(57)【要約】【課題】  クロスダイクロイックプリズムに特別な加工処理等を施すことなく、投射レンズ等に起因する色収差を簡易に補正することができるプロジェクタを提供すること。【解決手段】  各液晶ライトバルブ２５ａ〜２５ｃで変調された照明光すなわち像光は、クロスダイクロイックプリズム２７で合成された後投射レンズ２９に入射する。投射レンズ２９に入射した像光は、不図示のスクリーンに投影される。この際、光合成用のクロスダイクロイックプリズム２７のうち第１プリズム部材Ｐ１の屈折率が他のプリズム部材Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４より大きくなっているので、赤色の投影像の幅を他色の投影像の幅に比較して拡大することができ、投射レンズの色収差を簡易に補正することができる。【選択図】  図１
2005301231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３色の照明光によってそれぞれ照明されるとともに、各色の照明光を個別に変調する３つの光変調装置と、
三角柱状の第１乃至第４プリズム部材と、前記第１乃至第４プリズム部材の第１及び第２の側面に沿って設けられた一対のダイクロイックミラーとを有してなり、前記第１乃至第３プリズム部材の第３の側面から前記３つの光変調装置を経た３色の変調光をそれぞれ入射させ、前記第４プリズム部材の第３の側面から前記３色の変調光を合成した像光を射出する光合成部材と、
前記光合成部材を経て合成された像光を投射する投射光学系と、
を備えるプロジェクタであって、
前記第１乃至第４プリズム部材のうち、１つまたは２つの屈折率を残りのプリズム部材の屈折率と異なるものとし、前記残りのプリズム部材の屈折率を互いに等しくしたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記第１プリズム部材の第３の側面に入射した所定色の変調光は、前記一対のダイクロイックミラーを透過し、前記第２及び第３プリズム部材の第３の側面に入射した他の色の変調光は、前記一対のダイクロイックミラーでそれぞれ反射されて光路を折り曲げられるとともに、前記第２乃至第４プリズム部材の屈折率は、互いに等しい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】
前記所定色は、前記投射光学系に最も残存している色収差に対応する色であることを特徴とする請求項２記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記所定色は、赤色光であり、前記第１乃至第３プリズム部材のうち赤色の変調光を入射させるプリズム部材の屈折率を、前記第１乃至第３プリズム部材のうち前記他の色の変調光を入射させるプリズム部材の屈折率よりも高くすることを特徴とする請求項２及び請求項３のいずれか一項記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記第１プリズム部材は、前記第２及び第３プリズム部材に挟まれて前記第４プリズム部材に対向しており、前記第２及び第３プリズム部材は、互いに屈折率が等しく、前記第１及び第４プリズム部材は、前記第２及び第３プリズム部材に対して大きさが略等しく符号の異なる屈折率差を有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６】
前記第１プリズム部材は、前記第２及び第３プリズム部材に挟まれて前記第４プリズム部材に対向しており、前記第１及び第２プリズム部材は、互いに屈折率が等しく、前記第３及び第４プリズム部材に対して等しい屈折率差を有し、前記第３および第４プリズム部材は、互いに屈折率が等しいことを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ。
【請求項７】
前記第１プリズム部材は、前記第２及び第３プリズム部材に挟まれて前記第４プリズム部材に対向しており、前記第１及び第４プリズム部材は、互いに屈折率が等しく、前記第２及び第３プリズム部材に対して等しい屈折率差を有し、前記第２及び第３プリズム部材は、互いに屈折率が等しいことを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ。
【請求項８】
３色の照明光によってそれぞれ照明されるとともに、各色の照明光を個別に変調する３つの光変調装置と、
三角柱状の第１乃至第４プリズム部材と、前記第１乃至第４プリズム部材の第１及び第２の側面に沿って設けられた一対のダイクロイックミラーとを有してなり、前記第１乃至第３プリズム部材の第３の側面から前記３つの光変調装置を経た３色の変調光をそれぞれ入射させ、前記第４プリズム部材の第３の側面から前記３色の変調光を合成した像光を射出する光合成部材と、
前記光合成部材を経て合成された像光を投射する投射光学系と、
を備えるプロジェクタであって、
前記第１乃至第４プリズム部材のうち、少なくとも１つのプリズム部材は、互いに屈折率の異なる第１の三角プリズムと第２の三角プリズムとによって構成されることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項９】
前記第１乃至第４プリズム部材のうち、１つのプリズム部材が、互いに屈折率の異なる第１の三角プリズムと第２の三角プリズムとによって構成され、
前記１つのプリズム部材の前記第２の三角プリズムの屈折率と、他のプリズム部材の屈折率とは等しいことを特徴とする請求項８記載のプロジェクタ。
【請求項１０】
前記第１乃至第４プリズム部材のうち、２つ又は３つのプリズム部材が、互いに屈折率の異なる第１の三角プリズムと第２の三角プリズムとによって構成され、
前記２つ又は３つのプリズム部材の前記第１の三角プリズムは、屈折率が互いに等しく、かつ、互いに隣り合わない位置に配置され、
前記２つ又は３つのプリズム部材の前記第２の三角プリズムの屈折率と、他のプリズム部材の屈折率とは等しいことを特徴とする請求項８記載のプロジェクタ。
【請求項１１】
前記第１乃至第４プリズム部材は、すべて、互いに屈折率の異なる第１の三角プリズムと第２の三角プリズムとによって構成され、
前記第１乃至第４プリズム部材の第１の三角プリズムは、屈折率が互いに等しく、かつ、互いに隣り合わない位置に配置され、
前記第１乃至第４プリズム部材の第２の三角プリズムは、屈折率が互いに等しく、かつ、互いに隣り合わない位置に配置されることを特徴とする請求項８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、液晶表示パネルその他の光変調装置を用いてカラー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を構成する光学系として、各色の照明光で照明された液晶表示パネルからの各色の変調光を、所謂クロスダイクロイックプリズムとよばれる光合成部材で合成し、カラー画像として投射するものが存在する。
【０００３】
この際、各色間の結像に関する色収差を補正するため、例えばクロスダイクロイックプリズムの赤色入射面を凹面とし、クロスダイクロイックプリズムの青色入射面を凸面とする投写型表示装置が提案されている（特許文献１参照）。また、カラー画像の位置ズレを防止するため、合成プリズムの３つの入射面のうち例えば緑色の入射面に樹脂製の補正レンズを一体形成しているものもある（特許文献２参照）。また、クロスプリズムを構成する直角プリズム間の接合層の厚さを変化させて凸状面を形成しているものもある（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２０００−２０６４５０号公報
【特許文献２】特開２００２−６２９８号公報
【特許文献３】特開平１１−３８２１０号公報
【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、クロスダイクロイックプリズムの側面形状を加工したり、補正レンズを一体形成したり、接着層の厚さを変化させる場合、通常、クロスダイクロイックプリズム等の加工や組立工程が複雑かつ困難になり、コスト増加等を招く。
【０００５】
そこで、本発明は、クロスダイクロイックプリズムに特別な加工処理等を施すことなく、投射レンズ等に起因する色収差を簡易に補正することができる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】
上記課題を解決するため、本発明に係る第１のプロジェクタは、（ａ）３色の照明光によってそれぞれ照明されるとともに、各色の照明光を個別に変調する３つの光変調装置と、（ｂ）三角柱状の第１乃至第４プリズム部材と、第１乃至第４プリズム部材の第１及び第２の側面に沿って設けられた一対のダイクロイックミラーとを有してなり、第１乃至第３プリズム部材の第３の側面から３つの光変調装置を経た３色の変調光をそれぞれ入射させ、第４プリズム部材の第３の側面から３色の変調光を合成した像光を射出する光合成部材と、（ｃ）光合成部材を経て合成された像光を投射する投射光学系とを備える。そして、本プロジェクタでは、第１乃至第４プリズム部材のうち、少なくとも１つの屈折率を、残りのプリズム部材の屈折率と異なるものとしたことを特徴とする。
【０００７】
上記プロジェクタでは、光合成部材が、第１乃至第４プリズム部材のうち少なくとも１つの特定プリズム部材の屈折率を、残りのプリズム部材の屈折率と異なるものとしているので、このように屈折率が他と異なる特定プリズム部材を通過する特定色の変調光の光束幅を、一対のダイクロイックミラーに垂直な横断面内に関して増加又は減少させることができる。これにより、上記特定色の投影像の幅を所望の程度に拡大又は縮小させることができる。よって、投射光学系の色収差の影響を投影像の横方向に関して簡易に補正することができる。
【０００８】
また、本発明のある観点では、上記第１プロジェクタにおいて、第１プリズム部材の第３の側面に入射した所定色の変調光が、一対のダイクロイックミラーを透過し、第２及び第３プリズム部材の第３の側面に入射した他の色の変調光が、一対のダイクロイックミラーでそれぞれ反射されて光路を折り曲げられるとともに、第２乃至第４プリズム部材の屈折率が、互いに等しい。この場合、クロスダイクロイックプリズム内を直進する所定色の変調光についてのみ光束幅を増減させることができ、他の色については光束幅が原則として変化しない。よって、特定の１色についてのみ、色収差の影響を補正したい場合に非常に便利である。
【０００９】
また、本発明の別の観点では、所定色が、投射光学系に最も残存している色収差に対応する色である。この場合、投射光学系によって収差が最も補正されていない色を対象として別途の補正が可能になり、色収差の影響を低減することができる。
【００１０】
また、本発明の別の観点では、上記プロジェクタにおいて、所定色が、赤色光であり、第１乃至第３プリズム部材のうち赤色の変調光を入射させるプリズム部材の屈折率を、第１乃至第３プリズム部材のうち他の色の変調光を入射させるプリズム部材の屈折率よりも高くする。この場合、このプリズム部材、後段に配置される各種光学素子、投射光学系等において赤色光の屈折率が緑色光や青色光に対して相対的に低いことに起因して生じ得る色収差を補正することができる。
【００１１】
また、本発明の別の観点では、上記プロジェクタにおいて、第１プリズム部材が、第２及び第３プリズム部材に挟まれて第４プリズム部材に対向しており、第２及び第３プリズム部材が、互いに屈折率が等しく、第１及び第４プリズム部材が、第２及び第３プリズム部材に対して大きさが略等しく符号の異なる屈折率差を有する。この場合、第１プリズム部材を通過する所定色の変調光の光束幅を、他色の光束幅に比べて一対のダイクロイックミラーに垂直な横断面内に関して増減させることによって、色収差の補正が可能となる。
【００１２】
また、本発明の別の観点では、上記プロジェクタにおいて、第１プリズム部材が、第２及び第３プリズム部材に挟まれて第４プリズム部材に対向しており、第１及び第２プリズム部材の屈折率が互いに等しく、第３及び第４プリズム部材に対して等しい屈折率差を有し、第３及び第４プリズム部材の屈折率が互いに等しい。この場合、第１及び第２プリズム部材から入射する所定２色の変調光の光束幅を、一対のダイクロイックミラーに垂直な横断面内に関して増減させることができ、残りの１色の変調光の光束幅は変化しない。よって、特定の２色についてのみ、色収差の影響を補正したい場合に非常に便利である。
【００１３】
また、本発明の別の観点では、上記プロジェクタにおいて、第１プリズム部材が、第２及び第３プリズム部材に挟まれて第４プリズム部材に対向しており、第１及び第４プリズム部材の屈折率が互いに等しく、第２及び第３プリズム部材に対して等しい屈折率差を有し、第２及び第３プリズム部材の屈折率が互いに等しい。この場合、第２及び３プリズム部材から入射する所定２色の変調光の光束幅を一対のダイクロイックミラーに垂直な横断面内に関して増加又は減少させる、第１プリズム部材から入射する残り１色の変調光の光束幅を、逆に減少又は増加させることによって色収差の補正が可能である。
【００１４】
本発明に係る第２のプロジェクタは、（ａ）３色の照明光によってそれぞれ照明されるとともに、各色の照明光を個別に変調する３つの光変調装置と、（ｂ）三角柱状の第１乃至第４プリズム部材と、第１乃至第４プリズム部材の第１及び第２の側面に沿って設けられた一対のダイクロイックミラーとを有してなり、第１乃至第３プリズム部材の第３の側面から３つの光変調装置を経た３色の変調光をそれぞれ入射させ、第４プリズム部材の第３の側面から３色の変調光を合成した像光を射出する光合成部材と、（ｃ）光合成部材を経て合成された像光を投射する投射光学系とを備える。そして、本プロジェクタでは、第１乃至第４プリズム部材のうち、少なくとも１つのプリズム部材が、互いに屈折率の異なる第１の三角プリズムと第２の三角プリズムとによって構成される。
【００１５】
上記プロジェクタでは、第１乃至第４プリズム部材のうち、少なくとも１つのプリズム部材が、互いに屈折率の異なる第１の三角プリズムと第２の三角プリズムとによって構成されるので、このように屈折率が異なる三角プリズムを備えるプリズム部材を通過する特定色の変調光の少なくとも片側の光路を、屈折によって変化させることができる。これにより、一対のダイクロイックミラーに垂直な横断面内に関して、上記特定色の光束幅を所望の程度に増減させることで、各色の像光間の色収差を簡易に補正することができる。
【００１６】
また、本発明のある観点では、上記第２プロジェクタにおいて、前記第１乃至第４プリズム部材のうち、１つのプリズム部材が、互いに屈折率の異なる第１の三角プリズムと第２の三角プリズムとによって構成され、前記１つのプリズム部材の前記第２の三角プリズムの屈折率と、他のプリズム部材の屈折率とは等しい。また、本発明のある観点では、上記第２プロジェクタにおいて、前記第１乃至第４プリズム部材のうち、２つ又は３つのプリズム部材が、互いに屈折率の異なる第１の三角プリズムと第２の三角プリズムとによって構成され、前記２つ又は３つのプリズム部材の前記第１の三角プリズムは、屈折率が互いに等しく、かつ、互いに隣り合わない位置に配置され、前記２つ又は３つのプリズム部材の前記第２の三角プリズムの屈折率と、他のプリズム部材の屈折率とは等しい。また、本発明のある観点では、上記第２プロジェクタにおいて、前記第１乃至第４プリズム部材は、すべて、互いに屈折率の異なる第１の三角プリズムと第２の三角プリズムとによって構成され、前記第１乃至第４プリズム部材の第１の三角プリズムは、屈折率が互いに等しく、かつ、互いに隣り合わない位置に配置され、前記第１乃至第４プリズム部材の第２の三角プリズムは、屈折率が互いに等しく、かつ、互いに隣り合わない位置に配置される。以上の場合、第１の三角プリズムを通過する特定色の光束幅を調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態のプロジェクタの光学系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２１と、光源装置２１からの光源光を赤緑青（ＲＧＢ）の３色に分割する色分割光学系２３と、色分割光学系２３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２５と、光変調部２５からの各色の変調光を合成するための光合成部材であるクロスダイクロイックプリズム２７と、クロスダイクロイックプリズム２７を経た像光をスクリーン（不図示）に投射するための投射光学系である投射レンズ２９とを備える。
【００１８】
ここで、光源装置２１は、光源ランプ２１ａと、一対のフライアイ光学系２１ｄ，２１ｅと、偏光変換部材２１ｇと、重畳レンズ２１ｉとを備える。ここで、光源ランプ２１ａは、例えば高圧水銀ランプからなり、光源光をコリメートするための凹面鏡を備える。一対のフライアイ光学系２１ｄ，２１ｅ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、光源ランプ２１ａからの光源光を分割して個別に集光・発散させる。偏光変換部材２１ｇは、フライアイ光学系２１ｅから射出した光源光を例えば図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２１ｉは、偏光変換部材２１ｇを経た照明光を全体として適宜収束させて、光変調部２５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２１ｄ，２１ｅと重畳レンズ２１ｉとを経た照明光は、以下に詳述する色分割光学系２３を経て、光変調部２５に設けられた各色の光変調装置すなわち各色の液晶ライトバルブ２５ａ〜２５ｃを均一に重畳照明する。
【００１９】
色分割光学系２３は、第１及び第２ダイクロイックミラー２３ａ，２３ｂと、３つのフィールドレンズ２３ｆ，２３ｇ，２３ｈと、反射ミラー２３ｍ，２３ｎ，２３ｏとを備え、光源装置２１とともに照明装置を構成する。第１ダイクロイックミラー２３ａは、赤緑青の３色のうち緑色光を反射し赤色光及び青色光を透過させる。また、第２ダイクロイックミラー２３ｂは、入射した赤及び青の２色のうち赤色光を反射し青色光を透過させる。この色分割光学系２３において、光源装置２１からの略白色の照明光は、第１ダイクロイックミラー２３ａに入射する。第１ダイクロイックミラー２３ａで反射された緑色光は、例えばＳ偏光のまま第１光路ＯＰ１に導かれ、反射ミラー２３ｍを経て入射角度を調節するためのフィールドレンズ２３ｆに入射する。また、第１ダイクロイックミラー２３ａを透過して第２ダイクロイックミラー２３ｂで反射された赤色光は、例えばＳ偏光のまま第２光路ＯＰ２に導かれフィールドレンズ２３ｇに入射する。さらに、第２ダイクロイックミラー２３ｂを通過した青色光は、例えばＳ偏光のまま第３光路ＯＰ３に導かれ、レンズＬＬ１，ＬＬ２及び反射ミラー２３ｎ，２３ｏを経て入射角度を調節するためのフィールドレンズ２３ｈに入射する。ここで、レンズＬＬ１，ＬＬ２を含んで構成されるリレー光学系は、レンズＬＬ１の像を、射出側のフィールドレンズ２３ｈ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。
【００２０】
光変調部２５は、それぞれが光変調装置である３つの液晶ライトバルブ２５ａ〜２５ｃと、各液晶ライトバルブ２５ａ〜２５ｃを挟むように配置される３組の偏光フィルタ２５ｅ〜２５ｇとを備える。第１光路ＯＰ１に導かれた緑色光は、フィールドレンズ２３ｆを介して液晶ライトバルブ２５ａに入射する。第２光路ＯＰ２に導かれた赤色光は、フィールドレンズ２３ｇを介して液晶ライトバルブ２５ｂに入射する。第３光路ＯＰ３に導かれた青色光は、フィールドレンズ２３ｈを介して液晶ライトバルブ２５ｃに入射する。各液晶ライトバルブ２５ａ〜２５ｃは、入射した照明光の空間的強度分布を変調するための非発光型の光変調装置であり、各液晶ライトバルブ２５ａ〜２５ｃにそれぞれ入射した３色の光は、各液晶ライトバルブ２５ａ〜２５ｃ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２５ｅ〜２５ｇによって、各液晶ライトバルブ２５ａ〜２５ｃに入射する照明光の偏光方向が調整されるとともに、各液晶ライトバルブ２５ａ〜２５ｃ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。
【００２１】
クロスダイクロイックプリズム２７は、光合成部材であり、緑色光反射用の誘電体多層膜２７ａと青色光反射用の誘電体多層膜２７ｂ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２７は、液晶ライトバルブ２５ａからの緑色光を誘電体多層膜２７ａで反射して進行方向右側に射出させ、液晶ライトバルブ２５ｂからの赤色光を誘電体多層膜２７ａ，２７ｂを介して直進・射出させ、液晶ライトバルブ２５ｃからの青色光を誘電体多層膜２７ｂで反射して進行方向左側に射出させる。このようにクロスダイクロイックプリズム２７で合成された像光は、投射レンズ２９を経て適当な拡大率でスクリーン（不図示）に投射される。
【００２２】
図２（ａ）は、図１に示すクロスダイクロイックプリズム２７の平面図であり、図２（ｂ）は、クロスダイクロイックプリズム２７の側面図である。図からも明らかなように、クロスダイクロイックプリズム２７は、角柱状のプリズム部材からなり、図２（ａ）の紙面に垂直な軸方向に共に平行で互いに直交する一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂを内蔵する。各誘電体多層膜２７ａ，２７ｂは、ダイクロイックミラーとして機能しており、赤緑青の各色の変調光を低損失で合成することができる。クロスダイクロイックプリズム２７は、以上の説明からも分かるように、４つのプリズム部材Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を、一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂが第１及び第２の側面Ｓ０１，Ｓ０２に挟まれるように接合したものである。このうち、第１プリズム部材Ｐ１は、赤色の変調光を入射させる第３の側面Ｓ１を有し、第２プリズム部材Ｐ２は、緑色の変調光を入射させる第３の側面Ｓ２を有し、第３プリズム部材Ｐ３は、青色の変調光を入射させる第３の側面Ｓ３を有する。最後の第４プリズム部材Ｐ４は、各色の変調光を合成した像光を射出する第３の側面Ｓ４を有する。ここで、第１プリズム部材Ｐ１の屈折率は、他の第２〜第４プリズム部材Ｐ２〜Ｐ４の屈折率よりもわずかに大きくなっている。また、第２〜第４プリズム部材Ｐ２〜Ｐ４の屈折率は、互いに等しい。
【００２３】
ここで、クロスダイクロイックプリズム２７による光束幅の変化について考察する。まず、クロスダイクロイックプリズム２７の一辺の長さがＬであるものとする。また、各プリズム部材Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に入射させる各色の変調光が光軸を挟んで横方向の−ｔか＋ｔの範囲にわたっており、それぞれ幅２ｔであるものとする。また、第１プリズム部材Ｐ１の屈折率がｎ１であり、第２乃至第４プリズム部材Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の屈折率がｎ２であるものとする。さらに、全プリズム部材Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の直角の頂点が重なっているクロスダイクロイックプリズム２７の中心点を原点とする。
【００２４】
最初に赤色の変調光について考えると、位置＋ｔに入射する変調光は、第１プリズム部材Ｐ１を直進して第２プリズム部材Ｐ２に入射する際に屈折する。この場合、原点すなわち光軸を基準とした変調光のシフト量Δｗａは、
【数１】
2005301231.tif 000003
で与えられる。また、位置−ｔに入射する変調光も、第１プリズム部材Ｐ１を直進して第２プリズム部材Ｐ２に入射する際に屈折するので、原点すなわち光軸を基準とした変調光のシフト量は、式（１）で与えられる。よって、赤色の変調光の光束幅Ｗ１の変化量ΔＷＡは、
【数２】
2005301231.tif 000004
となる。つまり、赤色の変調光の光束幅Ｗ１は、ΔＷＡだけ減少する。
一方、第２及び第３プリズム部材Ｐ２，Ｐ３からそれぞれ入射する緑及び青色の各変調光の光束は、第１プリズム部材Ｐ１を通過しないので、これらの光束幅Ｗ２，Ｗ３に変化は生じない。
【００２５】
つまり、本実施形態によれば、一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂに垂直な横断面ＣＳ内に関して、緑色及び青色の光束幅Ｗ２，Ｗ３を一定に保って、赤色の光束幅Ｗ１を減少させることができる。
【００２６】
図３は、投影像の色収差の補正を概念的に説明する図である。図３（ａ）は、比較例として、図１等に示すクロスダイクロイックプリズム２７を構成する全プリズム部材Ｐ１〜Ｐ４が同一の屈折率を有する場合を示している。比較例では、投射レンズ２９の色収差によって、特に赤色の投影像ＩＭＲが他の緑及び青色の投影像ＩＭＧ，ＩＭＢよりも外側に滲んだように拡大した状態となっている。また、投影像のサイズは、一般的に縦横の比が３：４もしくは９：１６であるため、横方向の色収差の影響が非常に目立つ一方、縦方向の色収差の影響はほとんど目立たない。
【００２７】
一方、図３（ｂ）は、先に説明したように、プリズム部材Ｐ１〜Ｐ４のうち第１プリズム部材Ｐ１の屈折率をわずかに大きくしたクロスダイクロイックプリズム２７を採用した場合を示している。この場合は、一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂに垂直な横断面ＣＳ内に関して、緑色及び青色の光束幅Ｗ２，Ｗ３を一定に保って、赤色の光束幅Ｗ１を減少させることができるので、投射レンズ２９の色収差が横方向に補正（狭く）されて、赤色の投影像ＩＭＲの幅が他の緑及び青色の投影像ＩＭＧ，ＩＭＢの幅とほぼ一致した状態となる。縦方向の色収差の影響を解消することはできないが、先に述べたとおり、縦方向の色収差の影響はほとんど目立たないため、問題ない。
【００２８】
以上述べたように、本実施形態によれば、光合成用のクロスダイクロイックプリズム２７のうち赤色光束を入射させる第１プリズム部材Ｐ１の屈折率が他のプリズム部材Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の屈折率より大きくなっているので、赤色の投影像ＩＭＲの幅を、緑及び青色の投影像ＩＭＧ，ＩＭＢの幅に比較して拡大することができ、投射レンズ２９の色収差の影響を投影像の横方向に関して簡易に補正することができる。なお、第１プリズム部材Ｐ１と他の第２〜第４プリズム部材Ｐ２〜Ｐ４との屈折率差は、実際上わずかであり、赤色の投影像の中央の一画素がつぶれない程度とする。
【００２９】
以上の説明では、第１プリズム部材Ｐ１の屈折率を、第２乃至第４プリズム部材Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の屈折率よりも大きくしたが、逆に第２乃至第４プリズム部材Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の屈折率よりも小さくすることもできる。この場合、一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂに垂直な横断面ＣＳ内に関して、緑色及び青色の光束幅Ｗ２，Ｗ３を一定に保って赤色の光束幅Ｗ１を増加させることができる。よって、赤色の投影像ＩＭＲが他色の投影像ＩＭＧ，ＩＭＢよりも小さくなるような投射レンズの色収差の補正に有効である。
【００３０】
さらに、第２又は第３プリズム部材の屈折率を、他のプリズム部材の屈折率よりも大きく又は小さくすることもできる。この場合は、一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂに垂直な横断面ＣＳ内に関して、青色又は緑色の光束幅を一定に保って、他の色の光束幅を増加させたり減少させたりすることにより、適宜、投射レンズの色収差の補正を行うことが可能となる。
【００３１】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態のプロジェクタについて説明する。このプロジェクタは、第１実施形態のプロジェクタを変形したものであり、同一の部分には同一の符合を付して重複説明を省略する。また、特に説明しない部分については同様の構造を有するものとする。
【００３２】
図４は、第２実施形態のプロジェクタに組み込まれるクロスダイクロイックプリズムの平面図である。この場合、クロスダイクロイックプリズム１２７は、第１〜第４プリズム部材Ｐ１〜Ｐ４で構成され、第１プリズム部材Ｐ１については、第１実施形態と同一のものである。ただし、第４プリズム部材Ｐ４の屈折率を第２及び第３プリズム部材Ｐ２，Ｐ３等の屈折率よりもわずかに小さくしている。実際には、第１プリズム部材Ｐ１と第２及び第３プリズム部材Ｐ２，Ｐ３との屈折率差を、第４プリズム部材Ｐ４と第２及び第３プリズム部材Ｐ２，Ｐ３との屈折率差と等しくしている。
【００３３】
図５は、図４のクロスダイクロイックプリズム１２７による各色の光束幅の変化を説明するためのもので、図５（ａ）は、赤色の光束幅Ｗ１の変化を説明する平面図であり、図５（ｂ）は、青色の光束幅Ｗ２の変化を説明する仮想平面図である。なお、図５（ｂ）では、便宜のため誘電体多層膜２７ｂによる光路の折り曲げを省略した光線図となっており、青色光束の実際の射出方向は図面右側ではなく図面上側となる。図５（ａ）に示すように、赤色の変調光は、第１プリズム部材Ｐ１から第２又は第３プリズム部材Ｐ２，Ｐ３に入射する際に屈折し、さらに、第２又は第３プリズム部材Ｐ２，Ｐ３から第４プリズム部材Ｐ４に入射する際に屈折する。これにより、一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂに垂直な横断面ＣＳ内に関して、赤色の光束幅Ｗ１は、両側から減少する。一方、図５（ｂ）に示すように、青色の変調光は、第３プリズム部材Ｐ３から第４プリズム部材Ｐ４に入射する際に屈折する。これにより、青色光束の光束幅Ｗ３は、一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂに垂直な横断面ＣＳ内に関して、片側に傾きながら減少する。緑色の変調光については、図５（ｂ）のプリズム部材Ｐ３をプリズム部材Ｐ２に置き換えた状態となるため、青色の変調光と同様、光束幅が一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂに垂直な横断面ＣＳ内に関して片側に傾きながら減少する。光束幅の変化量についての具体的な計算は省略するが、光束幅の変化量は、赤色の変調光の方が、青色及び緑色の変調光よりも大きくなる。なお、本実施形態では、緑色と青色の変調光が、クロスダイクロイックプリズム１２７を通過することによって、赤色の変調光に対して左右方向にずれるが、赤緑青の各色画像全体の相対的位置ずれは、各液晶ライトバルブ２５ａ〜２５ｃを光軸に垂直な方向に変位させることによって解消することができる。
【００３４】
つまり、本実施形態によれば、赤色の投影像の幅を、緑及び青色の投影像の幅に比較して縮小することができる。よって、赤色の投影像が他色の投影像よりも大きくなるような投射レンズの色収差の補正に有効である。
【００３５】
なお、以上の説明では、第１プリズム部材Ｐ１の屈折率を第２及び第３プリズム部材Ｐ２，Ｐ３の屈折率よりもわずかに大きくし、第４プリズムの屈折率を第２及び第３プリズム部材Ｐ２，Ｐ３の屈折率よりもわずかに小さくしたが、逆に、第１プリズム部材Ｐ１の屈折率を、第２及び第３プリズム部材Ｐ２，Ｐ３の屈折率よりもわずかに小さくし、第４プリズムの屈折率を、第２及び第３プリズム部材Ｐ２，Ｐ３の屈折率よりもわずかに大きくすることもできる。この場合、一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂに垂直な横断面ＣＳ内に関して、緑色及び青色の光束幅に比較して赤色の光束幅を増加させることができる。よって、赤色の投影像が他色の投影像よりも小さくなるような投射レンズの色収差の補正に有効である。
【００３６】
〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態のプロジェクタについて説明する。このプロジェクタは、第１実施形態のプロジェクタを変形したものであり、同一の部分には同一の符合を付して重複説明を省略する。また、特に説明しない部分については同様の構造を有するものとする。
【００３７】
図６は、第３実施形態のプロジェクタに組み込まれるクロスダイクロイックプリズムの平面図である。この場合、クロスダイクロイックプリズム２２７は、第１〜第４プリズム部材Ｐ１〜Ｐ４で構成され、第１及び第２プリズム部材Ｐ１，Ｐ２の屈折率を等しくし、第３及び第４プリズム部材Ｐ３，Ｐ４の屈折率を等しくするとともに、第１及び第２プリズム部材Ｐ１，Ｐ２の屈折率を、第３及び第４プリズム部材Ｐ３，Ｐ４の屈折率よりもわずかに大きくしている。
【００３８】
ここで、図６のクロスダイクロイックプリズム２２７による光束幅の変化について考察する。まず、クロスダイクロイックプリズム２２７の一辺の長さがＬであるものとする。また、各プリズム部材Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に入射させる各色の変調光が光軸を挟んで横方向の−ｔから＋ｔの範囲にわたっており、それぞれ幅２ｔであるものとする。また、第１及び第２プリズム部材Ｐ１，Ｐ２の屈折率がｎ１であり、第３及び第４プリズム部材Ｐ３，Ｐ４の屈折率がｎ２であるものとする。さらに、全プリズム部材Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の直角の頂点が重なっているクロスダイクロイックプリズム２２７の中心点を原点とする。
【００３９】
最初に赤色の変調光について考えると、位置＋ｔに入射する変調光は、第１及び第２プリズム部材Ｐ１，Ｐ２を直進して第４プリズム部材Ｐ４に入射する際に屈折する。この場合、原点すなわち光軸を基準とした変調光のシフト量Δｗｂは、
【数３】
2005301231.tif 000005
で与えられる。また、位置−ｔに入射する変調光は、第１プリズム部材Ｐ１を直進して第３プリズム部材Ｐ３に入射する際に屈折する。この場合、原点すなわち光軸を基準とした変調光のシフト量Δｗｂ’は、
【数４】
2005301231.tif 000006
で与えられる。よって、赤色の変調光の光束幅Ｗ１の変化量ΔＷＢは、式（３）と式（４）との差の絶対値で与えられ、
【数５】
2005301231.tif 000007
となる。つまり、赤色の変調光の光束幅Ｗ１は、ΔＷＢだけ減少する。
【００４０】
次に緑色の変調光について考えると、位置＋ｔに入射する変調光は、第２プリズム部材Ｐ２内で折り曲げられた後、第４プリズム部材Ｐ４に入射する際に屈折する。この場合、原点すなわち光軸を基準とした変調光のシフト量は、式（３）で与えられる。また、位置−ｔに入射する変調光は、第２プリズム部材Ｐ２を通過して第４プリズム部材Ｐ４に入射する際に屈折し、第４プリズム部材Ｐ４内で折り曲げられる。この場合、原点すなわち光軸を基準とした変調光のシフト量は、式（４）で与えられる。よって、緑色の変調光の光束幅Ｗ２の変化量は式（５）で与えられる。つまり、緑色の変調光の光束幅Ｗ１は、赤色の変調光の光束幅Ｗ１と同じ量だけ減少する。
【００４１】
一方、次に青色の変調光について考えると、位置±ｔに入射する変調光は、屈折率による変化を受けないので、青色の変調光の光束幅Ｗ３の減少量は、ゼロとなる。
【００４２】
以上をまとめるならば、図６のクロスダイクロイックプリズム２２７を用いることにより、一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂに垂直な横断面ＣＳ内に関して、青色の光束幅Ｗ３を一定に保って赤色の光束幅Ｗ１や緑色の光束幅Ｗ２を減少させることができる。なお、赤緑青の各色画像全体の相対的位置ずれは、各液晶ライトバルブ２５ａ〜２５ｃを光軸に垂直な方向に変位させることによって解消することができる。
【００４３】
以上述べたように、本実施形態によれば、光合成用のクロスダイクロイックプリズム２２７のうち、第１及び第２プリズム部材Ｐ１，Ｐ２の屈折率が第３及び第４プリズム部材Ｐ３，Ｐ４の屈折率より大きくなっているので、赤色及び緑色の投影像の幅を、青色の投影像の幅に比較して縮小することができる。よって、赤色及び緑色の投影像が青色の投影像よりも大きくなるような投射レンズの色収差の補正に有効である。
【００４４】
なお、以上の説明では、第１及び第２プリズム部材Ｐ１，Ｐ２の屈折率が、第３及び第４プリズム部材Ｐ３，Ｐ４の屈折率よりもわずかに大きいとしたが、逆に第３及び第４プリズム部材Ｐ３，Ｐ４の屈折率よりもわずかに小さくすることもできる。この場合、一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂに垂直な横断面ＣＳ内に関して、青色の光束幅Ｗ３を一定に保って赤色の光束幅Ｗ１や緑色の光束幅Ｗ２を増加させることができる。よって、赤色及び緑色の投影像が青色の投影像よりも小さくなるような投射レンズの色収差の補正に有効である。
【００４５】
〔第４実施形態〕
以下、第４実施形態のプロジェクタについて説明する。このプロジェクタは、第３実施形態のプロジェクタを変形したものであり、特に説明しない部分については同様の構造を有するものとする。
【００４６】
図７は、第４実施形態のプロジェクタに組み込まれるクロスダイクロイックプリズムの平面図である。この場合、クロスダイクロイックプリズム３２７は、第１〜第４プリズム部材Ｐ１〜Ｐ４で構成され、第１及び第４プリズム部材Ｐ１，Ｐ４の屈折率を等しくし、第２及び第３プリズム部材Ｐ２，Ｐ３の屈折率を等しくするとともに、第２及び第３プリズム部材Ｐ２，Ｐ３の屈折率を、第１及び第４プリズム部材Ｐ１，Ｐ４の屈折率よりもわずかに大きくしている。
【００４７】
赤色の変調光は、第１プリズム部材Ｐ１から第２及び第３プリズム部材Ｐ２，Ｐ３に入射する際に、屈折して光束幅が広がり、第２及び第３プリズム部材Ｐ２，Ｐ３から第４プリズム部材Ｐ４に入射する際に、さらに屈折する。これによって、赤色の変調光の光束幅は増加する。
【００４８】
緑色の変調光は、図６に示す第３実施形態と同様の光路を辿る。つまり、緑色の変調光の光束幅は減少する。
【００４９】
青色の変調光は、緑色の変調光に対して図面の左右で対称な光路を進むので、緑色の変調光と同様の作用をうける。つまり、青色の変調光の光束幅は減少する。
【００５０】
なお、各色光の光束幅の変化量についての具体的な計算は省略する。
【００５１】
以上をまとめるならば、図７のクロスダイクロイックプリズム３２７を用いることにより、一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂに垂直な横断面ＣＳ内に関して、赤色の光束幅Ｗ１を増加し、緑色や青色の光束幅Ｗ２，Ｗ３を減少させることができる。つまり、本実施形態によれば、赤色の投影像の幅を、緑及び青色の投影像の幅に比較して拡大することができる。よって、赤色の投影像が他色の投影像よりも小さくなるような投射レンズの色収差の補正に有効である。
【００５２】
なお、以上の説明では、第２及び第３プリズム部材Ｐ２，Ｐ３の屈折率が、第１及び第４プリズム部材Ｐ１，Ｐ４の屈折率よりもわずかに大きいとしたが、逆に第１及び第４プリズム部材Ｐ１，Ｐ４の屈折率よりもわずかに小さくすることもできる。この場合、一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂに垂直な横断面ＣＳ内に関して、赤色の光束幅Ｗ１を減少させ、緑色や青色の光束幅Ｗ２，Ｗ３を増加することができる。よって、赤色の投影像が他色の投影像よりも大きくなるような投射レンズの色収差の補正に有効である。
【００５３】
〔第５実施形態〕
以下、第５実施形態のプロジェクタについて説明する。このプロジェクタは、第１実施形態のプロジェクタを変形したものであり、特に説明しない部分については同様の構造を有するものとする。
【００５４】
図８は、第５実施形態のプロジェクタに組み込まれるクロスダイクロイックプリズムの平面図である。この場合、クロスダイクロイックプリズム４２７は、第１〜第４プリズム部材Ｐ１〜Ｐ４で構成され、さらに、第２プリズム部材Ｐ２は、屈折率の互いに異なる第１及び第２三角プリズムＰ２ａ，Ｐ２ｂによって構成される。ここで、第１、第３、及び第４プリズム部材Ｐ１，Ｐ３，Ｐ４の屈折率と、第２三角プリズムＰ２ｂの屈折率とを等しくし、これらに対し、第１三角プリズムＰ２ａの屈折率をわずかに大きくしている。
【００５５】
赤色の変調光のうち、第２プリズム部材Ｐ２を経て第４プリズム部材Ｐ４に入射するものは、第４プリズム部材Ｐ４に入射する際の屈折によって、第３実施形態で説明した式（３）のシフトを生じる。一方、第３プリズム部材Ｐ３を経て第４プリズム部材Ｐ４に入射するものは、第４プリズム部材Ｐ４に入射する際に屈折せず、シフトを生じない。つまり、赤色の光束幅Ｗ１がわずかに拡大する。また、その変化量は、式（３）のΔｗｂと等しい。
【００５６】
緑色の変調光のうち、第１三角プリズムＰ２ａ側に最初に入射し次の第４プリズム部材Ｐ４内で折り曲げられるものは、第４プリズム部材Ｐ４に入射する際の屈折によって、第３実施形態で説明した式（４）のシフトを生じる。一方、第２三角プリズムＰ２ｂ側に最初に入射し第２三角プリズムＰ２ｂ内で折り曲げられ第４プリズム部材Ｐ４に入射するものは、第４プリズム部材Ｐ４に入射する際の屈折によって、第３実施形態で説明した式（３）のシフトを生じる。つまり、緑色の光束幅Ｗ２がわずかに減少する。また、その減少量は式（５）で与えられる。
【００５７】
青色の変調光については、屈折率による変動を受けないので、青色の変調光の光束幅Ｗ３の減少量は、ゼロとなる。
【００５８】
以上をまとめるならば、図８のクロスダイクロイックプリズム４２７を用いることにより、一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂに垂直な横断面ＣＳ内に関して、青色の光束幅Ｗ３を一定に保って赤色の光束幅Ｗ１を増加させ、緑色の光束幅Ｗ２を減少させることができる。つまり、本実施形態によれば、赤色の投影像の幅を、青色の投影像の幅に比較して拡大することができ、緑色の投影像の幅を、青色の投影像の幅に比較して縮小することができる。よって、赤色の投影像が青色の投影像よりも小さくなり、緑色の投影像が青色の投影像よりも大きくなるような投射レンズの色収差の補正に有効である。
【００５９】
以上の説明では、第１三角プリズムＰ２ａの屈折率が、他の部分の屈折率よりも大きいとしたが、逆に他の部分の屈折率よりも小さくすることもできる。この場合、一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂに垂直な横断面ＣＳ内に関して、赤色の光束幅Ｗ１を減少させ、緑色の光束幅Ｗ２を増加することができる。よって、赤色の投影像が青色の投影像よりも大きくなり、緑色の投影像が青色の投影像よりも小さくなるような投射レンズの色収差の補正に有効である。
【００６０】
さらに、第１三角プリズムＰ２ａではなく、第２三角プリズムＰ２ｂの屈折率を他の部分の屈折率よりも大きく又は小さくすることも可能である。この場合も、一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂに垂直な横断面ＣＳ内に関して、赤色の光束幅Ｗ１を増加または減少させ、緑色の光束幅Ｗ２を減少又は増加させることができる。よって、赤色の投影像が青色の投影像よりも小さく又は大きくなり、緑色の投影像が青色の投影像よりも大きく又は小さくなるような投射レンズの色収差の補正に有効である。
【００６１】
さらにまた、第２プリズム部材Ｐ２の代わりに、第１、第３、第４プリズム部材Ｐ１，Ｐ３，Ｐ４を、屈折率の互いに異なる第１及び第２三角プリズムによって構成し、これらの三角プリズムのうちいずれか一方の屈折率を他の部分の屈折率よりも大きく又は小さくすることも可能である。この場合も、一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂに垂直な横断面ＣＳ内に関して、各色の光束幅を増加させたり減少させたりすることにより、適宜、投射レンズの色収差の補正を行うことが可能となる。
【００６２】
〔第６実施形態〕
以下、第６実施形態のプロジェクタについて説明する。このプロジェクタは、第５実施形態のプロジェクタを変形したものであり、特に説明しない部分については同様の構造を有するものとする。
【００６３】
図９は、第６実施形態のプロジェクタに組み込まれるクロスダイクロイックプリズムの平面図である。この場合、クロスダイクロイックプリズム５２７は、第１〜第４プリズム部材Ｐ１〜Ｐ４で構成され、さらに、第１プリズム部材Ｐ１は、屈折率の互いに異なる第１及び第２三角プリズムＰ１ａ，Ｐ１ｂによって構成され、第２プリズム部材Ｐ２も、屈折率の互いに異なる第１及び第２三角プリズムＰ２ａ，Ｐ２ｂによって構成される。ここで、第３及び第４プリズム部材Ｐ３，Ｐ４の屈折率と、第２三角プリズムＰ１ｂ，Ｐ２ｂの屈折率とを等しくし、これらに対し、第１三角プリズムＰ１ａ，Ｐ２ａの屈折率をわずかに大きくしている。
【００６４】
図９からわかるように、赤色の変調光は、図６の第３実施形態と同様の光路を辿る。つまり、赤色の光束幅Ｗ１は、わずかに減少する。
【００６５】
また、緑色の変調光は、図８の第５実施形態と同様の光路を辿る。つまり、緑色の光束幅Ｗ２は、わずかに減少する。
【００６６】
青色の変調光については、屈折率による変動を受けないので、青色の変調光の光束幅Ｗ３の減少量は、ゼロとなる。
【００６７】
以上をまとめるならば、図９のクロスダイクロイックプリズム５２７を用いることにより、一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂに垂直な横断面ＣＳ内に関して、青色の光束幅Ｗ３を一定に保って赤色や緑色の光束幅Ｗ１，Ｗ２を減少させることができる。つまり、本実施形態によれば、赤色や緑色の投影像の幅を、青色の投影像の幅に比較して縮小することができる。よって、赤色や緑色の投影像が青色の投影像よりも大きくなるような投射レンズの色収差の補正に有効である。
【００６８】
以上の説明では、第１三角プリズムＰ１ａ，Ｐ２ａの屈折率が、他の部分の屈折率よりも大きいとしたが、逆に他の部分の屈折率よりも小さくすることもできる。この場合、一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂに垂直な横断面ＣＳ内に関して、赤色や緑色の光束幅Ｗ１，Ｗ２を増加させることができる。よって、赤色や緑色の投影像が青色の投影像よりも小さくなるような投射レンズの色収差の補正に有効である。さらに、第１三角プリズムＰ１ａ，Ｐ２ａではなく、第１三角プリズムＰ１ａと第２三角プリズムＰ２ｂの部分を他の部分の屈折率よりも大きく又は小さくしたり、第２三角プリズムＰ１ｂと第１三角プリズムＰ２ａの部分を他の部分の屈折率よりも大きく又は小さくしたりすることも可能である。さらにまた、第１及び第２プリズム部材Ｐ１，Ｐ２の代わりに、第１及び第３プリズム部材、第１及び第４プリズム部材、第２及び第３プリズム部材、第２及び第４プリズム部材、または第３及び第４プリズム部材を、屈折率の互いに異なる第１及び第２三角プリズムによって構成し、第１三角プリズムまたは第２三角プリズムの屈折率を他の部分の屈折率よりも大きく又は小さくすることも可能である。この場合も、一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂに垂直な横断面ＣＳ内に関して、各色の光束幅を増加させたり減少させたりすることにより、適宜、投射レンズの色収差の補正を行うことが可能となる。ただし、本実施形態の場合、他の部分と屈折率を変える２つの三角プリズム同士が隣り合わないような組み合わせとすることが必要である。なぜならば、例えば隣り合う第２三角プリズムＰ１ｂ，Ｐ２ｂの屈折率を他の部分の屈折率よりも大きく又は小さくした場合、赤色の変調光も緑色の変調光もほとんど屈折せずにクロスダイクロイックプリズム５２７を通過してしまい、色収差の補正を行うことができなくなってしまうからである。
【００６９】
〔第７実施形態〕
以下、第７実施形態のプロジェクタについて説明する。このプロジェクタは、第６実施形態のプロジェクタを変形したものであり、特に説明しない部分については同様の構造を有するものとする。
【００７０】
図１０は、第７実施形態のプロジェクタに組み込まれるクロスダイクロイックプリズムの平面図である。この場合、クロスダイクロイックプリズム６２７は、第１〜第４プリズム部材Ｐ１〜Ｐ４で構成され、さらに、第１プリズム部材Ｐ１は、屈折率の互いに異なる第１及び第２三角プリズムＰ１ａ，Ｐ１ｂによって構成され、第２プリズム部材Ｐ２も、屈折率の互いに異なる第１及び第２三角プリズムＰ２ａ，Ｐ２ｂによって構成され、第３プリズム部材Ｐ３も、屈折率の互いに異なる第１及び第２三角プリズムＰ３ａ，Ｐ３ｂによって構成される。ここで、第４プリズム部材Ｐ４の屈折率と、第２三角プリズムＰ１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂの屈折率とを等しくし、これらに対し、第１三角プリズムＰ１ａ，Ｐ２ａ，Ｐ３ａの屈折率をわずかに大きくしている。
【００７１】
赤色の変調光のうち、第１三角プリズムＰ１ａ側に最初に入射し第２プリズム部材Ｐ２を経て第４プリズム部材Ｐ４に入射するものは、第２プリズム部材Ｐ２の第２三角プリズムＰ２ｂに入射する際、及び第１プリズム部材Ｐ２ａに入射する際の屈折によって、幅が減少するシフトを生じるが、第４プリズム部材Ｐ４に入射する際の屈折によって、そのままか元に近づくように幅が増加するシフトを生じる。一方、第２三角プリズムＰ１ｂ側に最初に入射し第３プリズム部材Ｐ３を経て第４プリズム部材Ｐ４に入射するものは、第４プリズム部材Ｐ４に入射する際の屈折によって、わずかに幅が増加する。つまり、赤色の光束幅Ｗ１はほとんど変化しない。
【００７２】
緑色の変調光は、図８及び図９の第５及び第６実施形態と同様の光路を辿る。
【００７３】
青色の変調光については、第１三角プリズムＰ３ａ側に最初に入射するものについては、緑色の第１三角プリズムＰ２ａに入射する変調光と同様で反対向きの振る舞いをし、第２三角プリズムＰ３ｂ側に最初に入射するものについては、緑色の第２三角プリズムＰ２ｂに入射する変調光と同様で反対向きの振る舞いをする。つまり、青色の光束幅Ｗ３がわずかに減少する。
【００７４】
なお、各色光の光束幅の変化量についての具体的な計算は省略する。
【００７５】
以上をまとめるならば、図１０のクロスダイクロイックプリズム６２７を用いることにより、一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂに垂直な横断面ＣＳ内に関して、赤色の光束幅Ｗ１の変動をわずかに保って緑色や青色の光束幅Ｗ２，Ｗ３を相対的に減少させることができる。つまり、本実施形態によれば、緑色や青色の投影像の幅を、赤色の投影像の幅に比較して縮小することができる。よって、緑色や青色の投影像が赤色の投影像よりも大きくなるような投射レンズの色収差の補正に有効である。
【００７６】
以上の説明では、第１三角プリズムＰ１ａ，Ｐ２ａ，Ｐ３ａの屈折率が、他の部分の屈折率よりも大きいとしたが、逆に他の部分の屈折率よりも小さくすることもできる。この場合、一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂに垂直な横断面ＣＳ内に関して、赤色の光束幅Ｗ１の変動をわずかに保って緑色や青色の光束幅Ｗ２，Ｗ３を相対的に増加させることができる。よって、緑色や青色の投影像が赤色の投影像よりも小さくなるような投射レンズの色収差の補正に有効である。さらに、第１三角プリズムＰ１ａ，Ｐ２ａ，Ｐ３ａではなく、三角プリズムＰ１ａ，Ｐ２ａ，Ｐ３ｂの屈折率を他の部分の屈折率よりも大きく又は小さくしたり、三角プリズムＰ１ｂ，Ｐ２ａ，Ｐ３ｂの屈折率を他の部分の屈折率よりも大きく又は小さくしたり、あるいは、三角プリズムＰ１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ａの屈折率を他の部分の屈折率よりも大きく又は小さくしたりすることも可能である。  さらにまた、第１、第２及び第３プリズム部材Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の代わりに、第１、第２及び第４プリズム部材、第１、第３及び第４プリズム部材、第２、第３及び第４プリズム部材を、屈折率の互いに異なる第１及び第２三角プリズムによって構成し、第１三角プリズムまたは第２三角プリズムの屈折率を他の部分の屈折率よりも大きく又は小さくすることも可能である。この場合も、一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂに垂直な横断面ＣＳ内に関して、各色の光束幅を増加させたり減少させたりすることにより、適宜、投射レンズの色収差の補正を行うことが可能となる。ただし、本実施形態の場合も、第６実施形態と同様、他の部分と屈折率を変える３つの三角プリズムのうち、２つの三角プリズム同士が隣り合わないような組み合わせとすることが必要である。
【００７７】
〔第８実施形態〕
以下、第８実施形態のプロジェクタについて説明する。このプロジェクタは、第７実施形態のプロジェクタを変形したものであり、特に説明しない部分については同様の構造を有するものとする。
【００７８】
図１１は、第８実施形態のプロジェクタに組み込まれるクロスダイクロイックプリズムの平面図である。この場合、クロスダイクロイックプリズム７２７は、第１〜第４プリズム部材Ｐ１〜Ｐ４で構成され、さらに、第１プリズム部材Ｐ１は、屈折率の互いに異なる第１及び第２三角プリズムＰ１ａ，Ｐ１ｂによって構成され、第２プリズム部材Ｐ２も、屈折率の互いに異なる第１及び第２三角プリズムＰ２ａ，Ｐ２ｂによって構成され、第３プリズム部材Ｐ３も、屈折率の互いに異なる第１及び第２三角プリズムＰ３ａ，Ｐ３ｂによって構成され、第４プリズム部材Ｐ４も、屈折率の互いに異なる第１及び第２三角プリズムＰ４ａ，Ｐ４ｂによって構成される。ここで、第２三角プリズムＰ１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂ，Ｐ４ｂの屈折率を等しくし、これらに対し、第１三角プリズムＰ１ａ，Ｐ２ａ，Ｐ３ａ，Ｐ４ａの屈折率をわずかに大きくしている。
【００７９】
赤色の変調光のうち、第１三角プリズムＰ１ａ側に最初に入射し第２プリズム部材Ｐ２を経て第４プリズム部材Ｐ４に入射するものは、第２プリズム部材Ｐ２に入射する際の屈折によって、幅が減少するシフトを生じるが、第４プリズム部材Ｐ４に入射する際の屈折によって、そのままか元に近づくように幅が増加するシフトを生じる。一方、第２三角プリズムＰ１ｂ側に最初に入射し第３プリズム部材Ｐ３を経て第４プリズム部材Ｐ４に入射するものは、第３プリズム部材Ｐ３に入射する際の屈折によって、幅が増加するシフトを生じるが、第４プリズム部材Ｐ４に入射する際の屈折によって、そのままか元に近づくように幅が減少するシフトを生じる。つまり、赤色の光束幅Ｗ１は変化しない。
【００８０】
緑色の変調光は、図８の第５実施形態等と同様の光路を辿る。つまり、緑色の光束幅Ｗ２は、わずかに減少する。
【００８１】
青色の変調光については、第１三角プリズムＰ３ａ側に最初に入射するものについては、第４プリズム部材Ｐ４に入射する際の屈折によって、幅が減少するシフトを生じる。また、第２三角プリズムＰ３ｂ側に最初に入射するものについては、第４プリズム部材Ｐ４に入射する際の屈折によって、幅が増加するシフトを生じる。つまり、青色の光束幅Ｗ３は、わずかに増加する。
【００８２】
なお、各色光の光束幅の変化量についての具体的な計算は省略する。
【００８３】
以上をまとめるならば、図１１のクロスダイクロイックプリズム７２７を用いることにより、一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂに垂直な横断面ＣＳ内に関して、赤色の光束幅Ｗ１を一定に保って緑色の光束幅Ｗ２を相対的に減少させ、青色の光束幅Ｗ３を相対的に増加させることができる。つまり、本実施形態によれば、緑色の投影像の幅を、赤色の投影像の幅に比較して縮小することができ、青色の投影像の幅を、赤色の投影像の幅に比較して拡大することができる。よって、緑色の投影像が赤色の投影像よりも大きく、青色の投影像が赤色の投影像よりも小さくなるような投射レンズの色収差の補正に有効である。
【００８４】
以上の説明では、第１三角プリズムＰ１ａ，Ｐ２ａ，Ｐ３ａ，Ｐ４ａの屈折率が、他の部分の屈折率よりも大きいとしたが、逆に他の部分の屈折率よりも小さくすることもできる。この場合、一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂに垂直な横断面ＣＳ内に関して、赤色の光束幅Ｗ１を一定に保って緑色の光束幅Ｗ２を相対的に増加させ、青色の光束幅Ｗ３を相対的に減少させることができる。よって、緑色の投影像が赤色の投影像よりも小さく、青色の投影像が赤色の投影像よりも大きくなるような投射レンズの色収差の補正に有効である。
【００８５】
さらに、第１三角プリズムＰ１ａ，Ｐ２ａ，Ｐ３ａ，Ｐ４ａではなく、第２三角プリズムＰ１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂ，Ｐ４ｂの屈折率を他の部分の屈折率よりも大きく又は小さくすることも可能である。この場合も、一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂに垂直な横断面ＣＳ内に関して、赤色の光束幅Ｗ１を一定に保って緑色の光束幅Ｗ２を相対的に増加又は減少させ、青色の光束幅Ｗ３を相対的に減少又は増加させることができる。よって、緑色の投影像が赤色の投影像よりも小さく又は大きく、青色の投影像が赤色の投影像よりも大きく又は小さくなるような投射レンズの色収差の補正に有効である。
【００８６】
以上、実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、各クロスダイクロイックプリズム７２７において、第１プリズム部材Ｐ１に赤色の変調光を入射させ、第２プリズム部材Ｐ２に緑色の変調光を入射させ、第３プリズム部材Ｐ３に青色の変調光を入射させることとしているが、これらの組合せは、誘電体多層膜２７ａ，２７ｂの特性を適宜設定することにより、適宜変更可能である。
【００８７】
また、上記実施形態では、光源装置２１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２１ｄ，２１ｅ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２１ｄ，２１ｅをロッドインテグレータに置き換えることもできる。
【００８８】
また、上記実施形態では、光源装置２１において偏光変換部材２１ｇを用いていたが、この発明は、このような偏光変換部材２１ｇを用いないプロジェクタにも適用可能である。
【００８９】
また、上記実施形態では、透過型のプロジェクタに本発明を適用した場合の例について説明したが、本発明は、反射型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、液晶パネル等を含むライトバルブ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、ライトバルブが光を反射するタイプであることを意味している。反射型プロジェクタの場合、ライトバルブは液晶パネルのみによって構成することが可能であり、一対の偏光板は不要である。なお、光変調装置は液晶パネル等に限られず、例えばマイクロミラーを用いた光変調装置であってもよい。
【００９０】
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等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】
【００９１】
【図１】第１実施形態のプロジェクタの光学系を説明する図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、ダイクロイックプリズムの平面図及び側面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、同上プリズムによる色収差の補正を説明する図である。
【図４】第２実施形態のプロジェクタに組み込まれるクロスプリズムの平面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、同上プリズムによる色収差の補正を説明する図である。
【図６】第３実施形態におけるダイクロイックプリズムの平面図である。
【図７】第４実施形態におけるダイクロイックプリズムの平面図である。
【図８】第５実施形態におけるダイクロイックプリズムの平面図である。
【図９】第６実施形態におけるダイクロイックプリズムの平面図である。
【図１０】第７実施形態におけるダイクロイックプリズムの平面図である。
【図１１】第８実施形態におけるダイクロイックプリズムの平面図である。
【符号の説明】
【００９２】
１０…プロジェクタ、  ２１…光源装置、  ２１ａ…光源ランプ、  ２１ｄ，２１ｅ…フライアイ光学系、  ２１ｇ…偏光変換部材、  ２１ｉ…重畳レンズ、  ２３…色分割光学系、  ２３ａ，２３ｂ…ダイクロイックミラー、  ２５…光変調部、  ２５ａ〜２５ｃ…液晶ライトバルブ、  ２７…クロスダイクロイックプリズム、  ２７ａ，２７ｂ…誘電体多層膜、  ２９…投射レンズ、  Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４…プリズム部材
【図１】
2005301231.tif 000008
【図２】
2005301231.tif 000009
【図３】
2005301231.tif 000010
【図４】
2005301231.tif 000011
【図５】
2005301231.tif 000012
【図６】
2005301231.tif 000013
【図７】
2005301231.tif 000014
【図８】
2005301231.tif 000015
【図９】
2005301231.tif 000016
【図１０】
2005301231.tif 000017
【図１１】
2005301231.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成17年3月18日(2005.3.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
以上述べたように、本実施形態によれば、光合成用のクロスダイクロイックプリズム２７のうち赤色光束を入射させる第１プリズム部材Ｐ１の屈折率が他のプリズム部材Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の屈折率より大きくなっているので、赤色の投影像ＩＭＲの幅を、緑及び青色の投影像ＩＭＧ，ＩＭＢの幅に比較して縮小することができ、投射レンズ２９の色収差の影響を投影像の横方向に関して簡易に補正することができる。なお、第１プリズム部材Ｐ１と他の第２〜第４プリズム部材Ｐ２〜Ｐ４との屈折率差は、実際上わずかであり、赤色の投影像の中央の一画素がつぶれない程度とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
赤色の変調光のうち、第１三角プリズムＰ１ａ側に最初に入射し第２プリズム部材Ｐ２を経て第４プリズム部材Ｐ４に入射するものは、第２プリズム部材Ｐ２の第２三角プリズムＰ２ｂに入射する際、及び第１三角プリズムＰ２ａに入射する際の屈折によって、幅が減少するシフトを生じるが、第４プリズム部材Ｐ４に入射する際の屈折によって、そのままか元に近づくように幅が増加するシフトを生じる。一方、第２三角プリズムＰ１ｂ側に最初に入射し第３プリズム部材Ｐ３を経て第４プリズム部材Ｐ４に入射するものは、第４プリズム部材Ｐ４に入射する際の屈折によって、わずかに幅が増加する。つまり、赤色の光束幅Ｗ１はほとんど変化しない。
【手続補正書】
【提出日】平成17年4月22日(2005.4.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
次に緑色の変調光について考えると、位置＋ｔに入射する変調光は、第２プリズム部材Ｐ２内で折り曲げられた後、第４プリズム部材Ｐ４に入射する際に屈折する。この場合、原点すなわち光軸を基準とした変調光のシフト量は、式（３）で与えられる。また、位置−ｔに入射する変調光は、第２プリズム部材Ｐ２を通過して第４プリズム部材Ｐ４に入射する際に屈折し、第４プリズム部材Ｐ４内で折り曲げられる。この場合、原点すなわち光軸を基準とした変調光のシフト量は、式（４）で与えられる。よって、緑色の変調光の光束幅Ｗ２の変化量は式（５）で与えられる。つまり、緑色の変調光の光束幅Ｗ２は、赤色の変調光の光束幅Ｗ１と同じ量だけ減少する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
以上、実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、各クロスダイクロイックプリズム２７〜７２７において、第１プリズム部材Ｐ１に赤色の変調光を入射させ、第２プリズム部材Ｐ２に緑色の変調光を入射させ、第３プリズム部材Ｐ３に青色の変調光を入射させることとしているが、これらの組合せは、誘電体多層膜２７ａ，２７ｂの特性を適宜設定することにより、適宜変更可能である。