(57)【要約】【課題】  光学系の大型化を回避しつつ部品点数を低減したプロジェクタを提供すること。【解決手段】  第１及び第２レンズ５１，５２によって、リレー光学系５０を組み込んだ第３光路ＯＰ３を必要な長さに設定しやすくなり、かつ、液晶パネル６１ｂ，６１ｇの画像形成領域に相当する照明面が液晶パネル６１ｒの画像形成領域に効率良く投影される。この際、第１レンズ５１と第２レンズ５２とは、同一形状であるが向きが反対であるので、収差等に関してあたかも別のレンズであるかのように第３光路ＯＰ３上に組み込むことができる。これにより、リレー光学系５０の収差を調整することができ、液晶パネル６１ｒの画像形成領域を良好な均一性で照明することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源からの光を複数の色光に分離する色分離光学系と、
前記複数の色光を画像情報に応じてそれぞれ変調する複数の光変調装置と、
前記複数の色光のうち所定の色光の光路上において、前記色分離光学系と前記光変調装置との間に、光路に沿って第１レンズと第２レンズとを有するリレー光学系とを備え、
前記第１レンズの光入射面の曲率と、前記第１レンズの光射出面の曲率とが異なり、
前記第１レンズの光入射面の曲率と、前記第２レンズの光射出面の曲率とが同一であり、前記第１レンズの光射出面の曲率と、前記第２レンズの光入射面の曲率とが同一であるプロジェクタ。
【請求項２】
前記リレー光学系は、前記所定の色光の光路上において、前記複数の光変調装置のうち前記所定の色光を除いた他の色光用の光変調装置に相当する位置に一旦形成された照明光の像を、前記所定の色光用の光変調装置上又はその近傍に投影する請求項１記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記第１及び第２レンズは、正のパワーをそれぞれ有する請求項２記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記複数の光変調装置の前段にそれぞれ近接して配置され、各色光の収束又は発散状態を調節する各色用のレンズをさらに備える請求項１から請求項３のいずれか一項記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記複数の光変調装置で変調された各色の変調光を合成する光合成光学系と、前記光合成光学系によって合成された像光を投射する投射光学系とをさらに備える請求項１から請求項４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、液晶パネル等の光変調装置を用いてカラー画像を投射す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に組み込まれる液晶パネル用の照明装置として、白色光源からの光源光を３色に分解し、そのうち青色の照明光路上に２つのレンズからなるリレー光学系を配置して、この青色の照明光路を残りの赤色及び緑色の照明光路よりも長くしたことを補償するものが存在する（特許文献１参照）。
【特許文献１】特２０００−２４１９２７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、リレー光学系を２つのレンズで構成した場合、通常２つの異なる光学特性のレンズを準備して組み込む必要があり、部品点数の増加により部品管理が複雑化し、プロジェクタの製造コストが増大する。
【０００４】
ここで、リレー光学系の構成要素である２つのレンズを同一製品とすることも考えられるが、２つのレンズを単純に同一製品とした場合、液晶パネル上に照明領域を効率良く結像するためには、リレー光学系を設けた光路を必要以上に長くせざるを得なくなり、プロジェクタの光学系が大きくなってしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、光学系の大型化を回避しつつ部品点数を低減した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、本発明に係るプロジェクタは、（ａ）光源と、（ｂ）光源からの光を複数の色光に分離する色分離光学系と、（ｃ）複数の色光を画像情報に応じてそれぞれ変調する複数の光変調装置と、（ｄ）複数の色光のうち所定の色光の光路上において、色分離光学系と光変調装置との間に、光路に沿って第１レンズと第２レンズとを有するリレー光学系とを備え、（ｅ）第１レンズの光入射面の曲率と、第１レンズの光射出面の曲率とが異なり、（ｆ）第１レンズの光入射面の曲率と、第２レンズの光射出面の曲率とが同一であり、第１レンズの光射出面の曲率と、第２レンズの光入射面の曲率とが同一である。
【０００７】
上記プロジェクタでは、第１レンズの入射出面が非対称であるとともに、第１レンズの光入射面の曲率と第２レンズの光射出面の曲率とが同一であり、第１レンズの光射出面の曲率と第２レンズの光入射面の曲率とが同一である。つまり、第２レンズは、第１レンズと同一形状で光路に沿った向きが反対となっている。これにより、第１レンズと第２レンズとをバックフォーカスや収差等に関してあたかも別のレンズであるかのように所定の色光の光路上に組み込むことができるので、リレー光学系を特に大きくすることなく、所定の色光用の光変調装置の被照明領域を効率良く照明できる。この際、第１レンズと第２レンズとを共通の部品としているので、部品点数を減少させ部品管理を簡単化することができ、プロジェクタの製造コストを低減することができる。
【０００８】
本発明の具体的な観点又は態様では、上記プロジェクタにおいて、リレー光学系が、所定の色光の光路上において、複数の光変調装置のうち所定の色光を除いた他の色光用の光変調装置に相当する位置（照明面）に一旦形成された照明光の像を、所定の色光用の光変調装置上又はその近傍に投影する。この場合、所定の色光に関して光源から光変調装置までの光路の長さが他の色光に関して光源から光変調装置までの光路の長さよりも長くなっているが、その差をリレー光学系によって埋め合わせることができ、各色の光変調装置の被照明領域を略同等に照明することができる。
【０００９】
本発明の別の態様では、第１及び第２レンズが正のパワーをそれぞれ有する。この場合、所定の色光の光路上に一旦形成された照明光の像を、省スペースで、所定の色光用の光変調装置上又はその近傍に再投影することができる。
【００１０】
本発明のさらに別の態様では、複数の光変調装置の前段にそれぞれ近接して配置され、各色光の収束又は発散状態を調節する各色用のレンズすなわちフィールドレンズをさらに備える。この場合、各色の光変調装置の被照明領域を各色の光変調装置の視角特性等に適合させて照明することができる。なお、所定の色光用の光路に配置されるフィールドレンズは、リレー光学系の一部を構成すると考えることができる。
【００１１】
本発明のさらに別の態様では、複数の光変調装置で変調された各色の変調光を合成する光合成光学系と、光合成光学系によって合成された像光を投射する投射光学系とをさらに備える。この場合、各色の光変調装置で形成され光合成光学系で合成された像光を投射光学系によってカラー画像としてスクリーン上に投影することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の一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、色分離装置４０、光変調部６０、クロスダイクロイックプリズム７０、及び投射光学系８０を備えて構成される。
【００１３】
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及び色分離装置４０を介して光変調部６０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を経て平行化され、前方側すなわち均一照明光学系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る。放物面の凹面鏡を用いた場合、凹面鏡２２の後段に凹レンズ２３等を設けなくとも、光源ランプユニット２０から平行光束を射出させることが可能となる。
【００１４】
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、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。
【００１５】
第１レンズアレイ３１は、光源ランプ２１から射出された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、後述する光変調部６０を構成する液晶パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒの画像形成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液晶パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒの画像形成領域の形状と対応している必要はない。
【００１６】
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曲折され、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、光変調部６０で利用する光源光の利用率を向上させることができる。
【００１７】
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液晶パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒの画像形成領域上に重畳させて入射させる重畳光学素子である。このコンデンサレンズ３５から射出された光束は、均一化されつつ次段の色分離装置４０に射出される。つまり、両レンズアレイ３１，３２とコンデンサレンズ３５とを経た照明光は、以下に詳述する色分離装置４０を経て、光変調部６０すなわち各色の液晶パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒの画像形成領域を均一に重畳照明する。
【００１８】
色分離装置４０は、第１及び第２ダイクロイックミラー４１ａ，４１ｂ、反射ミラー４２ａ，４２ｂ，４２ｃ、フィールドレンズ４３ｒ，４３ｂ，４３ｇ、及びリレー光学系５０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４１ａ，４１ｂ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。各ダイクロイックミラー４１ａ，４１ｂは、透明基板上に、所定の波長領域の光束を反射し他の波長領域の光束を透過する波長選択作用を有する誘電体多層膜を形成することによって得た光学素子であり、システム光軸ＯＡに対してともに傾斜した状態で配置される。第１ダイクロイックミラー４１ａは、赤・青・緑（Ｒ・Ｇ・Ｂ）の３色のうち青色光ＬＢを反射し、緑色光ＬＧと赤色光ＬＲとを透過させる。また、第２ダイクロイックミラー４１ｂは、入射した緑色光ＬＧ及び赤色光ＬＲのうち緑色光ＬＧを反射し赤色光ＬＲを透過させる。
【００１９】
この色分離装置４０において、光源ランプユニット２０から均一照明光学系３０を経て入射した照明光は、まず第１ダイクロイックミラー４１ａに入射する。第１ダイクロイックミラー４１ａで反射された青色光ＬＢは、第１光路ＯＰ１に導かれ、反射ミラー４２ａを経て最終段のフィールドレンズ４３ｂに入射する。また、第１ダイクロイックミラー４１ａを透過して第２ダイクロイックミラー４１ｂで反射された緑色光ＬＧは、第２光路ＯＰ２に導かれ最終段のフィールドレンズ４３ｇに入射する。さらに、第２ダイクロイックミラー４１ｂを通過した赤色光ＬＲは、第３光路ＯＰ３に導かれ、反射ミラー４２ｂ，４２ｃやリレー光学系５０を経て最終段のフィールドレンズ４３ｒに入射する。なお、色分離装置４０の射出側に設けられた各フィールドレンズ４３ｒ，４３ｂ，４３ｇは、第２レンズアレイ３２から射出され光変調部６０に入射する各部分光束が、システム光軸ＯＡに対して適当な収束度で収束するように設けられている。つまり、各フィールドレンズ４３ｒ，４３ｂ，４３ｇは、各色光ＬＢ，ＬＧ，ＬＢが各色の液晶パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒに入射する際の収束又は発散状態をそれぞれ調節する。
【００２０】
リレー光学系５０は、図面からも明らかなように、光源ランプユニット２０から各色の液晶パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒまでの各光路ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３のうち距離が最も長くなっている赤色用の第３光路ＯＰ３上に配置されている。リレー光学系５０は、光路に沿って第１レンズ５１と第２レンズ５２とを有しており、入射側の第１のレンズ５１の直前に形成された像を、次段の第２のレンズ５２を介して、ほぼそのまま射出側のフィールドレンズ４３ｒ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。ここで、第１レンズ５１と第２レンズ５２とは、共通の部品となっている。これらのレンズ５１，５２は、同一の形状を有しているが、第３光路ＯＰ３に沿った向きが互いに反対方向となるように配置されている。より詳細に説明すると、第１レンズ５１は、正のパワーを有する両凸レンズであるが、光軸に垂直な方向からみた場合両凸面が非対称なレンズであり、光入射面５１ａと光射出面５１ｂと両曲率が大きく異なっている。図示の例では、光入射面５１ａの曲率の方が光射出面５１ｂの曲率よりも所定量だけ大きくなっている。そして、第１レンズ５１の光入射面５１ａと、第２レンズ５２の光射出面５２ｂとは同一の曲率を有しており、第１レンズ５１の光射出面５１ｂと、第２レンズ５２の光入射面５２ａとも同一の曲率を有している。このように、入射側と射出側とが非対称な同一のレンズ５１，５２を互いに反対向きに配置することにより、両レンズ５１，５２を、バックフォーカスや収差等に関してあたかも別のレンズであるかのように第３光路ＯＰ３上に組み込むことができる。
【００２１】
図２は、リレー光学系５０の役割を説明する展開図である。ここでは、説明のため、ダイクロイックミラー４１ａ，４１ｂや反射ミラー４２ｂ，４２ｃを省略している。均一照明光学系３０によって形成された点光源（具体的には、第１レンズアレイ３１によって第２レンズアレイ３２の位置又はその近傍に形成される集光点）を射出した赤色光ＬＲは、コンデンサレンズ３５を経て、第１レンズ５１に入射する。この際、赤色光ＬＲは、図示を省略するダイクロイックミラー４１ａ，４１ｂを通過することによって他の色光から分岐されている。第１レンズ５１に入射して収束を開始した赤色光ＬＲは、第２レンズ５２を通過するとともに一旦集光後発散し、フィールドレンズ４３ｒを通過して略平行光束として射出された後、液晶パネル６１ｒを均一な状態で照明する。なお、各点光源からシステム光軸ＯＡに平行に射出される照明光の光線については、記号ＬＲ’で示してある。コンデンサレンズ３５の後段において、光線ＬＲ’が最初に集光される点の近傍には、他の色用の液晶パネル６１ｂ，６１ｇの画像形成領域に相当する照明面ＭＳが配置される。つまり、第１及び第２レンズ５１，５２からなるリレー光学系５０等によって、照明面ＭＳが液晶パネル６１ｒの画像形成領域に略等倍で投影される。
【００２２】
図３は、第１及び第２レンズ５１，５２の機能の違いを説明する概念図である。図３（ａ）は、第１レンズ５１の側方断面図であり、図３（ｂ）は、第２レンズ５２の側方断面図である。両レンズ５１，５２の形状的位置を基準とした場合、すなわち両レンズ５１，５２の後端ＢＥを一致させた場合、第１レンズ５１の入射側の第１主面ＰＰ１１は、第２レンズ５２の入射側の第１主面ＰＰ２１よりも前方（紙面左側）に位置し、第１レンズ５１の射出側の第２主面ＰＰ１２も、第２レンズ５２の射出側の第２主面ＰＰ２２よりも前方（紙面左側）に位置する。つまり、両レンズ５１，５２は、同一の形状を有するが、図１に示す第３光路ＯＰ３に配置した場合において、配置箇所（例えば第２ダイクロイックミラー４１ｂと反射ミラー４２ｂとの間や、反射ミラー４２ｂと反射ミラー４２ｃとの間におけるいずれかの位置）が同一であっても、バックフォーカスが異なっており集光に関する効果が異なることが分かる。また、入射側と射出側とが非対称な同一のレンズ５１，５２を互いに反対向きになるように維持しながらそれぞれのレンズ５１，５２の入射側と射出側とを反転させると、レンズ５１の主面とレンズ５２の主面との相対位置を大幅に変化させることが可能となり、リレー光学系５０前後に配置される光学部品の特性にあわせて光学特性を調整しやすくなる。結果的に、同一のレンズ５１，５２でリレー光学系５０を構成するにも拘わらず、リレー光学系５０を組み込んだ第３光路ＯＰ３を必要な長さに設定しやすくなり、かつ、液晶パネル６１ｂ，６１ｇの画像形成領域に相当する照明面ＭＳ（図２参照）が液晶パネル６１ｒの画像形成領域に効率良く投影される。この際、第１レンズ５１と第２レンズ５２とは、同一形状であるが向きが反対であるので、収差等に関してあたかも別のレンズであるかのように第３光路ＯＰ３上に組み込むことができる。これにより、リレー光学系５０の収差を補正・調整することができ、液晶パネル６１ｒの画像形成領域を高精度で照明することができる。
【００２３】
図１に戻って、光変調部６０は、３色の照明光ＬＢ，ＬＧ，ＬＲがそれぞれ入射する３つの液晶パネル（液晶表示パネル）６１ｂ，６１ｇ，６１ｒと、各液晶パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒを挟むように配置される３組の偏光フィルタ６２ｂ，６２ｇ，６２ｒとを備える。ここで、例えば青色光ＬＢ用の液晶パネル６１ｂと、これを挟む一対の偏光フィルタ６２ｂ，６２ｂとは、照明光を２次元的に輝度変調するための液晶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６１ｇと、対応する偏光フィルタ６２ｇ，６２ｇも、液晶ライトバルブを構成し、赤色光ＬＲ用の液晶パネル６１ｒと、偏光フィルタ６２ｒ，６２ｒも、液晶ライトバルブを構成する。各液晶パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒ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り、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。
【００２４】
この光変調部６０において、第１光路ＯＰ１に導かれた青色光ＬＢは、フィールドレンズ４３ｂを介して液晶パネル６１ｂの画像形成領域に入射する。第２光路ＯＰ２に導かれた緑色光ＬＧは、フィールドレンズ４３ｇを介して液晶パネル６１ｇの画像形成領域に入射する。第３光路ＯＰ３に導かれた赤色光ＬＲは、第１及び第２レンズ５１，５２からなるリレー光学系５０及びフィールドレンズ４３ｒを介して液晶パネル６１ｒの画像形成領域に入射する。各液晶パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒは、入射した照明光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る。各液晶パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒにそれぞれ入射した各色光ＬＢ，ＬＧ，ＬＲは、各液晶パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒに画像情報に応じて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６２ｂ，６２ｇ，６２ｒによって、各液晶パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒに入射する照明光の偏光方向が調整されるとともに、各液晶パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒ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。
【００２５】
クロスダイクロイックプリズム７０は、射出側偏光板から射出された各色光毎に変調された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７０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７１，７２が形成されている。一方の第１誘電体多層膜７１は青色光を反射し、他方の第２誘電体多層膜７２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７０は、液晶パネル６１ｂからの青色光ＬＢを第１誘電体多層膜７１で反射して進行方向右側に射出させ、液晶パネル６１ｒからの赤色光ＬＲを第２誘電体多層膜７２で反射して進行方向左側に射出させ、液晶パネル６１ｇからの緑色光ＬＧを両誘電体多層膜７１，７２を介して直進・射出させる。
【００２６】
このようにクロスダイクロイックプリズム７０で合成された像光は、拡大投影レンズとしての投射光学系８０を経て、適当な拡大率でスクリーン（不図示）にカラー画像として投射される。
【００２７】
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。
【００２８】
すなわち、上記実施形態では、第１レンズ５１において光入射面５１ａの曲率が光射出面５１ｂの曲率よりも大きくなっているが、光射出面５１ｂの曲率が光入射面５１ａの曲率よりも大きくなるようにしてもよい。この場合、第２レンズ５２については、光入射面５２ａの曲率が光射出面５２ｂの曲率よりも大きくなる。
【００２９】
また、上記実施形態では、第１レンズ５１と第２レンズ５２とを同一のレンズとしているが、第１レンズ５１とフィールドレンズ４３ｂとを同一製品のレンズとして第２レンズ５２を別製品としたり、第２レンズ５２とフィールドレンズ４３ｂとを同一製品のレンズとして第１レンズ５１を別製品とすることもできる。この場合、第１レンズ５１と第２レンズ５２とフィールドレンズ４３ｂとをあわせてリレー光学系５０と考える。
【００３０】
また、上記実施形態では、赤色の液晶パネル６１ｇを比較的長い第３光路ＯＰ３に導くとともに当該第３光路ＯＰ３にリレー光学系５０を配置しているが、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。この場合、青色光や緑色光がリレー光学系５０によって対応する液晶パネルに伝達されることになる。
【００３１】
さらに、図１の色分離装置４０とは異なる構造の色分離装置に上記実施形態のようなリレー光学系５０を複数配置することもできる。すなわち、光源ランプユニット２０及び均一照明光学系３０から射出された照明光を例えばクロスダイクロイックミラーで３つの光路に一度に分岐し、ダイクロイックミラーで反射されて折り曲げられる結果として相対的に長くなる２光路にリレー光学系をそれぞれ配置するとともに、両リレー光学系を経た光束をクロスダイクロイックプリズム７０に内蔵された一対の両誘電体多層膜７１，７２によって反射される光路に導くことも可能である。この場合も、各リレー光学系を図２に示すリレー光学系５０すなわち第１及び第２レンズ５１，５２と同様のもので構成することができるので、各色について被照明領域を効率良く照明できるだけでなく、部品の共通化によって部品点数を減少させ部品管理等を簡単化することができ、プロジェクタの製造コストを低減することができる。
【００３２】
また、上記実施形態では、３色の液晶パネルを合成する場合について説明したが、４色（例えば、赤色、青色、緑色、及び黄色）の液晶パネルを合成する場合も同様である。この場合も、いずれか１又は２以上の色光の光路上に図２等に例示するリレー光学系５０を配置することができる。
【００３３】
また、上記実施形態では、光源ランプユニット２０からの光を複数の部分光束に分割するため、２つのレンズアレイ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。さらに、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。
【００３４】
また、上記プロジェクタ１０において、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。
【００３５】
また、上記実施形態では、透過型のプロジェクタに本発明を適用した場合の例について説明したが、本発明は、反射型プロジェクタにも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、液晶パネル等を含むライトバルブが光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、ライトバルブが光を反射するタイプであることを意味している。反射型プロジェクタの場合、ライトバルブは液晶パネルのみによって構成することが可能であり、一対の偏光板は不要である。
【００３６】
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に示すプロジェクタ１０の構成は、いずれにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図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】リレー光学系の役割を説明する図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、第１及び第２レンズの機能の違いを説明する概念図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０…プロジェクタ、  ２０…光源ランプユニット、  ２１…光源ランプ、  ２２…凹面鏡、  ３０…均一照明光学系、  ３１…第１レンズアレイ、  ３２…第２レンズアレイ、  ３４…偏光変換部材、  ３５…コンデンサレンズ、  ４０…色分離装置、  ４１ａ…第１ダイクロイックミラー、  ４１ｂ…第２ダイクロイックミラー、  ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ…反射ミラー、  ４３ｒ，４３ｂ，４３ｇ…フィールドレンズ、  ５０…リレー光学系、  ５１…第１レンズ、  ５１ａ…光入射面、  ５１ｂ…光射出面、  ５２…第２レンズ、  ５２ａ…光入射面、  ５２ｂ…光射出面、  ６０…光変調部、  ６１ｂ，６１ｇ，６１ｒ…液晶パネル、  ６１ｇ…液晶パネル、  ６１ｒ…液晶パネル、  ７０…クロスダイクロイックプリズム、  ７１，７２…誘電体多層膜、  ８０…投射光学系、  ＬＢ，ＬＧ，ＬＲ…各色光、  ＯＡ…システム光軸、  ＯＰ１…第１光路、  ＯＰ２…第２光路、  ＯＰ３…第３光路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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