(57)【要約】【課題】光損失や収差の発生を低減しつつ、照度ムラやモアレ縞の発生を抑えて、高コントラストの画像を投射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】プロジェクタ１０において、リレー光学系８０に設けた第３レンズＬ２３は、４つのレンズ部分８１ａ〜８１ｄと接着部８２とを備える。これにより、接着部８２がリレー光学系８０すなわち第３レンズＬ２３に入射する光束を分割するので、リレー光学系８０の分解能の値を適宜大きくすることができ、液晶パネル７２ｒ，７２ｇ，７２ｂのブラックマトリックスの影が液晶パネル９２ａに投射されることを防止できる。【選択図】図４
2007256594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源を含む照明装置と、
前記照明装置からの光を画像情報に応じて変調する第１ライトバルブと、
前記第１ライトバルブで変調された変調光を一旦結像させるリレー光学系と、
前記リレー光学系によって結像された像光を画像情報に応じて変調する第２ライトバル
ブと、
前記第２ライトバルブで変調された変調光を像光として投射する投射光学系と
を備え、
前記リレー光学系は、光軸方向に配列された少なくとも１つの光学要素を含むとともに
、当該少なくとも１つの光学要素を通過する光束を所定の断面積を有する複数の部分光束
に分割する光束分割手段を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記第１ライトバルブは、輝度変調用及び画像情報変調用に設けた一組のライトバルブ
のうち一方であり、前記第２ライトバルブは、前記一組のライトバルブのうち他方である
請求項１記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記光束分割手段は、前記少なくとも１つの光学要素のうち少なくとも１つの所定レン
ズ要素を、前記複数の部分光束に対応して光軸に略垂直な面内において複数に分割された
分割領域をそれぞれ形成する複数部分で構成することによって実現される請求項１及び請
求項２のいずれか一項記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記所定レンズ要素を構成する前記複数部分は、互いに同一の比率で分割されている請
求項３記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記所定レンズ要素を構成する前記複数部分は、互いに同一の形状を有する請求項４記
載のプロジェクタ。
【請求項６】
前記所定レンズ要素を構成する前記複数部分は、境界において互いに所定の間隔だけ離
間している請求項１から請求項５のいずれか一項記載のプロジェクタ。
【請求項７】
前記所定レンズ要素は、一体的なレンズ部材から前記複数部分に分割された後に当該複
数部分を互いに接合して一部材としたものである請求項６記載のプロジェクタ。
【請求項８】
前記光束分割手段は、前記所定レンズ要素を構成する前記複数部分の境界に設けられた
遮光体である請求項１から請求項５のいずれか一項記載のプロジェクタ。
【請求項９】
前記第１ライトバルブは、液晶パネルと当該液晶パネルに隣接して配置される少なくと
も１つの偏光素子とを含み、前記第２ライトバルブは、液晶パネルと当該液晶パネルに隣
接して配置される少なくとも１つの偏光素子とを含む請求項１から請求項８のいずれか一
項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、画像のコントラストを向上させるため、画像形成用のライトバルブとは別に
輝度調整用のライトバルブを備え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として、ＲＧＢの三色の光路上に配置された各色用液晶パネルの透
過率を変調するとともに、分光された光を合成した後の光路上に結像用レンズを介して配
置されている高精細液晶パネルの透過率を変調し、カラー画像表示時には、高精度液晶パ
ネルから射出する各成分の光の透過率をＲ，Ｇ，Ｂの逆γ補正値に比例させるものが存在
する（特許文献１参照）。
【０００３】
同様のプロジェクタとして、映像表示液晶パネルと、照度表示液晶パネルとを備えるも
の（特許文献２参照）、各色用の第１〜第３の光変調器と、合成光用の光変調器とを備え
るもの（特許文献３参照）、第１の光変調器と、第２の光変調器とを備えるもの（特許文
献４参照）が存在する。
【０００４】
なお、上記とは別タイプのプロジェクタとして、液晶パネルの像をスクリーンに投射す
るための投射レンズをタンデム系の前レンズ群と後レンズ群とで構成し、両レンズ群の間
にブラックマトリックスの幅と一致する空間周波数を遮断するための遮光部材を配置する
ものが存在する。この場合、解像度を低下させることなく、ブラックマトリックスを目立
たなくすることができる。（特許文献５参照）。
【特許文献１】特開平６−１６７６９０号公報
【特許文献２】特開平９−１１６８４０号公報
【特許文献３】欧州特許公開第ＥＰ１４２７２２１号公報
【特許文献４】米国特許第５９８７１４２号公報
【特許文献５】特開２００５−１１５０７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、各色用液晶パネルと高精細液晶パネルとを用いる前者のタイプのプロジェクタ
では、実際の組立において両液晶パネルの対応する画素同士が多少位置ずれし、ブラック
マトリックス同士が位置ずれする）ことを避けることができず、画像が局所的に暗くなる
照度ムラが発生し、ひどくなると画像中にモアレ縞が観察される可能性もある。
【０００６】
また、投射レンズ中に遮光部材を配置する後者のタイプのプロジェクタは、輝度調整用
の液晶パネルを有しておらず、単一の液晶パネルの能力以上に投射像のコントラストを向
上させることができない。なお、画像形成用の液晶パネルと輝度調整用の液晶パネルとを
備える前者のタイプのプロジェクタにおいて、投射レンズ中に遮光部材を配置しても、画
素同士の位置ずれに起因する照度ムラを抑えることはできない。
【０００７】
ところで、前者のタイプのプロジェクタにおいて、上記のような投射レンズ用の遮光部
材を、色用液晶パネルと高精細液晶パネルとの間に配置される結像用レンズに組み込むこ
とも考えられる。しかしながら、この場合、遮光部材に形成された比較的大面積の遮光帯
によって像光が遮断されるので、少なからず光損失が生じる。また、上記のような遮光部
材については、透明基板等で遮光帯を支持する必要があり、透明基板等による収差や光損
失が生じる可能性がある。
【０００８】
そこで、本発明は、光損失や収差の発生を低減しつつ、照度ムラやモアレ縞の発生を抑
えて、高コントラストの画像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】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクタは、（ａ）光源を含む照明装置と
、（ｂ）照明装置からの光を画像情報に応じて変調する第１ライトバルブと、（ｃ）第１
ライトバルブで変調された変調光を一旦結像させるリレー光学系と、（ｄ）リレー光学系
によって結像された像光を画像情報に応じて変調する第２ライトバルブと、（ｅ）第２ラ
イトバルブで変調された変調光を像光として投射する投射光学系とを備えている。そして
、本プロジェクタにおいて、リレー光学系は、光軸方向に配列された少なくとも１つの光
学要素を含むとともに、当該少なくとも１つの光学要素を通過する光束を所定の断面積を
有する複数の部分光束に分割する光束分割手段を有することを特徴とする。
【００１０】
上記プロジェクタでは、第１ライトバルブと第２ライトバルブとをリレー光学系を介し
て２段に設置することによって、高いコントラストの画像を投射することができる。また
、上記プロジェクタでは、リレー光学系に設けた光束分割手段が、少なくとも１つの光学
要素を通過する光束を所定の断面積を有する複数の部分光束に分割するので、各部分光束
によって達成される解像度は、リレー光学系の全有効径を通過する光束によって達成され
る分解能に比較して適宜劣化したものとなる。よって、第１ライトバルブがブラックマト
リックス（他には、画素間の間隙等）を有する場合であっても、各部分光束の解像度の設
定を調節することにより、ブラックマトリックス等の影が第２ライトバルブ上に鮮明に投
射されることを防止できる。つまり、第１及び第２ライトバルブが互いに正確に位置決め
されていない場合や、第１ライトバルブが第２ライトバルブに歪んで投影されている場合
にも、第１ライトバルブのブラックマトリックス等の影が第２ライトバルブのブラックマ
トリックス等に対して位置ずれして投影される現象を抑制できるので、両ブラックマトリ
ックスの位置ずれ等に起因して発生する投射画像の照度ムラやモアレ縞の発生を抑制する
ことができる。なお、リレー光学系による投射像における明るさは、光束分割手段による
遮光分に対応するだけ減少するが、このような遮光は、光束の分割に必要な最小限とでき
るので、スクリーン上に明るい画像を投射することができる。
【００１１】
また、本発明の具体的な態様又は観点によれば、上記プロジェクタにおいて、第１ライ
トバルブが、輝度変調用及び画像情報変調用に設けた一組のライトバルブのうち一方であ
り、第２ライトバルブが、一組のライトバルブのうち他方である。画像情報変調用のライ
トバルブは、例えば、複数の色光を個別に変調する複数の各色用ライトバルブを含むこと
になる。この場合、プロジェクタは、照明装置又は第１ライトバルブからの光束を各色光
に分離して各色用ライトバルブに供給する色分離光学系と、各色用ライトバルブで変調さ
れた各色の変調光を合成する光合成光学系とをさらに備えることになる。
【００１２】
また、本発明の別の態様によれば、光束分割手段が、少なくとも１つの光学要素のうち
少なくとも１つの所定レンズ要素を、複数の部分光束に対応して光軸に略垂直な面内にお
いて複数に分割された分割領域をそれぞれ形成する複数部分で構成することによって実現
される。この場合、所定レンズ要素を複数部分で構成することによって、リレー光学系へ
の入射光から複数の部分光束を簡単に形成することができる。
【００１３】
また、本発明のさらに別の態様によれば、所定レンズ要素を構成する上記複数部分が互
いに同一の比率で分割される。この場合、各複数部分を通過する光量を等しくすることが
でき、各複数部分を経た均等な光束によって劣化の少ない像光を第２ライトバルブ上に形
成することができる。
【００１４】
また、本発明のさらに別の態様によれば、所定レンズ要素を構成する上記複数部分が互
いに同一の形状を有する。この場合、各複数部分を経て特性が共通する同様の光束によっ
て像光を第２ライトバルブ上に形成することができる。
【００１５】
また、本発明のさらに別の態様によれば、所定レンズ要素を構成する複数部分は、境界
において互いに所定の間隔だけ離間している。この場合、各複数部分の分離度を高めるこ
とができ、各複数部分に固有の解像度で第２ライトバルブ上に画像を形成できる。
【００１６】
また、本発明のさらに別の態様によれば、所定レンズ要素が、一体的なレンズ部材から
複数部分に分割された後に当該複数部分を互いに接合して一部材としたものである。この
場合、各複数部分を一体的なレンズ部材の一部として比較的簡単に得ることができ、所定
レンズ要素としての光学特性を高くすることができる。
【００１７】
また、本発明のさらに別の態様によれば、光束分割手段が、所定レンズ要素を構成する
複数部分の境界に設けられた遮光体である。この場合、高い自由度で様々なパターンとで
きる遮光体によって、リレー光学系への入射光をリレー光学系内の適所で複数の部分光束
に分割することができる。
【００１８】
また、本発明のさらに別の態様によれば、第１ライトバルブが、液晶パネルと当該液晶
パネルに隣接して配置される少なくとも１つの偏光素子とを含み、第２ライトバルブが、
液晶パネルと当該液晶パネルに隣接して配置される少なくとも１つの偏光素子とを含む。
この場合、光束分割手段によって分解能を適度に劣化させたリレー光学系により、第１ラ
イトバルブの液晶パネルにおいて各画素の周りに形成されるブラックマトリックスを目立
たない状態で第２ライトバルブの液晶パネルに投影することができ、両液晶パネルの位置
ずれ等に起因して投射像に生じる可能性のある照度ムラやモアレ縞を目立たないものにで
きる。
【００１９】
なお、所定レンズ要素を構成する複数部分は、通常、光軸方向に互いに位置ずれなく配
置されるが、複数部分のうち少なくとも２つを光軸方向に互いに位置ずれした状態で配置
することもできる。この場合、複数部分相互の結像ずれと各複数部分の解像度とを加算し
た状態の画像を第２ライトバルブ上に投影することができ、第２ライトバルブ上における
ブラックマトリックス等の影の消し具合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】
【００２０】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係るプロジェクタ１０の光学系を示す模式図である。
このプロジェクタ１０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、この光学像をスクリーン上に拡大投射するための光学機器であり、光源ランプユ
ニット２０、均一照明光学系３０、色分離光学装置５０、第１光変調部７０、リレー光学
系８０、第２光変調部９０、及び投射光学系１００を備えて構成される。
【００２１】
光源ランプユニット２０は、光源ランプ２１から周囲に放射された光束を集めて射出し
、均一照明光学系３０等を介して第１光変調部７０を照明するための光源であり、発光管
である光源ランプ２１と、光源ランプ２１から射出された光源光を反射する楕円の凹面鏡
２２と、凹面鏡２２で反射された光源光をコリメートする凹レンズ２３とを備える。この
光源ランプユニット２０において、光源ランプ２１から射出された光源光は、凹面鏡２２
及び凹レンズ２３を通過し平行光束として均一照明光学系３０側に射出される。なお、上
述した楕円の凹面鏡２２に代えて放物面等の各種凹面鏡を用いることができ、放物面鏡を
用いた場合、上述の凹レンズ２３は不要となる。
【００２２】
均一照明光学系３０は、光源ランプユニット２０から射出された光束を複数の部分光束
に分割し、これら複数の光束を対象とする照明領域に重畳して入射させ、この照明領域の
面内照度を均一化するための光学系であり、光源ランプユニット２０と協働して均一な照
明光を発生するための照明装置として機能する。均一照明光学系３０は、第１レンズアレ
イ３１、第２レンズアレイ３２、偏光変換部材３４、及びコンデンサレンズ３５を備えて
いる。
【００２３】
第１レンズアレイ３１は、光源ランプユニット２０からの光束を複数の部分光束に分割
する光束分割光学素子としての機能を有し、システム光軸ＯＡと直交する面内にマトリッ
クス状に配列される複数の小レンズを備えて構成される。各小レンズの輪郭形状は、後述
する第１光変調部７０を構成する各液晶パネル７２ｒ，７２ｇ，７２ｂの画像形成領域（
有効領域）の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。第２レンズアレイ３２は、
前述した第１レンズアレイ３１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３１と同様にシステム光軸ＯＡに直交する面内にマトリックス状に
配列される複数の小レンズを備えているが、集光を目的としているため、各小レンズの輪
郭形状が上記液晶パネル７２ｒ，７２ｇ，７２ｂの画像形成領域の形状と対応している必
要はない。
【００２４】
偏光変換部材３４は、ＰＢＳアレイで形成されており、第１レンズアレイ３１により分
割された各部分光束の偏光方向を一方向の直線偏光に揃える役割を有する。この偏光変換
部材３４は、詳細な図示を省略しているが、システム光軸ＯＡに対して傾斜配置される偏
光分離膜及び反射ミラーを交互に配列した構成を具備する。前者の偏光分離膜は、各部分
光束に含まれるＰ偏光光束及びＳ偏光光束のうち、一方の偏光光束を透過し、他方の偏光
光束を反射する。反射された他方の偏光光束は、後者の反射ミラーによって光路を折り曲
げられ、一方の偏光光束の射出方向、すなわちシステム光軸ＯＡに沿った方向に射出され
る。射出された偏光光束のいずれかは、偏光変換部材３４の光束射出面にストライプ状に
設けられる位相差板によって偏光変換され、すべての偏光光束の偏光方向が揃えられる。
このような偏光変換部材３４を用いることにより、光源ランプ２１から射出される光束を
、一方向の偏光光束に揃えることができるため、第１光変調部７０で利用する光源光の利
用率を向上させることができる。
【００２５】
コンデンサレンズ３５は、第１レンズアレイ３１、第２レンズアレイ３２、及び偏光変
換部材３４を経た複数の部分光束を集光して第１光変調部７０に設けた液晶パネル７２ｒ
，７２ｇ，７２ｂの画像形成領域（有効領域）上に重畳させつつ入射させるための重畳光
学素子である。つまり、コンデンサレンズ３５により、第１レンズアレイ３１によって分
割された各部分光束を、液晶パネル７２ｒ，７２ｇ，７２ｂ上にずれなく重ね合わせて入
射させることができ、液晶パネル４２ａの均一な照明が可能になる。
【００２６】
色分離光学装置５０は、ダイクロイックミラー５１ａ，５１ｂ、反射ミラー５３ａ，５
３ｂ，５３ｃ、フィールドレンズ５５ｒ，５５ｇ，５５ｂ、及びリレー系５６ａ，５６ｂ
を備える。これらのうち、ダイクロイックミラー５１ａ，５１ｂを含んで構成される色分
離光学系は、照明光を青（Ｂ）色光、緑（Ｇ）色光、及び赤（Ｒ）色光の３つの光束に分
離する。一方のダイクロイックミラー５１ａは、赤・青・緑の３色のうち赤色光ＬＲ及び
緑色光ＬＧを透過させ、青色光ＬＢを反射する。また、他方のダイクロイックミラー５１
ｂは、入射した赤色光ＬＲ及び緑色光ＬＧのうち緑色光ＬＧを反射し、赤色光ＬＲを透過
させる。
【００２７】
この色分離光学装置５０において、均一照明光学系３０からの照明光は、まず前段のダ
イクロイックミラー５１ａに入射する。ダイクロイックミラー５１ａで反射された青色光
ＬＢは、反射ミラー５３ｃを経てフィールドレンズ５５ｂに入射する（光路ＯＰ３）。ま
た、前段のダイクロイックミラー５１ａを透過して後段のダイクロイックミラー５１ｂで
反射された緑色光ＬＧは、そのままフィールドレンズ５５ｇに入射する（光路ＯＰ２）。
さらに、後段のダイクロイックミラー５１ｂを通過した赤色光ＬＲは、反射ミラー５３ａ
，５３ｂを介してレンズ５６ａ，５６ｂ，５５ｒを通過する。これらのレンズ５６ａ，５
６ｂ，５５ｒからなる光学系は、均一照明光学系３０からから各色の液晶パネル７２ｒ，
７２ｇ，７２ｂまでの光路の距離が最も長い赤色の光路ＯＰ１に配置されている。これら
のレンズ５６ａ，５６ｂ，５５ｒは、第１のレンズ５６ａの像を、第２のレンズ５６ｂを
介して、ほぼそのまま第３のレンズ５５ｒ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。
【００２８】
以上の色分離光学装置５０により、各色の液晶パネル７２ｒ，７２ｇ，７２ｂが等価か
つ均一に照明される。
【００２９】
第１光変調部７０は、３色の像光ＬＢ，ＬＧ，ＬＲがそれぞれ入射する３つの液晶パネ
ル７２ｒ，７２ｇ，７２ｂと、各液晶パネル７２ｒ，７２ｇ，７２ｂを挟むように配置さ
れる３組の偏光フィルタ７３ｒ，７３ｇ，７３ｂと、クロスダイクロイックプリズム７７
とを備え、このうち液晶パネル７２ｒ，７２ｇ，７２ｂ及び偏光フィルタ７３ｒ，７３ｇ
，７３ｂは、第１光変調装置として機能する。ここで、赤色光ＬＲ用の液晶パネル７２ｒ
と、これを挟む一対の偏光フィルタ７３ｒ，７３ｒとは、照明光のうち赤色光ＬＲを画像
情報に基づいて２次元的に画像情報変調するための赤色用の第１液晶ライトバルブすなわ
ち第１ライトバルブを構成する。同様に、緑色光ＬＧ用の液晶パネル７２ｇと、対応する
偏光フィルタ７３ｇ，７３ｇも、画像情報変調のための緑色用の第１液晶ライトバルブす
なわち第１ライトバルブを構成し、青色光ＬＢ用の液晶パネル７２ｂと、偏光フィルタ７
３ｂ，７３ｂも、画像情報変調のための青色用の第１液晶ライトバルブすなわち第１ライ
トバルブを構成する。各色の第１液晶ライトバルブは、具体的には以下に説明するが、透
過率を独立に制御可能な複数の画素をマトリックス状に配列した構成となっている。
【００３０】
各液晶パネル７２ｒ，７２ｇ，７２ｂは、一対の透明なガラス基板間に電気光学物質で
ある液晶を密閉封入したものである。各液晶パネル７２ｒ，７２ｇ，７２ｂは、例えば、
ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた画像信号に従って、それぞれ
に入射した偏光光束の偏光方向を変調するＴＦＴアクティブマトリクス型液晶表示パネル
である。つまり、各液晶パネル７２ｒ，７２ｇ，７２ｂは、入射した光束の偏光方向の空
間的分布を変化させるための非発光で透過型の光変調装置であり、各液晶パネル７２ｒ，
７２ｇ，７２ｂにそれぞれ入射した各色光ＬＢ，ＬＧ，ＬＲは、各液晶パネル７２ｒ，７
２ｇ，７２ｂに電気的信号として入力された駆動信号或いは制御信号に応じて、画素単位
で偏光状態が調整される。その際、偏光フィルタ７３ｒ，７３ｇ，７３ｂによって、各液
晶パネル７２ｒ，７２ｇ，７２ｂに入射する輝度変調後の像光の偏光方向が調整されると
ともに、各液晶パネル７２ｒ，７２ｇ，７２ｂ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。
【００３１】
クロスダイクロイックプリズム７７は、液晶パネル７２ｒ，７２ｇ，７２ｂ等で構成さ
れる各色用の液晶ライトバルブから射出され各色光毎に変調されている光学像を合成して
カラー画像を形成する光合成光学系である。このクロスダイクロイックプリズム７７は、
４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合
わせた界面には、Ｘ字状に交差する一対の誘電体多層膜７７ａ，７７ｂが形成されている
。一方の第１誘電体多層膜７７ａは青色光を反射し、他方の第２誘電体多層膜７７ｂは赤
色光を反射する。このクロスダイクロイックプリズム７７は、液晶パネル７２ｒからの赤
色光ＬＲを第２誘電体多層膜７７ｂで反射して進行方向右側に射出させ、液晶パネル７２
ｇからの緑色光ＬＧを第１及び第２誘電体多層膜７７ａ，７７ｂを介して直進・射出させ
、液晶パネル７２ｂからの青色光ＬＢを第１誘電体多層膜７７ａで反射して進行方向左側
に射出させる。
【００３２】
リレー光学系８０は、３つの液晶パネル７２ｒ，７２ｇ，７２ｂ或いはこれを含む液晶
ライトバルブの画像形成領域上に形成された３つの像光（光強度分布）を、途中のクロス
ダイクロイックプリズム７７で合成しながら、後述する第２光変調部９０の画像形成領域
上にその光強度分布をほぼ保存した状態で、かつ、光損失を殆ど伴うことなく正確に投射
する。この際、リレー光学系８０による投射倍率は、例えば１すなわち等倍に設定される
。なお、リレー光学系８０は、例えば数１０ミクロンオーダで等倍の投射像形成を可能に
するため、球面や非球面を含む複数のレンズ要素で構成されており、通常両側にテレセン
トリックで色収差が精密に補正された高精度のリレーレンズとなっている。
【００３３】
第２光変調部９０は、入射レンズ９１、液晶パネル（液晶表示パネル）９２ａ、及び偏
光フィルタ９３ｂ，９３ｂを備え、第２光変調装置として機能する。ここで、液晶パネル
９２ａと、これを挟む一対の偏光フィルタ９３ｂ，９３ｂとは、第１光変調部７０によっ
て画像情報変調後のカラーの像光を画像情報に基づいて２次元的に輝度変調するための第
２液晶ライトバルブすなわち第２ライトバルブを構成する。第２光変調部９０を構成する
第２液晶ライトバルブは、透過率を独立に制御可能な複数の画素をマトリックス状に配列
した構成となっており、上述した第１光変調部７０に設けた液晶パネル７２ｒ，７２ｇ，
７２ｂからの３つの像光を合成した合成光を、表示画像データに基づいて再度光変調し、
最終的に投射すべき像光に対応する変調光を射出する。ここで、液晶パネル９２ａの画像
形成領域（有効領域）の輪郭は、第１光変調部７０に設けた液晶パネル７２ｒ，７２ｇ，
７２ｂの画像形成領域（有効領域）の輪郭と例えば同一形状となっており、画像情報変調
用の各液晶パネル７２ｒ，７２ｇ，７２ｂで形成された像光は、画像サイズを一致させて
、輝度変調用の液晶パネル９２ａ上に、それぞれ１倍で投影される。なお、液晶パネル９
２ａにおいて画素の間に格子状に形成されるブラックマトリックスの形状は、各液晶パネ
ル７２ｒ，７２ｇ，７２ｂにおいて画素の間に格子状に形成されるブラックマトリックス
の形状とほぼ同様になっている。
【００３４】
以上のような第２光変調部９０を経た像光は、第１光変調部７０との組み合わせによっ
て２段階で変調されており、かかる２段階の変調によって極めてコントラストの高いもの
となっている。
【００３５】
投射光学系１００は、詳細な説明を省略するが、球面や非球面を含む複数のレンズ要素
で構成されており、第２光変調部９０の液晶パネル９２ａ或いはこれを含む液晶ライトバ
ルブの画像形成領域上に形成された光学像の像光を、適当な拡大率でスクリーン（不図示
）上にカラー画像として投射する。
【００３６】
図２は、リレー光学系８０の一構成例を説明する側方断面図である。リレー光学系８０
は、鏡筒（不図示）中に開口絞りＳを挟んで第１群レンズＧ１と第２群レンズＧ２とを内
蔵している。第１群レンズＧ１は、光軸ＯＡに沿って配列された複数の光学要素である第
１〜第３レンズＬ１１〜Ｌ１３を有し、第２群レンズＧ２も、光軸ＯＡに沿って配列され
た複数の光学要素である第１〜第３レンズＬ２１〜Ｌ２３を有する。このうち、第１群レ
ンズＧ１の第３レンズＬ１３と、第２群レンズＧ２の第１レンズＬ２１とは、凸レンズ及
び凹レンズを組み合わせた接合レンズとなっている。
【００３７】
図３は、リレー光学系８０の外観を説明する斜視図である。図３において各レンズＬ１
１〜Ｌ１３，Ｌ２１〜Ｌ２３の表面には、メッシュ状のパターンが表示されているが、こ
れは、現実に存在するものではなく、レンズ形状を分かりやすくするために表示されてい
るものである。ここで、リレー光学系８０の先端に配置された射出側のレンズ、すなわち
所定レンズ要素である第２群レンズＧ２中の第３レンズＬ２３は、図４にも示すように、
複数部分として４つのレンズ部分８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄを備える。第３レンズ
Ｌ２３を構成する各レンズ部分８１ａ〜８１ｄは、光軸ＯＡに垂直な表面ＳＡにおいて、
複数に分割された分割領域Ａ１〜Ａ４を形成する。各分割領域Ａ１〜Ａ４は、これらの境
界に設けられた遮光体としての接着部８２によって仕切られている。接着部８２は、光軸
ＯＡを中心として十字状に延びており、第３レンズＬ２３に入射した像光の光束を４つに
分割して光軸ＯＡの周りに配置される４つの部分光束を形成するための光束分割手段とな
っている。
【００３８】
ここで、各レンズ部分８１ａ〜８１ｄは、互いに同一の比率で分割されており、互いに
同一の形状を有する。つまり、各レンズ部分８１ａ〜８１ｄは、それぞれ９０°の中心角
を有する扇型のレンズ部材である。これにより、第３レンズＬ２３に入射した像光の光束
を、表面ＳＡにおいて面積的に均等に４分割できるだけでなく、第３レンズＬ２３に入射
した光束を光軸ＯＡの周りに対称に配置された同一断面形状を有する４つの光束として均
等に４分割することができる。この際、各分割領域Ａ１〜Ａ４は、接着部８２によって光
学的に分離されている。つまり、接着部８２は、各レンズ部分８１ａ〜８１ｄの有効径を
画定しており、各レンズ部分８１ａ〜８１ｄの単位で結像に際しての分解能の下限を与え
ることができるようになっている。
【００３９】
各レンズ部分８１ａ〜８１ｄを相互に固定する接着部８２は、不透明な樹脂等で形成さ
れており、隣り合うレンズ部分８１ａ〜８１ｄ間で波面を完全に分割できるようになって
いる。また、接着部８２は、固定後の各レンズ部分８１ａ〜８１ｄに不要な応力が働かな
いような材料となっている。
【００４０】
以下、図５等を参照して、図４等に示す第３レンズＬ２３の製造方法の一例について説
明する。まず、リレー光学系８０を構成する第２群レンズＧ２の第３レンズＬ２３の最終
的外形に対応する一体的な円板状のレンズ部材ＰＦを準備する。このようなレンズ部材Ｐ
Ｆは、屈折率や分散においてリレー光学系８０の収差を目標値に抑えるようなガラス材料
等で形成されており、表面ＳＡすなわち一対の光学面が、研削や研磨によって目標通りの
曲率を有する球面や非球面に加工され、必要なコーティング等が施される。このレンズ部
材ＰＦは、研削等によって接着部８２を充填すべき十字の部分において４つのレンズ部分
８１ａ〜８１ｄに精密に切断・分離される。その後、これらの切断面ＣＦに不透明な紫外
線硬化樹脂等を塗布するとともに、治具等を利用して各レンズ部分８１ａ〜８１ｄを切断
面ＣＦで貼り合わせるように結合して一部材とし、切断前の輪郭が復元されるようにする
。この際、各レンズ部分８１ａ〜８１ｄは、光軸ＯＡ方向に精密に位置合わせされ、相互
に収差が生じないようにする。その後、各レンズ部分８１ａ〜８１ｄをアライメントした
状態で紫外線を照射するなどして、紫外線硬化樹脂等を硬化させる。これにより、各レン
ズ部分８１ａ〜８１ｄが接着部８２によって相互に固定され、接着部８２を挟んで相互に
僅かに離間した状態となる。なお、各レンズ部分８１ａ〜８１ｄが接着部８２によって互
いに離間する距離は、レンズ部材ＰＦを研削等によって切断した際の削り代に対応するも
のとなっている。
【００４１】
以上のようにして得た第３レンズＬ２３は、通常の加工方法で得たレンズと殆ど同じ外
観を有し、高精度に各レンズ部分８１ａ〜８１ｄの相対位置がアライメントされた状態で
接着部８２によって固定されている。よって、第３レンズＬ２３の光学的収差は、通常の
投射用レンズに比べて殆ど劣らないものとすることができ、リレー光学系８０としての光
学性能も、高精度に設定することができる。つまり、各種収差を通常の投射用レンズと同
等にできるだけでなく、レンズの明るさも通常の投射用レンズと同等にできる。ただし、
第３レンズＬ２３を４分割しているので、第３レンズＬ２３に入射する像光が４つに波面
分割される。このため、各レンズ部分８１ａ〜８１ｄを経た光束がそれぞれＮＡの小さな
像光として第２光変調部９０の液晶パネル９２ａに入射するので、リレー光学系８０の分
解能の値が大きくなる。
【００４２】
ここで、リレー光学系８０の分解能について説明する。分解能とは、物体側において２
点が互いにどれほど近接するまで見分けられるかを示す量であり、ここでは、リレー光学
系８０の理論分解能について考える。説明のため、リレー光学系８０が無収差のレンズで
あるとすると、このリレー光学系８０の回折による理論分解能は、よく知られたレイリー
（Rayleigh）の式により、
理論分解能＝１．２２×λ×Ｆｅ＝０．６１×λ／ＮＡ
として与えられる。ここで、λは、リレー光学系８０が対象とする光の波長であり、Ｆｅ
は、リレー光学系８０の射出側のＦ値である（このＦｅのことを通常、実効Ｆ値と呼ぶ）
。また、ＮＡは、リレー光学系８０の開口数である。これからも明らかなように、リレー
光学系８０の開口数ＮＡが小さいと、その制限で分解能を向上させることができないこと
が分かる。つまり、第３レンズＬ２３を４つのレンズ部分８１ａ〜８１ｄに分割して像光
を波面分割した場合、各光束のビーム断面の開口径は約１／２になる。よって、各レンズ
部分８１ａ〜８１ｄの理論分解能の値は、分割されない場合に比較して２倍程度大きくな
り、分解能が相対的に劣化する。一方、分解能が劣る４つのレンズ部分８１ａ〜８１ｄを
集めて結像しても、結果的に分解能は向上しない。よって、リレー光学系８０を構成する
第３レンズＬ２３等の分割数を適宜設定することにより、リレー光学系８０の分解能を所
望の程度に調整することができる。これを利用すれば、液晶パネル７２ｒ，７２ｇ，７２
ｂを構成する各画素の周囲を遮光するブラックマトリックスが液晶パネル９２ａ上に十分
な解像力で投射されなくなり、液晶パネル９２ａ上に投射されるブラックマトリックスの
影を目立たないものとすることができる。
【００４３】
具体的な例で説明すると、リレーレンズ８０がＦｅ＝２．０（ＮＡ＝０．２５）である
場合、
理論分解能＝０．６１×５５０×１０−６／０．２５
＝１．３４２μｍ
となる。よって、第３レンズＬ２３を４分割した場合、理論分解能は、２．７μｍ程度に
なると考えられる。例えばブラックマトリックスの幅が２μｍ程度であれば、ブラックマ
トリックスの影が投射されることを防止でき、かつ、画素がつぶれてボケた画像が投射さ
れることを防止できる。これにより、液晶パネル７２ｒ，７２ｇ，７２ｂと液晶パネル９
２ａとが互いに正確に位置決めされていない場合や歪んで投影されている場合であっても
、液晶パネル７２ｒ，７２ｇ，７２ｂのブラックマトリックスの影が液晶パネル９２ａの
ブラックマトリックスに対して位置ずれして投影される現象を抑制できる。結果的に、液
晶パネル７２ｒ，７２ｇ，７２ｂのブラックマトリックスと液晶パネル９２ａのブラック
マトリックスとの相対的位置ずれ、結像ずれ等に起因して発生する投射画像の照度ムラや
モアレ縞の発生を抑制することができる。
【００４４】
以上の説明では、リレー光学系８０のうち第２群レンズＧ２の第３レンズＬ２３を対象
として、その分解能の値を所望の程度に大きくすべく、第３レンズＬ２３を分割後に基の
形状に接合することによって復元した合成レンズとしたが、第３レンズＬ２３以外のレン
ズも上記のような合成レンズとすることができる。例えば、第１群レンズＧ１の第１レン
ズＬ１１、第１群レンズＧ１の第３レンズＬ１３、第２群レンズＧ２の第１レンズＬ２１
等を上記のような分割接合型の合成レンズとすることができる。さらに、第１群レンズＧ
１や第２群レンズＧ２全体を分割接合型の合成レンズとすることができる。この場合、第
１，２群レンズＧ１，Ｇ２を構成する各合成レンズにおいて、各構成レンズの接着部８２
が光軸ＯＡのまわりに対して延びる方向を相互に一致させる。つまり、各レンズの接着部
８２が光軸ＯＡ方向から見て互いに重なって一致するように配置する。これにより、接着
部８２の影を減らすことができ、解像度が必要以上に劣化することを防止できる。
【００４５】
また、以上では、第３レンズＬ２３等を光軸ＯＡのまわりに４等分して、４つの分割領
域Ａ１〜Ａ４に対応する断面の４光束を形成しているが、３或いは５以上の波面分割によ
って３或いは５以上の分割光束を形成することもでき、この場合、第３レンズＬ２３等の
分解能を段階的に調整することができる。なお、第３レンズＬ２３等の分割方法は、光軸
ＯＡのまわりに等分割する場合に限らず、様々な形状に均等な面積で分割することができ
る。また、第３レンズＬ２３等の分割方法は、均等な面積に分割する場合に限らず、不均
等な面積に分割する場合を含む。例えば、中心角が異なる複数の扇部分に分割することに
よっても、第３レンズＬ２３等によって分割される像光ビームの有効径が調整されリレー
光学系８０の分解能を適宜調整することができる。
【００４６】
〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態に係るプロジェクタについて説明する。なお、第２実施形
態のプロジェクタは、第１実施形態のプロジェクタを一部変更したものであり、特に説明
しない部分については第１実施形態と同様であるものとする。
【００４７】
図６（ａ）は、第２実施形態のプロジェクタに組み込まれるリレー光学系を構成する第
１例のレンズＬ２０１を説明する断面の部分拡大図であり、図６（ｂ）は、リレー光学系
を構成する第２例のレンズＬ２０２を説明する断面の部分拡大図である。
【００４８】
図６（ａ）の場合、レンズＬ２０１を機械加工等によって分割・合成するのではなく、
レンズＬ２０１の表面ＳＡ上に遮光性の樹脂材料等からなる遮光層２８２を形成している
。このような遮光層２８２によって、レンズＬ２０１の表面ＳＡが例えば分割領域Ａ１，
Ａ２に分割される。この場合、両分割領域Ａ１，Ａ２の境界に設けられた遮光体としての
遮光層２８２が光束を分割するので、レンズＬ２０１を組み込んだリレー光学系８０の分
解能の値を適宜大きくすることができ、ブラックマトリックスの影が液晶パネル９２ａに
投射されることを防止できる。
【００４９】
図６（ｂ）の場合、レンズＬ２０１を機械加工等によって分割・合成するのではなく、
パルスレーザ等を利用して、レンズＬ２０１の内部ＩＰにマイクロクラック層３８２を形
成している。このようなマイクロクラック層３８２によって、レンズＬ２０１の表面ＳＡ
が例えば分割領域Ａ１，Ａ２に分割される。この場合、両分割領域Ａ１，Ａ２の境界を形
成するマイクロクラック層３８２が遮光体となって光束を分割するので、レンズＬ２０１
を組み込んだリレー光学系８０の分解能の値を適宜大きくすることができ、ブラックマト
リックスの影が液晶パネル９２ａに投射されることを防止できる。
【００５０】
〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態に係るプロジェクタについて説明する。なお、第３実施形態のプロ
ジェクタは、第１実施形態のプロジェクタを一部変更したものであり、特に説明しない部
分については第１実施形態と同様であるものとする。
【００５１】
図７（ａ）は、第３実施形態のプロジェクタに設けたリレー光学系に組み込まれる第１
例の遮光体の正面図であり、図７（ｂ）は、リレー光学系に組み込まれる第２例の遮光体
の正面図である。図７（ａ）に示す遮光体４８２や図７（ｂ）に示す遮光体５８２は、Ｌ
１１〜１３，Ｌ２１〜２３の表面ＳＡ上にコーティングとして形成することもできるが、
これを薄い金属材料等で形成した自立型のマスクとすれば、鏡筒内の適所例えば開口絞り
Ｓの位置等に配置することができる。図示のような遮光体４８２，５８２は、それぞれ開
口ＡＰ１〜ＡＰ７を有しており、各開口ＡＰ１〜ＡＰ７は、像光を分割する開口となる。
これにより、リレー光学系８０の分解能の値を適宜大きくすることができ、ブラックマト
リックスの影が液晶パネル９２ａに投射されることを防止できる。
【００５２】
なお、以上の例では、遮光体４８２，５８２に７つの開口ＡＰ１〜ＡＰ７を設けている
が、開口の数や形状は、ブラックマトリックスのサイズ等に合わせて適宜変更することが
できる。
【００５３】
〔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。なお、第４実施形態のプロジェ
クタは、第１実施形態のプロジェクタを一部変更したものであり、特に説明しない部分に
ついては、第１実施形態と同様であるものとする。
【００５４】
図８は、第４実施形態のプロジェクタ６１０を説明する平面図である。このプロジェク
タ６１０は、光源ランプユニット２０、均一照明光学系３０、第３光変調部６４０、色分
離投射装置６５０、第１光変調部７０、及び投射光学系１００を備えて構成される。
【００５５】
第３光変調部６４０は、図１の第２光変調部９０と同様の機能を有する。すなわち、第
３光変調部６４０は、入射レンズ４１、液晶パネル（液晶表示パネル）４２ａ、偏光フィ
ルタ４３ｂ，４３ｂ、及び射出レンズ４４を備え、輝度変調用の第１光変調装置として機
能する。結果的に、後段の第１光変調部７０は、画像情報変調用の第２光変調装置として
機能する。つまり、液晶パネル４２ａと、これを挟む一対の偏光フィルタ４３ｂ，４３ｂ
とは、照明光を画像情報に基づいて２次元的に輝度変調するための第１液晶ライトバルブ
を構成する。一方、液晶パネル７２ｒ，７２ｇ，７２ｂと、偏光フィルタ７３ｒ，７３ｇ
，７３ｂとは、第１光変調部７０による輝度変調後のモノクロの像光を画像情報に基づい
て２次元的に画像情報変調するための第２液晶ライトバルブを構成する。
【００５６】
色分離投射装置６５０は、第３光変調部６４０を経て輝度変調された像光を各色光に分
離して第１光変調部７０に投影するためのものであり、第１及び第２ダイクロイックミラ
ー５１ａ，５１ｂ、反射ミラー６５３ａ，６５３ｂ，６５３ｃ，６５３ｄ、両面ミラー６
５４、フィールドレンズ５５ｒ，５５ｇ，５５ｂ、及びリレーレンズ８４ａ，８４ｂ，８
４ｃ，８５ａ，８５ｂを備える。これらのうち、第１及び第２ダイクロイックミラー５１
ａ，５１ｂは、第３光変調部６４０によって輝度変調された像光を、青（Ｂ）色光、緑（
Ｇ）色光、及び赤（Ｒ）色光の３つの像光に分離する。第１群のリレーレンズ８４ａ，８
４ｂ，８４ｃと、第２群のリレーレンズ８５ａ，８５ｂとは、ともに等倍投影用のリレー
光学系であり、液晶パネル４２ａ或いはこれを含む液晶ライトバルブの画像形成領域上に
形成された像光（光強度分布）を、３つの液晶パネル７２ｒ，７２ｇ，７２ｂの画像形成
領域上にその光強度分布をほぼ保存した状態で、かつ、光損失を殆ど伴うことなく正確に
投射する。
【００５７】
この色分離投射装置６５０において、均一照明光学系３０から第３光変調部６４０を経
て入射した輝度変調後の像光は、まず第１ダイクロイックミラー５１ａに入射する。像光
のうち赤色光ＬＲは、第１光路ＯＰ１に導かれるべきものであり、第１ダイクロイックミ
ラー５１ａを透過する。第１ダイクロイックミラー５１ａを通過した赤色光ＬＲは、リレ
ーレンズ８４ａ、及び反射ミラー６５３ａを順次経て第２ダイクロイックミラー５１ｂを
透過し、リレーレンズ８４ｂ、及び反射ミラー６５３ｂを経て最終段のフィールドレンズ
５５ｒに入射する。また、像光のうち緑色光ＬＧは、第２光路ＯＰ２に導かれるべきもの
であり、第１ダイクロイックミラー５１ａを透過し、リレーレンズ８４ａ、及び反射ミラ
ー６５３ａを順次経て第２ダイクロイックミラー５１ｂで反射され、リレーレンズ８４ｃ
、及び両面ミラー６５４を経て最終段のフィールドレンズ５５ｇに入射する。さらに、像
光のうち青色光ＬＢは、第３光路ＯＰ３に導かれるべきものであり、第１ダイクロイック
ミラー５１ａで反射され、リレーレンズ８５ａ、両面ミラー６５４、反射ミラー６５３ｃ
、リレーレンズ８５ｂ、及び反射ミラー６５３ｄを順次経て最終段のフィールドレンズ５
５ｂに入射する。
【００５８】
ここで、赤色用の第１光路ＯＰ１と、緑色用の第２光路ＯＰ２と、青色用の第３光路Ｏ
Ｐ３とは、互いに光路の実効長さが等しい等価系となっている。具体的に説明すると、第
３光変調部６４０で輝度変調された像光のうち赤色成分は、第１光路ＯＰ１において、リ
レーレンズ８４ａ，８４ｂによって例えば等倍率で第１光変調部７０に設けた液晶パネル
７２ｒ内の画像形成領域に投影される。同様に、第３光変調部６４０で輝度変調された像
光のうち緑色成分は、第２光路ＯＰ２において、リレーレンズ８４ａ，８４ｃによって赤
色と同様の倍率で、上記第１光変調部７０に設けた液晶パネル７２ｇ内の画像形成領域に
投影される。また、第３光変調部６４０で輝度変調された像光のうち青色成分は、第３光
路ＯＰ３において、リレーレンズ８５ａ，８５ｂによって赤色及び緑色と同様の倍率で、
上記第１光変調部７０に設けた液晶パネル７２ｂ内の画像形成領域に投影される。
【００５９】
以上のプロジェクタ６１０において、各リレーレンズ８４ｂ，８４ｃ，８５ｂは、第１
実施形態のリレー光学系８０に設けた第３レンズＬ２３と同様に、例えば４つのレンズ部
分８１ａ〜８１ｄと接着部８２とを備える。これにより、接着部８２が各リレーレンズ８
４ｂ，８４ｃ，８５ｂに入射する光束を４分割することになるので、リレー光学系の分解
能の値を適宜大きくすることができ、液晶パネル４２ａのブラックマトリックスの影が液
晶パネル７２ｒ，７２ｇ，７２ｂに投射されることを防止できる。
【００６０】
なお、リレーレンズ８４ｂ，８４ｃ，８５ｂに代えて或いはこれらとともに、リレーレ
ンズ８４ａも、第１実施形態のリレー光学系８０に設けた第３レンズＬ２３と同様に、例
えば４つのレンズ部分８１ａ〜８１ｄと接着部８２とを備えるものにできる。
【００６１】
〔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。なお、第５実施形態のプロジェ
クタは、第４実施形態のプロジェクタを一部変更したものであり、同一部分には同一の符
号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、第４実施形態と
同様であるものとする。
【００６２】
図９は、第５実施形態のプロジェクタ７１０を説明する平面図である。このプロジェク
タ７１０は、図８に示すプロジェクタ６１０の色分離投射装置６５０に変更を加えたもの
である。本実施形態のプロジェクタ７１０に組み込んだ色分離投射装置６５０は、第２及
び第３ダイクロイックミラー５１ｂ，７５１ａ、反射ミラー６５３ａ，６５３ｂ，７５３
ｅ，７５３ｆ、フィールドレンズ５５ｒ，５５ｇ，５５ｂ、リレーレンズ８４ａ，８４ｂ
，８４ｃ、及び転写レンズ系７５６ａ〜７５６ｄを備える。これらのうち、第２及び第３
ダイクロイックミラー５１ｂ，７５１ａを含んで構成される色分離光学系は、強度変調さ
れた像光を青（Ｂ）色光、緑（Ｇ）色光、及び赤（Ｒ）色光の３つの光束に分離する。第
２ダイクロイックミラー５１ｂは、赤・青・緑のうち赤色光ＬＲの像光成分を透過させ、
緑色光ＬＧと青色光ＬＢとの像光成分を反射する。また、第３ダイクロイックミラー７５
１ａは、入射した緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢのうち緑色光ＬＧの像光成分を反射し、青色
光ＬＢを透過させる。
【００６３】
なお、リレーレンズ８４ａ，８４ｂ，８４ｃは、図８に示す第４実施形態と同様のもの
であり、説明を省略する。
【００６４】
この色分離投射装置７５０において、均一照明光学系３０から第１光変調部６４０を経
て入射した輝度変調後の像光は、リレーレンズ８４ａ、及び反射ミラー６５３ａを経て第
２ダイクロイックミラー５１ｂに入射する。像光のうち赤色成分は、第２ダイクロイック
ミラー５１ｂを透過し、リレーレンズ８４ｂ及び反射ミラー６５３ｂを経て最終段のフィ
ールドレンズ５５ｒに入射する（第１光路ＯＰ１）。また、像光のうち緑色成分は、第２
ダイクロイックミラー５１ｂで反射され、リレーレンズ８４ｃを通過した後、第３ダイク
ロイックミラー７５１ａで反射され、最終段のフィールドレンズ５５ｇに入射する（第２
光路ＯＰ２）。さらに、像光のうち青色成分は、第３ダイクロイックミラー７５１ａを透
過して、反射ミラー７５３ｅ，７５３ｆや転写レンズ系７５６ａ〜７５６ｄを経て最終段
のフィールドレンズ５５ｂに入射する。転写レンズ系７５６ａ〜７５６ｄは、第１光路Ｏ
Ｐ１と第２光路ＯＰ２の光路の長さが等しく第３光路ＯＰ３の光路の長さは他の光路より
も長いために、リレーレンズ８４ａ，８４ｃによって第３ダイクロイックミラー７５１ａ
の後方に一旦形成される液晶パネル４２ａの青色の投影像ＩＭを、液晶パネル７２ｂ上に
等倍かつ正立像として再結像するためのものである。
【００６５】
以上のプロジェクタ７１０において、各リレーレンズ８４ｂ，８４ｃは、第１実施形態
のリレー光学系８０に設けた第３レンズＬ２３と同様に、例えば４つのレンズ部分８１ａ
〜８１ｄと接着部８２とを備える。これにより、接着部８２が各リレーレンズ８４ｂ，８
４ｃに入射する光束を４分割することになるので、リレー光学系の分解能の値を適宜大き
くすることができ、液晶パネル４２ａのブラックマトリックスの影が液晶パネル７２ｒ，
７２ｇ，７２ｂに投射されることを防止できる。
【００６６】
なお、リレーレンズ８４ｂ，８４ｃに代えて或いはこれらとともに、リレーレンズ８４
ａも、第１実施形態のリレー光学系８０に設けた第３レンズＬ２３と同様に、例えば４つ
のレンズ部分８１ａ〜８１ｄと接着部８２とを備えるものにできる。
【００６７】
なお、この発明は、上記の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。
【００６８】
以上の実施形態で説明したリレー光学系８０等のレンズ構成は例示であり、多様なレン
ズ要素でリレー光学系８０等を組み立てることができ、そのいずれか１つ以上のレンズ要
素を例えば図４等に示すように分離された複数のレンズ部分で構成することができる。
【００６９】
また、上記実施形態では、レンズ部分８１ａ〜８１ｄを光軸ＯＡ方向に互いに位置ずれ
なく配置しているが、レンズ部分８１ａ〜８１ｄのうち少なくとも２つを光軸ＯＡ方向に
互いに位置ずれした状態で配置することもできる。この場合、レンズ部分８１ａ〜８１ｄ
相互の結像ずれと各レンズ部分８１ａ〜８１ｄの解像度調整とを加算した状態で画像を次
段の液晶ライトバルブの投影することができる。
【００７０】
また、上記実施形態では、投射光学系１００を通常の投射レンズであるとしたが、投射
光学系１００を構成する１又は２以上のレンズ要素を、第１実施形態のリレー光学系８０
に設けた第３レンズＬ２３と同様に、例えば４つのレンズ部分８１ａ〜８１ｄと接着部８
２とを備えるものとできる。この場合、像の明るさを擬制にすることなく投射光学系１０
０の分解能を所望の程度に調整することができる。よって、液晶パネル９２ａ，７２ｒ，
７２ｇ，７２ｂを構成する各画素の周囲を遮光するブラックマトリックスがスクリーン上
に十分な解像力で投射されなくなり、ブラックマトリックスの影を目立たないものとする
ことができる。
【００７１】
また、上記実施形態では、照明装置において、光束を分割するためにレンズアレイ３１
，３２を用いていたが、この発明は、このような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。また、レンズアレイ３１，３２をロッドインテグレータに置き換える
こともできる。さらに、光源ランプユニット２０からの光を特定方向の偏光とする偏光変
換部材３４を用いていたが、この発明は、このような偏光変換部材３４を用いないプロジ
ェクタにも適用可能である。
【００７２】
また、上記実施形態では、各色用の液晶パネル７２ｒ，７２ｇ，７２ｂや輝度変調用の
液晶パネル９２ａ，４２ａその他からなる液晶ライトバルブを透過型としたが、これらの
液晶ライトバルブを反射型とすることもできる。さらには、微小ミラーアレイデバイス等
をライトバルブとして用いることもできる。その際には、ブラックマトリックスではなく
、画素間の間隙に起因する画素格子形状を目立たないものとすることができる。
【００７３】
また、上記第１及び第５実施形態では、青色の液晶パネル７２ｂを比較的長い第３光路
ＯＰ３に配置しているが、他の青色や緑色を比較的長い第３光路ＯＰ３に導くことも可能
である。
【００７４】
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１０，６１０，７１０の構成は、いずれにも適用可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】第１実施形態に係るプロジェクタの光学系を説明する図である。
【図２】図１のプロジェクタに組み込まれる投射レンズを説明する側方断面図である。
【図３】図１のプロジェクタに組み込まれる投射レンズの外観を説明する斜視図である。
【図４】投射レンズを構成する特定レンズ要素の正面図である。
【図５】図４のレンズ要素の製造方法を説明する斜視図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、第２実施形態に組み込まれる投射レンズを説明する拡大断面図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、第３実施形態に組み込まれる投射レンズを説明する拡大断面図である。
【図８】第４実施形態に係るプロジェクタの光学系を説明する図である。
【図９】第５実施形態に係るプロジェクタの光学系を説明する図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０…プロジェクタ、  ２０…光源ランプユニット、  ３０…均一照明光学系、  ５０
…色分離光学装置、  ５１ａ，５１ｂ…ダイクロイックミラー、  ５５ｒ，５５ｇ，５５
ｂ…フィールドレンズ、  ７０…第１光変調部、  ７２ｒ，７２ｇ，７２ｂ…液晶パネル
、  ７７…クロスダイクロイックプリズム、  ８０…リレー光学系、  ８１ａ〜８１ｄ…
レンズ部分、  ８２…接着部、  ９０…第２光変調部、  ９２ａ…液晶パネル、  ９３ｂ
，９３ｂ…偏光フィルタ、  Ａ１〜Ａ４…分割領域、  Ｇ１…第１群レンズ、  Ｇ２…第
２群レンズ、  ＬＢ，ＬＧ，ＬＲ…色光、  Ｓ…開口絞り、  ＳＡ…表面、  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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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