(57)【要約】【課題】コントラストが高く、色再現性やホワイトバランスも良好な投射画像を得る。【解決手段】光学系は、光源１からの光を３つの色光に分解する色分解系７，１４，１５と、該色分解系よりも光源側に配置された光学フィルタ２４とを有する。該光学フィルタは、３つの色光のうち少なくとも第１の色光に対する透過率が８０％より高く、他の色光に対する透過率が４０％以上８０％以下である特性を有する。【選択図】図７
2007212773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を第１、第２および第３の色光に分解する色分解系と、
前記色分解系よりも光源側に配置された光学フィルタとを有し、
該光学フィルタは、前記第１から第３の色光のうち１又は２つの色光に対する透過率が８０％より高く、他の色光に対する透過率が４０％以上８０％以下である特性を有することを特徴とする光学系。
【請求項２】
前記光学フィルタは、前記第１の色光に対する透過率が８０％より高く、前記第２および第３の色光に対する透過率が４０％以上８０％以下であり、前記１の色光と前記第２の色光との間の波長領域の光に対する透過率が４０％より低い特性を有することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項３】
前記光学フィルタは、
透明基板と、
該基板の第１の面上に設けられ、前記第１の色光に対する透過率が８０％より高く、前記第２および第３の色光に対する透過率が４０％以上８０％以下である特性を有する第１の光学膜と、
前記基板における前記第１の面とは反対側の第２の面上に設けられ、前記第１、第２および第３の色光に対する透過率が８０％より高く、前記第１の色光と前記第２の色光との間の波長領域の光に対する透過率が４０％より低い特性を有する第２の光学膜とにより構成されていることを特徴とする請求項２に記載の光学系
【請求項４】
前記第１の色光は赤光であり、前記第２の色光は緑光であり、前記第３の色光は青光であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の光学系。
【請求項５】
前記光学フィルタは、反射型フィルタであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の光学系。
【請求項６】
前記光学フィルタは、該光学系に対して出し入れ可能であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の光学系。
【請求項７】
光源からの光を赤色光、緑色光、青色光に分解する色分解系と、
前記緑色光と前記青色光との共通光路上に配置された光学フィルタとを有し、
前記光学フィルタは、前記赤色光に対する透過率が８０％より高く、前記緑色光および前記青色光に対する透過率が４０％以上８０％以下である特性を有することを特徴とする光学系。
【請求項８】
前記色分解系からの３つの色光がそれぞれ導かれる３つの光変調素子と、
該３つの光変調素子からの該３つの色光を合成する合成系と、
該合成系により合成された光を投射する投射レンズとを有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の光学系。
【請求項９】
請求項８に記載の光学系を用いて画像を投射することを特徴とする画像投射装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の画像投射装置と、
該画像投射装置に画像情報を供給する画像供給装置とを有することを特徴とする画像表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネル等の光変調素子により形成された画像を投射する画像投射装置等に用いられる光学系に関し、特に光源から色分解系までの間に光学フィルタを有する光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶プロジェクタによる投射画像における赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各単色は、白色光源からの光を液晶パネルに導く光路内に配置されたダイクロイックミラーやトリミングフィルタといった色分解素子で決定される。すなわち、ダイクロイックミラーやトリミングフィルタが反射又は透過する波長域の設定によって、白色光がＲＧＢの３色光に分解され、これにより単色光の色が決定する。
【０００３】
このように基本的には色分解素子の特性設定によって各単色が決定されるが、特許文献１には、光源から色分解素子までの光路中にダイクロイックフィルタを配置し、該フィルタの挿抜によって色純度や色バランスを変更できるプロジェクタが開示されている。該特許文献１にて開示のプロジェクタでは、ダイクロイックフィルタの挿入によって青と緑の間の波長域の光および緑と青の間の波長域の光をカットすることで、緑の色純度を高めることができる。
【特許文献１】特開平７−７２４５０号公報（段落００１９、図２，図４等）
【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、特許文献１に開示されたプロジェクタでは、ダイクロイックフィルタを挿入して色再現範囲を広げた場合に、該フィルタが挿入されていない状態でのスペクトル分布から所定の波長域の光を取り除いてしまうことになる。これにより、ＲＧＢの光を合成した白の色バランス（ホワイトバランス）が崩れてしまうという問題がある。
【０００５】
また、高圧水銀ランプなどの５８０ｎｍ近傍に強い輝度を有する光源を使用する場合、緑と赤の間の波長域の光量が、青と緑の間の波長域の光量よりも多い。このため、前述したダイクロイックフィルタによって青と緑の間の波長域の光および緑と赤の間の波長域の光をカットすると、白色表示時に赤と緑の間の波長域（黄色、橙色）の補色である青の方向にずれた白色が表示されてしまう。
【０００６】
このような白色のずれを補正するために、緑と青の液晶パネルの出力レベルを制限することで、電気的にホワイトバランスを調整することが行われている。しかし、この調整は、画像の明るさを明るい状態から暗い状態に変化させる調整であるので、黒表示時の明るさは変わらずに白表示時の明るさが減少することになる。このため、全白表示時の明るさと全黒表示時の明るさとの比であるコントラストが低下してしまう。
【０００７】
また、上記のような電気的な調整によって液晶の駆動範囲が大幅に制限されるため、液晶パネルの能力を有効に活用できないという問題もある。
【０００８】
本発明は、コントラストが高く、色再現性やホワイトバランスも良好な画像が得られる光学系を提供することを目的の１つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面としての光学系は、光源からの光を第１、第２および第３の色光に分解する色分解系と、該色分解系よりも光源側に配置された光学フィルタとを有する。該光学フィルタは、第１から第３の色光のうち１又は２つの色光に対する透過率が８０％より高く、他の色光に対する透過率が４０％以上８０％以下である特性を有することを特徴とする。
【００１０】
なお、上記光学系を用いて画像を投射する画像投射光学系や画像投射装置は本発明の他の側面を構成する。さらに、該画像投射装置とこれに画像情報を供給する画像供給装置とにより構成される画像表示システムも本発明の他の側面を構成する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、コントラストが高い画像でありながらも、色再現性およびホワイトバランスが良好な画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１には、本発明の実施例１である液晶プロジェクタの光学構成を示している。１は高圧水銀ランプ等の発光管であり、２はリフレクターである。これら発光管１およびリフレクタ２により光源ランプが構成される。
【００１４】
３，４は複数のレンズセルにより構成された第１および第２レンズアレイであり、光源ランプ１からの光束を複数の光束に分割し、第２レンズアレイ４の近傍に２次光源像を形成する。２３は第１および第２レンズアレイ３，４の間に配置されたＵＶＩＲカットフィルタであり、光源ランプ１からの光から紫外域および赤外域の光成分を除去する。
【００１５】
さらに、本実施例では、第１および第２レンズアレイ３，４の間（ＵＶＩＲカットフィルタ２３と第２レンズアレイ４との間）の領域に対して、光学フィルタである光量補正フィルタ２４を出し入れ可能に設けている。この出し入れは、使用者のスイッチ操作（映画モード、或いは色再現性優先モード等の表示モード切り替えスイッチ操作）に応じて不図示のアクチュエータの駆動力を用いて行われる。ここで、本実施例では、ＵＶＩＲカットフィルタ２３および光量補正フィルタ２４は共に第１、第２レンズアレイ３，４の間に配置したが、本発明ではこの限りではない。両者は、リフレクタ２と第１レンズアレイ３との間に配置してもよいし、第２レンズアレイと後述する偏光変換素子５との間に配置してもよい。但し、ＵＶＩＲカットフィルタ（少なくともＵＶ又はＩＲの一方をカットするフィルタ）２３が光量補正フィルタ２４よりも光源側に配置されていることが望ましい。
【００１６】
５は偏光変換素子であり、第２レンズアレイ４からの無偏光光を所定の偏光方向を有する直線偏光光に変換する。６はコンデンサーレンズであり、偏光変換素子５からの複数の分割光束を、後述する液晶パネル上で重ね合わせるように集光する。以上により、照明系が構成される。
【００１７】
７はダイクロイックミラーであり、コンデンサーレンズ６からの光のうちＧ光を透過し、Ｒ光とＢ光を反射する。２５はＲ，Ｂ光の光路に配置されたトリミングフィルタであり、Ｇから黄色の光成分を除去するフィルタである。Ｂ光の波長帯域は、例えば４２５〜４９５ｎｍであり、Ｇ光の波長帯域は、例えば５００〜５８５ｎｍである。また、Ｒ光の波長帯域は、例えば５９０〜６５０ｎｍである。
【００１８】
８，９，１０はそれぞれ、Ｇ，Ｒ，Ｂ用の原画を形成する光変調素子又は画像形成素子としての反射型液晶パネルである。該プロジェクタの液晶駆動回路１００には、パーソナルコンピュータ、ＤＶＤプレーヤ、テレビチューナ等の画像供給装置２００が接続されている。液晶駆動回路１００は、画像供給装置２００から入力された画像（映像）情報に基づいて各反射型液晶パネルを駆動し、これらに各色用の原画を形成させる。これにより、各反射型液晶パネルに入射した光は、反射されるとともに原画に応じて変調（画像変調）される。１１，１２，１３はそれぞれ、Ｇ，Ｒ，Ｂ用の位相板である。
【００１９】
１４は第１偏光ビームスプリッタ、１５は第２偏光ビームスプリッタである。１６は第１偏光板、１７は第２偏光板である。１８はＲ光の偏光方向を９０度変換させ、Ｂ光の偏光方向を変換しない色選択性位相板である。１９は第３偏光板、２０は第４偏光板である。２１はＧの投射光を反射し、Ｂ，Ｒの投射光を透過する色合成プリズムである。ダイクロイックミラー７から色合成プリズム２１により色分解合成系が構成される。
【００２０】
この色分解合成系では、ダイクロイックミラー７を透過したＧ光は、第１偏光板１６を通って第１偏光ビームスプリッタ１４に入射する。そして、第１偏光ビームスプリッタ１４の偏光分離面を透過し、位相板１１を透過した後、Ｇ用の反射型液晶パネル８に至る。該反射型液晶パネル８で反射および画像変調されたＧ光は、位相板１１を透過した後、第１偏光ビームスプリッタ１４の偏光分離面で反射し、第３偏光板１９で検光されて色合成プリズム２１に入射する。
【００２１】
また、ダイクロイックミラー７で反射したＲ，Ｂ光は、トリミングフィルタ２５および第２偏光板１７を通った後、色選択性位相板１８でＢ光のみ偏光方向が９０°回転させられて第２偏光ビームスプリッタ１５に入射する。Ｒ光は、第２偏光ビームスプリッタ１５の偏光分離面で反射し、位相板１２を透過してＲ用の反射型液晶パネル９に至る。該反射型液晶パネル９で反射および画像変調されたＲ光は、位相板１２を透過した後、第２偏光ビームスプリッタ１５の偏光分離面を透過し、第４偏光板２０で検光されて色合成プリズム２１に入射する。
【００２２】
また、Ｂ光は、第２偏光ビームスプリッタ１５の偏光分離面を透過し、位相板１３を透過してＢ用の反射型液晶パネル１０に至る。該反射型液晶パネル１０で反射および画像変調されたＢ光は、位相板１３を透過した後、第２偏光ビームスプリッタ１５の偏光分離面で反射し、第４偏光板２０で検光されて色合成プリズム２１に入射する。
【００２３】
２２は投射レンズである。色合成プリズム２１に入射したＧ光は、該色合成プリズム２１の偏光分離面で反射して投射レンズ２２に向かう。また、色合成プリズム２１に入射したＲ，Ｂ光は、該色合成プリズム２１の偏光分離面を透過して投射レンズ２２に向かう。
【００２４】
こうして色合成プリズム２１により合成されたＲ，Ｇ，Ｂの投射光（カラー画像）は、投射レンズ２２によって不図示のスクリーン等の被投射面に投射される。
【００２５】
ここで、図２には、ＵＶＩＲカットフィルタ２３の特性を示す。ＵＶＩＲカットフィルタ２３は、光源ランプ１から射出した光のうち、波長４２５ｎｍ以下の光と波長６８０ｎｍ以上の光をカットしている。ここで、このＵＶＩＲカットフィルタ２３のカット波長（透過率が５０％となる波長）は、４１５ｎｍ（好ましくは４２０ｎｍ）以上４２５ｎｍ以下と、６８０ｎｍ以上６９０ｎｍ（好ましくは６８５ｎｍ）以下であればよい。
【００２６】
また、図３には、ダイクロイックミラー７の特性を示す。ダイクロイックミラー７は、５００ｎｍ〜５８５ｎｍの緑色の光（Ｇ光）を透過し、それ以外の光を反射する。
【００２７】
図４には、トリミングフィルタ２５の特性を示す。トリミングフィルタ２５は、波長５００ｎｍ〜５９０ｎｍの光を反射し、それ以外の光を透過する。
【００２８】
これらＵＶＩＲカットフィルタ２３、ダイクロイックミラー７およびトリミングフィルタ２５によって決められる、被投射面に投射される色合成光Ｗのスペクトル分布は、図５に示すようになる。また、Ｒ，Ｇ，Ｂのスペクトル分布はそれぞれ、図６に実線、一点鎖線および点線で示すようになる。なお、Ｒ，Ｇ，Ｂのスペクトル分布は、他の図においても実線、一点鎖線および点線で示す。
【００２９】
図５および図６に示したスペクトル分布による色度座標は、ｘｙ色度系で、
【００３０】
【表１】
2007212773.tif 000003
【００３１】
となる。但し、ｘｙ色度系は、ＣＩＥＩ１９３１標準表色系であり、上記表１は、通常はＷ，Ｒ，Ｇ又はＢ＝（ｘ，ｙ）のかたちで表される座標を表にして示したものである。このことは、以下に示すすべての表において同じである。
【００３２】
図７には、本実施例における光量補正フィルタ２４の特性を示す。光量補正フィルタ２４は、Ｒ光に対する透過率が８０％（好ましくは８５％、さらに好ましくは９０％）より高く、Ｂ光およびＧ光に対する透過率が４０％（好ましくは５０％）以上８０％（好ましくは７５％、さらに好ましくは７０％）以下である。さらに、光量補正フィルタ２４は、Ｒ光とＧ光との間の波長領域の光に対する透過率が４０％（好ましくは３５％、さらに好ましくは３０％）より低い特性を有する。より好ましくは、光量補正フィルタ２４が、Ｒ光に対する透過率が９０％以上であり、Ｂ光およびＧ光に対する透過率が４０％以上７０％以下であり、さらに、Ｒ光とＧ光との間の波長領域の光に対する透過率が３０％（さらに好ましくは２５％）以下であるとよい。
【００３３】
また、図８および図９には、図７に示した特性を有する光量補正フィルタ２４を光路内に挿入し、該光量補正フィルタ２４が図５および図６のスペクトル分布に対して作用した結果のスペクトル分布を示す。
【００３４】
光量補正フィルタ２４の作用によりＢ光とＧ光の光量が減少するため、図８および図９においては相対的にＲ光の光量が増えたかたちとなる。
【００３５】
図８および図９のスペクトル分布による色度座標は、ｘｙ色度系で、
【００３６】
【表２】
2007212773.tif 000004
【００３７】
となる。
【００３８】
これから分かるように、Ｇの色座標は色域が拡大する方向に補正され、ＢおよびＲはほぼ同じ状態が維持される。さらに、Ｗの色座標であるＷ１＝（０．３０，０．３３）は、図１０に示すように、Ｄ６５（昼光スペクトル分布）＝（０．３１，０．３３）により表される白の色座標の近傍に設定されている。
【００３９】
ここで、本実施例の構成に対して、特許文献１の図４に示すような紫外側に反射帯域がない従来のフィルタと同様な特性のフィルタを用いた場合について考える。該従来と同様なフィルタの特性を図２７に示し、図２８および図２９には、このフィルタを光路内に挿入し、該フィルタが図５および図６のスペクトル分布に対して作用した結果のスペクトル分布を示す。
【００４０】
図２８および図２９のスペクトル分布による色度座標は、ｘｙ色度系で、
【００４１】
【表３】
2007212773.tif 000005
【００４２】
となる。
【００４３】
Ｒ，Ｇでは本実施例と同様に色域が拡大されるが、図１０に示すように、Ｗの色座標Ｗ４＝（０．２６４，０．３３５）がＤ６５の色座標から大きくずれてしまう。この色（色座標Ｗ４）を実施例１による白の色（色座標Ｗ１）に近づけるためにはＢ光の光量を減少させ（矢印ｄＢで示す）とし、さらにＧ光の光量を減少させる（矢印ｄＧで示す）必要がある。これでは、液晶パネルの表示範囲（ダイナミックレンジ）が大幅に制限されてしまう。
【００４４】
図１３には、本実施例１における光量補正フィルタ２４の具体的構成を示す。図１３中の３１は透明なガラス基板であり、その第１の透過面には、図１１に示すように青と緑の光量を所定の割合だけ低減させる特性を有する第１の光学薄膜３２が設けられている。具体的には、第１の光学薄膜３２は、Ｒ光に対する透過率が８０％より高く、Ｂ光およびＧ光に対する透過率が４０％以上８０％以下である特性を有する。より好ましくは、Ｒ光に対する透過率が９０％以上であり、Ｂ光およびＧ光に対する透過率が４０％以上７０％以下であるとよい。
【００４５】
また、基板３１における第１の透過面とは反対側の面である第２の透過面には、図１２に示すように緑と赤の領域を反射する特性を有する第２の光学薄膜３３が設けられている。具体的には、第２の光学薄膜３３は、Ｒ，Ｂ，Ｇ光に対する透過率が８０％より高く、Ｒ光とＧ光との間の波長領域の光に対する透過率が４０％より低い特性を有する。より好ましくは、Ｒ，Ｂ，Ｇ光に対する透過率が９０％以上であり、Ｒ光とＧ光との間の波長領域の光に対する透過率が３０％以下であるとよい。
【００４６】
図１１に示す特性を有する第１の光学薄膜３２は、高屈折率の薄膜層と低屈折率の薄膜層とを交互に積層することで構成される。この方法によって、所定の波長帯域の反射率を増加させることができる。このとき、交互に積層する高屈折率の薄膜層と低屈折率の薄膜層の数を選択することで、反射率を調整することができる。
【００４７】
そして、このような特性を有する光量補正フィルタ２４を光路に対して出し入れすることにより、２つの色再現領域を簡単に切り替えることができる。光量補正フィルタ２４を光路内に挿入することによって、ホワイトバランスおよび色再現性の良好な画像を投射することができる。また、光量補正フィルタ２４を光路外に出すことで、該光量補正フィルタ２４による光量の減少がなくなるため、明るい画像を投射することができる。
【００４８】
さらに、該光量補正フィルタ２４の出し入れと連動して、反射型液晶パネルの駆動方法を変更したり、照明系の光束を制限する可変絞りを制御したりすることにより、様々な種類の画像を投射することも可能である。
【００４９】
なお、図１に示した本実施例における光量補正フィルタ２４の位置は例にすぎず、光源ランプからダイクロイックミラー７までの白色光の光路であればいずれの位置でもよい。
【００５０】
この光量補正フィルタ２４の配置位置は、Ｒ光とＧ光の間の波長の光の大半（７０％、好ましくは８０％さらに好ましくは９０％以上）を遮光するために、白色光の光路上であるのが望ましいが、本発明ではこの限りではない。白色光の光路上ではなくても、Ｇ光とＲ光との共通光路上であれば構わない。具体的には、ダイクロイックミラー５８に、Ｇ光およびＢ光に対してＲ光を分離するような特性を持たせた場合、ダイクロイックミラー５８の後側（光変調素子側）に光量補正フィルタ２４を配置してもよい。このことは他の実施例に関しても同様である。なお、Ｇ光とＢ光の共通光路と言う表現は、当然白色光の光路も含む。
【００５１】
また、本実施例において光量補正フィルタは透過型フィルタとしている、つまりフィルタを透過した光を光変調素子８，９，１０や投射レンズ２２に導く構成としているが、本発明ではこの限りでは無い。具体的には、この光量補正フィルタは反射型フィルタであっても、つまりフィルタで反射した光を光変調素子８，９，１０や投射レンズ２２に導くような構成であっても構わない。勿論、反射型フィルタである場合には、図７の特性に関しては「透過率」を「反射率」と読み替える必要がある。
【実施例２】
【００５２】
図１４には、本発明の実施例２である光量補正フィルタの特性を示す。なお、本実施例の光量補正フィルタを用いるプロジェクタの光学構成は、実施例１（図１）と同じである。
【００５３】
図１５および図１６には、図１４に示した特性を有する光量補正フィルタを図１に示す光源ランプからダイクロイックミラー７までの白色光の光路内に挿入し、該光量補正フィルタが図５および図６のスペクトル分布に対して作用した結果のスペクトル分布を示す。
【００５４】
光量補正フィルタの作用によりＢ光とＧ光の光量が減少するため、図１５および図１６においては相対的にＲ光の光量が増えたかたちとなる。
【００５５】
図１５および図１６のスペクトル分布による色度座標は、ｘｙ色度系で、
【００５６】
【表４】
2007212773.tif 000006
【００５７】
となる。
【００５８】
本実施例では、実施例１に比べて、緑の領域をより広く設定している。本実施例によれば、図１０に示すように、Ｗの色座標Ｗ２＝（０．３０，０．３２）は、実施例１よりもさらにＤ６５＝（０．３１，０．３３）の座標に近づけることができる。
【実施例３】
【００５９】
図１７には、本発明の実施例３である液晶プロジェクタの光学構成を示す。なお、本実施例のプロジェクタの基本的な構成は、実施例１（図１）と同じであるので、実施例１と共通する構成要素には実施例１と同符号を付して説明に代える。
【００６０】
但し、本実施例では、ダイクロイックミラー５８として、実施例１のダイクロイックミラー７とは異なる特性のものを使用している。また、光量補正フィルタ５６は、実施例１と同様に第１レンズアレイ３と第２レンズアレイ４との間に配置しているが、本実施例では光路上に固定されている。
【００６１】
図１８には、本実施例のダイクロイックミラー５８の特性を示す。ダイクロイックミラー５８は、５００ｎｍ〜５７６ｎｍの光を透過し、それ以外の光を反射する。これにより、実施例１よりもＧ光の色純度を高めている。トリミングフィルタ２５の特性は、図４に示したものと同じである
図１９には、本実施例の光量補正フィルタ５３の特性を示す。また、図２０および図２１には、図１９に示した特性を有する光量補正フィルタ５３を光路内に挿入し、該光量補正フィルタ５３が図５および図６のスペクトル分布に対して作用した結果のスペクトル分布を示す。
【００６２】
図２０および図２１のスペクトル分布による色度座標は、ｘｙ色度系で、
【００６３】
【表５】
2007212773.tif 000007
【００６４】
となる。
【００６５】
本実施例によれば、Ｇの色座標の色域が広い状態で、色座標Ｗ３は、液晶パネルを用いた電気的な補正を必要とすることなく、図１０に示すように、Ｄ６５＝（０．３１，０．３３）による白色の色座標の近傍に設定される。
【００６６】
本実施例の構成は、明るさよりも色の再現領域とコントラストを重視したものであり、特に明るさを重視した画像投射と色の再現領域およびコントラストを重視した画像投射とを切り替える必要がない場合に適したプロジェクタである。例えば、専ら映画館の中で映画を投射するプロジェクタに適する。
【実施例４】
【００６７】
上記実施例１から３には、反射型液晶パネルを用いたプロジェクタの光学系について説明したが、本発明は、図２２に示すような透過型液晶パネルを用いた場合にも適用することができる。
【００６８】
５１は高圧水銀ランプ等の発光管、５２はリフレクタであり、これら発光管５１およびリフレクタ５２により光源ランプが構成される。５３は第１レンズアレイで、５４は第２レンズアレイである。５５はＵＶＩＲカットフィルタである。７５は偏光変換素子、５６はコンデンサーレンズである。
【００６９】
６８，６９，７０はそれぞれ、Ｇ，Ｂ，Ｒの透過型液晶パネルである。５７，５８，５９，６０，６１は光源ランプからの照明光を液晶パネル６８，６９，７０に導くレンズである。６２，６３，６４，６５は照明光を折り曲げる反射ミラーである。
【００７０】
６６は第１ダイクロイックミラー、６７は第２ダイクロイックミラーである。本実施例では、２つのダイクロイックミラー６６，６７を用いて色分解系を構成している。
【００７１】
７４はトリミングフィルタ、７１は色合成プリズム、７２は投射レンズである。
【００７２】
７３は光学フィルタである光量補正フィルタであり、第１および第２レンズアレイ５３，５４の間（ＵＶＩＲカットフィルタ５５と第２レンズアレイ５４との間）の領域に対して出し入れ可能に設けられている。この出し入れは、使用者のスイッチ操作に応じて不図示のアクチュエータの駆動力を用いて行われる。
【００７３】
光源ランプからの白色光は、第１および第２レンズアレイ５３，５４によって複数の光束に分割され、ＵＶＩＲカットフィルタ５５、偏光変換素子７５、コンデンサーレンズ５６および反射ミラー６２を介して第１ダイクロイックミラー６６に入射する。
【００７４】
第１ダイクロイックミラー６６ではＢ光が透過し、該Ｂ光は反射ミラー６３およびレンズ５８を介してＢ用の透過型液晶パネル６９へと導かれる。
【００７５】
第１ダイクロイックミラー６６で反射したＲ光およびＧ光のうちＧ光は第２ダイクロイックミラー６７で反射され、レンズ５７を介してＧ用の透過型液晶パネル子６８へと導かれる。また、第２ダイクロイックミラー６７を透過したＲ光は、レンズ５９，６０，６１および反射ミラー６４，６５を介して進み、トリミングフィルタ７４で色調整された後、Ｒ用の透過型液晶パネル７０に導かれる。
【００７６】
不図示の液晶駆動回路には、パーソナルコンピュータ、ＤＶＤプレーヤ、テレビチューナ等の不図示の画像供給装置が接続されている。液晶駆動回路は、画像供給装置から入力された画像（映像）情報に基づいて各透過型液晶パネルを駆動し、これらに各色用の原画を形成させる。これにより、各透過型液晶パネルに入射した光は原画に応じて変調（画像変調）される。
【００７７】
画像変調されたＢ光とＲ光は色合成プリズム７１で反射して、またＧ光はこれを透過して投射レンズ７２に向かう。色合成プリズム７１で色合成された３つの色光（カラー画像）は、投射レンズ７２により不図示のスクリーン等の被投射面に投射される。
【００７８】
本実施例におけるＵＶＩＲフィルタ５５の特性は、実施例１において図２に示した特性と同じである。
【００７９】
第１ダイクロイックミラー６６、第２ダイクロイックミラー６７およびトリミングフィルタ７４の特性をそれぞれ図２３，図２４および図２５に示す。
【００８０】
光量補正フィルタ７３の特性は、実施例１，２において図７や図１４に示した特性と同じである。
【００８１】
図２６には、光量補正フィルタ７３を光路内に挿入しない場合のスペクトル分布、すなわち第１，第２ダイクロイックミラー６６，６７およびトリミングフィルタ７４によって決まる、被投射面に投射される光のＷ，Ｒ，Ｇ，Ｂのスペクトル分布を示す。図２６に示したスペクトル分布は、実施例１で図５に示したスペクトル分布とほぼ同じである。このため、実施例１，２で説明したのと同様の特性を有する光量補正フィルタ７３を光路内に挿入することで、実施例１，２と同等の効果を得ることができる。
【００８２】
以上説明したように、上記実施例１，２および４によれば、明るい画像の投射状態と色再現性を重視した画像の投射状態とを切り替えることが可能であるとともに、いずれの投射状態においても階調性が高く、コントラストが高い画像を投射することができる。また、実施例３においても、階調性が高く、コントラストが高い画像を投射することができる。
【００８３】
なお、上記各実施例では、第１の色光を赤光、第２の色光を緑光、第３の色光を青光として説明したが、本発明はこれに限らず、光源からの射出光のスペクトル分布に応じて第１から第３の色光を適宜選択することができる。
【００８４】
また、上記各実施例では、光量補正フィルタが第１から第３の色光のうち１つの色光に対する透過率が８０％より高く、他の２つの色光に対する透過率が４０％以上８０％以下である特性を有する場合について説明した。しかし、本発明はこれに限らず、２つの色光に対する透過率が８０％より高く、他の１つの色光に対する透過率が４０％以上８０％以下である特性を有する光量補正フィルタを用いてもよい。
【００８５】
また、上記各実施例は矛盾の無い範囲で組み合わせても構わない。例えば、光量補正フィルタはすべての実施例において反射型フィルタとしても構わないし、実施例１に記載した光量補正フィルタの透過率の数値範囲は他の実施例に適用しても構わない。その他の事項に関しても同様である。
【００８６】
さらに、上記各実施例では、光変調素子として液晶パネルを用いた場合について説明したが、本発明はこれに限らず、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）等、他の光変調素子を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の実施例１である反射型液晶プロジェクタの構成を示す図。
【図２】実施例１のＵＶＩＲカットフィルタの特性図。
【図３】実施例１のダイクロイックミラーの特性図。
【図４】実施例１のトリミングフィルタの特性図。
【図５】実施例１において光量補正フィルタを光路内に挿入しない状態での被投射面でのスペクトル分布を示す図。
【図６】実施例１において光量補正フィルタを光路内に挿入しない状態での被投射面でのスペクトル分布を示す図。
【図７】実施例１の光量補正フィルタの特性図。
【図８】実施例１において光量補正フィルタを光路内に挿入した状態での被投射面でのスペクトル分布を示す図。
【図９】実施例１において光量補正フィルタを光路内に挿入した状態での被投射面でのスペクトル分布を示す図。
【図１０】実施例１（〜３）における白の色座標を示す図。
【図１１】実施例１における第１の光学膜の特性図。
【図１２】実施例１における第２の光学膜の特性図。
【図１３】実施例１の光量補正フィルタの構成を示す斜視図。
【図１４】本発明の実施例２である反射型液晶プロジェクタに使用される光量補正フィルタの特性図。
【図１５】実施例２において光量補正フィルタを光路内に挿入した状態での被投射面でのスペクトル分布を示す図。
【図１６】実施例２において光量補正フィルタを光路内に挿入した状態での被投射面でのスペクトル分布を示す図。
【図１７】本発明の実施例３である反射型液晶プロジェクタの構成を示す図。
【図１８】実施例３のダイクロイックミラーの特性図。
【図１９】実施例３の光量補正フィルタの特性図。
【図２０】実施例３において光量補正フィルタを光路内に配置した状態での被投射面でのスペクトル分布を示す図。
【図２１】実施例３において光量補正フィルタを光路内に配置した状態での被投射面でのスペクトル分布を示す図。
【図２２】本発明の実施例４である透過型液晶プロジェクタの構成を示す図。
【図２３】実施例４の第１ダイクロイックミラーの特性図。
【図２４】実施例４の第２ダイクロイックミラーの特性図。
【図２５】実施例４のトリミングフィルタの特性図。
【図２６】実施例４において光量補正フィルタを光路内に挿入した状態での被投射面でのスペクトル分布を示す図。
【図２７】従来の光量補正フィルタの特性図。
【図２８】従来の光量補正フィルタが光路内に挿入された状態での被投射面でのスペクトル分布を示す図。
【図２９】従来の光量補正フィルタが光路内に挿入された状態での被投射面でのスペクトル分布を示す図。
【符号の説明】
【００８８】
１，５１  発光管
３，４，５３，５４  レンズアレイ
５，７５  偏光変換素子
６，５６  コンデンサーレンズ
７，５８，６６，６７  ダイクロイックミラー
・  １０  反射型液晶パネル
１１，１２，１３  位相板
１４，１５  偏光ビームスプリッタ
１８  色選択性位相板
２１，７１  色合成プリズム
２２，７２  投射レンズ
２３，５５  ＵＶＩＲカットフィルタ
２４，５６  光量補正フィルタ
２５，７４  トリミングフィルタ
３１  ガラス基板
３２  第１の光学薄膜
３３  第２の光学薄膜
６８，６９，７０  透過型液晶パネル
【図３】
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【図４】
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【図１０】
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【図１８】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２９】
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【図１】
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【図２】
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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１９】
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【図２０】
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【図２１】
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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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