(57)【要約】【課題】低いコストで広い色再現域を実現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】色合成光学系４０は、Ｒの変調光、Ｇの変調光及びＣの変調光を合成する第１ダイクロイックプリズム４１と、ＲＧＣの合成光にＢの変調光を合成する第２ダイクロイックプリズム４２と、リレー光学系の光の光路長を調整するためのガラス部材４３とを有している。第２ダイクロイックプリズム４２は、ＲＧＣ光の波長域の光を透過し、Ｂ光の波長域の光を反射する特性のミラー面４２ａにより、Ｂの変調光を反射させることで４色目の変調光を合成する。【選択図】図１
2007279627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光学系と、
前記照明光学系からの照明光を４色又は５色からなる複数の原色光に分離する色分離光学系と、
前記複数の原色光の各々に対応して設けられ、各々が対応する原色光を変調制御する複数の空間光変調素子と、
前記複数の空間光変調素子により変調された複数の変調光を合成する合成光学系と、
前記合成光学系による合成光を投写する投写光学系とを備え、
前記合成光学系は、
前記複数の変調光のうちの３つの変調光を合成する第１の色合成素子と、
前記複数の変調光のうちの未合成の変調光の波長域で光を反射させる反射面を有し、前記反射面で反射した未合成の変調光と前記第１の色合成素子による合成光との光軸が揃うように配設された第２の色合成素子とを有す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、
前記第１の色合成素子は、前記複数の変調光のうち隣り合う波長域の３つの変調光を合成し、
前記第２の色合成素子の反射面は、前記合成した光の波長域より前記未合成の光の波長側の光を反射させる特性を有す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、
前記色分離光学系は、
前記照明光からの光を第１の波長により分離する第１の色分離素子と、
前記第１の原色光の分離後の照明光を第２の波長により分離する第２の色分離素子と、
前記第２の原色光の分離後の照明光を第３の波長により分離する第３の色分離素子とを有し、
前記第１の波長、前記第２の波長及び前記第３の波長が順次、長波長側から降順又は短波長側から昇順に設定されてい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、
前記照明光学系が、高圧水銀ランプより発光した光を照明する場合に、
前記第１の波長、前記第２の波長、及び前記第３の波長は、
５９０ｎｍから６１０ｎｍまでの波長、５３０ｎｍから５４０ｎｍまでの波長、４８０ｎｍから５００ｎｍまでの波長に設定さ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】
多色の原色光ごとに光変調制御することにより、カラー画像を投影するプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源からの光をＲＧＢ（赤緑青）３色の原色光に分離して、各原色光をライトバルブで制御することにより、カラー画像を投影するプロジェクタが広く知られている。
【０００３】
また、ＲＧＢ３色の原色光に分離／変調する場合に比べてより広い色再現域を実現するため、光源からの光を４色に分離して、４つの原色光を制御することがある。例えば、特許文献１に記載のプロジェクタは、光源からの光をクロスダイクロイックミラーにより３色の原色光に分離してから、そのうちの１つの原色光については、偏光変換子及びＰＢＳ（Polarized Beam Splitter:偏光ビームスプリッタ）プリズムによりさらに２つの原色光に分離することにより、合計４つの原色光に分離している。
【０００４】
合成時には、ＰＢＳプリズムにより分離した２つの原色光は、反射型のライトバルブにより変調され、各変調光をＰＢＳプリズムに再入射されることで合成する。他の２つの原色光については、それぞれダイクロイックプリズム及び反射型のライトバルブを用いて変調される。そして、クロスダイクロイックプリズムにより３つの変調光を合成することで、４原色が制御されたカラー画像を作り出している。
【０００５】
また、非特許文献１には、透過型のライトバルブを用いて４原色の変調制御を行うプロジェクタが記載されている。図９は、非特許文献１に係るプロジェクタの概略構成を示した図である。図９に示すように、このプロジェクタは、光源からの光から青（Ｂ）光、緑（Ｇ）光、赤（Ｒ）光、イエロー（Ｙ）光を順番に分離し、ＲＧＢ３色の変調光を合成してから、Ｙの変調光を合成することによりカラー画像を作り出している。
【０００６】
ここで、ＲＧＢの変調光の合成時にはダイクロイックプリズム３００により合成を行い、ＲＧＢ光とＹ光との合成時には色選択型の偏光変換子３０１により、ＲＧＢ光をＹ光と異なる偏光方向に変換し、ＰＢＳプリズム３０２により合成を行っている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２４１９０４号公報
【非特許文献１】サミュエル・ロス（Shmuel Roth）、ウォルト・コルドウェル（Walt Caldwell）著、「４原色プロジェクションディスプレイ（Four Primary Color Projection Display）」、「ＳＩＤシンポジウムダイジェスト・オブ・テクニカルペーパー(SID Symposium Digest of Technical Papers)」、（イスラエル）、２００５年５月、第３６巻、第１号、ｐ．１８１８−１８２１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、ＰＢＳプリズム、クロスダイクロイックプリズム及びさらに２つのダイクロイックプリズムの合計４つのプリズムを要するので、光学系の部品点数が増大してコストが高くなってしまう。また、反射型のライトバルブを前提とした技術であるので透過型のライトバルブに適用することもできない。非特許文献２に記載の技術は、合成時に色選択型の偏光変換子及びＰＢＳプリズムを用いるため、コストが高くなってしまう。
【０００９】
このように、従来の技術では、色再現域の広いプロジェクタを低いコストで実現することが困難であった。
【００１０】
そこで、本発明は、低いコストで広い色再現域を実現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】
【００１１】
上記目的を達成する本発明のプロジェクタは、照明光学系と、照明光学系からの照明光を４色又は５色からなる複数の原色光に分離する色分離光学系と、複数の原色光の各々に対応して設けられ、各々が対応する原色光を変調制御する複数の空間光変調素子と、複数の空間光変調素子により変調された複数の変調光を合成する合成光学系と、合成光学系による合成光を投写する投写光学系とを備え、合成光学系は、複数の変調光のうちの３つの変調光を合成する第１の色合成素子と、複数の変調光のうちの未合成の変調光の波長域で光を反射させる反射面を有し、反射面で反射した未合成の変調光と第１の色合成素子による合成光との光軸が揃うように配設された第２の色合成素子とを有することを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、４色又は５色に分離した原色光ごとに光変調を施し、そのうちの３色の変調光は第１の色合成素子により合成し、さらに未合成の変調光と第１の色合成素子による合成光は第２の色合成素子により合成される。ここで、第２の色合成素子は、未合成の変調光の波長域では光を反射させる反射面により、未合成の変調光を反射させ、未合成の変調光と第１の色合成素子による合成光との光軸を揃えるようにして光を合成するので、非特許文献１に記載のように合成時に色選択型の偏光回転子が不要となり、部品点数が少なくなる。したがって、４色又は５色の原色光を制御した色再現域の広いプロジェクタを低いコストで実現することが可能となる。
【００１３】
また、本発明のプロジェクタにおいて、第１の色合成素子は、複数の変調光のうち隣り合う波長域の３つの変調光を合成し、第２の色合成素子の反射面は、合成した光の波長域より未合成の光の波長側の光を反射させる特性を有することが好ましい。
【００１４】
このようにすれば、第１の色合成素子による合成光と、未合成の変調光とは、隣り合う波長域となるので、第２色合成手段は、合成した光の波長域より未合成の光の波長側の光を反射させる特性、すなわちハイパスフィルタ又はローパスフィルタの特性を有する反射面により色合成することが可能になる。合成時にバンドパスフィルタやＰＢＳプリズムを用いる必要がないので、よりコストを低めることができる。
【００１５】
また、本発明のプロジェクタにおいて、色分離光学系は、照明光からの光を第１の波長により分離する第１の色分離素子と、第１の原色光の分離後の照明光を第２の波長により分離する第２の色分離素子と、第２の原色光の分離後の照明光を第３の波長により分離する第３の色分離素子とを有し、第１の波長、第２の波長及び第３の波長が順次、長波長側から降順又は短波長側から昇順に設定されていることが好ましい。
【００１６】
このようにすれば、ハイパスフィルタ又はローパスフィルタ特性を有する第１、第２、第３の色分離素子により４つの原色光に分離することができるので、より低いコストで４原色の変調制御を行うプロジェクタを実現することができる。
【００１７】
また、本発明のプロジェクタにおいて、照明光学系が、高圧水銀ランプより発光した光を照明する場合に、第１の波長、第２の波長、及び第３の波長は、５９０ｎｍから６１０ｎｍまでの波長、５３０ｎｍから５４０ｎｍまでの波長、４８０ｎｍから５００ｎｍまでの波長に設定されていることが好ましい。
【００１８】
このようにすれば、高圧水銀ランプより発光された光を赤、緑、シアン、青の４色の原色光に分離し、４つの原色光を変調制御することにより、色再現域の広いプロジェクタを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した一実施形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示した図である。第１の実施形態のプロジェクタは、４原色（赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、シアン（Ｃ）、青（Ｂ））のそれぞれに対応する透過型のライトバルブにより変調制御するプロジェクタである。図１に示すように、プロジェクタ１は、ライトバルブ３０を照明する照明光学系１０と、照明光を４色の原色光に分離し、各原色光を対応するライトバルブに出射する色分離光学系２０と、画像信号に応じて４色の原色光の各々を変調制御する４つのライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｃ，３０Ｂと、変調制御された４色の変調光を合成する色合成光学系４０と、合成光を投写することによりカラー画像をスクリーンなどに投影する投写レンズ（投写光学系）５０とを備えている。なお、図１には、本プロジェクタの光軸を一点鎖線で示している。
【００２１】
照明光学系１０は、光源装置１１と、第１レンズアレイ１２と、第２レンズアレイ１３と、偏光変換素子１４と、重畳レンズ１５とを有している。
【００２２】
光源装置１１は、光源としての高圧水銀ランプとリフレクタとを組み合わせることにより略平行な光を射出する。また、光源装置１１の出射側には、ＵＶフィルタやＩＲフィルタ（図示なし）が配設され、可視光以外の波長域（約４００ｎｍ以下の紫外線域及び約７００ｎｍ以上の赤外線域）の光は減光される。なお、光源装置１１の光源としてはメタルハライドランプやＬＥＤ（Light Emitting Diode）などを用いてもよい。
【００２３】
第１レンズアレイ１２及び第２レンズアレイ１３は、小レンズ形状の複数のセルがマトリクス状に形成されたフライアイレンズであり、第１レンズアレイ１２のセルと第２レンズアレイ１３のセルは１対１に対応している。光源装置１１からの光は第１レンズアレイ１２の各セルごとに区画され、各セルごとに区画された部分光は、第２レンズアレイ１３の対応するセル及び重畳レンズ１５によりライトバルブ３０を照明するようにして、ライトバルブ３０上に各セルの部分光が重畳される。この、いわゆるインテグレータ照明により、照明光学系１０はライトバルブ３０にほぼ均一した光を照明する。
【００２４】
また、照明光は、第２レンズアレイ１３の出射側と重畳レンズ１５との間に配設された偏光変換素子１４により、偏光方向を紙面に垂直な方向にほぼ揃えた光（Ｓ偏光）に変調され、Ｓ偏光の状態でライトバルブ３０に入射する。
【００２５】
色分離光学系２０は、照明光学系１０からの光をＲＧＣＢの４色光に分離する３枚のダイクロイックミラー２１，２２，２３、ミラー２４、及びフィールドレンズ２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｃ，２５Ｂ並びにＣ光用の第１のリレー光学系６０及びＢ光用の第２のリレー光学系７０を有している。第１のリレー光学系６０はリレーレンズ６１，６２及びミラー６３、第２のリレー光学系７０はリレーレンズ７１，７３，７４及びミラー７２，７５を有している。
【００２６】
ダイクロイックミラー２１，２２，２３は、板状のガラス部材の表面に特定の波長帯の光を反射させる誘電体多層膜がコーティングされており、赤の波長域の光（Ｒ光）を分離するダイクロイックミラー２１と、緑の波長域の光（Ｇ光）を分離するダイクロイックミラー２２と、シアンの波長域の光（Ｃ光）と青の波長域の光（Ｂ光）を分離するダイクロイックミラー２３とを光軸に沿って入射側から順番に並べ、各ミラーは光軸に対して４５°に配設されている。各ダイクロイックミラーの２１，２２，２３の特性は高圧水銀ランプの分光特性に応じて以下のように設定されている。
【００２７】
ダイクロイックミラー２１の４５°入射光に対する分光反射特性を図２（ａ）に示す。図２（ａ）に示すように、ダイクロイックミラー２１は長波長域の光を反射し、短波長域の光を透過するローパスフィルタの特性を有しており、反射率５０％に対応する波長λ１は５９０〜６１０ｎｍの範囲内の値に設定されている。これにより、ダイクロイックミラー２１はＲ光を反射し、Ｇ光、Ｃ光、Ｂ光を透過する特性を有する。
【００２８】
ダイクロイックミラー２２の４５°入射光に対する分光反射特性を図２（ｂ）に示す。図２（ｂ）に示すように、ダイクロイックミラー２２もローパスフィルタの特性を有しており、反射率５０％に対応する波長λ２は、５３０〜５４０ｎｍの範囲内の値に設定されている。これにより、ダイクロイックミラー２２はＲ，Ｇ光を反射し、Ｃ，Ｂ光を透過する特性を有する。
【００２９】
ダイクロイックミラー２３の４５°入射光に対する分光反射特性を図２（ｃ）に示す。図２（ｃ）に示すように、ダイクロイックミラー２３もローパスフィルタの特性を有しており、反射率５０％に対応する波長λ３は、４８０〜５００ｎｍの範囲内の値に設定されている。これにより、ダイクロイックミラー２３はＲ光、Ｇ光、Ｃ光を反射し、Ｂ光を透過する特性を有する。
【００３０】
この色分離光学系２０によれば、まず、照明光学系１０からの照明光は、まずダイクロイックミラー２１によりＲ光が反射される。このＲ光は、ミラー２４によりライトバルブ３０に向けてさらに反射され、フィールドレンズ２５Ｒによりほぼ平行化された状態でライトバルブ３０Ｒを照明する。
【００３１】
一方、Ｇ光、Ｃ光、Ｂ光はダイクロイックミラー２１を透過して、ダイクロイックミラー２２に入射する。ダイクロイックミラー２２はＧ光をライトバルブ３０Ｇに向けて反射し、フィールドレンズ２５Ｇによりほぼ平行化された状態でライトバルブ３０Ｇを照明する。
【００３２】
ダイクロイックミラー２２を透過したＣ，Ｂ光はダイクロイックミラー２３に入射する。ダイクロイックミラー２３はＣ光を反射し、Ｂ光を透過する。反射したＣ光は、第１のリレー光学系６０を介してライトバルブ３０に向けて出射し、フィールドレンズ２５Ｃによりほぼ平行化された状態でライトバルブ３０Ｃを照明する。
【００３３】
ダイクロイックミラー２３を透過したＢ光は、第２のリレー光学系７０を介してライトバルブ３０に向けて照射され、フィールドレンズ２５Ｂによりほぼ平行化された状態でライトバルブ３０Ｂを照明する。
【００３４】
このようにして色分離光学系２０は、照明光学系１０からの照明光を、Ｒ，Ｇ，Ｃ，Ｂ光に分離し、分離光の各々は対応するライトバルブ３０を照明する。
【００３５】
ライトバルブ３０は、光透過型の液晶パネルとその入射側に配設された入射側偏光板及び出射側に配設された出射側偏光板とを有する。入射側偏光板は、偏光変換素子１４により偏光方向を揃えた光（Ｓ偏光）の偏光度をさらに高めるように設けられ、偏光度を高めた光が液晶パネルを照射する。液晶パネルは、駆動部（図示なし）より供給されるＲ，Ｇ，Ｃ，Ｂ各色ごとの画像信号に応じて、液晶パネルを透過する光の変調制御を行う。変調制御された変調光は出射側偏光板に所定の偏光方向の光が吸収されるようにして、単色画像の変調光が色合成光学系４０に射出される。
【００３６】
色合成光学系４０は、Ｒの変調光、Ｇの変調光及びＣの変調光を合成する第１ダイクロイックプリズム４１と、ＲＧＣの合成光にＢの変調光を合成する第２ダイクロイックプリズム４２と、リレー光学系の光の光路長を調整するためのガラス部材４３とを有している。
【００３７】
第１ダイクロイックプリズム４１は、互いに９０°に交差した、誘電体多層膜のミラー面４１ａ，４１ｂを有している。また、プリズムの１面にはライトバルブ３０からのＧの変調光が入射し、Ｇの入射面に対する一方の側面にはＲの変調光、他の側面にはＣの変調光が入射するようになっており、ミラー面４１ａ，４１ｂがＲの変調光の光軸、Ｇの変調光の光軸、及びＣの変調光の光軸に対して４５°になるように配設されている。
【００３８】
ミラー面４１ａの４５°入射光に対する分光反射特性を図３（ａ）に示す。図３（ａ）に示すように、ミラー面４１ａはローパスフィルタの特性を有しており、反射率５０％に対応する波長λ４は５９０〜６１０ｎｍの範囲内の値に設定されている。これにより、ミラー面４１ａはＲ光を反射し、Ｇ，Ｃ，Ｂ光を透過する特性を有する。
【００３９】
ミラー面４１ｂの４５°入射光に対する分光反射特性を図３（ｂ）に示す。図３（ｂ）に示すように、ミラー面４１ｂは短波長域を反射させ、長波長域を透過させるハイパスフィルタの特性を有しており、反射率５０％に対応する波長λ５は５３０〜５４０ｎｍの範囲内の値に設定されている。これにより、ミラー面４１ｂはＣ，Ｂ光を反射し、Ｒ，Ｇ光を透過する特性を有する。
【００４０】
第２ダイクロイックプリズム４２は、プリズムの対角を結ぶ誘電体多層膜のミラー面４２ａを有している。プリズムの１面には、ＲＧＣの合成光が入射し、合成光の入射面に対して側面にライトバルブ３０からのＢの変調光が入射するようになっており、ミラー面４２ａがＧの変調光の光軸及びＢの変調光の光軸の双方に対して４５°になるように配設されている。
【００４１】
ミラー面４２ａの４５°入射光に対する分光反射特性を図３（ｃ）に示す。図３（ｃ）に示すように、ミラー面４２ａはハイパスフィルタの特性を有しており、反射率５０％に対応する波長λ６は４８０〜５００ｎｍの範囲内の値に設定されている。これにより、ミラー面４２ａはＢ光を反射し、Ｒ，Ｇ，Ｃ光は透過する特性を有する。
【００４２】
この色合成光学系３０では、まず、第１ダイクロイックプリズム４１の３つの面に、それぞれＲ、Ｇ、Ｃの変調光が入射する。このとき、Ｇの変調光の光軸に対して、Ｒの変調光、Ｃの変調光は各々９０°ずれた状態である。Ｒの変調光は、Ｇの変調光の光軸に対して４５°に配設されたミラー面４１ａにより反射することで、Ｇの変調光と光軸が揃う。また、Ｃの変調光についても、ミラー面４１ｂにより反射することで、Ｇの変調光と光軸が揃う。こうして、Ｒ、Ｃ、Ｇの変調光が光軸を揃えるようにして、ＲＧＣの合成光が合成される。
【００４３】
第２ダイクロイックプリズム４２には、ＲＧＣの合成光とＢの変調光が入射する。このとき、Ｇの変調光の光軸に対して、Ｂの変調光は９０°ずれた状態である。Ｂの変調光は、Ｇの変調光の光軸に対して４５°に配設されたミラー面４２ａにより反射することで、ＲＧＣの合成光と光軸が揃う。こうして、Ｂの変調光はＲＧＣの合成光と光軸を揃えるようにして、ＲＧＣＢの合成光が合成される。
【００４４】
色合成光学系４０により合成されたＲＧＣＢの合成光は、投写レンズ５０によりプロジェクタ外部のスクリーンなどに投影されることでカラー画像が表示される。
【００４５】
このように、第１の実施形態に係るプロジェクタでは、光源装置１１からの光を、ダイクロイックミラー２１，２２，２３によりＲ，Ｇ，Ｃ，Ｂ光の４つの原色光に分離し、各原色光ごとにライトバルブ３０による光変調変換を施す。そして、Ｒ，Ｇ，Ｃの変調光を第１ダイクロイックプリズム４１により合成してから、さらにＢの変調光を第２ダイクロイックプリズム４２により合成することで、４原色を別途制御したカラー画像を表示する。
【００４６】
図４は、本実施形態のプロジェクタにより得られる色再現域の一例をｘｙ色度座標上に示した図である。ＲＧＢの３色を制御したときの色再現域がＣＧ3LCD、本実施形態のプロジェクタの色再現域がＣＧ4LCD、ＮＴＳＣ規格の色域ＣＧNTSCである。図４に示すように、３色制御時の色再現域ＣＧ3LCDは、ＮＴＳＣの色域ＣＧNTSCより小さく、特にシアンの色域が不足している。これに対して、４色制御時の色再現域ＣＧ4LCDは３色制御時の色再現域ＣＧ3LCDより広くなり、特に４原色目にシアンを加えたことによりシアン方向の色域が広がる。結果、３色制御時にはＮＴＳＣの色域に比べて特に不足していたシアン領域の色域を補うことができる。
【００４７】
また、色再現域が広くなったことにより、ホワイトバランス調整などの調整の自由度が向上する。図５は、３色制御時の色再現域ＣＧ3LCD及び４色制御時の色再現域ＣＧ4LCDをＬ*ｕ*ｖ*座標上で示した図である。例えば、図５に示すように、ホワイトバランス調整により明度軸方向にグレー軸を設定した場合、色再現域ＣＧ3LCDと色再現域ＣＧ4LCDとのグレー軸方向の差異分（ΔＬ）だけ、ホワイトバランス調整後の明度を高めることができる。
【００４８】
以下、本実施形態における効果を記載する。
【００４９】
（１）ＲＧＣＢの各色光を個別に変調制御したことにより、３色制御時に比べて色再現域がより広いプロジェクタを得ることができる。また、色再現域が広くなるため、色調整の自由度が向上し、ホワイトバランス調整後に再現可能な明るさが向上する。
【００５０】
（２）第２ダイクロイックプリズム４２によりＲＧＣ３色の合成光と４色目のＢの変調光とを合成したので、非特許文献１に示すようにＰＢＳプリズム及びＰＢＳプリズムの入射側に偏光変換素子を設ける必要がない。したがって、より低いコストで色再現域の広いプロジェクタを得ることができる。
【００５１】
（３）ローパスフィルタの特性を有するダイクロイックミラー２１，２２，２３により、光源装置１１からのＲＧＣＢ光を長波長側から順番にＲ光、Ｇ光、Ｃ光、Ｂ光に色分離した。バンドパスフィルタに比べてコストが低いローパスフィルタを用いることで、より低いコストで色分離することができる。
【００５２】
（４）長波長側から順に分離したＲ，Ｇ，Ｃ，Ｂ光のうち、長波長側３つの変調光（Ｒ光、Ｇ光、Ｃ光）を第１ダイクロイックプリズム４１で合成し、さらに未合成の変調光（Ｂ光）をハイパスフィルタの特性の第２ダイクロイックプリズム４２により合成するようにしたので、低コストで色合成を行うことができる。
【００５３】
（５）ＲＧＢに加えて４つ目の原色をシアンとしたことにより、ＮＴＳＣの色域に対して不足する色域を効果的に補うことができる。
【００５４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、ＲＧＢの３原色に加えて４つ目の原色としてイエロー（Ｙ）を用いるプロジェクタである。
【００５５】
図６に示すように、第２の実施形態に係るプロジェクタ１００は、照明光学系１０と、色分離光学系１２０と、ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｙ，３０Ｇ，３０Ｂと、色合成光学系１４０と、投影光学系としての投写レンズ５０とを備えている。なお、照明光学系１０及び投写レンズ５０については、第１の実施形態に係るプロジェクタ１と同様の構成になっている。
【００５６】
色分離光学系１２０のダイクロイックミラーは、Ｒ光を分離するダイクロイックミラー２６と、Ｙ（イエロー）光を分離するダイクロイックミラー２７と、Ｇ光とＢ光を分離するダイクロイックミラー２８とを光軸に沿って入射側から順番に並べ、各ミラーは光軸に対して４５°となるように配設されている。各ダイクロイックミラーの２６，２７，２８の特性は高圧水銀ランプが発光する光の分光特性に応じて、反射率５０％に対応する波長がダイクロイックミラー２６は６００ｎｍ〜６１０ｎｍ、ダイクロイックミラー２７は５６５ｎｍ〜５７５ｎｍ、ダイクロイックミラー２８は４８０ｎｍ〜５００ｎｍとなるローパスフィルタの特性に設定されている。これにより、色分離光学系１２０は、光源装置１１からの光をＲ光、Ｙ光、Ｇ光、Ｂ光に分離する。
【００５７】
そして、Ｙの変調光、Ｇの変調光、及びＢの変調光は合成光学系１４０の第１ダイクロイックプリズム１４１により合成し、さらに第２ダイクロイックプリズム１４２によりＲの変調光が合成される。
【００５８】
このようにすれば、ＲＧＢの３色に４つ目の原色としてＹ光を加えたことにより、イエローの色再現域を広げたプロジェクタを得ることができる。
【００５９】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、５つの原色（Ｒ光、Ｙ光、Ｇ光、Ｃ光、Ｂ光）を用いるプロジェクタである。
【００６０】
図７に示すように、第３の実施形態に係るプロジェクタ２００は、照明光学系１０と、色分離光学系２２０と、ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｙ，３０Ｇ，３０Ｃ，３０Ｂと、色合成光学系２４０と、投影光学系としての投写レンズ５０とを備えている。なお、照明光学系１０及び投写レンズ５０については、第１の実施形態に係るプロジェクタ１と同様の構成になっている。
【００６１】
色分離光学系２２０は、Ｒ光を反射するダイクロイックミラー２６、Ｙ光を反射するダイクロイックミラー２７、Ｇ光を反射するダイクロイックミラー２２及びＣ光を反射するダイクロイックミラー２３により、照明光学系１０からの光を５色の原色光に分離する。
【００６２】
色合成光学系２４０は、第１ダイクロイックプリズム２４１によりＹの変調光とＧの変調光とＣの変調光とを合成し、第２ダイクロイックプリズム２４２によりＹＧＣの合成光とＲの変調光及びＢの変調光とを合成する。
【００６３】
このようにすれば、５色の原色を変調制御することにより色再現域を広げたプロジェクタを得ることができる。
【００６４】
以上、本発明の第１乃至第３の実施形態について説明したが、本発明はこれに限られることなく、様々な形態とすることもできる。以下、本発明の変形例について説明する。
【００６５】
（変形例１）上記第１及び第２の実施形態では、光を長波長側から順に分離したが、短波長側から順に、Ｂ光、Ｃ光、Ｇ光、Ｒ光あるいはＢ光、Ｇ光、Ｙ光、Ｒ光の順に分離してもよい。
【００６６】
（変形例２）Ｒ光、Ｇ光、Ｃ光、Ｂ光の４原色に分離時に、第１ダイクロイックプリズム４１によりＧの変調光、Ｃの変調光、Ｂの変調光を合成してから、第２ダイクロイックプリズムによりＲの変調光を合成するようにしてもよい。また、Ｒ光、Ｙ光、Ｇ光、Ｂ光の４原色に分離時に、第１ダイクロイックプリズム４１によりＲの変調光、Ｙの変調光、Ｇの変調光を合成してから、第２ダイクロイックプリズム４２によりＢの変調光を合成するようにしてもよい。
【００６７】
（変形例３）ダイクロイックプリズムに替えてダイクロイックミラーにより合成するようにしてもよい。すなわち、第１ダイクロイックプリズム４１に替えて光軸に対して４５°にＸ状に配設した２つのダイクロイックミラーや、第２ダイクロイックプリズム４２に替えて光軸に対して４５°に配設されたダイクロイックミラーにより合成してもよい。
【００６８】
（変形例４）上記実施形態では、非特許文献１に記載の技術のように第１ダイクロイックプリズム４１の出射側に色選択型偏光変換素子を設ける必要がないので、第１ダイクロイックプリズム４１と第２ダイクロイックプリズム４２とを一体とした構成とすることができる。図８に示すように、第１ダイクロイックプリズム４１の合成光の出射面が、第２ダイクロイックプリズム４２の合成光の入射面に接合した構造とすれば、プリズム間の位置出し精度を容易に高めることができるのでより低いコストを実現できる。
【００６９】
（変形例５）本発明は前面投影するプロジェクタに限られることなく、リアプロジェクタに適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】第１の実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示した構成図。
【図２】色分離光学系の分光反射特性を示した図、（ａ）〜（ｃ）は各ダイクロイックミラーの分光反射特性を示した図。
【図３】合成光学系の分光反射特性を示した図、（ａ）〜（ｃ）は各ミラー面の分光反射特性を示した図。
【図４】３原色制御時及び４原色制御時の色再現域をｘｙ座標で示した図。
【図５】３原色制御時及び４原色制御時の色再現域をＬ*ｕ*ｖ*座標で示した図。
【図６】第２の実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示した構成図。
【図７】第３の実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示した構成図。
【図８】第４の変形例を説明する説明図。
【図９】従来のプロジェクタの概略構成を示した構成図。
【符号の説明】
【００７１】
１…プロジェクタ、１０…照明光学系、１１…光源装置、１２…第１レンズアレイ、１３…第２レンズアレイ、１４…偏光変換素子、１５…重畳レンズ、２０…色分離光学系、２１…第１色分離素子としてのダイクロイックミラー、２２…第２色分離素子としてのダイクロイックミラー，２３…第３色分離素子としてのダイクロイックミラー、２４…ミラー、２５…フィールドレンズ、３０…空間光変調素子としてのライトバルブ、４０…色合成光学系、４１…第１の色合成素子としての第１ダイクロイックプリズム、４１ａ…ミラー面、４１ｂ…ミラー面、４２…第２の色合成素子としての第２ダイクロイックプリズム、４２ａ…反射面としてのミラー面、４３…光路長調整用ガラス部材、５０…投写光学系としての投写レンズ、６０…第１のリレー光学系、７０…第２のリレー光学系、１００…第２の実施形態に係るプロジェクタ、ＣＧ3LCD…３原色表示時の色再現域、ＣＧ4LCD…４原色表示時の色再現域、ＣＧNTSC…ＮＴＳＣ規格の色域、λ１…第１の波長としての波長、λ２…第２の波長としての波長、λ３…第３の波長としての波長。
【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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