(57)【要約】【課題】２灯式の画像投射装置用光学系において、光源が少なくとも１つ消えたり、切れたりした場合でも明るい投射画像を投射することを可能にする。【解決手段】光源が少なくとも１つ消えた第２モードでは、調整手段を用いて、投射光学系の瞳面の光軸位置（Ｔ３）を中心として第１光源あるいは第２光源の内の一方の光源の像を形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１光源と第２光源から出て光反射部材で反射される光束により照射される画像表示素子の画像を投射光学系で投射する画像投射装置に用いられる画像投射装置用光学系において、
前記画像投射装置用光学系に含まれる光学素子を変位させる調整手段を有し、
前記投射光学系の瞳面の光軸位置から夫々外れた位置を中心として、前記光軸に対して対称的に前記第１光源および前記第２光源の像を形成する第１モードと、
前記投射光学系の瞳面の光軸位置を中心として前記第１光源あるいは前記第２光源の内の一方の光源の像を形成する第２モードと、を備え、
前記第２モードは、前記調整手段を用いて、前記投射光学系の瞳面の光軸位置を中心として前記第１光源あるいは前記第２光源の内の一方の光源の像を形成することを特徴とする画像投射装置用光学系。
【請求項２】
前記反射部材により反射された光束を平行化する平行化手段と、
前記平行化手段により平行化された光束を複数の光束に分割する光束分割素子と、
前記光束分割素子により分割された複数の分割光束を前記画像表示素子の上に重ね合わせるコンデンサーレンズを有し、
前記第２モードでは、
前記一方の光源を出射し、前記平行化手段を出射する光束の光束径の中心軸が、コンデンサーレンズの光軸に近づくように、前記画像投射装置用光学系に含まれる光学素子の位置を調整することを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置用光学系。
【請求項３】
第１の光軸を備え前記第１光源の１次像を形成する第１光学系と、
前記第１の光軸に設けられ前記第２光源の１次像を形成する第２光学系と、
前記第１光源および前記第２光源からの光を前記画像表示素子の側へ反射させる反射面を夫々備える光反射部材と、
第２の光軸を備え前記光反射部材で反射した光路内に前記第１光源および前記第２光源の２次像を夫々複数個形成する第３光学系と、
前記第１光源および前記第２光源の２次像からの光で前記画像表示素子を重畳照射すると共に、前記第１光源および前記第２光源の３次像を前記投射光学系の瞳面に形成する第４光学系と、
を有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像投射装置用光学系。
【請求項４】
前記調整手段は、前記第１モードと前記第２モードで光路内に設けられる前記光反射部材を前記第１モードにおける位置から前記第２モードにおける位置へ平行変位させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像投射装置用光学系。
【請求項５】
前記調整手段は、前記第１モードと前記第２モードで光路内に設けられる前記光反射部材を固定させた状態で、前記光反射部材より手前の光路に光源像位置を光軸と交差する方向にシフトさせる第１部材と前記光反射部材より奥側の光路に光源像位置を光軸と交差する方向にシフトさせる第２部材を少なくとも前記第２モードにおいて光路内に設けることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像投射装置用光学系。
【請求項６】
前記第１部材と前記第２部材を前記第１モードにおいてシフト機能を無効化した状態で光路内に設け、前記第２モードにおいてシフト機能を有効化した状態で光路内に設けることを特徴とする請求項５に記載の画像投射装置用光学系。
【請求項７】
前記第１部材と前記第２部材を前記第２モードにおいてシフト機能を有効化した状態で光路外より光路内に挿入することを特徴とする請求項５に記載の画像投射装置用光学系。
【請求項８】
前記調整手段は、前記第２モードにおいて前記第１部材と前記第２部材としての夫々平行平面板を光軸に垂直な状態から回転された状態で光路内に設けることを特徴とする請求項５に記載の画像投射装置用光学系。
【請求項９】
前記調整手段は、前記第２モードにおいて前記第１部材と前記第２部材としての一方を平行平面板として光軸に垂直な状態から回転された状態で光路内に設け、他方をレンズとして光軸に垂直方向に平行シフトした状態で光路内に設けることを特徴とする請求項５に記載の画像投射装置用光学系。
【請求項１０】
前記調整手段は、前記第２モードにおいて前記第１部材として前記一方の光源および背後の凹面鏡を光軸に垂直方向に平行シフトした状態で光路内に設け、前記第２部材として平行平面板を光軸に垂直状態から回転された状態で光路内に設ける、あるいはレンズを光軸に垂直方向に平行シフトした状態で光路内に設けることを特徴とする請求項５に記載の画像投射装置用光学系。
【請求項１１】
前記第１の光軸と前記第２の光軸とは直交することを特徴とする請求項３乃至１０のいずれか１項に記載の画像投射装置用光学系。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像投射装置用光学系から出射した光を色分解し、合成する色分解合成光学系を有することを特徴とする画像投射装置本体。
【請求項１３】
前記色分解合成光学系から出射した光を投射面に投射する投射光学系を有することを特徴とする請求項１２に記載の画像投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示素子の画像を投射光学系で投射する画像照射装置に用いられる画像投射装置用光学系および画像投射装置本体並びに画像投射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、比較的消費電力の小さい２つの光源を用いて長寿命化を図る２灯式光学系を備える画像投射装置が知られる（特許文献１）。特許文献１では、第１の光源と第２の光源から出て光反射部材で反射される光により照射される画像表示素子の画像を投射光学系で投射する画像投射装置に用いられる画像投射装置用光学系が開示される。特許文献１の図１４の（ｂ）に示されるように、投射光学系の瞳面の光軸位置から夫々外れた位置を中心として対称的に第１光源および第２光源の像を形成する。
【０００３】
特許文献１では、２つの光源を備え両光源からの光を光反射部材の光反射面近傍の集光位置に集束させ、集光した２つの光を光反射部材によって同方向に反射させ、発散光束をコリメーターレンズで平行化光束とする。そして、インテグレーター光学系に導き、形成された複数の光源像からの光で画像表示素子であるパネルを重畳照射する。照明されたパネルの画像は、投射光学系である投射レンズにより、スクリーンに投射される。
【０００４】
特許文献１では、光反射部材近傍に形成される集光スポットの光軸に対する偏心量ｄと、集光スポットの径Ｄを所定の比とすることで光損失を防ぐことが開示されている（図２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１７１９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、２灯式の従来技術において、光源が１つ消えたりして１灯で使用すると、暗くなるという課題があった。特に、特許文献１に開示された従来技術では、２灯式としての照明効率を高めるため、光反射部材である反射プリズムの頂点付近を突き抜けることで光束の一部が損失する。これを具体的に述べれば、以下の通りとなる。
【０００７】
即ち、投射レンズの瞳面に光軸を挟んで、一方側と他方側に局在した光源像が形成される場合には、投射レンズの口径蝕のためにスクリーン上で中心の照度に対して周辺の照度が低下する。そこで、投射レンズの瞳面での光源像が光軸にできるだけ対称とすることで効率的な照明を行うことができるが、そのために光反射部材である反射プリズムを所定位置に設ける。しかし、この反射プリズムの投射レンズ側の頂点付近を光が突き抜けてしまうため、２つの光源からの光束の一部が夫々損失してしまう。
【０００８】
また、投射レンズの瞳面で光軸位置から外れた位置に光源像が形成されることで、集光レンズで反射光束を合成した場合に充分に光束を合成できない。これにより、合成光束の光軸に対する平行度も低下してしまうため、光源が１つ消えたりした場合には明るさが非常に暗くなる。
【０００９】
本発明の目的は、光源が１つ消えたり、１つ切れたりした場合でもあまり暗くすることなく、画像投射することを可能にした画像投射装置用光学系を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係わる画像投射装置用光学系の代表的な構成は、第１光源と第２光源から出て光反射部材で反射される光束により照射される画像表示素子の画像を投射光学系で投射する画像投射装置に用いられる画像投射装置用光学系において、前記画像投射装置用光学系に含まれる光学素子を変位させる調整手段を有し、前記投射光学系の瞳面の光軸位置から夫々外れた位置を中心として、前記光軸に対して対称的に前記第１光源および前記第２光源の像を形成する第１モードと、前記投射光学系の瞳面の光軸位置を中心として前記第１光源あるいは前記第２光源の内の一方の光源の像を形成する第２モードと、を備え、前記第２モードは、前記調整手段を用いて、前記投射光学系の瞳面の光軸位置を中心として前記第１光源あるいは前記第２光源の内の一方の光源の像を形成することを特徴とする。
【００１１】
なお、上記画像投射装置用光学系から出射した光を色分解し、合成する色分解合成光学系を有する画像投射装置本体、あるいはこの画像投射装置本体に関し上記色分解合成光学系から出射した光を投射面に投射する投射光学系を有する画像投射装置も本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、２灯式の画像投射装置で光源が１つ消えたり、１つ切れたりした場合でも、あまり暗くすることなく、画像を投射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態における光学的作用を示す要部構成図である。
【図２】投射レンズ瞳面における光源像領域を示す図である。
【図３】第１の実施形態における２灯式の照明光学系の構成図である。
【図４】第１の実施形態で第２の光源が消灯した場合の照明光学系の構成図である。
【図５】第２の実施形態における２灯式の照明光学系の構成図である。
【図６】第２の実施形態で第２の光源が消灯した場合の照明光学系の構成図である。
【図７】第３の実施形態における２灯式の照明光学系の構成図である。
【図８】第３の実施形態で第２の光源が消灯した場合の照明光学系の構成図である。
【図９】第４の実施形態における２灯式の照明光学系の構成図である。
【図１０】第４の実施形態で第２の光源が消灯した場合の照明光学系の構成図である。
【図１１】第５の実施形態における画像投射装置の要部構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
《第１の実施形態》
（２灯式で両方の光源が点灯している第１モードの光学的作用）
図３は、本実施形態に係わる画像投射装置用光学系の構成図である。１１は第１光源、１２は第２光源、１３は集光光学系である凹面鏡としての第１の楕円リフレクター、１４は集光光学系である第２の楕円リフレクター、１５は光反射部材である反射プリズムである。反射プリズム１５は、第１光源および第２光源からの光を後述する画像表示素子側へ反射させる反射面を夫々備える。第１の楕円リフレクター１３は、第１の光軸を備え第１光源１１の１次像を形成する第１光学系を構成し、第２の楕円リフレクター１４は、前記第１の光軸に設けられ第２光源１２の１次像を形成する第２光学系を構成する。
【００１６】
反射プリズム１５で反射された光路内には、平行化手段である集光レンズ１６、光束分割手段である第１のフライアイレンズ１７（光束分割素子）、第２のフライアイレンズ１８、コンデンサーレンズ１９、画像表示素子としての液晶パネル２０が設けられる。また６０は投射レンズに代表される投射光学系で、画像表示素子としての液晶パネル２０をスクリーン７０上に投射する。
【００１７】
集光レンズ１６、第１のフライアイレンズ１７、第２のフライアイレンズ１８は、第２の光軸を備え反射プリズム１５で反射した光路内に第１光源１１および第２光源１２の２次像を夫々複数個形成する第３光学系を構成する。コンデンサーレンズ１９は、第１光源１１および第２光源１２の２次像からの光で液晶パネル２０（画像表示素子）を重畳照射すると共に、第１光源１１および第２光源１２の３次像を投射光学系６０の瞳面に形成する第４光学系を構成する。
【００１８】
２１は第１の光束シフト機構である回転機構を有する第１のガラス板（第１の光学素子）、２２は第１の光束シフト機構である回転機構を有する第２のガラス板（第２の光学素子）である。２３は第２の光束シフト機構である回転機構を有する第３のガラス板（第３の光学素子）を示す。ガラス板２１、２２、２３は平行平面板であって、光軸に垂直に設けられる場合はシフト機能が無効化され、光軸に垂直状態から回転された状態で光路内に設けられるとシフト機能が有効化される。
【００１９】
ガラス板２１は、光路内に設けられる光反射部材である反射プリズム１５を固定させた状態で、反射プリズム１５より手前の光路に設けられ、光源像位置を光軸と交差する方向にシフトさせる。またガラス板２３は、反射プリズム１５より奥側の光路に設けられ、光源像位置を光軸と交差する方向にシフトさせる。言い換えれば、ガラス板２１、２２は、それぞれ光源１１、１２と反射プリズム１５の間に配置される。ガラス板２３は、反射プリズム１５と第１のフライアイレンズ１７との間に配置される。
【００２０】
図３において、光源１１の１次像が、反射プリズム１５の液晶パネル２０側へ反射させる反射面近傍の位置（反射プリズム１５の頂点から僅かに下がった位置）に形成される。そして、光源１１の２次像は第２のフライアイレンズ１８近傍に複数個形成され、更に光源１１の３次像が投射光学系６０の瞳面に形成される。図３で光源１１から第２のフライアイレンズ１８に至る光路において、実線は光束の端部を示す一方、第２のフライアイレンズ１８から液晶パネル２０に至る光路において、破線は光束の主たる光線（光束の中央部）を示している。
【００２１】
２灯式で両方の光源が点灯している場合（第１モード）、第１のガラス板２１、第２のガラス板２２は夫々光軸Ｏ１、Ｏ２に垂直に配置されている。第２のフライアイレンズ近傍の瞳面では図１に示すように光源１１、１２による光源像領域が上下に対称的に形成される。スクリーン上での照度分布を均一にするためには、光源１１、１２による光源像が投射レンズの瞳面で光軸に対してできるだけ対称であることが好ましい。
【００２２】
（２灯式で一方の光源が消灯した場合の第２モード）
２灯式で一方の光源（例えば光源１２）が消灯した場合、第２のフライアイレンズ近傍の瞳面では図１に実線で示すように光源１１による光源像領域のみが上部に形成され、破線で示すように光源１２による光源像領域は形成されない。この場合、光源１１による光源像が一部ケラレた状態でスクリーンに投影されるため非効率である。また、光源像領域が投射光学系６０の瞳面で光軸に対して非対称となるので好ましくない。図２に示すように、第２のフライアイレンズ近傍の瞳面で光源像領域を分割光束の光軸位置Ｔ３に対称となるように光源像領域を光軸中心にシフトさせることが好ましい。
【００２３】
（第２モードにおける具体的構成と光学的作用）
第２光源１２が消灯した場合の具体的構成を図４に示す。第２光源１２が消灯した場合、第１のガラス板２１と第３のガラス板２３はｘ軸を中心に回転する。第２光源１２が消灯した場合の本実施形態の光学的作用について、以下説明する。第１光源１１から発光した光は、第１の楕円リフレクター１３で反射され、光束シフト機構である第１のガラス板２１で光束をシフトして反射プリズム１５に集光される。反射プリズム１５で反射した光は第３のガラス板２３で光束をシフトし、集光レンズ１６で平行化し、第１のフライアイレンズ１７で光束を分割する。分割光束を第２のフライアイレンズ１８近傍に集光し、コンデンサーレンズ１９で液晶パネル２０を重畳照射する。
【００２４】
従って、第１のガラス板２１で光束を反射プリズム１５の頂点から離す方向にシフトさせるため、反射プリズム１５の頂点付近でケラレていた光源像のケラレを減らすことが可能になる。また、第３のガラス板２３で光束をシフトさせることにより集光レンズ１６で光軸Ｏ２に対する平行度を高めることができるため、１灯式として使った場合の照明効率の改善を図ることができる。
【００２５】
本実施形態では、第２の光源１２が消灯した場合の実施形態を示したが、第１の光源１１が消灯した場合でも第１のガラス板２１の代わりに第２のガラス板２２を回転させ、第３のガラス板２３を回転させることにより同様の効果を得ることができる。
【００２６】
言い換えれば、集光レンズ１６を出射する光束の光束径の中心軸が、コンデンサーレンズ１９の光軸に近づくように、より好ましくは一致するように、画像投射装置用光学系に含まれる光学素子の位置を調整することで、効果を得ている。
【００２７】
《第２の実施形態》
以下、図５、図６を参照して、本発明の第２の実施形態による画像投射装置用光学系について説明する。図５は、第１のモードにおける、画像投射装置用光学系の図である。図６は、第２のモードにおける、画像投射装置用光学系の図である。第１の実施形態と異なる点は、第２のモードにおいて、合成光束の平行度を高めるために、第３のガラス板２３の代わりに、集光レンズ３３を光軸に垂直な方向に偏心させている点である。
【００２８】
３１は回転機構を有する第１のガラス板、３２は回転機構を有する第２のガラス板、３３は平行偏心機構を有する集光レンズである。第２光源１２が消灯した場合の実施形態を図６に示す。第２光源１２が消灯した場合、第１のガラス板２１はｘ軸を中心に回転し、集光レンズ３３はｙ方向に平行偏心する。
【００２９】
第２光源１２が消灯した場合の本実施形態の光学的作用について図６を用いて説明する。第１光源１１から発光した光は、第１の楕円リフレクター１３で反射され、光束シフト機構である第１のガラス板２１で光束をシフトして反射プリズム１５に集光される。反射プリズム１５で反射した光は第３のガラス板２３で光束をシフトし、集光レンズ１６で平行化し、第１のフライアイレンズ１７で光束を分割する。分割光束を第２のフライアイレンズ１８近傍に集光し、コンデンサーレンズ１９で液晶パネル２０を重畳照射する。
【００３０】
従って、集光レンズ３３を平行偏心（平行シフト）することで光軸Ｏ２に対する平行度を高めることが可能になり、１灯式として使った場合の照明効率の改善を図ることができる。本実施形態では、第２光源１２が消灯した場合の実施形態を示したが、第１光源１１が消灯した場合でも第１のガラス板３１の代わりに第２のガラス板３２を回転させ、集光レンズ３３を平行偏心させることにより同様の効果を得ることができる。
【００３１】
本実施形態では、調整手段が第２モードにおいて第１部材を平行平面板として光軸に垂直な状態から回転された状態で光路内に設け、第２部材をレンズとして光軸に垂直方向に平行シフトした状態で光路内に設けるとしたが、これに限定されるものではない。
第１部材を光源の背後に設けられる凹面鏡である楕円リフレクターとして光軸に垂直方向に平行シフトした状態で光路内に設け、他方の第２部材を平行平面板として光軸に垂直な状態から回転された状態で光路内に設けるようにしても良い。
【００３２】
《第３の実施形態》
以下、図７、図８を参照して、本発明の第３の実施形態による画像投射装置用光学系について説明する。４１、４２は第１のシフト機構である平行偏心可能な第１の光源、第２の光源である。４３は第１光源と共に平行偏心する第１の楕円リフレクター、４４は第２光源と共に平行偏心する第２の楕円リフレクター、４５は回転機構を有するガラス板である。
【００３３】
第２光源４２が消灯した場合の実施形態を図８に示す。第２光源４２が消灯した場合、第１光源４１は楕円リフレクター４３と共にｚ方向に平行偏心（平行シフト）して、ガラス板４５はｘ軸を中心に回転する。第２光源４２が消灯した場合の本実施形態の光学的作用について、以下説明する。ｚ方向に偏心した第１光源４１から発光した光は、背後に設けられる凹面鏡である第１の楕円リフレクター４３で反射され、反射プリズム１５に集光される。
【００３４】
反射プリズム１５で反射した光は第３のガラス板２３で光束をシフトし、集光レンズ１６で平行化し、第１のフライアイレンズ１７で光束を分割する。分割光束を第２のフライアイレンズ１８近傍に集光し、コンデンサーレンズ１９で液晶パネル２０を重畳照射する。
【００３５】
従って、第１光源４１を平行偏心することによって反射プリズム１５の頂点付近でのケラレを改善することが可能になる。また、ガラス板４５で光束をシフトさせることにより集光レンズ１６で光軸Ｏ２に対する平行度を高めることができるため、１灯式として使った場合の照明効率の改善を図ることができる。
【００３６】
本実施形態では、第２光源４２が消灯した場合の実施形態を示したが、第１光源４１が消灯した場合でも第２光源４２を平行偏心させ、ガラス板４５を回転させることにより同様の効果を得ることができる。
【００３７】
本実施形態では、ガラス板４５を回転させる実施形態を示したが、ガラス板４５の変わりに第２の実施形態の集光レンズ３３を平行偏心させる方法でも同様の効果を得ることができる。また、ガラス板４５の回転と第２の実施形態の集光レンズ３３の平行偏心を組み合わせても同様の効果を得ることができる。
【００３８】
《第４の実施形態》
以下、図９、図１０を参照して、本発明の第４の実施形態による画像投射装置用光学系について説明する。５１はｙｚ面内を平行偏心可能な平行偏心機構を有する反射プリズムである。第２光源１２が消灯した場合の実施形態を図１０に示す。第２光源４２が消灯した場合、調整手段が、反射プリズム５１を光軸０１と光軸Ｏ２の交点が反射プリズムの反射面と一致するように平行変位させて、反射プリズム５１で反射する光束がケラレないようにｚ方向に移動させる。
【００３９】
第２光源１２が消灯した場合の本実施形態の光学的作用について図１０を用いて説明する。第１光源１１から発光した光は、第１の楕円リフレクター１３で反射され、反射プリズム５１に集光される。反射プリズム５１で反射した光は集光レンズ１６で平行化し、第１のフライアイレンズ１７で光束を分割する。分割光束を第２のフライアイレンズ１８近傍に集光し、コンデンサーレンズ１９で液晶パネル２０を重畳照射する。
【００４０】
従って、反射プリズム５１を平行偏心させることで反射プリズム１５の頂点付近でケラレていた光源像のケラレを減らすことが可能になる。また、光軸Ｏ２に対する平行度を高めることができるため、１灯式として使った場合の照明効率の改善を図ることができる。本実施形態では、第２の光源１２が消灯した場合の実施形態を示したが、第１の光源１１が消灯した場合でも同様の効果を得ることができる。
【００４１】
（変形例）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、シフト部材を第１モードでシフト機能を無効化した状態で光路内に設けておき、第２モードでシフト部材をシフト機能を有効化した状態とするように光路内で変位させることを述べたが、これに限られない。第１モードでは光路内に無かったシフト部材を、第２モードで光路外より光路内に挿入させるようにしても良い。
【００４２】
また、２灯式の２つの光源に関し、光反射部材を挟んで両側に設けることを述べたが、特許文献１の図１４（ａ）に示されるように光反射部材の片側に並べて設けても良い。
【００４３】
また、第１の光軸と第２の光軸は直交するものとして説明したが、９０度以外の角度であっても良く、光反射部材の反射面が角度の半分の角度方向に設定されれば良い。
なお、以上２灯式について述べたが、３灯式以上の多灯式において、それに用いられる２灯について本発明を適用する構成であっても良い。
【００４４】
また、第１の実施形態から第４の実施形態においては、調整手段が、第１、第２光源と反射プリズムとの間にそれぞれ配置される形態について説明したが、これに限られず、いずれか一方の光路中にのみ配置される形態であってもよい。
【００４５】
《第５の実施形態》
図１１に第５の実施形態である画像投射装置の概略構成図を示す。画像投射装置用光学系５００には、第１乃至第４の実施形態、あるいは変形例で説明した光学系を用いる。画像投射装置用光学系５００を出射した光は、ダイクロイックミラー５２によって、青と赤の波長帯域の光（以下、Ｂ光、Ｒ光）は反射される。緑の波長帯域の光（以下、Ｇ光）はダイクロイックミラー５２を透過する。
【００４６】
ダイクロイックミラー５２を透過したＧ光は、λ／２板を通過し、その偏光方向が９０度変換される。そして、偏光ビームスプリッター５５により反射され、緑用の反射型の画像表示素子５６Ｇに入射する。反射型の画像表示素子５６Ｇで、その偏光状態が変えられた画像光は、偏光ビームスプリッター５５を透過して、合成プリズム５８を反射して、投射レンズ５９へ入射する。
【００４７】
ダイクロイックミラー５２を反射したＢ光、Ｒ光のうち、波長選択性位相差板５４において、Ｒ光はその偏光方向が９０度回転され、偏光ビームスプリッター５５を反射して、Ｒ用の画像表示素子５６Ｒへと入射する。波長選択性位相差板５４はＲ光の偏光方向を９０度変換し、Ｂ光の偏光方向は変換しない特性を示す。一方、偏光方向が変換されなかったＢ光は、偏光ビームスプリッター５５を透過して、青用の画像表示素子５６Ｂへ入射する。
【００４８】
入射後、その偏光状態が変えられたＲ光とＢ光の画像光は、偏光ビームスプリッター５５をそれぞれ透過、反射して青用の偏光板５７と通過し、合成プリズム５８へと入射し、投射レンズ５９へと導かれる。青用の偏光板５７は、Ｓ偏光のみを透過し、Ｒ光は偏光方向に関係なく透過する。合成プリズム５８は、Ｂ光、Ｇ光ではダイクロイックミラー、Ｒの色光ではＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する偏光ビームスプリッターの特性をもつプリズムである。
【００４９】
以上、ダイクロイックミラー５２から合成プリズム５８により、色分解合成光学系が構成される。投射レンズ５９は、色分解合成光学系により合成された光を投射面に投射する。
【００５０】
図１１で、５２０は画像投射装置本体、５４０は画像投射装置である。本明細書において、画像投射装置本体とは、投射レンズを除いた部分を指し、画像投射装置とは投射レンズを含む部分を指す。尚、以上、反射型の画像表示素子を用いた画像投射装置を例に説明をしたが、これに限らず、透過型の画像表示素子を用いた画像投射装置の光学系に本発明を適用しても、上記効果を得ることができる。
【００５１】
以上のように、第１乃至第５の実施形態あるいは変形例の光学系を用いた本実施形態の画像投射装置によれば、光源が切れたりした場合においても、明るさの低下を抑えた画像を投射することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１１・・第１の光源、１２・・第２の光源、１３・・第１の楕円リフレクター、１４・・第２の楕円リフレクター、１５・・反射プリズム（光反射部材）、１６・・集光レンズ、
１７・・第１のフライアイレンズ、１８・・第２のフライアイレンズ、１９・・コンデンサーレンズ、２０・・液晶パネル、２１、２２、２３・・回転機構を有するガラス板（シフト部材）
【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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【図１０】
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【図１１】
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