(57)【要約】    【課題】  滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタを提供する。    【解決手段】  照明装置１００Ａと、この照明装置からの照明光束を画像情報に応じて変調する液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと、これら液晶表示装置によって変調された光束を投写する投写光学系６００とを備えたプロジェクタにおいて、  第１レンズアレイ１２０Ａの各小レンズ１２２Ａは、照明装置からの照明光束を、液晶表示装置の画像形成領域における横方向については画像形成領域の全体を、縦方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する照明光束とするように、縦方向に圧縮された平面形状を有し、  照明装置と液晶表示装置との間に、液晶表示装置の画面書込み周波数に同期して画像形成領域上でｙ軸方向に沿って照明光束を走査する回転プリズム７７０をさらに備えたことを特徴とするプロジェクタ。【選択図】  図１
2005208500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被照明領域側に略平行な照明光束を射出する光源装置、この光源装置からの照明光束を複数の部分光束に分割するための複数の小レンズを有する第１レンズアレイ、この第１レンズアレイの前記複数の小レンズに対応する複数の小レンズを有する第２レンズアレイ、及びこの第２レンズアレイからの各部分光束を被照明領域で重畳させるための重畳レンズを有する照明装置と、
この照明装置からの照明光束を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、
この電気光学変調装置によって変調された光束を投写する投写光学系とを備えたプロジェクタにおいて、
前記第１レンズアレイにおける各小レンズは、前記照明装置からの照明光束を、前記電気光学変調装置の画像形成領域における縦横方向のうちいずれか一方については画像形成領域の全体を、他方方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する照明光束とするように、前記他方方向に圧縮された平面形状を有し、
前記照明装置と前記電気光学変調装置との間に、前記電気光学変調装置の画面書き込み周波数に同期して前記画像形成領域上で前記他方方向に沿って前記照明光束を走査する走査手段をさらに備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記第１レンズアレイにおける各小レンズは、照明光軸を挟んで２列に配列されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記照明装置は、照明光束を偏光光に変換するための偏光変換素子を備え、この偏光変換素子は、照明光軸を挟んで両側に１組ずつ配置された２組の偏光変換プリズムユニットからなることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項３に記載のプロジェクタにおいて、
前記偏光変換プリズムは、照明光束に含まれる２つの偏光成分のうち一方の偏光成分をそのまま透過し他方の偏光成分を照明光軸側に反射する偏光分離ミラーを有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記照明装置と前記電気光学変調装置との間に、前記照明装置からの照明光束を複数の色光に分離するための色分離光学系をさらに備え、
前記電気光学変調装置として、前記色分離光学系からの複数の色光をそれぞれの色光に対応する画像情報に応じて変調する複数の電気光学変調装置が設けられていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
請求項５に記載のプロジェクタにおいて、
前記走査手段は、前記照明装置と前記色分離光学系との間の、前記電気光学変調装置と略共役の位置に配置され、照明光軸に垂直な回転軸を有する回転プリズムを含み、
この回転プリズムは、その回転によって、前記電気光学変調装置上で光照射領域と光非照射領域とが前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して順次スクロールされるように構成されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項７】
請求項５に記載のプロジェクタにおいて、
前記走査手段は、前記照明装置と前記色分離光学系との間に配置されたガルバノミラーを含み、
このガルバノミラーは、その振動によって、前記電気光学変調装置上で光照射領域と光非照射領域とが前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期してスクロールされるように構成されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項８】
請求項５に記載のプロジェクタにおいて、
前記走査手段は、ポリゴンミラーを含み、前記照明装置と前記色分離光学系との間に配置されたポリゴンミラーを含み、
このポリゴンミラーは、その回転によって、前記電気光学変調装置上で光照射領域と光非照射領域とが前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して順次スクロールされるように構成されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、  
前記光源装置は、楕円面リフレクタと、この楕円面リフレクタの第１焦点近傍に発光中心を有する発光管と、平行化レンズとを有する光源装置、
又は放物面リフレクタと、この放物面リフレクタの焦点近傍に発光中心を有する発光管とを有する光源装置であることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１０】
請求項９に記載のプロジェクタにおいて、
前記発光管には、前記発光管から被照明領域側に射出される光を前記楕円面リフレクタ又は前記放物面リフレクタに向けて反射する反射手段が設けられていることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプロジェクタに関する。 
【背景技術】
【０００２】
図１３は、従来のプロジェクタを説明するために示す図である。図１３（ａ）は従来のプロジェクタの光学系を示す図であり、図１３（ｂ）及び図１３（ｃ）はこのような従来のプロジェクタの問題点を説明するための図である。
このプロジェクタ９００Ａにおいては、電気光学変調装置として用いる液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂが、図１３（ｂ）に示すような輝度特性を有するホールド型の表示装置であるため、図１３（ｃ）に示すような輝度特性を有するインパルス型の表示装置であるＣＲＴの場合とは異なり、いわゆる尾引き現象のために滑らかな動画表示が得られないという問題点がある（この尾引き現象については、例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
図１４は、従来の他のプロジェクタを説明するために示す図である。図１４（ａ）は従来の他のプロジェクタの光学系を示す図であり、図１４（ｂ）及び図１４（ｃ）はこのような従来の他のプロジェクタに用いられる光シャッタを示すための図である。
このプロジェクタ９００Ｂにおいては、図１４（ａ）に示すように、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの光入射側に光シャッタ４２０Ｒ，４２０Ｇ，４２０Ｂを配置し、これらの光シャッタにより間欠的に光を遮断するようにして、上記した問題を解決している。すなわち、いわゆる尾引き現象を緩和して滑らかで良質な動画表示が得られるようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【非特許文献１】「ホールド型ディスプレイにおける動画表示の画質」（電子情報通信学会技報、ＥＩＤ９９−１０、第５５〜６０頁（１９９９−０６））
【特許文献１】特開２００２−１４８７１２号公報（図１〜図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の他のプロジェクタにおいては、光シャッタにより間欠的に光を遮断するようにしているため、光利用効率が大幅に低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明のプロジェクタは、被照明領域側に略平行な照明光束を射出する光源装置、この光源装置からの照明光束を複数の部分光束に分割するための複数の小レンズを有する第１レンズアレイ、この第１レンズアレイの前記複数の小レンズに対応する複数の小レンズを有する第２レンズアレイ、及びこの第２レンズアレイからの各部分光束を被照明領域で重畳させるための重畳レンズを有する照明装置と、この照明装置からの照明光束を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、この電気光学変調装置によって変調された光束を投写する投写光学系とを備えたプロジェクタにおいて、前記第１レンズアレイにおける各小レンズは、前記照明装置からの照明光束を、前記電気光学変調装置の画像形成領域における縦横方向のうちいずれか一方については画像形成領域の全体を、他方方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する照明光束とするように、前記他方方向に圧縮された平面形状を有し、前記照明装置と前記電気光学変調装置との間に、前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して前記画像形成領域上で前記他方方向に沿って前記照明光束を走査する走査手段をさらに備えたことを特徴とする。
【０００７】
このため、本発明のプロジェクタによれば、電気光学変調装置の画像形成領域における縦横方向のうちいずれか一方については画像形成領域の全体を、他方方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状（すなわち他方方向に圧縮された断面形状）を有する照明光束を、電気光学変調装置の画面書き込み周波数に同期して画像形成領域上で他方方向に沿って走査することができるようになるため、電気光学変調装置の画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
【０００８】
また、本発明のプロジェクタによれば、上記したように他方方向に圧縮された断面形状を有する照明光束を、第１レンズアレイとして各小レンズの平面形状を他方方向に圧縮したレンズアレイを用いることによって実現しているため、光シャッタを用いる場合とは異なり、光源装置からの照明光束を無駄無く電気光学変調装置の画像形成領域に導くことができるようになり、光利用効率が大幅に低下することがなくなる。
【０００９】
このため、本発明のプロジェクタは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタとなり、本発明の目的が達成される。
【００１０】
なお、電気光学変調装置としては、その画像形成領域の平面形状が「縦寸法：横寸法＝３：４の長方形のもの」及び「縦寸法：横寸法＝９：１６の長方形のもの」が広く用いられているため、上記（１）に記載のプロジェクタにおける第１レンズアレイの各小レンズの平面形状としては、例えば、「縦寸法：横寸法＝３：８の長方形のもの」、「縦寸法：横寸法＝９：３２の長方形のもの」、「縦寸法：横寸法＝１：２の長方形のもの」などを好ましく用いることができる。
【００１１】
（２）上記（１）に記載のプロジェクタにおいては、前記第１レンズアレイにおける各小レンズは、照明光軸を挟んで２列に配列されていることが好ましい。
【００１２】
このように構成することにより、第１レンズアレイからの各部分光束は、第２レンズアレイ上では、照明光軸を挟んでそれぞれ１列に配列されることになるため、第１レンズアレイにおける各小レンズが照明光軸を挟んで４列以上に配列されている場合と比較して、第２レンズアレイ上における各部分光束同士の横方向の分離が悪いことに起因する光利用効率の低下を効果的に抑制することができる。
【００１３】
（３）上記（２）に記載のプロジェクタにおいては、前記照明装置は、照明光束を偏光光に変換するための偏光変換素子を備え、この偏光変換素子は、照明光束を挟んで両側に１組ずつ配置された２組の偏光変換プリズムユニットからなることが好ましい。
【００１４】
このように構成することにより、偏光変換素子の作用により照明光束を一方の偏光軸を有する偏光光に変換することができるようになるため、電気光学変調装置として液晶表示装置等のように偏光光を利用するタイプの電気光学変調装置を用いる場合に適したものとなる。
この場合、上記（２）に記載のプロジェクタにおいては、第１レンズアレイにおける各小レンズが照明光軸を挟んで２列に配列されているため、これに対応して、偏光変換素子としても、照明光軸を挟んで両側に１組ずつ配置された２組の偏光変換プリズムユニットからなるものを用いることが好ましい。
また、このようにすれば、照明光軸を挟んだ両側のうち片側には、１列の部分光束しか通過しないので、第１レンズアレイにおける各小レンズが照明光軸を挟んで４列以上に配列されている場合と比較して、偏光変換素子における偏光変換プリズムの配置の自由度が高まる。このため、第１レンズアレイや第２レンズアレイにおける各小レンズを偏心させる必要がなくなり、これによる光学特性の悪化やコスト増加を効果的に抑制できるようになる。
【００１５】
（４）上記（３）に記載のプロジェクタにおいては、前記偏光変換プリズムは、照明光束に含まれる２つの偏光成分のうち一方の偏光成分をそのまま透過し他方の偏光成分を照明光軸側に反射する偏光分離ミラーを有することが好ましい。
【００１６】
上記（３）に記載のプロジェクタにおいては、照明光軸を挟む両側のうち片側には、１組の偏光変換プリズムユニットしか配置されていないうえ、１列の部分光束しか通過しないため、偏光分離ミラーで他方の偏光成分を照明光軸側（内側）に折り畳むことが可能になる。これにより、偏光分離ミラーで他方の偏光成分を照明光軸の反対側（外側）に反射する場合と比較して、偏光変換素子における偏光分離方向（通常、横方向）の大きさを小さくすることができるようになる。このため、電気光学変調装置を照射する照明光束の横方向における平行度を高めることができるため、プロジェクタの画像品質をさらに向上させることができるようになる。
【００１７】
（５）上記（１）〜（４）のいずれかに記載のプロジェクタにおいては、前記照明装置と前記電気光学変調装置との間に、前記照明装置からの照明光束を複数の色光に分離するための色分離光学系をさらに備え、前記電気光学変調装置として、前記色分離光学系からの複数の色光をそれぞれの色光に対応する画像情報に応じて変調する複数の電気光学変調装置が設けられていることが好ましい。
【００１８】
このように構成することにより、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタを、画像品質の優れた（例えば３板式の）フルカラープロジェクタとすることができるようになる。
【００１９】
（６）上記（５）に記載のプロジェクタにおいては、前記走査手段は、前記照明装置と前記色分離光学系との間の、前記電気光学変調装置と略共役の位置に配置され、照明光軸に垂直な回転軸を有する回転プリズムを含み、この回転プリズムは、その回転によって、前記電気光学変調装置上で光照射領域と光非照射領域とが前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して順次スクロールされるように構成されていることが好ましい。
【００２０】
このように構成することにより、フルカラープロジェクタにおける各電気光学変調装置の画像形成領域において、光照射領域及び光非照射領域の円滑なスクロール動作が実現できるようになる。
【００２１】
（７）上記（５）に記載のプロジェクタにおいては、前記走査手段は、前記照明装置と前記色分離光学系との間に配置されたガルバノミラーを含み、このガルバノミラーは、その振動によって、前記電気光学変調装置上で光照射領域と光非照射領域とが前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期してスクロールされるように構成されていることが好ましい。
【００２２】
このように構成することによっても、フルカラープロジェクタにおける各電気光学変調装置の画像形成領域において、光照射領域及び光非照射領域の円滑なスクロール動作が実現できるようになる。
【００２３】
（８）上記（５）に記載のプロジェクタにおいては、前記走査手段は、前記照明装置と前記色分離光学系との間に配置されたポリゴンミラーを含み、このポリゴンミラーは、その回転によって、前記電気光学変調装置上で光照射領域と光非照射領域とが前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して順次スクロールされるように構成されていることが好ましい。
【００２４】
このように構成することによっても、フルカラープロジェクタにおける各電気光学変調装置の画像形成領域において、光照射領域及び光非照射領域の円滑なスクロール動作が実現できるようになる。
【００２５】
（９）上記（１）〜（８）のいずれかに記載のプロジェクタにおいては、前記光源装置は、楕円面リフレクタと、この楕円面リフレクタの第１焦点近傍に発光中心を有する発光管と、平行化レンズとを有する光源装置、又は放物面リフレクタと、この放物面リフレクタの焦点近傍に発光中心を有する発光管とを有する光源装置であることが好ましい。
【００２６】
このように構成することにより、前者の場合には、放物面リフレクタを用いた光源装置と比較して、よりコンパクトな光学装置を実現することができる。後者の場合には、平行化レンズを用いることなく略平行な照明光束を得ることができるため、平行化レンズを必要とする楕円面リフレクタを用いた光源装置と比較して、部品点数の少ない光学装置を実現することができる。
【００２７】
（１０）上記（９）に記載のプロジェクタにおいては、前記発光管には、前記発光管から被照明領域側に射出される光を前記楕円面リフレクタ又は前記放物面リフレクタに向けて反射する反射手段が設けられていることが好ましい。
【００２８】
このように構成することにより、発光管から被照明領域側に放射される光が楕円面リフレクタ又は放物面リフレクタに向けて反射されるため、発光管の被照明領域側端部を覆うような大きさに楕円面リフレクタ又は放物面リフレクタの大きさを設定することを必要とせず、楕円面リフレクタ又は放物面リフレクタの小型化を図ることができ、プロジェクタの小型化を図ることができる。また、このことは、各レンズアレイの大きさ、偏光変換素子の大きさ、重畳レンズの大きさ、色分離光学系の大きさなどをさらに小さくすることができることをも意味し、プロジェクタのさらなる小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明のプロジェクタについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００３０】
〔実施形態１〕
図１は、本発明の実施形態１に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は側面図である。
【００３１】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａは、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、照明装置１００Ａと、照明装置１００Ａからの照明光束を赤、緑及び青の３つの色光に分離する色分離光学系２００Ａと、色分離光学系２００Ａで分離された３つの色光のそれぞれを画像情報に応じて変調する電気光学変調装置としての３つの液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと、これら３つの液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂによって変調された色光を合成するクロスダイクロイックプリズム５００と、クロスダイクロイックプリズム５００によって合成された光をスクリーンＳＣＲ等の投写面に投写する投写光学系６００とを備えたプロジェクタである。
【００３２】
照明装置１００Ａは、被照明領域側に略平行な照明光束を射出する光源装置１１０、光源装置１１０からの照明光束を複数の部分光束に分割するための複数の小レンズ１２２Ａ（図２及び図３参照。）を有する第１レンズアレイ１２０Ａ、第１レンズアレイ１２０Ａの複数の小レンズ１２２Ａに対応する複数の小レンズ１３２Ａ（図３参照。）を有する第２レンズアレイ１３０Ａ、照明光束を偏光光に変換するための偏光変換素子１４０Ａ及びこの偏光変換素子１４０Ａからの各部分光束を被照明領域で重畳させるための重畳レンズ１５０を有している。
【００３３】
光源装置１１０は、楕円面リフレクタ１１４と、楕円面リフレクタ１１４の第１焦点近傍に発光中心を有する発光管１１２と、楕円面リフレクタ１１４からの集束光を略平行な光に変換する平行化レンズ１１８とを有している。発光管１１２には、発光管１１２から被照明領域側に射出される光を楕円面リフレクタ１１４に向けて反射する反射手段としての補助ミラー１１６が設けられている。
【００３４】
色分離光学系２００Ａとしては、照明装置１００Ａから液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂまでの光路長が等しい等光路光学系を用いている。
【００３５】
液晶表示装置４００Ｒ,４００Ｇ,４００Ｂとしては、「ｙ軸方向に沿った縦寸法：ｘ軸方向に沿った横寸法＝９：１６の長方形」の平面形状を有するワイドビジョン用の液晶表示装置を用いている。
【００３６】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａは、第１レンズアレイ１２０Ａの構成及び回転プリズム７７０からなる走査手段を用いたことを特徴としている。
すなわち、第１レンズアレイ１２０Ａにおける各小レンズ１２２Ａは、照明装置１００Ａからの照明光束が、各液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域におけるｘ軸方向に沿った横方向については画像形成領域の全体を、ｙ軸方向に沿った縦方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する照明光束となるように、縦方向に圧縮された平面形状を有している。
また、回転プリズム７７０は、照明装置１００Ａと色分離光学系２００Ａとの間の、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと略共役の位置に配置され、照明光軸１００Ａａｘに垂直な回転軸７７２の回りを回転することによって、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画面書込み周波数に同期して画像形成領域上でｙ軸方向に沿って照明光束を走査する機能を有している。
【００３７】
このため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａによれば、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域におけるｘ軸方向に沿った横方向については画像形成領域の全体を、ｙ軸方向に沿った縦方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状（すなわちｙ軸方向に沿った縦方向に圧縮された断面形状）を有する照明光束を、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画面書込み周波数に同期して画像形成領域上でｙ軸方向に沿って走査することができるようになるため、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
【００３８】
また、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａによれば、上記したように縦方向に圧縮された断面形状を有する照明光束を、第１レンズアレイ１２０Ａとして各小レンズ１２２Ａ（図２参照。）の平面形状を縦方向に圧縮したレンズアレイを用いることによって実現しているため、光シャッタを用いる場合と異なり、光源装置１１０からの照明光束を無駄無く液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域に導くことができるようになり、光利用効率が大幅に低下することがなくなる。
【００３９】
このため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタとなる。
【００４０】
以下、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおける第１レンズアレイ１２０Ａ及び回転プリズム７７０について詳細に説明する。
【００４１】
１．第１レンズアレイ
図２は、第１レンズアレイの構造を説明するために示す図である。図２（ａ）はｚ軸方向に沿った方向から見たときの図であり、図２（ｂ）はｙ軸方向に沿った方向から見た図であり、図２（ｃ）はｘ軸方向に沿った方向から見た図である。
第１レンズアレイ１２０Ａは、図２（ａ）に示すように、「ｙ軸方向に沿った縦寸法：ｘ軸方向に沿った横寸法＝１：４の長方形」の平面形状を有している。このため、第１レンズアレイ１２０Ａは、照明装置１００Ａからの照明光束を、各液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域におけるｘ軸方向に沿った横方向については画像形成領域の全体を、ｙ軸方向に沿った縦方向についてはその画像形成領域の一部（約半分）を照明するような断面形状を有する照明光束とすることができる。
【００４２】
図３は、第１レンズアレイ、第２レンズアレイ及び偏光変換素子の関係を説明するために示す図である。
第１レンズアレイ１２０Ａは、照明光軸１００Ａａｘを挟んで２列（８行）に配列された複数の小レンズ１２２Ａを有している。
第２レンズアレイ１３０Ａは、第１レンズアレイ１２０Ａの複数の小レンズ１２２Ａに対応して２列（８行）に配列された複数の小レンズ１３２Ａを有している。
偏光変換素子１４０Ａは、照明光束１００Ａａｘを挟んで両側に１組ずつ配置された２組の偏光変換プリズムユニット１４２Ａからなっている。そして、この偏光変換プリズムユニット１４２Ａは、照明光束に含まれる２つの偏光成分のうち一方の偏光成分（例えばｓ偏光）をそのまま透過し他方の偏光成分（例えばｐ偏光）を照明光軸１００Ａａｘ側に反射する偏光分離面１４６Ａ及び反射面１４８Ａを有している。
各偏光変換プリズムユニット１４２Ａのｓ偏光透過面には位相差板（λ／２板）１４４Ａが設けられており、偏光変換素子１４０Ａから射出する照明光束の偏光光のすべてをｐ偏光光に変換する。
【００４３】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、第１レンズアレイ１２０Ａにおける各小レンズ１２２Ａが照明光軸１００Ａａｘを挟んで２列に配列されているため、第１レンズアレイ１２０Ａからの各部分光束は、第２レンズアレイ１３０Ａ上では、照明光軸１００Ａａｘを挟んでそれぞれ１列に配列されることになるため、（第１レンズアレイにおける各小レンズが照明光軸を挟んで４列以上に配列されている場合（実施形態２参照。）と比較して）第２レンズアレイ１３０Ａ上における各部分光束同士の横方向の分離が悪いことに起因する光利用効率の低下を効果的に抑制することができる。
【００４４】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、第１レンズアレイ１２０Ａにおける各小レンズ１２２Ａが照明光軸１００Ａａｘを挟んで２列に配列されているため、これに対応して、偏光変換素子１４０Ａとしても、照明光軸１００Ａａｘを挟んで両側に１組ずつ配置された２組の偏光変換プリズムユニット１４２Ａからなるものを用いている。このため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａによれば、照明光軸１００Ａａｘを挟んだ両側のうち片側には、１列の部分光束しか通過しないので、（第１レンズアレイにおける各小レンズが照明光軸を挟んで４列以上に配列されている場合（実施形態２参照。）と比較して）偏光変換素子１４０Ａにおける偏光変換プリズム１４２Ａの配置の自由度が高まる。これにより、第１レンズアレイ１２０Ａや第２レンズアレイ１３０Ａにおける各小レンズ１２２Ａ，１３２Ａを偏心させる必要がなくなり、これによる光学特性の悪化やコスト増加を効果的に抑制できるようになる。
【００４５】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、照明光軸１００Ａａｘを挟む両側のうち片側には、１組の偏光変換プリズムユニット１４２しか配置されていないうえ、１列の部分光束しか通過しないため、偏光分離面１４６Ａで他方の偏光成分（ｐ偏光）を照明光軸１００Ａａｘ側（内側）に折り畳むことが可能になる。これにより、（偏光分離面１４６で他方の偏光成分（ｐ偏光）を照明光軸１００Ａａｘの反対側（外側）に反射する場合（実施形態２参照。）と比較して）偏光変換素子１４０Ａにおける偏光分離方向（横方向）の大きさを小さくすることができるようになる。このため、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを照射する照明光束の横方向における平行度を高めることができるため、プロジェクタの画像品質をさらに向上させることができるようになる。
【００４６】
図４は、照明光束の光強度分布を示す図である。図４（ａ）は第１レンズアレイの光入射面上における照明光束の光強度分布を示す図であり、図４（ｂ）は偏光変換素子１４０Ａの光入射面上における照明光束の光強度分布を示す図である。
図４（ａ）に示すように、第１レンズアレイ１２０Ａの光入射面上において第１レンズアレイ１２０Ａ全体に渡って分布していた照明光束は、図４（ｂ）に示すように、偏光変換素子１４０Ａの各偏光変換プリズムユニット１４２Ａにおける偏光分離面１４６Ａ上に良好に導かれ、光が無駄になっていないことを示している。
【００４７】
図５は、液晶表示装置上における照明光束の光強度分布を示す図である。図５（ａ）は液晶表示装置における照明光束の光強度分布を等高線で示す図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）中、仮想線ＬＨ１，ＬＨ２上における照明光束の光強度分布をグラフで示す図であり、図５（ｃ）は図５（ａ）中、仮想線ＬＶ１，ＬＶ２，ＬＶ３上における照明光束の光強度分布をグラフで示す図である。
図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、第１レンズアレイ１２０Ａにおいては光強度分布の比較的不均一な照明光束（図４（ａ）参照。）が、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂにおいては光強度分布の比較的均一化された照明光束に変換されている。また、照明光束の略円形の断面形状（図４（ａ）参照。）は、「ｙ軸方向に沿った縦寸法：ｘ軸方向に沿った横寸法＝１：４の長方形」に変換されている。その結果、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域に、ｘ軸方向に沿った横方向については画像形成領域の全体を、ｙ軸方向に沿った縦方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状（すなわちｙ軸方向に沿った縦方向に圧縮された断面形状）を有する照明光束を照射することができるようになる。
【００４８】
２．回転プリズム
図６は、回転プリズムの回転と液晶表示装置上の照明状態との関係を示す図である。図６（ａ）は回転プリズムを回転軸に沿って見たときの断面図である。図６（ｂ）は回転プリズムを照明光軸に沿って見たときの図である。図６（ｃ）は液晶表示装置の画像形成領域上における照明光束の照射状態を示す図である。
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、照明光軸１００Ａａｘ上における第１レンズアレイ１２０Ａの仮想中心点の像Ｐが回転プリズム７７０が回転するのに従って、回転プリズム７７０の回転軸７７２を中心にして上下方向にスクロールされていく様子が示されている。この結果、図６（ｃ）に示すように、回転プリズム７７０が回転すると、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるようになる。
【００４９】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、光源装置１１０は、楕円面リフレクタ１１４と、楕円面リフレクタ１１４の第１焦点近傍に発光中心を有する発光管１１２と、平行化レンズ１１８とを有しているため、放物面リフレクタを用いた光源装置と比較して、よりコンパクトな光学装置を実現することができる。
【００５０】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、発光管１１２には発光管１１２から被照明領域側に射出される光を楕円面リフレクタ１１４に向けて反射する反射手段としての補助ミラー１１６が設けられている。
このため、発光管１１２から被照明領域側に放射される光が楕円面リフレクタ１１４に向けて反射されるため、発光管１１２の被照明領域側端部を覆うような大きさに楕円面リフレクタ１１４の大きさを設定することを必要とせず、楕円面リフレクタ１１４の小型化を図ることができ、プロジェクタ１０００Ａの小型化を図ることができる。また、このことは、各レンズアレイ１２０Ａ，１３０Ａの大きさ、偏光変換素子１４０Ａの大きさ、重畳レンズ１５０の大きさ、色分離光学系２００Ａの大きさなどをさらに小さくすることができることをも意味し、プロジェクタ１０００Ａのさらなる小型化を図ることができる。
【００５１】
〔実施形態２〕
図７は、本発明の実施形態２に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図７（ａ）は平面図であり、図７（ｂ）は側面図である。図８は、第１レンズアレイの構造を説明するために示す図である。図８（ａ）は照明光軸であるｚ軸に沿った方向から見たときの図であり、図８（ｂ）はｙ軸方向に沿った方向から見た図であり、図８（ｃ）はｘ軸方向に沿った方向から見た図である。
【００５２】
実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂは、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａとは、第１レンズアレイ、第２レンズアレイ及び偏光変換素子の構成が異なっている。
第１レンズアレイ１２０Ｂは、図８（ａ）に示すように、「ｙ軸方向に沿った縦寸法：ｘ軸方向に沿った横寸法＝９：３２の長方形」の平面形状を有している。このため、第１レンズアレイ１２０Ｂは、照明装置１００Ｂからの照明光束を、各液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域におけるｘ軸方向に沿った横方向については画像形成領域の全体を、ｙ軸方向に沿った縦方向についてはその画像形成領域の一部（約半分）を照明するような断面形状を有する照明光束とすることになる。
【００５３】
図９は、第１レンズアレイ、第２レンズアレイ及び偏光変換素子の関係を説明するために示す図である。
第１レンズアレイ１２０Ｂは、照明光軸１００Ｂａｘを挟んで４列（１４行）に配列された複数の小レンズ１２２Ｂを有している。
第２レンズアレイ１３０Ｂは、第１レンズアレイ１２０Ｂの複数の小レンズ１２２Ｂに対応して４列（１４行）に配列された複数の小レンズ１３２Ｂを有している。
なお、第１レンズアレイ１２０Ｂの複数の小レンズ１２２Ｂは、各小レンズ１２２Ｂからの部分光束が対応する各小レンズ１３２Ｂを通過するように、それぞれが偏心レンズからなっている。
偏光変換素子１４０Ｂは、照明光軸１００Ｂａｘを挟んで両側に２組ずつ配置された４組の偏光変換プリズムユニット１４２Ｂからなっている。そして、この偏光変換プリズムユニット１４２Ｂは、照明光束に含まれる２つの偏光成分のうち一方の偏光成分（例えばｓ偏光）をそのまま透過し他方の偏光成分（例えばｐ偏光）を照明光軸１００Ｂａｘの反対側に反射する偏光分離面１４６Ｂ及び反射面１４８Ｂを有している。
各偏光変換プリズムユニット１４２Ｂのｓ偏光透過面には位相差板（λ／２板）１４４Ｂが設けられており、偏光変換素子１４０Ｂから射出する照明光束の偏光光をすべてｐ偏光光に変換する。
【００５４】
このように、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂは、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａとは、第１レンズアレイ、第２レンズアレイ及び偏光変換素子の構成が異なっているが、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａの場合と同様に、第１レンズアレイ１２０Ｂにおける各小レンズ１２２Ｂは、照明装置１００Ｂからの照明光束が、各液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域におけるｘ軸方向に沿った横方向については画像形成領域の全体を、ｙ軸方向に沿った縦方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する照明光束となるように、縦方向に圧縮された平面形状を有している。
また、回転プリズム７７０は、照明装置１００Ｂと色分離光学系２００Ａとの間の液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと略共役の位置に配置され、照明光軸１００Ｂａｘに垂直な回転軸７７２の回りを回転することによって、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画面書込み周波数に同期して画像形成領域上でｙ軸方向に沿って照明光束を走査する機能を有している。
【００５５】
このため、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂによれば、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域におけるｘ軸方向に沿った横方向については画像形成領域の全体を、ｙ軸方向に沿った縦方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状（すなわち縦方向に圧縮された断面形状）を有する照明光束を、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画面書込み周波数に同期して画像形成領域上でｙ軸方向に沿って走査することができるようになるため、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
【００５６】
また、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂによれば、上記したように縦方向に圧縮された断面形状を有する照明光束を、第１レンズアレイ１２０Ｂとして各小レンズ１２２Ｂの平面形状を縦方向に圧縮したレンズアレイを用いることによって実現しているため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａの場合と同様に、光源装置１１０からの照明光束を無駄無く液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域に導くことができるようになり、光利用効率が大幅に低下することがなくなる。
【００５７】
このため、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタとなる。
【００５８】
〔実施形態３〕
図１０は、本発明の実施形態３に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図１０（ａ）は平面図であり、図１０（ｂ）は側面図である。
【００５９】
実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃは、図１０（ａ）に示すように、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａとは、色分離光学系の構成が異なっている。
すなわち、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃにおける色分離光学系２００Ｂは、各液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ上で光照射領域と光非照射領域とがスクロールされる方向をすべて同一の方向とするために、ダブルリレー光学系を用いている。
【００６０】
このように、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃは、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａとは、色分離光学系の構成が異なるが、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａの場合と同様に、第１レンズアレイ１２０Ａにおける各小レンズ１２２Ａは、照明装置１００Ａからの照明光束が、各液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域におけるｘ軸方向に沿った横方向については画像形成領域の全体を、ｙ軸方向に沿った縦方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する照明光束となるように、縦方向に圧縮された平面形状を有している。
また、回転プリズム７７０は、照明装置１００Ａと色分離光学系２００Ｂとの間の液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと略共役の位置に配置され、照明光軸１００Ａａｘに垂直な回転軸７７２の回りを回転することによって、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画面書込み周波数に同期して画像形成領域上でｙ軸方向に沿って照明光束を走査する機能を有している。
【００６１】
このため、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃによれば、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
【００６２】
また、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃによれば、上記したように縦方向に圧縮された断面形状を有する照明光束を、第１レンズアレイ１２０Ａとして各小レンズ１２２Ａの平面形状を縦方向に圧縮したレンズアレイを用いることによって実現しているため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａの場合と同様に、光源装置１１０からの照明光束を無駄無く液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域に導くことができるようになり、光利用効率が大幅に低下することがなくなる。
【００６３】
このため、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタとなる。
【００６４】
〔実施形態４〕
図１１は、本発明の実施形態４に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図１１（ａ）は平面図であり、図１１（ｂ）は側面図である。
【００６５】
実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄは、図１１（ｂ）に示すように、実施形態１〜３に係るプロジェクタ１０００Ａ〜１０００Ｃとは、走査手段の構成が異なっている。
すなわち、実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄにおいては、走査手段として、その振動によって、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ上で光照射領域と光非照射領域とが液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画面書込み周波数に同期してスクロールされるように構成されたガルバノミラー７８２を用いている。
【００６６】
このように、実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄは、実施形態１〜３に係るプロジェクタ１０００Ａ〜１０００Ｃとは、走査手段の構成が異なるが、実施形態１〜３に係るプロジェクタ１０００Ａ〜１０００Ｃの場合と同様に、第１レンズアレイ１２０Ａにおける各小レンズ１２２Ａは、照明装置１００Ａからの照明光束が、各液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域におけるｘ軸方向に沿った横方向については画像形成領域の全体を、ｙ軸方向に沿った縦方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する照明光束となるように、縦方向に圧縮された平面形状を有している。
また、ガルバノミラー７８２は、その振動によって、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画面書込み周波数に同期して画像形成領域上でｙ軸方向に沿って照明光束を走査する機能を有している。
【００６７】
このため、実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄによれば、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるようになる。その結果、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
【００６８】
また、実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄによれば、上記したように縦方向に圧縮された断面形状を有する照明光束を、第１レンズアレイ１２０Ａとして各小レンズ１２２Ａの平面形状を縦方向に圧縮したレンズアレイを用いることによって実現しているため、実施形態１〜３に係るプロジェクタ１０００Ａ〜１０００Ｃの場合と同様に、光源装置１１０からの照明光束を無駄無く液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域に導くことができるようになり、光利用効率が大幅に低下することがなくなる。
【００６９】
このため、実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタとなる。
【００７０】
〔実施形態５〕
図１２は、本発明の実施形態５に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図１２（ａ）は平面図であり、図１２（ｂ）は側面図である。
【００７１】
実施形態５に係るプロジェクタ１０００Ｅは、図１２（ｂ）に示すように、実施形態１〜３に係るプロジェクタ１０００Ａ〜１０００Ｃとは、走査手段の構成が異なっている。
すなわち、実施形態５に係るプロジェクタ１０００Ｅにおいては、走査手段として、その回転によって、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ上で光照射領域と光非照射領域とが液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画面書込み周波数に同期してスクロールされるように構成されたポリゴンミラー７９２を用いている。
【００７２】
このように、実施形態５に係るプロジェクタ１０００Ｅは、実施形態１〜３に係るプロジェクタ１０００Ａ〜１０００Ｃとは、走査手段の構成が異なるが、実施形態１〜３に係るプロジェクタ１０００Ａ〜１０００Ｃの場合と同様に、第１レンズアレイ１２０Ａにおける各小レンズ１２２Ａは、照明装置１００Ａからの照明光束が、各液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域におけるｘ軸方向に沿った横方向については画像形成領域の全体を、ｙ軸方向に沿った縦方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する照明光束となるように、縦方向に圧縮された平面形状を有している。
また、ポリゴンミラー７９２は、その回転によって、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画面書込み周波数に同期して画像形成領域上でｙ軸方向に沿って照明光束を走査する機能を有している。
【００７３】
このため、実施形態５に係るプロジェクタ１０００Ｅによれば、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域においては光照射領域と光非照射領域とが順次交互にスクロールされるようになる。その結果、実施形態１〜３に係るプロジェクタ１０００Ａ〜１０００Ｃの場合と同様に、尾引き現象が緩和され、滑らかで良質な動画表示が得られるプロジェクタとなる。
【００７４】
また、実施形態５に係るプロジェクタ１０００Ｅによれば、上記したように縦方向に圧縮された断面形状を有する照明光束を、第１レンズアレイ１２０Ａとして各小レンズ１２２Ａの平面形状を縦方向に圧縮したレンズアレイを用いることによって実現しているため、実施形態１〜３に係るプロジェクタ１０００Ａ〜１０００Ｃの場合と同様に、光源装置１１０からの照明光束を無駄無く液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域に導くことができるようになり、光利用効率が大幅に低下することがなくなる。
【００７５】
このため、実施形態５に係るプロジェクタ１０００Ｅは、滑らかで良質な動画表示が得られるようにした場合であっても光利用効率が大幅に低下しないプロジェクタとなる。
【００７６】
以上、本発明のプロジェクタを上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。 
【００７７】
（１）上記各実施形態のプロジェクタ１０００Ａ〜１０００Ｅは透過型のプロジェクタであるが、本発明は反射型のプロジェクタにも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、透過型の液晶表示装置等のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、反射型液晶表示装置のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型のプロジェクタにこの発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクタと同様の効果を得ることができる。 
【００７８】
（２）上記各実施形態のプロジェクタ１０００Ａ〜１０００Ｅは、電気光学変調装置として液晶表示装置を用いているが、本発明はこれに限られない。電気光学変調装置としては、一般に、入射光を画像情報に応じて変調するものであればよく、マイクロミラー型光変調装置などを利用してもよい。マイクロミラー型光変調装置としては、例えば、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）（ＴＩ社の商標）を用いることができる。 
【００７９】
（３）上記各実施形態のプロジェクタ１０００Ａ〜１０００Ｅは、第１レンズアレイ１２０Ａ，１２０Ｂの各小レンズ１２２Ａ，１２２Ｂの平面形状としては、「縦寸法：横寸法＝１：４の長方形」のもの及び「縦寸法：横寸法＝９：３２の長方形」のものを用いたが、本発明はこれに限られず、例えば、「縦寸法：横寸法＝３：８の長方形」のものなどをも好ましく用いることができる。
【００８０】
（４）上記各実施形態のプロジェクタ１０００Ａ〜１０００Ｅは、光源装置１１０として、楕円面リフレクタ１１４と、楕円面リフレクタ１１４の第１焦点近傍に発光中心を有する発光管１１２と、平行化レンズ１１８とを有する光源装置を用いたが、本発明はこれに限られず、放物面リフレクタと、放物面リフレクタの焦点近傍に発光中心を有する発光管とを有する光源装置をも好ましく用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】実施形態１に係るプロジェクタを説明するために示す図。
【図２】第１レンズアレイの構造を説明するために示す図である。
【図３】第１レンズアレイ、第２レンズアレイ及び偏光変換素子の関係を説明するために示す図。
【図４】照明光束の光強度分布を示す図である。
【図５】液晶表示装置上における照明光束の光強度分布を示す図である。
【図６】回転プリズムの回転と液晶表示装置上の照明状態との関係を示す図。
【図７】実施形態２に係るプロジェクタを説明するために示す図。
【図８】第１レンズアレイの構造を説明するために示す図である。
【図９】第１レンズアレイ、第２レンズアレイ及び偏光変換素子の関係を説明するために示す図。
【図１０】実施形態３に係るプロジェクタを説明するために示す図。
【図１１】実施形態４に係るプロジェクタを説明するために示す図。
【図１２】実施形態５に係るプロジェクタを説明するために示す図。
【図１３】従来のプロジェクタを説明するために示す図。
【図１４】従来の他のプロジェクタを説明するために示す図。
【符号の説明】
【００８２】
１００Ａ，１００Ｂ…照明装置、１１０…光源装置、１１２…発光管、１１４…楕円面リフレクタ、１１６…補助ミラー、１１８…平行化レンズ、１２０Ａ，１２０Ｂ…第１レンズアレイ、１２２Ａ，１２２Ｂ…小レンズ、１３０Ａ，１３０Ｂ…第２レンズアレイ、１３２Ａ，１３２Ｂ…小レンズ、１４０Ａ，１４０Ｂ…偏光変換素子、１４２Ａ，１４２Ｂ…偏光変換プリズムユニット、１４４Ａ，１４４Ｂ…位相差板、１４６Ａ，１４６Ｂ…偏光分離面、１４８Ａ，１４８Ｂ…反射面、２００Ａ，２００Ｂ…色分離光学系、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…液晶表示装置、５００…クロスダイクロイックプリズム、６００…投写光学系、７７０…回転プリズム、７７２…回転軸、７８０，７９０…ミラー、７８２…ガルバノミラー、７９２ポリゴンミラー、９００Ａ，９００Ｂ，１０００Ａ，１０００Ｂ，１０００Ｃ，１０００Ｄ，１０００Ｅ…プロジェクタ、Ｐ…照明光軸上における第１レンズアレイの仮想中心点の像
【図１】
2005208500.tif 000003
【図２】
2005208500.tif 000004
【図３】
2005208500.tif 000005
【図７】
2005208500.tif 000006
【図８】
2005208500.tif 000007
【図９】
2005208500.tif 000008
【図１０】
2005208500.tif 000009
【図１１】
2005208500.tif 000010
【図１２】
2005208500.tif 000011
【図１３】
2005208500.tif 000012
【図１４】
2005208500.tif 000013
【図４】
2005208500.tif 000014
【図５】
2005208500.tif 000015
【図６】
2005208500.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成17年1月12日(2005.1.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被照明領域側に略平行な照明光束を射出する光源装置、この光源装置からの照明光束を複数の部分光束に分割するための複数の小レンズを有する第１レンズアレイ、この第１レンズアレイの前記複数の小レンズに対応する複数の小レンズを有する第２レンズアレイ、及びこの第２レンズアレイからの各部分光束を被照明領域で重畳させるための重畳レンズを有する照明装置と、
この照明装置からの照明光束を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、
この電気光学変調装置によって変調された光束を投写する投写光学系とを備えたプロジェクタにおいて、
前記第１レンズアレイにおける各小レンズは、前記照明装置からの照明光束を、前記電気光学変調装置の画像形成領域における縦横方向のうちいずれか一方については画像形成領域の全体を、他方方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する照明光束とするように、前記他方方向に圧縮された平面形状を有し、
前記照明装置と前記電気光学変調装置との間に、前記電気光学変調装置の画面書き込み周波数に同期して前記画像形成領域上で前記他方方向に沿って前記照明光束を走査する走査手段をさらに備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記第１レンズアレイにおける各小レンズは、照明光軸を挟んで２列に配列されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記照明装置は、照明光束を偏光光に変換するための偏光変換素子を備え、この偏光変換素子は、照明光軸を挟んで両側に１組ずつ配置された２組の偏光変換プリズムユニットからなることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項３に記載のプロジェクタにおいて、
前記偏光変換プリズムユニットは、照明光束に含まれる２つの偏光成分のうち一方の偏光成分をそのまま透過し他方の偏光成分を照明光軸側に反射する偏光分離ミラーを有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記照明装置と前記電気光学変調装置との間に、前記照明装置からの照明光束を複数の色光に分離するための色分離光学系をさらに備え、
前記電気光学変調装置として、前記色分離光学系からの複数の色光をそれぞれの色光に対応する画像情報に応じて変調する複数の電気光学変調装置が設けられていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
請求項５に記載のプロジェクタにおいて、
前記走査手段は、前記照明装置と前記色分離光学系との間の、前記電気光学変調装置と略共役の位置に配置され、照明光軸に垂直な回転軸を有する回転プリズムを含み、
この回転プリズムは、その回転によって、前記電気光学変調装置上で光照射領域と光非照射領域とが前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して順次スクロールされるように構成されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項７】
請求項５に記載のプロジェクタにおいて、
前記走査手段は、前記照明装置と前記色分離光学系との間に配置されたガルバノミラーを含み、
このガルバノミラーは、その振動によって、前記電気光学変調装置上で光照射領域と非照射領域とが前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期してスクロールされるように構成されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項８】
請求項５に記載のプロジェクタにおいて、
前記走査手段は、前記照明装置と前記色分離光学系との間に配置されたポリゴンミラーを含み、
このポリゴンミラーは、その回転によって、前記電気光学変調装置上で光照射領域と光非照射領域とが前記電気光学変調装置の画面書込み周波数に同期して順次スクロールされるように構成されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、  
前記光源装置は、楕円面リフレクタと、この楕円面リフレクタの第１焦点近傍に発光中心を有する発光管と、平行化レンズとを有する光源装置、
又は放物面リフレクタと、この放物面リフレクタの焦点近傍に発光中心を有する発光管とを有する光源装置であることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１０】
請求項９に記載のプロジェクタにおいて、
前記発光管には、前記発光管から被照明領域側に射出される光を前記楕円面リフレクタ又は前記放物面リフレクタに向けて反射する反射手段が設けられていることを特徴とするプロジェクタ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
このように構成することにより、偏光変換素子の作用により照明光束を一方の偏光軸を有する偏光光に変換することができるようになるため、電気光学変調装置として液晶表示装置等のように偏光光を利用するタイプの電気光学変調装置を用いる場合に適したものとなる。
この場合、上記（２）に記載のプロジェクタにおいては、第１レンズアレイにおける各小レンズが照明光軸を挟んで２列に配列されているため、これに対応して、偏光変換素子としても、照明光軸を挟んで両側に１組ずつ配置された２組の偏光変換プリズムユニットからなるものを用いることが好ましい。
また、このようにすれば、照明光軸を挟んだ両側のうち片側には、１列の部分光束しか通過しないので、第１レンズアレイにおける各小レンズが照明光軸を挟んで４列以上に配列されている場合と比較して、偏光変換素子における偏光変換プリズムユニットの配置の自由度が高まる。このため、第１レンズアレイや第２レンズアレイにおける各小レンズを偏心させる必要がなくなり、これによる光学特性の悪化やコスト増加を効果的に抑制できるようになる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
（４）上記（３）に記載のプロジェクタにおいては、前記偏光変換プリズムユニットは、照明光束に含まれる２つの偏光成分のうち一方の偏光成分をそのまま透過し他方の偏光成分を照明光軸側に反射する偏光分離ミラーを有することが好ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
図３は、第１レンズアレイ、第２レンズアレイ及び偏光変換素子の関係を説明するために示す図である。
第１レンズアレイ１２０Ａは、照明光軸１００Ａａｘを挟んで２列（８行）に配列された複数の小レンズ１２２Ａを有している。
第２レンズアレイ１３０Ａは、第１レンズアレイ１２０Ａの複数の小レンズ１２２Ａに対応して２列（８行）に配列された複数の小レンズ１３２Ａを有している。
偏光変換素子１４０Ａは、照明光軸１００Ａａｘを挟んで両側に１組ずつ配置された２組の偏光変換プリズムユニット１４２Ａからなっている。そして、この偏光変換プリズムユニット１４２Ａは、照明光束に含まれる２つの偏光成分のうち一方の偏光成分（例えばｓ偏光）をそのまま透過し他方の偏光成分（例えばｐ偏光）を照明光軸１００Ａａｘ側に反射する偏光分離面１４６Ａ及び反射面１４８Ａを有している。
各偏光変換プリズムユニット１４２Ａのｓ偏光透過面には位相差板（λ／２板）１４４Ａが設けられており、偏光変換素子１４０Ａから射出する照明光束の偏光光のすべてをｐ偏光光に変換する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、第１レンズアレイ１２０Ａにおける各小レンズ１２２Ａが照明光軸１００Ａａｘを挟んで２列に配列されているため、これに対応して、偏光変換素子１４０Ａとしても、照明光軸１００Ａａｘを挟んで両側に１組ずつ配置された２組の偏光変換プリズムユニット１４２Ａからなるものを用いている。このため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａによれば、照明光軸１００Ａａｘを挟んだ両側のうち片側には、１列の部分光束しか通過しないので、（第１レンズアレイにおける各小レンズが照明光軸を挟んで４列以上に配列されている場合（実施形態２参照。）と比較して）偏光変換素子１４０Ａにおける偏光変換プリズムユニット１４２Ａの配置の自由度が高まる。これにより、第１レンズアレイ１２０Ａや第２レンズアレイ１３０Ａにおける各小レンズ１２２Ａ，１３２Ａを偏心させる必要がなくなり、これによる光学特性の悪化やコスト増加を効果的に抑制できるようになる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、照明光軸１００Ａａｘを挟む両側のうち片側には、１組の偏光変換プリズムユニット１４２Ａしか配置されていないうえ、１列の部分光束しか通過しないため、偏光分離面１４６Ａで他方の偏光成分（ｐ偏光）を照明光軸１００Ａａｘ側（内側）に折り畳むことが可能になる。これにより、（偏光分離面１４６Ｂで他方の偏光成分（ｐ偏光）を照明光軸１００Ａａｘの反対側（外側）に反射する場合（実施形態２参照。）と比較して）偏光変換素子１４０Ａにおける偏光分離方向（横方向）の大きさを小さくすることができるようになる。このため、液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを照射する照明光束の横方向における平行度を高めることができるため、プロジェクタの画像品質をさらに向上させることができるようになる。