(57)【要約】【課題】高精細な画像を形成でき、製造コストを低減できるプロジェクタを提供すること。【解決手段】プロジェクタ１は、光学装置２と制御装置３とを備える。光学装置２には、光源２１１と、光源２１１から射出された所定波長の色光を画像情報に応じて変調して色画像を形成する第１の光変調装置２４２Ｇと、前記所定波長と異なる波長の色光を画像情報に応じて変調して色画像を形成する第２の光変調装置２４２Ｒ，２４２Ｂと、各色画像を合成して光学像を形成する色合成光学装置と、光学像を投射する投射光学系２６とが設けられ、第１の光変調装置２４２Ｇは、第２の光変調装置２４２Ｒ，２４２Ｂより高い解像度を有する。制御装置３は、光変調装置２４２ごとに設けられ、入力する画像情報に係る画像のサイズを、各光変調装置２４２の解像度に応じて調整した画像情報を光変調装置２４２に出力する複数のサイズ調整手段３２１，３３１，３４１を備える。【選択図】図１
2007148105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学像を形成する光学装置と、装置全体を制御する制御装置とを備えたプロジェクタであって、
前記光学装置には、
光源と、
前記光源から射出された所定波長の色光を、入力する画像情報に応じて変調して、当該色光に応じた色画像を形成する第１の光変調装置と、
前記光源から射出された前記所定波長とは異なる波長の色光を、入力する画像情報に応じて変調して、当該色光に応じた色画像を形成する少なくとも１つの第２の光変調装置と、
前記第１の光変調装置および前記第２の光変調装置で形成された各色画像を合成して、前記光学像を形成する色合成光学装置と、
前記色合成光学装置で形成された前記光学像を投射する投射光学系とが設けられ、
前記第１の光変調装置は、前記第２の光変調装置より高い解像度を有し、
前記制御装置は、
前記光変調装置ごとに設けられ、入力する画像情報に係る画像のサイズを、それぞれの前記光変調装置の解像度に応じて調整した画像情報を前記光変調装置に出力する複数のサイズ調整手段を備える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、
前記所定波長の光束は、緑色光であ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、
前記光学装置には、
前記光源から射出された光束のうち、緑色光を分離する色分離光学系が設けられ、
前記第１の光変調装置は、前記色分離光学系で分離された緑色光を変調して緑色画像を形成す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、
前記色分離光学系は、前記光源から射出された光束を、赤、緑、青の３色の色光に分離し、
前記第２の光変調装置は、
前記色分離光学系で分離された赤色光を変調する光変調装置と、
前記色分離光学系で分離された青色光を変調する光変調装置とを備えて構成されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記第１の光変調装置の画像形成領域は、前記第２の光変調装置の画像形成領域の寸法と同じ大きさに形成さ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１から請求項４のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記第１の光変調装置の画像形成領域は、前記第２の光変調装置の画像形成領域の寸法より大きく形成され、
前記第１の光変調装置の光束射出面と前記色合成光学装置の光束入射面との間には、当該第１の光変調装置から射出された色画像としての光束の照明領域の寸法を、前記第２の光変調装置から射出された色画像としての光束の照明領域の寸法と同じになるように縮小する縮小光学系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、光学像を形成する光学装置と、装置全体を制御する制御装置とを備えたプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学像を形成する光学装置と、装置全体を制御する制御装置とを備えたプロジェクタが知られている。このようなプロジェクタとして、光源から射出された光束を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する色分離光学系と、分離された色光ごとに設けられ、当該各色光を画像情報に応じてそれぞれ変調してＲＧＢの各色画像を形成する３つの光変調装置としての液晶パネルと、当該各色画像を合成して光学像を形成する色合成光学装置と、形成された光学像をスクリーン等に拡大投射する投射レンズとを備えた、いわゆる三板式プロジェクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、このような三板式のプロジェクタに用いられる液晶パネルは、一般に、それぞれが同じ解像度を有しており、各液晶パネルで形成され、それぞれ同じ解像度を有する色画像を色合成光学装置によって合成して、合成された光学像を投射レンズにより投射するように構成されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５８２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、投射画像の高精細化が求められ、技術の進歩とともに、より高い解像度を有する液晶パネルが用いられるようになった。しかしながら、高い解像度を有する液晶パネルは高価であるため、２つ以上の液晶パネルを有するプロジェクタにおいて、全ての液晶パネルを高い解像度を有する液晶パネルにすると、プロジェクタの製造コストが増大してしまうという問題がある。このため、低コストで高精細な画像を形成できるプロジェクタが求められてきた。
【０００６】
本発明の目的は、高精細な画像を形成でき、製造コストを低減できるプロジェクタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記した目的を達成するために、本発明のプロジェクタは、光学像を形成する光学装置と、装置全体を制御する制御装置とを備えたプロジェクタであって、前記光学装置には、光源と、前記光源から射出された所定波長の色光を、入力する画像情報に応じて変調して、当該色光に応じた色画像を形成する第１の光変調装置と、前記光源から射出された前記所定波長とは異なる波長の色光を、入力する画像情報に応じて変調して、当該色光に応じた色画像を形成する少なくとも１つの第２の光変調装置と、前記第１の光変調装置および前記第２の光変調装置で形成された各色画像を合成して、前記光学像を形成する色合成光学装置と、前記色合成光学装置で形成された前記光学像を投射する投射光学系とが設けられ、前記第１の光変調装置は、前記第２の光変調装置より高い解像度を有し、前記制御装置は、前記光変調装置ごとに設けられ、入力する画像情報に係る画像のサイズを、それぞれの前記光変調装置の解像度に応じて調整した画像情報を前記光変調装置に出力する複数のサイズ調整手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、光変調装置のうち、第１の光変調装置が、第２の光変調装置よりも高い解像度を有し、これらの光変調装置に応じて設けられた複数のサイズ調整手段が、各光変調装置の解像度に応じて、入力する画像情報に係る画像のサイズを調整した画像情報を各光変調装置に出力するので、第１の光変調装置で形成される色画像を、第２の光変調装置で形成される色画像よりも高精細な色画像とすることができる。これによれば、色画像合成装置によって形成され、投射光学系によって投射される光学像を構成する各色画像のうち、少なくとも所定波長の色画像を高精細化することができる。
また、このようにして合成される各色画像は、高い解像度を有する第１の光変調装置と、第１の光変調装置に比べて低い解像度を有する第２の光変調装置を用いて形成されるので、全ての光変調装置に高い解像度を有する光変調装置を採用する場合に比べて、光学装置ひいてはプロジェクタの製造コストを低減することができる。
従って、高精細な投射画像を形成可能なプロジェクタの製造コストを低減することができる。
【０００９】
本発明では、前記所定波長の光束は、緑色光であることが好ましい。
本発明によれば、緑色光は人間の目にとって他の色光に比べ視認性が高いので、緑色画像を高精細に形成することにより、画像中に含まれる物体等の輪郭を判別しやすくすることができる。従って、投射画像を見た目上、より高精細な画像とすることができる。
【００１０】
本発明では、前記光学装置には、前記光源から射出された光束のうち、緑色光を分離する色分離光学系が設けられ、前記第１の光変調装置は、前記色分離光学系で分離された緑色光を変調して緑色画像を形成することが好ましい。
本発明によれば、光学装置に、光源から射出された光束のうち、緑色光を分離する色分離光学系が設けられていることにより、第１の光変調装置で、確実に緑色光を変調することができる。また、緑色光を分離する色分離光学系を用いることにより、白色光を射出する一般的で安価な光源を採用することが可能となる。また、各光変調装置で変調する色光のみを射出する光源を複数用意する必要がなくなるので、光学装置ひいてはプロジェクタの製造コストの低減、および、小型化の促進を図ることができる。
【００１１】
本発明では、前記色分離光学系は、前記光源から射出された光束を、赤、緑、青の３色の色光に分離し、前記第２の光変調装置は、前記色分離光学系で分離された赤色光を変調する光変調装置と、前記色分離光学系で分離された青色光を変調する光変調装置とを備えて構成されていることが好ましい。
このような光変調装置として、対向する一対の透明な基板間に電気光学物質である液晶を密閉封入した液晶パネルや、マイクロミラーを用いたデバイス等を挙げることができる。
本発明によれば、色分離光学系によって分離した三原色である赤、緑、青の色光ごとに、当該色光を変調して色画像を形成する光変調装置が設けられているので、各色画像が合成されて形成される光学像の色再現性を向上することができる。従って、高彩度な投射画像を形成することができる。
【００１２】
本発明では、前記第１の光変調装置の画像形成領域は、前記第２の光変調装置の画像形成領域の寸法と同じ大きさに形成されていることが好ましい。
ここで、画像形成領域とは、入射光束を変調して画像を形成する光変調装置の領域を指す。
本発明によれば、第１の光変調装置の画像形成領域の寸法と、他の色光を変調する第２の光変調装置の画像形成領域の寸法とが同じであるので、各光変調装置から射出され、色合成光学装置に入射する色画像としての各光束の照明領域は、それぞれ同じサイズとなる。
【００１３】
これによれば、第１の光変調装置に、高い解像度を有する大型な光変調装置を採用し、当該光変調装置によって形成された色画像を縮小する場合に比べ、光学装置が不要に大型化することを抑えることができる。
また、各光変調装置の画像形成領域のサイズが同じであるので、各光変調装置の光束射出面から投射光学系までの距離は、同じ解像度を有する複数の光変調装置を備えた従来のプロジェクタと変更がない。このため、光学装置ひいてはプロジェクタの製造工程が複雑化することを抑えることができる。
さらに、従来のプロジェクタを構成する複数の光変調装置のうち、前述の所定波長の色光を変調する光変調装置に、高い解像度を有し、他の光変調装置と同じ寸法の画像形成領域を有する光変調装置を用いるとともに、サイズ調整手段を、当該光変調装置の解像度に応じて入力画像情報に係る画像サイズの調整した画像情報を当該光変調装置に出力するように設定することにより、本発明のプロジェクタを構成することができる。
従って、プロジェクタの大型化および製造工程の複雑化を抑えることができるほか、既存のプロジェクタを、高精細画像の形成が可能なプロジェクタとすることも可能となる。
【００１４】
あるいは、本発明では、前記第１の光変調装置の画像形成領域は、前記第２の光変調装置の画像形成領域の寸法より大きく形成され、前記第１の光変調装置の光束射出面と前記色合成光学装置の光束入射面との間には、当該第１の光変調装置から射出された色画像としての光束の照明領域の寸法を、前記第２の光変調装置から射出された色画像としての光束の照明領域の寸法と同じになるように縮小する縮小光学系が設けられていることが好ましい。
【００１５】
本発明によれば、高い解像度を有する大型な光変調装置を、前述の所定波長の色光を変調する光変調装置として採用することができる。
すなわち、大型な光変調装置で形成された高精細な色画像としての色光は、当該光変調装置の光路後段に配置された縮小光学系によって照明領域が縮小されて色合成光学系に入射するので、当該色合成光学装置により、他の色画像と合成して光学像を形成できる。
ここで、解像度が同じ光変調装置の場合、画像形成領域の寸法とコストとが反比例する。このため、前述のような、画像形成領域が他の光変調装置と略同じであり、かつ、高い解像度を有する光変調装置は高価であるので、プロジェクタの製造コストの増大を招く一因となる。これに対し、本発明では、高い解像度を有するものの、画像形成領域の寸法が、他の光変調装置よりも大きい光変調装置を採用することができる。これにより、高い解像度を有し、他の光変調装置と同じ寸法の画像形成領域を有する前述の光変調装置を第１の光変調装置として用いる場合に比べ、光学装置ひいてはプロジェクタの製造コストを低減することができる。
従って、高精細画像を形成できるプロジェクタの製造コストを一層削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
〔１．第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
（Ｉ）プロジェクタ１の構成
図１は、本実施形態に係るプロジェクタ１の内部構成を示すブロック図である。
本実施形態のプロジェクタ１は、内部に収納された光源から射出された光束を、入力する画像情報に応じて変調して光学像を形成し、当該光学像を投射レンズ２６により図示しないスクリーン上に拡大投射するものである。
このプロジェクタ１は、図１に示すように、画像情報に応じた光学像を形成する光学装置２と、当該光学装置２を含む装置全体を制御する制御装置３とを備えている。
【００１７】
（II）光学装置２の構成
図２は、光学装置２の光学系を示す模式図である。
光学装置２は、光源から射出された光束を光学的に処理して、画像情報に基づく光学像（カラー画像）を形成し、形成した光学像を図示しないスクリーンの投射面上に拡大投射するユニットである。この光学装置２は、本実施形態では、図２に示すように、平面視略Ｌ字形状に構成されている。
【００１８】
光学装置２は、インテグレータ照明光学系２１と、色分離光学系２２と、リレー光学系２３と、画像形成装置２４と、これら光学部品２１〜２４を、照明光軸Ａ上の所定位置に配置する光学部品用筐体２５と、これらにより形成した光学像を拡大投射する投射光学系としての投射レンズ２６とを備えている。
このうち、光学部品用筐体２５は、合成樹脂製の箱状筐体であり、詳しい図示を省略したが、内部に光学部品を収納するための溝が複数形成されている。
また、投射レンズ２６は、詳しい図示を省略したが、鏡筒内部に複数のレンズが収納された組レンズとして構成されている。
【００１９】
インテグレータ照明光学系２１は、光源から射出された光束を複数の部分光束に分割し、照明領域の面内照度を均一化する光学系である。このインテグレータ照明光学系２１は、光源装置２１１と、第１レンズアレイ２１２と、第２レンズアレイ２１３と、偏光変換素子２１４と、重畳レンズ２１５とを備える。
【００２０】
光源装置２１１は、光源ランプ２１１Ａから射出された光束を一定方向に揃えて射出し、画像形成装置２４を照明するものである。この光源装置２１１は、光源ランプ２１１Ａ、リフレクタ２１１Ｂおよび平行化凹レンズ２１１Ｃを備えている。そして、光源ランプ２１１Ａから放射された光束は、リフレクタ２１１Ｂにより装置前方側に収束光として射出され、平行化凹レンズ２１１Ｃによって平行化され、第１レンズアレイ２１２に射出される。
【００２１】
第１レンズアレイ２１２は、光源装置２１１から射出された光束を複数の部分光束に分割するものであり、照明光軸Ａと直交する面内にマトリクス状に配列される複数の小レンズを備えて構成されている。
第２レンズアレイ２１３は、前述した第１レンズアレイ２１２により分割された複数の部分光束を集光する光学素子であり、第１レンズアレイ２１２と同様に照明光軸Ａに直交する面内にマトリクス状に配列される複数の小レンズを備えて構成されている。
【００２２】
偏光変換素子２１４は、第１レンズアレイ２１２により分割された各部分光束の偏光方向を略一方向の直線偏光に揃え、後述する画像形成装置２４で利用する光源光の利用率を向上させるものである。
重畳レンズ２１５は、第１レンズアレイ２１２、第２レンズアレイ２１３、および偏光変換素子２１４を経た複数の部分光束を集光して、当該光束を画像形成装置２４を構成する後述する液晶パネル２４２の画像形成領域上に重畳させる。この重畳レンズ２１５から射出された光束は、色分離光学系２２に射出される。
【００２３】
色分離光学系２２は、２枚のダイクロイックミラー２２１，２２２と、反射ミラー２２３とを備え、ダイクロイックミラー２２１，２２２によりインテグレータ照明光学系２１から射出された複数の部分光束を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する機能を具備する。
ダイクロイックミラー２２１，２２２は、基板上に、所定の波長領域の光束を反射し、他の波長の光束を透過する波長選択膜が形成された光学素子である。これらのうち、光路前段に配置されるダイクロイックミラー２２１は、青色光を反射し、その他の色光を透過する。また、光路後段に配置されるダイクロイックミラー２２２は、緑色光を反射し、赤色光を透過する。
【００２４】
リレー光学系２３は、入射側レンズ２３１、リレーレンズ２３３および反射ミラー２３２，２３４を備え、色分離光学系２２を構成するダイクロイックミラー２２２を透過した赤色光を画像形成装置２４まで導く機能を有している。ここで、赤色光の光路にリレー光学系２３が設けられているのは、赤色光の光路長が他の色光の光路長よりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。なお、本実施形態においては、赤色光の光路長を長くする構成としているが、例えば、青色光の光路長を長くする構成としてもよい。このような場合、青色光の光路上にリレー光学系２３を配置すればよい。
【００２５】
前述したダイクロイックミラー２２１により分離された青色光は、反射ミラー２２３により曲折された後、フィールドレンズ２１９を介して画像形成装置２４に供給される。また、ダイクロイックミラー２２２により分離された緑色光は、そのままフィールドレンズ２１９を介して画像形成装置２４に供給される。さらに、赤色光は、リレー光学系２３を構成するレンズ２３１，２３３および反射ミラー２３２，２３４により集光、曲折されてフィールドレンズ２１９を介して画像形成装置２４に供給される。なお、画像形成装置２４の各色光の光路前段に設けられたフィールドレンズ２１９は、第２レンズアレイ２１３から射出された各部分光束を、照明光軸Ａに対して平行な光束に変換する。
【００２６】
画像形成装置２４は、後述する制御装置３による制御下で、入射した光束を変調して光学像（カラー画像）を形成する。
画像形成装置２４は、３つの入射側偏光板２４１と、３つの液晶パネル２４２（赤色光側の液晶パネルを２４２Ｒ、緑色光側の液晶パネルを２４２Ｇ、青色光側の液晶パネルを２４２Ｂとする）と、３つの射出側偏光板２４３と、クロスダイクロイックプリズム２４４とを備える。そして、入射側偏光板２４１、液晶パネル２４２および射出側偏光板２４３によって入射する各色光の光変調が行われる。
【００２７】
入射側偏光板２４１は、色分離光学系２２で分離された各色光が入射され、入射された光束のうち、一定方向の偏光光のみを透過させ、その他の光束を吸収する。
射出側偏光板２４３は、入射側偏光板２４１と同様の構成とされ、液晶パネル２４２から射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみを透過させ、その他の光束を吸収する。
そして、これらの入射側偏光板２４１および射出側偏光板２４３は、入射光を透過させる偏光軸の方向が互いに直交するように設定されている。
【００２８】
液晶パネル２４２は、本発明の光変調装置に相当し、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入したものであり、例えば、ポリシリコンＴＦＴ（Thin Film Transistor）をスイッチング素子として有している。そして、液晶パネル２４２は、後述する制御装置３により与えられた駆動信号にしたがって、入射側偏光板２４１から射出された偏光光束の偏光方向を変調して画像を形成する。なお、スイッチング素子としてＴＦＤ（Thin Film Diode）を用いた液晶パネルを採用することもできる。
【００２９】
ここで、液晶パネル２４２のうち、緑色光を変調する第１の光変調装置としての液晶パネル２４２Ｇは、赤色光および青色光を変調する第２の光変調装置としての液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｂと画像形成領域の寸法は同じである一方で、液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｂに比べて高い解像度を有している。具体的に、本実施形態では、液晶パネル２４２Ｇは、縦１０８０画素、横１９２０画素の画像形成領域を有している。また、液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｂは、縦７２０画素、横１２８０画素の画像形成領域を有している。なお、各液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｇ，２４２Ｂの画像形成領域の縦横比は、同じ３：４となっている。
【００３０】
クロスダイクロイックプリズム２４４は、射出側偏光板２４３から射出され、各液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｇ，２４２Ｂで形成された各色画像を合成して、フルカラーの光学像を形成する色合成光学装置である。このクロスダイクロイックプリズム２４４には、赤色光を反射する誘電体多層膜と、青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成される。
【００３１】
（III）制御装置３の構成
制御装置３は、前述の光学装置２を含むプロジェクタ１の装置全体を制御する。例えば、光学装置２を構成する光源装置２１１の光源ランプ２１１Ａの点灯制御や、液晶パネル２４２の駆動制御を行う。
このような制御装置３は、図１に示すように、画像情報処理手段３１と、Ｒパネル駆動手段３２と、Ｇパネル駆動手段３３と、Ｂパネル駆動手段３４とを備えて構成されている。
【００３２】
画像情報処理手段３１は、プロジェクタ１に入力する画像情報をデジタル処理して、当該画像情報から、赤色成分（Ｒ成分）、緑色成分（Ｇ成分）、青色成分（Ｂ成分）の画像情報を抽出し、各成分の画像情報をＲパネル駆動手段３２、Ｇパネル駆動手段３３およびＢパネル駆動手段３４に出力する。
【００３３】
Ｒパネル駆動手段３２、Ｇパネル駆動手段３３およびＢパネル駆動手段３４は、液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｇ，２４２Ｂの駆動をそれぞれ制御して、画像情報処理手段３１から入力したＲＧＢの各成分の画像情報に基づく色画像を形成させる。
このうち、Ｒパネル駆動手段３２およびＢパネル駆動手段３４は、それぞれ、サイズ調整手段３２１，３４１、および、パネルドライバ３２２，３４２を備えて構成されている。
【００３４】
サイズ調整手段３２１，３４１は、液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｂで形成される画像のサイズを調整する。例えば、サイズ調整手段３２１，３４１は、画像情報処理手段３１から、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）に記録された動画等の画像サイズと同じ縦４８０ピクセル（画素）、横６４０ピクセル（画素）の画像に係る画像情報が入力した場合には、当該画像のサイズを縦７２０ピクセル、横９６０ピクセルとした画像情報に変換して、パネルドライバ３２２に出力する。なお、変換後の画像情報に係る画像の中心は、液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｂの中心と一致する。
パネルドライバ３２２，３４２は、サイズ調整手段３２１，３４１から入力した画像情報に基づいて、液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｂに駆動信号を出力して、当該画像情報に基づく赤色画像および青色画像を形成させる。
【００３５】
Ｇパネル駆動手段３３は、Ｒパネル駆動手段３２と同様に、サイズ調整手段３３１およびパネルドライバ３３２を備えて構成されている。
サイズ調整手段３３１は、液晶パネル２４２Ｇで形成される画像のサイズを調整する。例えば、サイズ調整手段３３１は、画像情報処理手段３１から、縦４８０ピクセル、横６４０ピクセルの画像に係る画像情報が入力した場合には、当該画像のサイズを、縦１０８０ピクセル、横１４４０ピクセルの画像に係る画像情報に変換し、当該変換した画像情報をパネルドライバ３３２に出力する。なお、変換後の画像情報に係る画像の中心は、液晶パネル２４２Ｇの画像形成領域の中心と一致する。
パネルドライバ３３２は、パネルドライバ３２２と同様に、サイズ調整手段３３１から入力した画像情報に基づいて、液晶パネル２４２Ｇに駆動信号を出力して、当該画像情報に基づく画像を形成させる。
【００３６】
ここで、各液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｇ，２４２Ｂで形成される画像について説明する。
制御装置３の画像情報処理手段３１で抽出されたＲＧＢ各成分の画像情報は、各パネル駆動手段３２，３３，３４のサイズ調整手段３２１，３３１，３４１に入力する。
それぞれのサイズ調整手段３２１，３３１，３４１は、入力した画像情報に係る画像のサイズを、液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｇ，２４２Ｂで形成可能な最も大きな画像サイズに調整する。ここで、各液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｇ，２４２Ｂのうち、緑色光を変調する液晶パネル２４２Ｇは、赤色光および青色光を変調する液晶パネルに比べて高い解像度を有するものの、画像形成領域の寸法は、それぞれ同じとされている。このため、各液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｇ，２４２Ｂで形成される色画像としての各色光の照明領域のサイズは、それぞれ同じとなる。
そして、これら各色光が、クロスダイクロイックプリズム２４４に入射することにより、当該各色光の照明領域が一致して各色画像が合成される。そして、これにより光学像が形成され、当該光学像が投射レンズ２６により拡大投射される。
【００３７】
以上のような本実施形態のプロジェクタ１によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）緑色光を変調する液晶パネル２４２Ｇが、赤色光および青色光を変調する液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｂより高い解像度を有しているので、投射される光学像において、緑色画像の高精細化を図ることができる。これによれば、人間の目において緑色光の視認性が高いので、投射画像に含まれる物体や文字等の視認性を向上することができる。従って、投射画像の高精細化を図ることができる。
また、高い解像度を有する液晶パネルは、緑色光を変調する液晶パネル２４２Ｇにのみ採用されているので、全ての液晶パネル２４２を、高い解像度を有する液晶パネルで構成する場合に比べ、プロジェクタ１の製造コストを削減することができる。
【００３８】
（２）高い解像度を有し、液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｂよりも大きな画像形成領域を有する液晶パネルを、緑色光を変調する液晶パネルに採用した場合には、形成された緑色画像としての緑色光の照明領域のサイズを、他の色画像としての色光の照明領域のサイズに合わせるように縮小する必要がある。これに対し、本実施形態では、各液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｇ，２４２Ｂの画像形成領域は、それぞれ同じ寸法とされているので、各液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｇ，２４２Ｂで形成される赤色画像、緑色画像および青色画像のサイズを、それぞれ同じにすることができる。従って、緑色画像としての光束の照明領域を縮小するレンズ等が不要となるだけでなく、光学装置２、ひいては、プロジェクタ１の大型化を抑えることができる。
【００３９】
（３）また、プロジェクタ１においては、緑色画像としての光束の照明領域を縮小するレンズ等を設ける必要がないので、液晶パネル２４２Ｇから射出され投射レンズ２６に至る緑色光の光路長を、液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｂから射出され投射レンズ２６に至る赤色光および青色光の光路長と略同じとすることができる。従って、従来のそれぞれ同じ解像度を有する液晶パネルを用いた場合の緑色光を変調する液晶パネルと同じ位置に、液晶パネル２４２Ｇを配置することができ、これにより、投射レンズ２６のバックフォーカス位置に液晶パネル２４２Ｇを精度良く配置することができる。従って、液晶パネル２４２Ｇの配置位置を容易に決定することができるので、光学装置２ひいてはプロジェクタ１の組立工程が複雑化することを抑えることができる。
【００４０】
（４）前述のように、液晶パネル２４２Ｇの光束射出面の位置は、液晶パネル２４２Ｒと同じ解像度を有し、かつ、緑色光を変調する液晶パネルを採用した場合の当該液晶パネルの光束射出面の位置と変更がない。このため、既存の三板式プロジェクタにおいて、緑色光を変調する液晶パネルを、他の色光を変調する液晶パネルより高い解像度を有し、当該液晶パネルの画像形成領域と同じサイズの画像形成領域を有する液晶パネルに交換することにより、当該プロジェクタで形成される光学像の高精細化を図ることも可能である。この場合、緑色光を変調する液晶パネルに係るサイズ調整手段が調整する画像サイズの設定を変更すればよい。
【００４１】
（５）光源から射出され、色分離光学系２２で分離された赤、緑、青の各色光に応じて、液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｇ，２４２Ｂが設けられているので、色光ごとに光束の強度を調整することができる。従って、色再現性のよい光学像を形成することができる。
【００４２】
〔２．第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係るプロジェクタついて説明する。
第２実施形態に係るプロジェクタは、前述の第１実施形態に係るプロジェクタ１と同様の構成を備えるが、画像形成装置の構成において相違する。
なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４３】
図３は、本発明の第２実施形態に係るプロジェクタの光学装置２Ａの光学系を示す模式図である。
第２実施形態に係るプロジェクタは、前述のプロジェクタ１と同様に、光学装置２Ａと、制御装置３とを備えている。
このうち、光学装置２Ａは、光学装置２の画像形成装置２４の代わりに、画像形成装置２４Ａを備えている以外は、光学装置２の構成と同様である。すなわち、光学装置２Ａは、インテグレータ照明光学系２１と、色分離光学系２２と、リレー光学系２３と、画像形成装置２４Ａと、これら光学部品２１〜２４Ａを、照明光軸Ａ上の所定位置に配置する光学部品用筐体２５と、これらにより形成した光学像を拡大投射する投射レンズ２６とを備えている。
【００４４】
画像形成装置２４Ａは、図３に示すように、３つの入射側偏光板２４１と、３つの液晶パネル２４２（赤色光側の液晶パネルを２４２Ｒ、緑色光側の液晶パネルを２４２Ｇ１、青色光側の液晶パネルを２４２Ｂとする）と、３つの射出側偏光板２４３と、クロスダイクロイックプリズム２４４と、縮小光学系２４５とを備えて構成されている。
【００４５】
図４は、光学装置２Ａの画像形成装置２４Ａの光学系を拡大して示す模式図である。なお、図４においては、フィールドレンズ２１９、画像形成装置２４Ａを構成する入射側偏光板２４１および射出側偏光板２４３、並びに、リレー光学系２３を構成する入射側レンズ２３１およびリレーレンズ２３３の図示を省略している。また、図４において、各液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｇ１，２４２Ｂからクロスダイクロイックプリズム２４４に至る点線の領域は、各液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｇ１，２４２Ｂの画像形成領域から射出された各色画像としての色光の照明領域を示している。
【００４６】
液晶パネル２４２Ｇ１の画像形成領域は、液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｂの画像形成領域より高い解像度（縦１０８０画素、横１９２０画素）を有するとともに、当該画像形成領域より大きな寸法を有している。このため、図４に示すように、液晶パネル２４２Ｇ１で形成される緑色画像としての緑色光の照明領域は、液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｂで形成される赤色画像および青色画像としての各色光の照明領域よりも大きくなってしまう。
これに対し、緑色画像としての緑色光の照明領域のサイズを、赤色画像および青色画像としての各色光の照明領域のサイズに略一致させるように縮小して、クロスダイクロイックプリズム２４４の光束入射面に入射させる縮小光学系２４５が、液晶パネル２４２Ｇ１の光束射出面と、クロスダイクロイックプリズム２４４の光束入射面との間に設けられている。
【００４７】
このような縮小光学系２４５は、１つまたは複数のレンズによって構成することができる。なお、複数のレンズで縮小光学系２４５を構成する場合、例えば、光路前段に配置されたレンズにより、液晶パネル２４２Ｇ１から射出された緑色光を集光し、光路後段に配置されたレンズにより、集光した緑色光を平行化してクロスダイクロイックプリズム２４４に射出するようにしてもよい。
【００４８】
このような光学装置２Ａにおいては、光源装置２１１から射出された光束は、色分離光学系２２によって、赤色光、緑色光および青色光に分離される。そして、これら各色光は、液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｇ１，２４２Ｂにそれぞれ入射し、赤色画像、緑色画像および青色画像として出力される。この際、緑色光を変調する液晶パネル２４２Ｇ１は、他の液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｂよりも解像度が高いので、赤色画像および青色画像に比べて高精細な緑色画像が形成される。この緑色画像としての緑色光は、縮小光学系２４５により、照明領域のサイズが他の色光の照明領域と同じになるように縮小され、赤色画像としての赤色光、および、青色画像としての青色光とともに、クロスダイクロイックプリズム２４４の各光束入射面に入射する。そして、当該クロスダイクロイックプリズム２４４で合成された光学像は、投射レンズ２６によって拡大投射される。
【００４９】
なお、本実施形態では、制御装置３を構成するＧパネル駆動手段３３のサイズ調整手段３３１は、画像形成装置２４Ａの後述する液晶パネル２４２Ｇ１の画像形成領域の解像度に応じて、画像情報処理手段３１から入力する画像情報に係る画像のサイズを調整し、当該サイズ調整された画像の画像情報に基づいて、パネルドライバ３３２が、液晶パネル２４２Ｇ１を駆動する。
【００５０】
以上のような、本実施形態のプロジェクタによれば、前述の第１実施形態で示した（１）および（５）と同様の効果を奏することができるほか、以下の効果を奏することができる。
（６）液晶パネル２４２Ｇ１は、液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｂより高い解像度を有するほか、大きな画像形成領域を有する。そして、液晶パネル２４２Ｇ１で形成された緑色画像としての緑色光の照明領域は、縮小光学系２４５により、他の色画像としての色光の照明領域と同じサイズとなるように縮小されて、クロスダイクロイックプリズム２４４に入射する。
これによれば、緑色光を変調し、高い解像度を有する液晶パネルに、赤色光および青色光を変調する液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｂの画像形成領域のサイズよりも大きい画像形成領域を有する液晶パネル２４２Ｇ１を採用することができる。ここで、解像度が同じ場合には、画像形成領域のサイズが小さくなるほど、液晶パネルは高価となる。従って、高い解像度を有し、液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｂと同じサイズの画像形成領域を有する液晶パネルを採用する場合に比べ、プロジェクタの製造コストを低減することができる。
【００５１】
〔３．実施形態の変形〕
本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記各実施形態では、高い解像度を有する液晶パネル２４２Ｇは緑色光を変調し、当該液晶パネル２４２Ｇより低い解像度を有する液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｂは、それぞれ赤色光および青色光を変調するとしたが、本発明はこれに限らない。例えば、高い解像度を有する液晶パネルが、赤色光または青色光を変調するように構成してもよく、さらに、緑色光、赤色光および青色光とは異なる波長の色光を変調するようにしてもよい。
【００５２】
前記各実施形態では、光学装置２が、色分離光学系２２を備え、当該色分離光学系２２が、光源装置２１１から射出された光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に分離するとしたが、本発明はこれに限らない。例えば、赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ射出する３つの光源を備える構成としてもよい。このような場合、色分離光学系２２は省略することができる。なお、このような光源として、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を例示することができる。
【００５３】
前記各実施形態では、色分離光学系２２は、光源から射出された光束を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色光に分離するとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、光源から射出された光束を、所定波長の色光と他の波長の色光とに分離する構成であればよい。例えば、色分離光学系２２が、光源装置２１１から射出された光束から、緑色光と、緑色光を除いた可視光線とを抽出し、当該緑色光を変調する液晶パネルと、他の可視光線を変調する液晶パネルとが光学装置に設けられる構成としてもよい。また、色分離光学系２２が分離する色光は、緑色光に限らず、他の波長の色光としてもよい。
【００５４】
前記各実施形態では、緑色光を変調する液晶パネル２４２Ｇ，２４２Ｇ１は、縦１０８０画素、横１９２０画素の画像形成領域を有し、赤色光および青色光をそれぞれ変調する液晶パネル２４２Ｒは、縦７２０画素、横１２８０画素の画像形成領域を有するとしたが、本発明はこれに限らず、各液晶パネルの解像度は、適宜設定してよい。例えば、緑色光を変調する液晶パネル２４２Ｇが、縦７２０画素、横１２８０画素の画像形成領域を有し、赤色光および青色光をそれぞれ変調する液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｂが、縦４８０画素、横６４０画素の画像形成領域を有するように、各液晶パネルを構成してもよい。
【００５５】
また、３つの液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｇ，２４２Ｂが、それぞれ異なる解像度を有する構成としてもよい。例えば、３つの液晶パネルを、最も高い解像度を有する液晶パネルと、中程度の解像度を有する液晶パネルと、最も低い解像度を有する液晶パネルとで構成してもよい。また、各液晶パネルの画像形成領域の寸法もそれぞれ異なる構成としてもよい。この場合、液晶パネルの光路後段に、縮小光学系２４５を配置することで、各液晶パネルから射出された色画像としての色光の照明領域を同サイズとすることができる。
なお、これらの場合でも、最も高い解像度を有する液晶パネルが緑色光を変調する構成とすれば、前述のように、各色画像が合成された光学像に含まれる物体等の輪郭形状を判別しやすくなり、見た目上、より高精細な投射画像を形成することができる。
【００５６】
前記各実施形態では、各サイズ調整手段３２１，３３１，３４１は、画像情報処理手段３１から入力した画像情報に係る画像のサイズを、各液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｇ，２４２Ｂで形成可能な最も大きな画像サイズに調整するとしたが、本発明はこれに限らず、入力画像情報に係る画像を形成可能であれば、画像サイズは適宜設定してよい。この際、各サイズ調整手段３２１，３３１，３４１は、入力する画像情報に係る画像のサイズを拡大または縮小した画像に係る画像情報を、パネルドライバ３２２，３３２，３４２を介して、各液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｇ，２４２Ｂに出力するようにすればよい。
【００５７】
すなわち、第１実施形態のプロジェクタ１では、液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｂと液晶パネル２４２Ｇとの画像形成領域のサイズ比、および、それぞれの液晶パネルで形成される赤色画像および青色画像と緑色画像とのサイズ比が同一であればよい。
また、第２実施形態のプロジェクタでは、画像情報処理手段３１から縦４８０ピクセル、横６４０ピクセルの画像に係る画像情報が入力した場合、サイズ調整手段３２１，３４１が、当該画像情報に係る画像と同じ縦４８０ピクセル、横６４０ピクセルの画像を液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｂにそれぞれ形成させ、サイズ調整手段３３１が、縦７２０ピクセル、横９６０ピクセルの画像を液晶パネル２４２Ｇ１に形成させるようにしてもよい。また、さらに大きな画像を液晶パネル２４２Ｇ１に形成させ、形成された緑色画像を縮小光学系２４５で縮小するようにしてもよい。
加えて、縮小光学系２４５は、赤色画像および青色画像としての各色光の照明領域と略同じサイズとなるのであれば、緑色画像としての緑色光の照明領域を、縦横の少なくとも一方向に縮小するようにしてもよい。
【００５８】
前記各実施形態では、光学装置２，２Ａが平面視略Ｌ字形状を有した構成を説明したが、これに限らず、例えば、平面視略Ｕ字形状を有した構成を採用してもよい。
また、前記各実施形態では、光束入射面と光束射出面とが異なる透過型の液晶パネル２４２を用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。
さらに、前記第１実施形態のプロジェクタ１では、３つの液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｇ，２４２Ｂを用い、前記第２実施形態のプロジェクタでは、３つの液晶パネル２４２Ｒ，２４２Ｇ１，２４２Ｂを用いたが、本発明はこれに限らない。すなわち、前述のように、２つ、あるいは、４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも、本発明を適用可能である。
【００５９】
前記各実施形態では、光変調装置として液晶パネル２４２を備えたプロジェクタ１を例示したが、入射光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置であれば、他の構成の光変調装置を採用してもよい。例えば、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶層以外の光変調装置を用いたプロジェクタにも、本発明を適用することも可能である。このような光変調装置を用いた場合、光束入射側および光束射出側の偏光板２４１，２４３は、省略することができる。
【００６０】
前記各実施形態では、スクリーンを観察する方向から画像投射を行なうフロントタイプのプロジェクタ１のみを例示したが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から画像投射を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、当該光学像を投射するプロジェクタに、好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの構成を示すブロック図。
【図２】前記実施形態における光学装置の光学系を示す模式図。
【図３】本発明の第２実施形態に係るプロジェクタの光学装置の光学系を示す模式図。
【図４】前記実施形態における画像形成装置の光学系を拡大して示す模式図。
【符号の説明】
【００６３】
１…プロジェクタ、２，２Ａ…光学装置、３…制御装置、２２…色分離光学系、２６…投射レンズ（投射光学系）、２１１…光源装置（光源）、２４２Ｇ，２４２Ｇ１…液晶パネル（第１の光変調装置）、２４２Ｒ，２４２Ｂ…液晶パネル（第２の光変調装置）、２４４…クロスダイクロイックプリズム（色合成光学装置）、２４５…縮小光学系、３２１，３３１，３４１…サイズ調整手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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