することも勿論可能である。なお、以下の構成例では、図８のものに比べ照明装置１０の構成に若干の改良が加えられている。
【０１１０】
＜構成例１＞
図１９に、構成例１に係るプロジェクタの構成を示す。
【０１１１】
まず、照明装置１０について説明する。上記のとおり、この構成例では、照明装置１０として図８に示す５灯式の照明装置が用いられている。ただし、ここでは、図８のものに比べ、ＵＶカットフィルタ１２１〜１２５と、アパーチャ１２６が追加されている。
【０１１２】
ＵＶカットフィルタ１２１〜１２５は、それぞれ、ランプ１０１〜１０５の出射口近傍に配され、ランプ１０１〜１０５から発せられた光に含まれる紫外光を除去する。紫外光は、映像光に重畳されない不要な光であり、また、波長が短いため光学部品に悪影響を及ぼし易い。よって、図１９の構成例では、ＵＶカットフィルタ１２１〜１２５によって不要な紫外光を除去するようにしている。
【０１１３】
アパーチャ１２６は、ランプ１０５からの光がミラー１１１、１１２、１１３、１１４の裏面に当たらないよう、ランプ１０５から発せられた光の形状を調整する。アパーチャ１２６を配さない場合、ランプ１０５からの光がミラー１１１、１１２、１１３、１１４の裏面によって反射されて何れかのランプに入射し、当該ランプの寿命低下を招く惧れがある。よって、図１９の構成例では、アパーチャ１２６によって、ミラー１１１、１１２、１１３、１１４の裏面によって反射された不要な光がランプに入射するのを防止している。なお、このようにアパーチャ１２６を配する代わりに、ミラー１１１、１１２、１１３、１１４の裏面に反射防止手段（反射防止膜、等）を配するようにしても良い。
【０１１４】
次に、インテグレータ１１から投写レンズ３５までの構成について説明する。本構成例では、図１の構成に比べ、コンデンサレンズ４１、４２と、ＵＶカットフィルタ４４と、光学補償板４６、５０、５３と、Ｙｅ重畳素子４８が追加され、ダイクロイックミラー４３と、入射側偏光板４５、４９、５２と、出射側偏光板４７、５１、５４が変更されている。
【０１１５】
ここで、ダイクロイックミラー４３は、Ｇ光とＹｅ光を反射し、且つ、Ｂ光を透過するものに変更されている。また、入射側偏光板４５、４９、５２と出射側偏光板４７、５１、５４は、それぞれ、２枚構成となっている。このように偏光板を２枚構成としたのは、偏光板の損傷を未然に防止するためである。
【０１１６】
すなわち、本実施例では、上記の如く、照明装置１０から発せられる光の光量がかなり高くなり、このため、液晶パネル１８、２４、３３の前後に配された偏光板に入射する際の光の光量も大きくなる。このように偏光板に入射する光の光量が大きいと、偏光板透過時に吸収される光の光量が大きくなり、この吸収によって大きな発熱が生じる。よって、偏光板を１枚とすると、この発熱によって偏光板に損傷が生じる惧れがある。特に、短波長のＢ光が透過する偏光板では、発熱量がかなり大きくなり、偏光板に損傷が生じる可能性が高まる。よって、これを回避するために、本構成例では、入射側偏光板４５、４９、５２と出射側偏光板４７、５１、５４をそれぞれ２枚構成とし、発熱による偏光板の損傷を未然に防止している。
【０１１７】
具体的には、入射側偏光板４５、４９、５２と出射側偏光板４７、５１、５４をそれぞれ構成する２枚の偏光板のうち、ダイクロイックプリズム２０から離れている方の偏光板にて偏光方向を粗く揃え、ダイクロイックプリズム２０に接近している方の偏光板にて偏光方向を微細に揃えるようにしている。これにより、偏光板における発熱を分散させ、偏光板の損傷が未然に防止される。
【０１１８】
この他、Ｒ光用の入射側偏光板４５とＢ光用の入射側偏光板５２には、Ｒ光とＢ光の偏光方向をそれぞれ９０度回転させる１／２波長板（図示せず）が備え付けられている。これにより、Ｒ光とＢ光は、ダイクロイックプリズム２０の反射面に対してＳ偏光で入射し、ダイクロイックプリズム２０におけるＲ光とＢ光の反射効率が高められる。なお、Ｇ光用（およびＹｅ光用）の入射側偏光板４９には、１／２波長板が配されていない。このため、Ｇ光（およびＹｅ光）は、ダイクロイックプリズム２０の反射面に対してＰ偏光で入射し、ダイクロイックプリズム２０におけるＧ光（およびＹｅ光）の透過効率が高められる。
【０１１９】
図１９の構成において、照明装置１０から発せられた光は、インテグレータ１１、ＰＢＳアレイ１２およびコンデンサレンズ１３を介してダイクロイックミラー１４に入射される。この光のうち、Ｒ光は、ダイクロイックミラー１４を透過し、Ｒ光以外の光はダイクロイックミラー１４によって反射される。ダイクロイックミラー１４を透過したＲ光は、コンデンサレンズ４１から出射側偏光板４７までの光学素子を介してダイクロイックプリズム２０に入射される。
【０１２０】
ダイクロイックミラー１４によって反射された光は、コンデンサレンズ４２を介してダイクロイックミラー４３に入射する。ダイクロイックミラー４３は、入射された光のうち、Ｂ光を透過し、Ｇ光とＹｅ光を反射する。ダイクロイックミラー４３を透過したＢ光は、コンデンサレンズ２６から出射側偏光板５４までの光学素子を介してダイクロイックプリズム２０に入射される。このとき、照明装置１０内のＵＶカットフィルタ１２１〜１２５で除去仕切れなかった紫外光がＵＶカットフィルタ４４にて除去される。
【０１２１】
ダイクロイックミラー４３によって反射されたＧ光とＹｅ光は、Ｙｅ重畳素子４８に入射する。Ｙｅ重畳素子４８は、Ｇ光とＹｅ光のうちＹｅ光のみに作用し、印加電圧に応じてＹｅ光の偏光方向を回転させる。これにより、映像光に重畳されるＹｅ光の光量が調整される。Ｙｅ重畳素子４８によるＹｅ光の重畳作用については、追って図２１を参照して説明する。
【０１２２】
Ｙｅ重畳素子４８を透過したＧ光とＹｅ光は、コンデンサレンズ２２から出射側偏光板５１までの光学素子を介してダイクロイックプリズム２０に入射される。
【０１２３】
ダイクロイックプリズム２０に入射されたＲ光、Ｇ光、Ｙｅ光およびＢ光は、ダイクロイックプリズム２０にて合成され映像光とされる。この映像光は、投写レンズ３５を介して被投写面（スクリーン面）に投写される。
【０１２４】
図２０は、本構成例を用いた場合の色再現範囲をＸＹＺ表色系にて示したものである。図示の如く、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光によって再現可能な範囲は、色素座標上、斜線で示す範囲となる。これに対し、Ｙｅ光は、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光によって再現可能な範囲よりも外の色を再現可能な光である。よって、本構成例のように、Ｙｅ光を映像光に重畳することにより、投写画像の高輝度化と同時に、色再現可能な範囲を広げることができる。
【０１２５】
次に、図２１を参照して、Ｙｅ重畳素子４８によるＹｅ光の重畳作用を説明する。同図中の両方向矢印は、Ｇ光、Ｙｅ光の偏光方向である。
【０１２６】
図２１（ａ）は、Ｙｅ重畳素子４８に電圧を印加しないときの状態を示している。この場合、Ｙｅ重畳素子４８に入射したＧ光とＹｅ光のうち、Ｙｅ光のみが、Ｙｅ重畳素子４８から偏光方向の回転作用を受け、偏光方向が９０度回転される。よって、Ｙｅ重畳素子４８を透過した後のＧ光とＹｅ光の偏光方向は、同図に示すように互いに直交するようになる。
【０１２７】
図２１（ｂ）は、Ｙｅ重畳素子４８に所定レベルの電圧を印加したときの状態を示している。この場合、Ｙｅ光は、Ｙｅ重畳素子４８によって、偏光方向がＧ光の偏光方向に整合するまで回転される。
【０１２８】
なお、Ｙｅ重畳素子４８に印加する電圧レベルを調整することにより、Ｙｅ光の回転量を任意に調整することができる。
【０１２９】
ここで、Ｙｅ重畳素子４８としては、たとえば、ノッチフィルタタイプの素子とエッジフィルタタイプの素子とが考えられる。
【０１３０】
ノッチフィルタタイプの素子は、特定波長帯域を有する光の偏光状態のみを調整することが可能である。たとえば、ノッチフィルタタイプの素子は、緑よりも長波長帯域、すなわち、黄色の波長帯域を有する光の偏光状態のみを調整する。ノッチフィルタタイプの素子を用いることによって、不要光（例えば、黄成分光）を削減することが可能である。
【０１３１】
エッジフィルタタイプの素子は、特定波長帯域を有する光の偏光状態を調整せずに、他の波長帯域を有する光の偏光状態を調整することが可能である。例えば、エッジフィルタタイプの素子は、緑の波長帯域を有する光の偏光状態を調整せずに、緑よりも長波長帯域及び短波長帯域を有する光の偏光状態を調整する。エッジフィルタタイプの素子を用いることによって、特定波長帯域を有する光（例えば、緑成分光）の色純度を高めることが可能である。
【０１３２】
本構成例では、入射側偏光板４９の透過軸の方位がＧ光の偏光方向に平行となるように調整されている。よって、図２１（ａ）に示すようにＹｅ重畳素子４８に電圧が印加されていない状態では、Ｙｅ光の偏光方向が入射側偏光板４９の透過軸の方位に対して垂直となるため、Ｇ光は入射側偏光板４９を透過するが、Ｙｅ光は入射側偏光板４９によって遮断されることとなる。
【０１３３】
これに対し、図２１（ｂ）に示すようにＹｅ重畳素子４８に所定の電圧が印加された状態では、Ｇ光とＹｅ光は、ともにその偏光方向が入射側偏光板４９の透過軸の方位に平行となり、何れも入射側偏光板４９を透過する。
【０１３４】
さらに、Ｙｅ重畳素子４８に印加される電圧を調整して入射側偏光板４９の透過軸の方位に対するＹｅ光の偏光方向の傾き角を変化させると、この傾き角に応じた光量のＹｅ光が入射側偏光板４９を透過する。
【０１３５】
このように、本構成例では、Ｙｅ重畳素子４９に対する印加電圧を制御することにより、映像光に重畳されるＹｅ光の光量を制御することができる。よって、Ｙｅ重畳素子４９に対する印加電圧を制御することにより、投写画像の輝度および色味を調整することができる。
【０１３６】
ここで、印加電圧の制御は、映像信号に応じて動的に調整するのが望ましい。たとえば、映像信号によって表現される画像の明るさに応じて映像光に重畳されるＹｅ光の光量を動的に変化させるようにすることができる。この他、再現される色味をも加味して映像光に重畳されるＹｅ光の光量を動的に変化させるようにすることもできる。
【０１３７】
以上のとおり、本構成例によれば、Ｙｅ光を映像光に重畳することにより、投写画像の高輝度化を図ることができ、同時に、色再現可能な範囲を広げることができる。また、映像光に重畳されるＹｅ光の光量を映像光に応じて動的に変化させることにより、投写画像の視覚的効果を高めることができる。
【０１３８】
＜構成例２＞
図２２に、構成例２に係るプロジェクタの構成を示す。本構成例における照明装置１０は、上記構成例１と同様である。なお、本構成例では、入射側偏光板１７、２３、３２と出射側偏光板１９、２５、３４が１枚構成にて図示されているが、これらは、上記構成例１における入射側偏光板４５、４９、５２と出射側偏光板４７、５１、５４と同様、適宜、２枚構成とされ得る。さらに、本構成例では、上記構成例１における光学補償板４６、５０、５３とＵＶカットフィルタ４４が図示省略されているが、これらは、適宜、対応する光路中に追加され得る。
【０１３９】
本構成例では、Ｙｅ光を変調して映像光に重畳するための光学系として、ダイクロイックミラー６５からリレーレンズ７４までの光学素子が配置されている。また、上記構成例１では、照明装置１０から発せられる光からＲ光を最初に分離するよう光学系が構成されていたが、本構成例では、Ｂ光を最初に分離する光学系となっている。
【０１４０】
照明装置１０から発せられた光は、インテグレータ１１、ＰＢＳアレイ１２およびコンデンサレンズ１３を介してダイクロイックミラー６１に入射される。この光のうち、Ｂ光は、ダイクロイックミラー６１を透過し、Ｂ光以外の光はダイクロイックミラー６１によって反射される。ダイクロイックミラー６１を透過したＢ光は、ミラー３０から出射側偏光板３４までの光学素子を介してダイクロイックプリズム２０に入射される。
【０１４１】
ダイクロイックミラー６１によって反射された光のうちＧ光は、ダイクロイックミラー６２にて反射され、その他の光はダイクロイックミラー６２を透過する。ダイクロイックミラー６２にて反射されたＧ光は、コンデンサレンズ２２から出射側偏光板２５までの光学素子を介してダイクロイックプリズム２０に入射される。
【０１４２】
ダイクロイックミラー６２を透過した光はコンデンサレンズ６３とリレーレンズ６４を介してダイクロイックミラー６５に入射する。ダイクロイックミラー６５は、入射された光のうちＲ光を反射し、Ｙｅ光を透過する。ダイクロイックミラー６５にて反射されたＲ光は、リレーレンズ６６から出射側偏光板１９までの光学素子を介して、ダイクロイックプリズム２０に入射される。
【０１４３】
ダイクロイックミラー６５を透過したＹｅ光は、ミラー６７、６９とリレーレンズ６８、７０を介してＹｅ重畳素子７１に入射される。Ｙｅ重畳素子７１は、上記構成例１と同様、印加電圧に応じてＹｅ光の偏光方向を回転させる素子である。なお、ここでは、Ｙｅ重畳素子７１にはＹｅ光のみしか入射されないため、Ｙｅ重畳素子７１として液晶パネルを用いることもできる。
【０１４４】
Ｙｅ重畳素子７１を透過したＹｅ光は、リレーレンズ７２、７４とミラー７３を介して再びダイクロイックミラー６２に入射し、ダイクロイックミラー６２を透過して、Ｇ光と同様の光路を辿る。
【０１４５】
このようにしてダイクロイックプリズム２０に入射されたＲ光、Ｇ光、Ｙｅ光およびＢ光は、ダイクロイックプリズム２０にて合成され映像光とされる。この映像光は、投写レンズ３５を介して被投写面（スクリーン面）に投写される。
【０１４６】
本構成例において、Ｙｅ重畳素子７１に電圧が印加されていない状態では、Ｙｅ光の偏光方向が９０度回転される。よって、この場合、Ｙｅ光の偏光方向は、Ｇ光の偏光方向に対し垂直となっている。上記構成例１と同様、入射側偏光板２３は、透過軸の方位がＧ光の偏光方向と平行になるよう調整されている。よって、Ｙｅ重畳素子７１に電圧が印加されていない状態では、Ｇ光は入射側偏光板２３を透過するが、Ｙｅ光は入射側偏光板２３によって遮断される。
【０１４７】
他方、Ｙｅ重畳素子７１に印加される電圧を調整して入射側偏光板２３の透過軸の方位に対するＹｅ光の偏光方向の傾き角を変化させると、この傾き角に応じた光量のＹｅ光が入射側偏光板２３を透過する。よって、Ｙｅ重畳素子７１に対する印加電圧を制御することにより、映像光に重畳されるＹｅ光の光量を制御することができ、投写画像の輝度および色味を調整することができる。ここで、印加電圧の制御は、上記構成例１と同様、映像信号に応じて動的に調整するのが望ましい。
【０１４８】
本構成例によれば、上記構成例１と同様、Ｙｅ光を映像光に重畳することにより、投写画像の高輝度化を図ることができ、同時に、色再現可能な範囲を広げることができる。また、映像光に重畳されるＹｅ光の光量を映像光に応じて動的に変化させることにより、投写画像の視覚的効果を高めることができる。
【０１４９】
なお、Ｙｅ重畳素子７１は、Ｙｅ光の入射領域毎に偏光方向を回転させ得る構成とすることもできる。たとえば、液晶パネル２４上の複数個の画素領域に対してＹｅ重畳素子７１上の一つの変調領域を対応づけるようにしても良い。図２３は、液晶パネル２４上の９個の画素領域に対してＹｅ重畳素子７１上の一つの変調領域を対応づけるようにしたときのＹｅ重畳素子７１の構成例（領域分割例）を示す図である。同図（ａ）は液晶パネル２４上の画素領域を示し、同図（ｂ）はＹｅ重畳素子７１上の変調領域を示している。
【０１５０】
このように、変調領域毎にＹｅ光の偏光方向を回転制御できるようにすれば、投写画像上におけるＹｅ光の重畳量を、変調領域に対応する領域毎に、適宜調整することが可能となる。よって、たとえば、投写画像上の明るい領域と暗い領域とでＹｅ光重畳による輝度増分を変化させることができ、投写画像の視覚的効果をさらに高めることができる。上記構成例１においても、これと同様に変調領域毎にＹｅ光の偏光方向を回転制御できるようにすれば、投写画像の視覚的効果を高めることができる。
【０１５１】
なお、図２２の構成では、ダイクロイックミラー６５でＹｅ光を分離し、これに変調を施した後に、Ｇ光の光路に帰還させるようにしたが、Ｙｅ光の分離と帰還は、これに限らず、他の方法をとることもできる。たとえば、図２２の構成において、変調されたＹｅ光をＲ光の光路へと帰還させることもできる。あるいは、ダイクロイックミラー６１によってＢ光とＹｅ光を分離し、さらに、ミラー３０をダイクロイックミラーに置き換えてＹｅ光を分離し、分離されたＹｅ光に変調を施した後、Ｂ光の光路に帰還させるようにすることもできる。
【０１５２】
＜構成例３＞
図２４に、構成例３に係るプロジェクタの構成を示す。上記構成例１、２では、Ｙｅ光に変調を施してＧ光用の液晶パネル２４に入射させるようにしたが、本構成例では、Ｙｅ光に変調を施してＧ光用の液晶パネル２４とＲ光用の液晶パネル１８に入射させるものである。
【０１５３】
なお、本構成例では、入射側偏光板１７、２３、３２と出射側偏光板１９、２５、３４が１枚構成にて図示されているが、これらは、上記構成例１における入射側偏光板４５、４９、５２と出射側偏光板４７、５１、５４と同様、適宜、２枚構成とされる。さらに、本構成例では、上記構成例１における光学補償板４６、５０、５３とＵＶカットフィルタ４４が図示省略されているが、これらは、適宜、対応する光路中に追加される。
【０１５４】
本構成例では、上記構成例２と同様、Ｂ光を最初に分離する光学系となっている。なお、上記構成例２と同一部分には同一符号が付されている。本構成例における照明装置１０は、上記構成例１と同様である。
【０１５５】
照明装置１０から発せられた光は、インテグレータ１１、ＰＢＳアレイ１２およびコンデンサレンズ１３を介してダイクロイックミラー６１に入射される。この光のうち、Ｂ光は、ダイクロイックミラー６１を透過し、Ｂ光以外の光はダイクロイックミラー６１によって反射される。ダイクロイックミラー６１を透過したＢ光は、ミラー３０から出射側偏光板３４までの光学素子を介してダイクロイックプリズム２０に入射される。
【０１５６】
ダイクロイックミラー６１によって反射された光のうちＧ光は、偏光回転素子８１を介して偏光依存性のダイクロイックミラー８２に入射する。偏光回転素子８１は、上記構成例１、２におけるＹｅ変調素子と同様、Ｙｅ光のみに作用し、印加電圧に応じてＹｅ光の偏光方向を回転させる。
【０１５７】
ダイクロイックミラー８２は、図２５に示すような透過率特性を有している。同図中、Ｔｐが付記された線図は、ダイクロイックミラー８２に対しＰ偏光の状態で光が入射するときの透過率特性を示し、Ｔｓが付記された線図は、ダイクロイックミラー８２に対しＳ偏光の状態で光が入射するときの透過率特性を示している。
【０１５８】
本構成例では、Ｇ光とＲ光は、Ｓ偏光の状態でダイクロイックミラー８２に入射する。よって、同図の特性Ｔｓから分かるとおり、Ｇ光はダイクロイックミラー８２によって反射され、Ｒ光はダイクロイックミラー８２を透過する。
【０１５９】
Ｙｅ光は、偏光回転素子８１によって偏光方向が回転されるため、その回転量に応じた割合にて、ダイクロイックミラー８２を透過し、ダイクロイックミラー８２によって反射される。
【０１６０】
すなわち、その偏光方向がＧ光およびＲ光の偏光方向と同じである状態にてダイクロイックミラー８２にＹｅ光が入射する場合、つまり、ダイクロイックミラー８２に対しＳ偏光にてＹｅ光が入射する場合、Ｙｅ光は、その大半がダイクロイックミラー８２によって反射され、その後、Ｇ光と同じ光路を辿る。
【０１６１】
他方、その偏光方向がＧ光およびＲ光の偏光方向に垂直な状態にてダイクロイックミラー８２にＹｅ光が入射する場合、つまり、ダイクロイックミラー８２に対しＰ偏光にてＹｅ光が入射する場合、Ｙｅ光は、その大半がダイクロイックミラー８２を透過し、その後、Ｒ光と同じ光路を辿る。
【０１６２】
Ｙｅ光の偏光方向がダイクロイックミラー８２に対しＰ偏光とＳ偏光の間の状態にある場合、Ｙｅ光は、Ｐ偏光の方向に対する偏光方向の傾き角に応じた割合にて、ダイクロイックミラー８２を透過し、ダイクロイックミラー８２によって反射される。つまり、この場合には、Ｙｅ光のうち、Ｐ偏光成分がダイクロイックミラー８２を透過し、Ｓ偏光成分がダイクロイックミラー８２によって反射される。この場合、Ｙｅ光は、Ｇ光の光路とＲ光の光路に所定の割合にて分配されることとなる。
【０１６３】
図２４に戻り、ダイクロイックミラー８２にて反射されたＧ光は、コンデンサレンズ２２から出射側偏光板２５までの光学素子を介してダイクロイックプリズム２０に入射される。
【０１６４】
一方、ダイクロイックミラー８２を透過したＲ光とＹｅ光は、コンデンサレンズ６３を介して、狭帯域位相差板（波長選択性の１／２波長板）８３に入射される。上記のとおり、Ｙｅ光のうちＰ偏光成分がダイクロイックミラー８２を透過するため、ダイクロイックミラー８２を透過した後のＹｅ光の偏光方向は、Ｒ光の偏光方向に直交する方向となる。
【０１６５】
狭帯域位相差８３は、Ｙｅ光のみに作用して、Ｙｅ光の偏光方向を９０度回転させる。これにより、Ｙｅ光の偏光方向がＲ光の偏光方向に揃えられる。しかる後、Ｒ光とＹｅ光は、リレーレンズ６４から出射側偏光板１９までの光学素子を介して、ダイクロイックプリズム２０に入射される。
【０１６６】
このようにしてダイクロイックプリズム２０に入射されたＲ光、Ｇ光、Ｙｅ光およびＢ光は、ダイクロイックプリズム２０にて合成され映像光とされる。この映像光は、投写レンズ３５を介して被投写面（スクリーン面）に投写される。
【０１６７】
本構成例によれば、Ｙｅ光がＧ光用の光路とＲ光用の光路を介して映像光に重畳されるため、投写画像の高輝度化を図ることができる。また、偏光回転素子８１に対する印加電圧を制御することにより、Ｇ光用の光路とＲ光用の光路に対するＹｅ光の分配量を変化させることができ、投写画像の色再現範囲を調整することができる。
【０１６８】
図２６（ａ）は、Ｒ光用の光路にＹｅ光を分配したときの色再現範囲を模式的に示す図である。この場合、色再現範囲は、実線にて囲まれた範囲から破線にて囲まれた範囲に変化する。図２６（ｂ）は、Ｇ光用の光路にＹｅ光を分配したときの色再現範囲を模式的に示す図である。この場合、色再現範囲は、実線にて囲まれた範囲から破線にて囲まれた範囲に変化する。
【０１６９】
なお、偏光回転素子８１に対する印加電圧は、モードに応じて固定的に切り替える方法の他、映像信号に応じて動的に調整するようにすることもできる。後者の方法を採用すると、その時々の映像信号の状態に応じて投写画像の色味を調整することができ、投写画像の視覚的効果を高めることができる。
【０１７０】
ただし、本構成例によれば、Ｇ光用の光路とＲ光用の光路の何れかに必ずＹｅ光が分配されるため、図２６を参照して分かるように、純度の高い緑色または赤色を表現することができなくなってしまう。
【０１７１】
図２７は、係る不都合を解消するために改良された光学系の構成を示す図である。ここでは、Ｇ光用の光路に、さらに偏光回転素子８５が追加されている。この偏光回転素子８５は、偏光回転素子８１と同様、Ｙｅ光のみに作用し、印加電圧に応じてＹｅ光の偏光方向を回転させる。
【０１７２】
この構成例によれば、ダイクロイックミラー８２に対するＹｅ光の偏光方向がＳ偏光となるように偏光回転素子８１を制御し、且つ、入射側偏光板２３の透過軸の方位に対してＹｅ光の偏光方向が直交するように偏光回転素子８５を制御することにより、Ｒ光用の液晶パネル１８にはＲ光のみを入射させ、Ｇ光用の液晶パネルにはＧ光のみを入射させることができる。よって、この構成例によれば、投写画像上において純度の高い赤色と緑色を同時に再現することができる。
【０１７３】
なお、図２７の構成例では、Ｙｅ光を遮断するための偏光回転素子８５をＧ光用の光路に配するようにしたが、この偏光回転素子８５をＧ光用の光路ではなくＲ光用の光路の方に配しても、同様の効果が奏される。
【０１７４】
なお、ここでは、偏光回転素子８５をＹｅ光の遮断用として説明したが、加えて、偏光回転素子８５に対する印加電圧を制御することにより、図２４の構成例に比べ、Ｇ光またはＲ光に付加されるＹｅ光の階調度をさらに細かく制御することもできる。
【０１７５】
なお、構成例１ないし３のようにＹｅ光を重畳すると、投写画像上において青色が薄れる場合が想定される。この場合には、たとえば、図１９におけるランプ１０５をＢ光を出射する光源に置き換えて、Ｂ光の光量を補強するようにすると良い。
【０１７６】
＜構成例４＞
図２８に、構成例４に係るプロジェクタの構成を示す。上記構成例１〜３では、Ｙｅ光に変調を施してＧ光用の液晶パネル２４、または、Ｇ光用の液晶パネル２４とＲ光用の液晶パネル１８に入射させるようにした。これに対し、本構成例では、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光を、それぞれ、赤色、緑色および青色の色純度の高い波長成分光であるＲｔ光、Ｇｔ光およびＢｔ光と、これよりも色純度の低い波長成分光であるＲｒ光、Ｇｒ光およびＢｒ光に区分し、液晶パネル１８、２４、３３に対するＲｒ光、Ｇｒ光およびＢｒ光の入射光量を制御することにより、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光の色純度と光量を適宜調整可能としている。
【０１７７】
なお、本構成例では、入射側偏光板１７、２３、３２と出射側偏光板１９、２５、３４が１枚構成にて図示されているが、これらは、上記構成例１における入射側偏光板４５、４９、５２と出射側偏光板４７、５１、５４と同様、適宜、２枚構成とされる。さらに、本構成例では、上記構成例１における光学補償板４６、５０、５３やＵＶカットフィルタ４４およびレンズ４１、４２が図示省略されているが、これらは、適宜、対応する光路中に追加される。
【０１７８】
本構成例では、上記構成例１と同様、Ｒ光を最初に分離する光学系となっている。なお、上記構成例１と同一部分には同一符号が付されている。本構成例における照明装置１０は、上記構成例１と同様である。
【０１７９】
本構成例において、Ｒ光（Ｒｔ光とＲｒ光）、Ｇ光（Ｇｔ光とＧｒ光）、Ｂ光（Ｂｔ光とＢｒ光）は、ダイクロイックミラー９１、９２によって分離され、それぞれ、Ｒ用偏光回転素子９３、Ｇ用偏光回転素子９４およびＢ用偏光回転９５に入射する。ここで、Ｒ光の波長帯とＧ光の波長帯は互いに連続しており、また、Ｇ光の波長帯とＢ光の波長帯も互いに連続している。Ｒｒ光は、Ｒｔ光の波長帯よりも黄色側（短波長側）の波長帯の光であり、Ｂｒ光は、Ｂｔ光の波長帯よりも青緑色側（長波長側）の波長帯の光である。Ｇｒ光は、Ｇｔ光の波長帯よりも黄色側（長波長側）の波長帯の光と青緑色側（短波長側）の波長帯の光の両方を含み得る。本構成例において、Ｇｒ光は、これら波長帯の光のうち何れか一方でも良く、あるいは、両方であっても良い。
【０１８０】
Ｒ光用偏光回転素子９３は、Ｒｔ光とＲｒ光のうちＲｒ光のみに作用し、印加電圧に応じてＲｒ光の偏光方向を回転させる。これにより、液晶パネル１８に入射するＲｒ光の光量が調整される。
【０１８１】
Ｒ光用偏光回転素子９３に対する印加電圧がＯＦＦのとき、Ｒ光用偏光回転素子９３に入射したＲｔとＲｒ光のうち、Ｒｒ光のみが、Ｒ光用偏光回転素子９３から偏光方向の回転作用を受け、偏光方向が９０度回転される。この場合、Ｒｒ光の偏光方向は、入射側偏光板１７の透過軸の方位に対し直交する方向となる。よって、Ｒｒ光は、入射側偏光板１７によって略全光量がカットされ、Ｒｔ光のみが液晶パネル１８に入射される。
【０１８２】
これに対し、Ｒ光用偏光回転素子９３に所定レベルの電圧を印加した場合には、Ｒｒ光は、Ｒ光用偏光回転素子９３から偏光方向の回転作用を受けず、Ｒｔ光と同じ偏光方向にて入射側偏光板１７に入射される。この場合、ＲｔとＲｒ光の偏光方向は、共に、入射側偏光板１７の透過軸の方位に平行な方向となる。よって、Ｒｔ光とＲｒ光は、入射側偏光板１７を略全光量が透過し、液晶パネル１８に入射される。
【０１８３】
Ｒ光用偏光回転素子９３における場合と同様、Ｇ光用偏光回転素子９４に対する印加電圧がＯＦＦのとき、Ｇｒ光は、Ｇ光用偏光回転素子９４から偏光方向の回転作用を受け、入射側偏光板２３によって略全光量がカットされる。また、Ｇ光用偏光回転素子９４に所定レベルの電圧を印加した場合には、Ｇｒ光は、Ｇ光用偏光回転素子９４から偏光方向の回転作用を受けず、Ｇｔ光とＧｒ光の両方が、入射側偏光板２３を略全透過して液晶パネル２４に入射される。
【０１８４】
さらに、Ｂ光用偏光回転素子９５に対する印加電圧がＯＦＦのとき、Ｂｒ光は、Ｂ光用偏光回転素子９５から偏光方向の回転作用を受け、入射側偏光板３２によって略全光量がカットされる。また、Ｂ光用偏光回転素子９５に所定レベルの電圧を印加した場合には、Ｂｒ光は、Ｂ光用偏光回転素子９５から偏光方向の回転作用を受けず、Ｂｔ光とＢｒ光の両方が、入射側偏光板３２を略全透過して液晶パネル３３に入射される。
【０１８５】
なお、Ｒ光用偏光回転素子９３、Ｇ光用偏光回転素子９４およびＢ光用偏光回転素子９５は、上記構成例１のＹｅ重畳素子と同様、ノッチフィルタタイプとエッジフィルタタイプの何れかのタイプの素子をもって構成され得る。何れのタイプにおいても、Ｒ光用偏光回転素子９３、Ｇ光用偏光回転素子９４およびＢ光用偏光回転素子９５は、それぞれ、Ｒｒ光、Ｇｒ光およびＢｒ光の波長帯についてのみ作用するよう構成される。
【０１８６】
図２９は、本構成例における効果を示す図である。図中、光量優先モードとは、Ｒ光用偏光回転素子９３、Ｇ光用偏光回転素子９４およびＢ光用偏光回転素子９５の全てに対し、Ｒｒ光、Ｇｒ光およびＢｒ光の偏光方向を９０度回転させる電圧を印加するときのモードであり、色純度優先モードとは、Ｒ光用偏光回転素子９３、Ｇ光用偏光回転素子９４およびＢ光用偏光回転素子９５に対する印加電圧を全てＯＦＦとするときのモードである。
【０１８７】
光量優先モードでは、Ｒｒ光、Ｇｒ光およびＢｒ光が、それぞれ、液晶パネル１８、２４、３３に入射されるため、投写画像の総光量はその分増加する。しかし、その反面、これらの光が混ざることにより、赤色、緑色および青色の色純度が低下し、このため、投写画像の色再現範囲は、図２９の点線で囲まれた範囲となる。
【０１８８】
これに対し、色純度優先モードでは、Ｒｒ光、Ｇｒ光およびＢｒ光が液晶パネル１８、２４、３３に入射されないため、投写画像の総光量は光量優先モードに比べて低下する。しかし、その反面、これらの光が混ざらないため、赤色、緑色および青色の色純度が向上し、このため、投写画像の色再現範囲は、図２９の実線で囲まれた範囲に拡張される。
【０１８９】
このように、本構成例では、Ｒ光用偏光回転素子９３、Ｇ光用偏光回転素子９４およびＢ光用偏光回転素子９５をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、適宜、投写画像の光量（輝度）と色再現性を調整することができる。よって、高輝度化と色再現性のニーズに円滑に応え得るプロジェクタを提供することができる。
【０１９０】
なお、本構成例においても、Ｒ光用偏光回転素子９３、Ｇ光用偏光回転素子９４およびＢ光用偏光回転素子９５に対する印加電圧を制御することにより、Ｒｒ光、Ｇｒ光およびＢｒ光の偏光方向の回転量を任意に調整することができ、よって、映像光に対するＲｒ光、Ｇｒ光およびＢｒ光の重畳量を適宜調節することができる。よって、たとえば映像信号に応じて、Ｒ光用偏光回転素子９３、Ｇ光用偏光回転素子９４およびＢ光用偏光回転素子９５に対する印加電圧を制御するよう制御回路を構成すれば、投写画像の状態に応じて動的に、映像光に対するＲｒ光、Ｇｒ光およびＢｒ光の重畳量を調節することができ、その時々に適正な輝度と色再現性を実現することができるようになる。
【０１９１】
以上、本発明に係る実施例を示したが、本発明は、上記実施例によって制限されるものではなく、また、本発明の実施例も上記の他に種々の変更が可能である。
【０１９２】
なお、図３（ｂ）〜（ｃ）に示すミラー構成の変更例は、実施例２以降に示す構成例にも適宜適用可能であり、また、実施例２以降の構成例を適宜図５に示すハイブリッド照明系に変更することも可能である。
【０１９３】
この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【０１９４】
なお、上記実施例９の構成例１ないし３は請求項９の発明の実施形態に相当し、また、上記構成例４は請求項１０の発明の実施形態に相当する。
【図面の簡単な説明】
【０１９５】
【図１】実施例１に係るプロジェクタの光学系の構成を示す図
【図２】実施例１に係る照明装置の構成を示す図
【図３】実施例１に係るミラーの構成およびその変更例を示す図
【図４】実施例１に係る照明装置の点灯制御を説明する図
【図５】実施例１に係る照明装置の変更例（ハイブリッド照明系）を示す図
【図６】実施例１に係る照明装置の変更例（ランプ出力の変更例）を示す図
【図７】実施例１に係る照明装置の変更例（ランプ出力の変更例）を示す図
【図８】実施例２に係る照明装置の構成例を示す図
【図９】実施例２に係る照明装置の他の構成例を示す図
【図１０】実施例３に係る照明装置の構成例を示す図
【図１１】実施例３に係る照明装置の他の構成例を示す図
【図１２】実施例４に係る照明装置の構成例を示す図
【図１３】実施例５に係る照明装置の構成例を示す図
【図１４】実施例６に係る照明装置の構成例を示す図
【図１５】実施例７に係る照明装置の構成例を示す図
【図１６】実施例８に係る照明装置の構成例を示す図
【図１７】実施例８に係る照明装置の他の構成例を示す図
【図１８】実施例９に係るランプの特性を示す図
【図１９】実施例９の構成例１に係るプロジェクタの構成を示す図
【図２０】構成例１に係るプロジェクタの色再現範囲を説明する図
【図２１】構成例１に係るＹｅ変調素子の作用を説明する図
【図２２】実施例９の構成例２に係るプロジェクタの構成を示す図
【図２３】実施例９の構成例２に係るＹｅ変調素子の変調領域の構成例を示す図
【図２４】実施例９の構成例３に係るプロジェクタの構成を示す図
【図２５】構成例３に係るダイクロイックミラー８２の透過率特性を示す図
【図２６】構成例３に係るプロジェクタの色再現範囲を説明する図
【図２７】構成例３に係るプロジェクタの変更例を示す図
【図２８】実施例９の構成例４に係るプロジェクタの構成を示す図
【図２９】構成例４に係るプロジェクタの効果を説明する図
【図３０】従来技術の課題を説明する図
【図３１】従来技術の課題を説明する図
【符号の説明】
【０１９６】
１０  …  照明装置
１０１〜１０４  …  ランプ（第１光源）
１０５  …  ランプ（第２光源）
１１１〜１１４  …  ミラー（第１反射ユニット）
１１１ａ〜１１４ａ  …  光透過部（透明部）
１１５  …  ミラー（第２ミラーユニット）
１１６  …  ミラー（第１ミラーユニット）
１１６ａ  …  透明領域（透明部）
１１７  …  ミラー（第２ミラーユニット）
１１８ａ  …  凸レンズ（レンズ素子）
１１８ｂ  …  凹レンズ（レンズ素子）
１２１  …  固体光源（第２光源）
１３１〜１３４  …  固体光源（第１光源）
１３５  …  ランプ（第２光源）
１４５  …  ランプ（第２光源）
１５５  …  ランプ（第２光源）
２０１〜２０３  …  ランプ（第１光源）
２０４  …  ランプ（第２光源）
２１１〜２１３  …  ミラー（第１ミラーユニット）
３０１〜３０６  …  ランプ（第１光源）
３０７、３０８  …  ランプ（第２光源）
３１１〜３１６  …  ミラー（第１反射ユニット）
３１７、３１８  …  ミラー（第２反射ユニット）
４０１〜４０４  …  ランプ（第１光源）
４０５、４０６  …  ランプ（第２光源）
４１１、４１２  …  プリズムアレイ（第１反射ユニット）
４３３、４３４  …  ミラー（第２反射ユニット）
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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