(57)【要約】【課題】  スクリーンへの入射角等に起因して周辺減光が回避できない場合であっても、均一な輝度分布の画像の投射を可能にする照明装置を提供すること。【解決手段】  一対のフライアイ光学系２１ｄ，２１ｅと、複合重畳レンズ２１ｉとによって、光源光の輝度分布を恰も反転したような輝度分布を形成ことができる。この場合、スクリーンの中央と周辺との入射角差等に起因して周辺部に発生する減光を、輝度反転を利用することによって相殺することができ、均一で輝度ムラのない画像を投射することができる。なお、反転された輝度分布の勾配は、フライアイ光学系２１ｄを構成するレンズ要素の分割数の増加に伴って漸減する。つまり、フライアイ光学系２１ｄを構成するレンズ要素数の調節によって輝度分布の勾配も調整することができる。【選択図】  図１
2005258182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源光を発生する光源と、
前記光源から射出された光源光の矩形断面の光束を光軸を挟む４つの矩形領域に分割するとともに、当該分割に際して、各矩形領域の全体又は部分単位で輝度分布を反転させる波面分割手段と、
各矩形領域からの光束を、被照射面上に各領域に対応する配置で形成された各区分領域に照明光として投射する照明光投射手段と、
を備える照明装置。
【請求項２】
前記波面分割手段は、一対のフライアイ光学系からなることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記一対のフライアイ光学系の各々は、各矩形領域をさらに複数部分に分割した細分領域に対応して設けたレンズ要素からそれぞれなることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項４】
前記照明光投射手段は、前記波面分割手段の後段に配置されるとともに、各矩形領域に対応して配置されたレンズ部分を組み合わせた複合重畳レンズであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項記載の照明装置。
【請求項５】
前記光源は、光軸の周辺で高い光量分布を有する光源光を発生することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項記載の照明装置。
【請求項６】
前記照明光投射手段を経た光源光を各色の照明光に分割する色分割光学系をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項記載の照明装置。
【請求項７】
請求項６記載の照明装置と、
前記照明装置から射出される各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複数の光変調装置と、
前記各色の照明光を前記複数の光変調装置によってそれぞれ変調することによって得られる各色の像光を合成して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。
【請求項８】
請求項１から請求項５のいずれか一項記載の照明装置と、
前記照明光によって照明されるとともに当該照明光を変調する光変調装置と、
前記照明光を前記光変調装置によって変調することによって得られる像光を投射する投射光学系と
を備えるプロジェクタ。
【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画像を投射するプロジェクタ用の照明装置や、これを組み込んだプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のプロジェクタの照明光学系として、光源光の光路に沿って２段にレンズアレイを配置して波面分割を行うとともに、これらレンズアレイの後段に配置した重畳レンズによって、波面分割後の光源光を液晶ライトバルブ上に重畳入射させることによって照明光の均一化を図ったものが存在する（特許文献１等参照）。
【特許文献１】特開２００１−９０５０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のような照明光学系を用いて液晶ライトバルブを均一に照明しても、投射画像の周辺が暗くなる現象を回避できない場合が多い。これは、例えば液晶ライトバルブの後段に配置されるスクリーンへの像光の入射角が周辺部において不可避的に大きくなり、どうしてもスクリーンへの入射角に応じて周辺部で光量損失が増大する等の理由による。
【０００４】
そこで、本発明は、スクリーンへの入射角等に起因して周辺減光が回避できない場合であっても、均一な輝度分布の画像の投射を可能にする照明装置を提供することを目的とする。
【０００５】
また、本発明は、上記光源装置を組み込むことによって均一な輝度分布の像光を投射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、本発明に係る照明装置は、（ａ）光源光を発生する光源と、（ｂ）光源から射出された光源光の矩形断面の光束を光軸を挟む４つの矩形領域に分割するとともに、当該分割に際して、各矩形領域の全体又は部分単位で輝度分布を反転させる波面分割手段と、（ｃ）各矩形領域からの光束を、被照射面上に各矩形領域に対応する配置で形成された各区分領域に照明光として投射する照明光投射手段とを備える。
【０００７】
上記照明装置では、波面分割手段が光源光の矩形断面の光束を光軸を挟む４つの矩形領域に分割する際に、各矩形領域の全体又は部分単位で輝度分布を反転させるので、各矩形領域に対応して得られる照明光の輝度分布が各矩形領域における光源光束の輝度分布を強弱反転した傾向を有するものとなる。さらに、照明光投射手段が各矩形領域からの光束を対応する各区分領域に照明光として投射するので、光源から射出された光源光の輝度が例えば光軸及びその周辺で高くて縁部分で低い場合には、被照射面における輝度分布を中央で相対的に低くすることができる。よって、被照射面の後段に配置される光変調装置、投射レンズ、スクリーン等による画像周辺での減光を相殺するような照明が可能になり、均一な輝度分布の像光すなわち画像を表示することができる。
【０００８】
本発明の具体的な態様では、上記照明装置において、波面分割手段が、一対のフライアイ光学系からなる。この場合、前段のフライアイ光学系によって２次光源を形成することができ、後段のフライアイ光学系によって２次光源からの光束を所望の広がり角とすることができる。
【０００９】
本発明の別の具体的な態様では、一対のフライアイ光学系の各々が、各矩形領域をさらに複数部分に分割した細分領域に対応して設けたレンズ要素からそれぞれなる。この場合、細分領域への分割数に応じた照明光の均一化が可能になり、所望の程度に平坦化しつつ中央・周辺間の輝度反転が可能になる。
【００１０】
本発明のさらに別の具体的な態様では、照明光投射手段が、波面分割手段の後段に配置されるとともに、各矩形領域に対応して配置されたレンズ部分を組み合わせた複合重畳レンズである。この場合、各矩形領域からの光束を対応する配置の各区分領域に高い効率で簡易かつ正確に投射することができる。
【００１１】
本発明のさらに別の具体的な態様では、光源が、光軸周辺で高い光量分布を有する光源光を発生する。この場合、波面分割手段によって被照射面における輝度分布を反転させることにより、光軸周辺に対応する中央側で輝度分布を相対的に低くすることができる。
【００１２】
本発明のさらに別の具体的な態様では、照明光投射手段を経た光源光を各色の照明光に分割する色分割光学系をさらに備える。この場合、白色光源からの白色光を例えばＲＧＢの３色に分割することができる。
【００１３】
また、本発明に係る第１のプロジェクタは、（ａ）色分割光学系を備える上述の照明装置と、（ｂ）照明装置から射出される各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複数の光変調装置と、（ｃ）各色の照明光を複数の光変調装置によってそれぞれ変調することによって得られる各色の像光を合成して射出する光合成部材と、（ｄ）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。
【００１４】
上記第１のプロジェクタでは、各色の照明光で照明した光変調装置によって形成した像光を光合成部材によって合成することができ、かかる合成後のカラー像光を投射光学系によってスクリーン等に投射することができる。この場合において、照明装置として、上述の本発明に係るものを用いているので、光源光の輝度が例えば周辺で相対的に低くなる場合には、被照射面における輝度分布を反転させて中央で相対的に低くすることができる。よって、被照射面の後段に配置される光変調装置、投射レンズ、スクリーン等による画像周辺での減光を相殺するような照明が可能になり、各色について均一な輝度分布の像光を投射することができる。
【００１５】
また、本発明に係る第２のプロジェクタは、（ａ）上述の照明装置と、（ｂ）照明光によって照明されるとともに当該照明光を変調する光変調装置と、（ｃ）照明光を光変調装置によって変調することによって得られる像光を投射する投射光学系とを備える。
【００１６】
上記第２のプロジェクタでは、照明光で照明した光変調装置によって形成した像光を投射光学系によってスクリーン等に投射することができる。この場合において、照明装置として、上述の本発明に係るものを用いているので、光源光の輝度が例えば周辺で相対的に低くなる場合には、被照射面における輝度分布を反転させて中央で相対的に低くすることができる。よって、被照射面の後段に配置される光変調装置、投射レンズ、スクリーン等による画像周辺での減光を相殺するような照明が可能になり、均一な輝度分布の像光を投射することができる。
【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からの各色の像光を合成する光合成光学系２７と、光合成光学系２７で合成され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、光軸ＯＡに平行な光路方向に沿って順に、光源ランプ２１ａと、一対のフライアイ光学系２１ｄ，２１ｅと、複合重畳レンズ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る白色光源であり、光源光を略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る波面分割手段であり、これらに形成した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。複合重畳レンズ２１ｉは、光源光を照明光として光変調部２５に供給するための照明光投射手段であり、一対のフライアイ光学系２１ｄ，２１ｅで波面分割された照明光を光軸ＯＡのまわりの４象限ごとに独立して収束させて、光変調部２５に設けた各色の光変調装置に対し各象限を単位と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と複合重畳レンズ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の被照射面を４象限単位で区分して重畳照明する。
【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とともに光変調部２５に各色の照明光を供給するための照明装置を構成する。第１ダイクロイックミラー２３ａは、ＲＧＢの３色のうちＧ光及びＲ光を透過しＢ光を反射させる。また、第２ダイクロイックミラー２３ｂは、入射したＧＲの２色のうちＧ光を反射しＲ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からの白色の照明光は、まず第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Ｒ光は、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を通過して第２ダイクロイックミラー２３ｂで反射されたＧ光は、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Ｒ光は、光路長差を補償するためのリレー光学系であるリレーレンズ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。
【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ダイクロイックミラー２３ａで反射されることによって分岐されたＢ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１ダイクロイックミラー２３ａを経て第２ダイクロイックミラー２３ｂで反射されることによって分岐されたＧ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１及び第２ダイクロイックミラー２３ａ，２３ｂを透過することによって分岐されたＲ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変調される。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に入射する照明光が画素単位で特定の方向の偏光光とされるとともに、各液晶ライトバルブ２５ａ〜２５ｃから射出される変調光のうち所定の偏光方向の光が像光として取り出される。
【００２１】
光合成光学系（クロスダイクロイックプリズム）２７は、光合成部材であり、Ｒ光反射用の誘電体多層膜２７ａとＢ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り、液晶ライトバルブ２５ａからのＢ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Ｇ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Ｒ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。このように光合成光学系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）〜（ｃ）は、光源装置２１によるＢ光用の液晶ライトバルブ２５ａの照明を説明する図である。
【００２３】
図２（ａ）は、第１のフライアイ光学系２１ｄを光源光或いは照明光の射出方向に向かって観察した図である。フライアイ光学系２１ｄに入射する光束は、光軸ＯＡのまわりの４つの象限に対応する４つの矩形領域Ａ１〜Ａ４に分割して考えることができ、各矩形領域Ａ１〜Ａ４ごとに４×３のマトリックス状に配列されたレンズ要素ＬＥ１１〜ＬＥ１４を備える。なお、第２のフライアイ光学系２１ｅも、図示を省略しているが、第１のフライアイ光学系２１ｄと同様にマトリックス状に配列されたレンズ要素を備える。
【００２４】
図２（ｂ）は、複合重畳レンズ２１ｉを光源光の射出方向に向かって観察した図である。複合重畳レンズ２１ｉは、フライアイ光学系２１ｄを４分割した矩形領域Ａ１〜Ａ４に対応して４つの扇状部分ＦＰ１〜ＦＰ４を備える。これらの扇状部分ＦＰ１〜ＦＰ４は、それぞれが個別の集光機能を有するレンズ部分であり、第２のフライアイ光学系２１ｅを構成する各レンズ要素の位置に形成される２次光源の像を、４つの矩形領域Ａ１〜Ａ４ごとに個別に同一倍率で液晶ライトバルブ２５ａの被照射面上に投影する。これにより、各矩形領域Ａ１〜Ａ４をさらに４×３に分割した細分領域の光束によって液晶ライトバルブ２５ａの被照射面上の各象限を重畳照明することができる。
【００２５】
図２（ｃ）は、液晶ライトバルブ２５ａを光源光の射出方向に向かって観察した図である。液晶ライトバルブ２５ａの被照射面ＩＳ上の第１象限領域ＱＡ１は、図２（ａ）に示す矩形領域Ａ１に含まれる４×３個のレンズ要素ＬＥ１１をそれぞれ通過して波面分割された光源光が図２（ｂ）に示す扇状部分ＦＰ１によって互いに重畳して投影されることによって照明される。また、被照射面ＩＳ上の第２象限領域ＱＡ２は、矩形領域Ａ２に含まれる４×３個のレンズ要素ＬＥ１２をそれぞれ通過して波面分割された光源光が扇状部分ＦＰ２によって互いに重畳して投影されることによって照明される。また、被照射面ＩＳ上の第３象限領域ＱＡ３は、矩形領域Ａ３に含まれる４×３個のレンズ要素ＬＥ１３をそれぞれ通過して波面分割された光源光が扇状部分ＦＰ３によって互いに重畳して投影されることによって照明される。さらに、被照射面ＩＳ上の第４象限領域ＱＡ４は、矩形領域Ａ４に含まれる４×３個のレンズ要素ＬＥ１４をそれぞれ通過して波面分割された光源光が扇状部分ＦＰ４によって互いに重畳して投影されることによって照明される。以上をまとめると、各矩形領域Ａ１〜Ａ４単位で光源光を個別に波面分割及び重畳させることにより、液晶ライトバルブ２５ａ上の各象限領域ＱＡ１〜ＱＡ４が個別に照明され、液晶ライトバルブ２５ａの被照射面ＩＳ全体が切れ目なく照明される。この際、複合重畳レンズ２１ｉにわずかなデフォーカスを設定しておけば、各象限領域ＱＡ１〜ＱＡ４の境界を滑らかにつなぐことができる。
【００２６】
図３は、光源装置２１における光線の状態を説明する図である。第１のフライアイ光学系２１ｄを通過した光源光は、各レンズ要素ＬＥ１１〜ＬＥ１４によって個別に収束されて後段のフライアイ光学系２１ｅの対向するレンズ要素ＬＥ２１〜ＬＥ２４にそれぞれ入射して２次光源を形成する。各レンズ要素ＬＥ２１〜ＬＥ２４からの射出光は、図２（ａ）等に示す各矩形領域Ａ１〜Ａ４相互間で干渉することなく、各矩形領域Ａ１〜Ａ４内で相互に重畳するように収束され、液晶ライトバルブ２５ａの被照射面ＩＳ上に照明光として入射する。この際、第２のフライアイ光学系２１ｅの位置で２次光源が形成されるので、液晶ライトバルブ２５ａの被照射面ＩＳに投影される照明光の像は、倒立像であり、各矩形領域Ａ１〜Ａ４における照明光の輝度分布を強弱反転した傾向を有するものとなる。つまり、光源ランプ２１ａから射出した光源光の輝度パターンを各矩形領域Ａ１〜Ａ４ごとに反転像とした照明光の分布特性で液晶ライトバルブ２５ａの被照射面ＩＳが照明される。
【００２７】
図４は、光源装置２１における光源光若しくは照明光の輝度分布の形成を視覚的に説明する図である。
【００２８】
図４（ａ）は、第１のフライアイ光学系２１ｄに入射する際の光源光の光量又は輝度分布を説明する図であり、等高線ＣＬが示すように、光源光の輝度分布は、光軸ＯＡのまわりに略回転対称で、中央が高く周辺に低くなっている。
【００２９】
図４（ｂ）は、第１のフライアイ光学系２１ｄのうち右上の矩形領域Ａ１を取り出して示したものであり、そのううち４隅のレンズ要素ＬＥ１１については、輝度分布の等高線ＣＬを残している。
【００３０】
図４（ｃ）は、右上の矩形領域Ａ１を構成する各レンズ要素ＬＥ１１への入射輝度分布を合成する手法を説明したものであり、液晶ライトバルブ２５ａの第１象限領域ＱＡ１に投射される輝度パターンを示している。図からも明らかなように、第１象限領域ＱＡ１における輝度パターンＢＰ０は、各レンズ要素ＬＥ１１への入射輝度パターンＢＰ１，…ＢＰ２，…ＢＰ３，…ＢＰ４を重ね合わせて加算した分布となっており、結果的に斜め方向における輝度パターンＢＰ１，ＢＰ２に近似したものとなっており、つまり、周辺に向かって輝度が相対的に増している。
【００３１】
以上は、液晶ライトバルブ２５ａの被照射面ＩＳのうち第１象限領域ＱＡ１の輝度分布についての説明であったが、第２〜第４象限領域ＱＡ２〜ＱＡ４においても同様の輝度パターンの合成が行われ、周辺に向かって輝度が相対的に増加する輝度パターンが形成される。これにより、液晶ライトバルブ２５ａ上の４つの区分領域である第１〜第４象限領域ＱＡ１〜ＱＡ４の全てを、光軸ＯＡから周辺に向かって増加する輝度パターンで照明することができる。つまり、液晶ライトバルブ２５ａの被照射面ＩＳにおいて、光軸ＯＡのまわりの中央部分で輝度分布を低くすることができ、周辺部分で輝度分布を相対的に高くすることができ、光源ランプ２１ａか元々持っている光源光の輝度分布を擬似的に反転させることができる。
【００３２】
図５は、液晶ライトバルブ２５ａの被照射面ＩＳにおける輝度分布を概念的に説明するグラフである。このグラフにおいて、横軸は光軸ＯＡからの距離を示し、縦軸は被照射面ＩＳにおける輝度を示す。また、点線は、光源ランプ２１ａから射出される光源光の輝度分布を示しており、光軸ＯＡのまわりの中央部分で輝度分布が相対的に高くなっている。一方、実線は、液晶ライトバルブ２５ａの被照射面ＩＳ上での輝度分布を示しており、光軸ＯＡのまわりの中央部分で輝度分布が相対的に低くなっている。つまり、一対のフライアイ光学系２１ｄ，２１ｅと、複合重畳レンズ２１ｉとによって、光源光の輝度分布を恰も反転したような輝度分布を形成ことができる。このように反転された輝度分布の勾配は、フライアイ光学系２１ｄを構成するレンズ要素ＬＥ１１〜ＬＥ１４の分割数の増加に伴って漸減する。つまり、フライアイ光学系２１ｄを構成するレンズ要素数の調節によって輝度分布の勾配も簡単に調整することができる。
【００３３】
以上は、光源装置２１によるＢ光用の液晶ライトバルブ２５ａの照明についての説明であったが、Ｇ光用の液晶ライトバルブ２５ｂや、Ｒ光用の液晶ライトバルブ２５ｃについても同様の照明が行われる。つまり、両液晶ライトバルブ２５ｂ，２５ｃの各被照射面においても、光軸ＯＡのまわりの中央部分でＧ光及びＲ光の輝度分布が相対的に低くなる。
【００３４】
以下、本実施形態に係るプロジェクタ１０の動作について説明する。光源装置２１からの光源光は、色分割光学系２３に設けた第１及び第２ダイクロイックミラー２３ａ，２３ｂによって色分割され、対応する液晶ライトバルブ２５ａ〜２５ｃに照明光としてそれぞれ入射する。各液晶ライトバルブ２５ａ〜２５ｃは、外部からの画像信号によって変調されて２次元的屈折率分布を有しており、照明光を２次元空間的に画素単位で変調する。このように、各液晶ライトバルブ２５ａ〜２５ｃで変調された照明光すなわち像光は、光合成光学系（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、光源装置２１に設けた複合重畳レンズ２１ｉ等の存在によって、光軸ＯＡのまわりの中央部分で各色光の輝度分布が相対的に低くなるように各液晶ライトバルブ２５ａ〜２５ｃを照明することができるので、各液晶ライトバルブ２５ａ〜２５ｃの周辺が比較的高輝度の照明光で照明される。よって、後段に配置されるスクリーン、投射レンズ２９等による画像周辺での減光を相殺するような照明が可能になり、均一で色むらのない輝度分布の像光をスクリーン上に表示することできる。
【００３５】
〔第２実施形態〕
図６は、第２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１１０は、光源光を発生する照明装置１２１と、照明装置１２１から射出された白色の照明光によって照明される光変調部１２５と、光変調部１２５からのカラー像光をスクリーン（不図示）に投射する投射レンズ（不図示）とを備える。以上において、光源装置１２１は、第１実施形態の光源装置２１とほぼ同一の構造を有しており、光源ランプ２１ａと、一対のフライアイ光学系２１ｄ，２１ｅと、複合重畳レンズ２１ｉとを備える。そして、照明装置１２１からの白色の照明光は、色分割光学系を経ることなく、カラー表示型の単板式の液晶ライトバルブ１２５Ｗを直接照明する。自然光で照明された液晶ライトバルブ１２５で形成されたカラーの像光は、図示を省略するが、投射レンズを経て適当な拡大率でスクリーンに投射される。この場合も、スクリーンの中央と周辺との入射角差等に起因して周辺部に発生する減光を、輝度反転を利用することによって相殺することができ、均一で輝度ムラのない画像を投射することができる。
【００３６】
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、第１及び第２のフライアイ光学系２１ｄ，２１ｅに設けられるレンズ要素ＬＥ１１〜ＬＥ１４，ＬＥ２１〜ＬＥ２４は、マトリックス状に多数形成する必要はなく単一のレンズ要素とすることもできる。この場合、各液晶ライトバルブ２５ａ〜２５ｃの被照射面ＩＳ上の各第１〜第４象限領域ＱＡ１〜ＱＡ４で重畳照明が行われないが、光源ランプ２１ａの輝度分布特性を反転した特性の照明光を得ることができ、スクリーン、投射レンズ２９等による画像周辺での減光を相殺するような照明が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【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）〜（ｃ）は、Ｂ光用の液晶ライトバルブ２５ａの照明を説明する。
【図３】光源装置における光線の状態を説明する図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、光源光の輝度分布から逆転した輝度を形成する図である。
【図５】液晶ライトバルブにおける輝度分布を概念的に説明する図である。
【図６】第２実施形態のプロジェクタの光学系を説明する図である。
【符号の説明】
【００３８】
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、  ２１ｉ…複合重畳レンズ、  ２３…色分割光学系、  ２３ａ…第１ダイクロイックミラー、  ２３ｂ…第２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…光合成光学系、  ２９…投射レンズ、  ＦＰ１〜ＦＰ４…扇状部分、  ＬＥ１１〜ＬＥ１４…レンズ要素、  ＱＡ１〜ＱＡ４…象限領域
【図１】
2005258182.tif 000003
【図２】
2005258182.tif 000004
【図３】
2005258182.tif 000005
【図４】
2005258182.tif 000006
【図５】
2005258182.tif 000007
【図６】
2005258182.tif 000008