(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像信号に基づいて、赤色、緑色、青色の各画像をフィールドシーケンシャルに生成し、スクリーン上にカラー画像を表示する画像投写装置であって、
前記入力画像信号を受信し、前記入力画像信号に対して画像処理を施した補正画像信号を生成する画像処理装置と、
光源を含む照明装置と、
２次元的に所定の画素ピッチで配列された固定画素を有し、前記照明装置からの光を受けて、前記補正画像信号に基づいて画像光を形成するライトバルブと、
前記画像光をスクリーン上に拡大投影する投写光学系と
を備え、
前記光源は、青色および緑色の波長帯において輝線スペクトルを有するとともに、赤色の波長帯において連続スペクトルを有し、
前記画像処理装置は、赤色および青色の画像を形成する各固定画素の画素表示位置情報を、予め、前記投写光学系の緑色に対する赤色および青色の倍率色収差による画像表示位置の位置ずれをそれぞれ打ち消す方向に、それぞれの位置ずれ量に相当する量だけ、色ごとに補正した補正画像信号を生成し、
前記投写光学系は、緑色に対する赤色の中心波長の倍率色収差の最大値および緑色に対する青色の倍率色収差の最大値の少なくとも一方が、前記ライトバルブの画素ピッチより大きく、なお且つ、赤色の最短波長に対する赤色の最長波長の倍率色収差の最大値が、前記ライトバルブの画素ピッチ以下となるよう構成されている
ことを特徴とする画像投写装置。
【請求項２】
前記画像処理装置は、緑色の画像を形成する各固定画素の画素表示位置情報を、前記投写光学系の歪曲収差による画像表示位置の位置ずれを打ち消す方向に、当該位置ずれ量に相当する分だけ補正した補正画像信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の画像投写装置。
【請求項３】
緑色に対する青色の倍率色収差の最大値を前記ライトバルブの画素ピッチより大きくし、
緑色に対する赤色の中心波長の倍率色収差の最大値を前記ライトバルブの画素ピッチより大きくした
ことを特徴とする請求項１又は２記載の画像投写装置。
【請求項４】
緑色に対する青色の倍率色収差の最大値を前記ライトバルブの画素ピッチ以下とし、
緑色に対する赤色の中心波長の倍率色収差の最大値を前記ライトバルブの画素ピッチより大きくした
ことを特徴とする請求項１又は２記載の画像投写装置。
【請求項５】
緑色に対する青色の倍率色収差の最大値を前記ライトバルブの画素ピッチより大きくし、
緑色に対する赤色の中心波長の倍率色収差の最大値を前記ライトバルブの画素ピッチ以下とした
ことを特徴とする請求項１又は２記載の画像投写装置。
【請求項６】
前記投写光学系は、拡大側から順に、負のパワーを有する第１群と、正のパワーを有する第２群と、正のパワーを有する第３群とを有することを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の画像投写装置。
【請求項７】
前記投写光学系の全系の焦点距離ｆと、前記第１群の焦点距離ｆ１と、前記第２群の焦点距離ｆ２と、前記第３群の焦点距離ｆ３との間に、
−２．５＜ｆ１／ｆ＜−１．８
１０＜ｆ２／ｆ＜１２
５．５＜ｆ３／ｆ＜６．０
の関係が成立することを特徴とする請求項６に記載の画像投写装置。
【請求項８】
前記第１群は、その最も拡大側に、非球面形状からなるレンズを有することを特徴とする請求項６又は７に記載の画像投写装置。
【請求項９】
前記第３群は、正レンズと負レンズとからなる少なくとも一組の接合レンズを有することを特徴とする請求項６から８までのいずれか１項に記載の画像投写装置。
【請求項１０】
前記第３群は、ｄ線に対するアッベ数νｄが、
６０＜νｄ＜８０
の関係を満足する正レンズを少なくとも１つ有することを特徴とする請求項６から９までのいずれか１項に記載の画像投写装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ライトバルブの画像をスクリーンに拡大投影する投写光学系およびそれを用いた画像投写装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像投写装置は、ランプ等の光源から発した光を、固定画素型のライトバルブにより入力画像信号に応じて光変調して画像光を形成し、その画像光を投写光学系によりスクリーンに拡大投影する。
【０００３】
一般に、画像投写装置は、反射型（拡散型）のスクリーンを用いたフロント投写型の画像投写装置と、透過型のスクリーンを用いたリア投写型の画像投写装置とに大別される。
【０００４】
近年、フロント投写型の画像投写装置では投写距離の短縮が求められており、また、リア投写型の画像投写装置では薄型化が強く求められている。これらを実現するためには、投写光学系を広角化することが必要となる。
【０００５】
しかしながら、一般に、投写光学系を広角化するほど、倍率色収差が増大し、良好な画像を得ることが難しくなる。
【０００６】
倍率色収差とは、スクリーン上での結像位置が色によって異なる（ずれる）現象をいう。これは、レンズの屈折作用が波長によって異なるため、結像倍率も波長によって異なるために生じる。
【０００７】
特に、１つのライトバルブを用い、青色、緑色、赤色の原色の光画像を時間差で重ね合わせることによってカラー画像をスクリーン上に表示するフィールドシーケンシャル方式の画像投写装置の場合、色ずれによって各色が重なり合わない部分では、光画像に色にじみが生じ、画質の鮮鋭さが損なわれる。
【０００８】
この問題を解決するため、投写光学系に、アッベ数が８０を超える異常分散ガラスを用いることで、倍率色収差を低減することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
また、投写光学系の歪曲や倍率色収差を打ち消すように、入力画像信号を、予め画像処理によって補正する投影システムも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１０】
【特許文献１】特開平１１-１１９０９１号公報（段落００６４参照）
【特許文献２】特開２００６-３５０３７０号公報（段落００１９〜００４７参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に記載された投写光学系では、高価でレンズ製造も難しい異常分散ガラスを用いるため、投写光学系の製造コストが上昇してしまう。
【００１２】
これに対し、特許文献２に記載されたように、入力画像信号を予め画像処理により補正する投影システムを採用すれば、異常分散ガラスを用いる必要が無いため、比較的低コストで広角の投写光学系を実現することができる。
【００１３】
図１に、投写光学系の倍率色収差を画像処理により補正する概念を模式的に示す。投写光学系の倍率色収差が大きい場合、２次元的に配列された固定画素を有するライトバルブ上の任意の１画素を白色表示すると、図１（Ａ）に示すように、スクリーン上で、赤色、緑色、青色の画素（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が位置ずれを持って表示されてしまう。この位置ずれを打ち消すように、入力画像信号の画素表示位置情報を、上記の位置ずれとは逆方向に補正した補正画像信号を生成すれば、図１（Ｂ）に示すように、スクリーン上で赤色、緑色、青色の画素を重ね合わせて白色の画素（Ｗ）を表示することができる。
【００１４】
しかしながら、投写光学系の倍率色収差を上記のような画像処理により補正する場合には、以下のような問題が生じる。
【００１５】
画像投写装置の光源には、一般に、超高圧水銀ランプが用いられる。超高圧水銀ランプの分光放射特性は、図２に示すように、青色および緑色の波長帯に鋭い輝線スペクトルを有するが、赤色の波長帯には輝線スペクトルはなく、連続スペクトルを有する。
【００１６】
図３に、光源として超高圧水銀ランプを用いた場合に、投写光学系の倍率色収差を画像処理により補正する概念を模式的に示す。
【００１７】
投写光学系の倍率色収差が大きい場合であっても、青色および緑色においては、各放射スペクトル幅が狭いため、各色内での倍率色収差が僅かである。そのため、図３（Ａ）に示すように、スクリーンに投影される青色および緑色の画素（Ｂ、Ｇ）の色にじみは小さい。
【００１８】
しかしながら、赤色においては、放射スペクトルが連続スペクトルであるため、投写光学系の倍率色収差が大きいと、赤色の波長帯に属する最短波長と最長波長との倍率色収差（以下、赤色内の倍率色収差とする。）により、スクリーンに投影される赤色の画素（符号Ｒ１で示す。）の色にじみが大きくなってしまう。ここで、スクリーンに投影される赤色の画素Ｒ１のうち、符号Ｒｓは、赤色の波長帯の最短波長の色の画素を表し、Ｒｌは、赤色の波長帯の最長波長の色の画素を表し、Ｒｍは、赤色の波長帯の中心波長の色の画素を表す。
【００１９】
このように、投写光学系の倍率色収差が大きい場合に、各色の画素Ｒ１、Ｇ、Ｂを画像処理によってスクリーン上で重ね合わせようとしても、赤色の画素Ｒ１が、画素Ｇ、Ｂよりも大きくなるため、これらを完全に重ね合わせることができない。すなわち、青色および緑色の画素Ｇ、Ｂをほぼ完全に重ね合わせることはできるが、赤色の画素Ｒ１を、青色および緑色の画素Ｇ、Ｂに対して完全に重ね合わせることができない（例えば、画素Ｒｍを画素Ｇ、Ｂに重ね合わせると、画素Ｒｓ、Ｒｌを画素Ｂ、Ｇに重ね合わせることができない）。その結果、白色の画素を表示したい場合であっても、スクリーン上での画素は、中心は緑色がかった白色になり、両側は赤色になってしまうため、本来の色彩を持つ画像を鮮鋭に表示することができない。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、倍率色収差を低減して投写光学系の広角化を可能にし、これにより、低コストで薄型の画像投写装置を提供することになる。
【００２１】
本発明に係る画像投写装置は、入力画像信号に基づいて、赤色、緑色、青色の画像をフィールドシーケンシャルに生成し、スクリーン上にカラー画像を表示する画像投写装置であって、入力画像信号を受信し、入力画像信号に対して画像処理を施した補正画像信号を生成する画像処理装置と、光源を含む照明装置と、２次元的に所定の画素ピッチで配列された固定画素を有し、照明装置からの光を受けて、補正画像信号に基づいて画像光を形成するライトバルブと、画像光をスクリーン上に拡大投影する投写光学系とを備える。光源は、青色および緑色の波長帯において輝線スペクトルを有するとともに、赤色の波長帯において連続スペクトルを有している。画像処理装置は、赤色および青色の画像を形成する各固定画素の画素表示位置情報を、予め、投写光学系の緑色に対する赤色および青色の倍率色収差による画像表示位置の位置ずれをそれぞれ打ち消す方向に、それぞれの位置ずれ量に相当する量だけ、色ごとに補正した補正画像信号を生成する。投写光学系は、緑色に対する赤色の中心波長の倍率色収差の最大値および緑色に対する青色の倍率色収差の最大値の少なくとも一方が、ライトバルブの画素ピッチより大きく、なお且つ、赤色の波長帯の最短波長に対する赤色の最長波長の倍率色収差の最大値が、ライトバルブの画素ピッチ以下となるよう構成されている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る画像投写装置によれば、倍率色収差を低減しつつ、投写光学系を広角化することが可能になる。その結果、色にじみが少なく、入力画像信号に基づく本来の色彩を有する鮮鋭な画像を投影することができる薄型の（すなわち投写距離が短い）画像投写装置を低コストで実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１における画像投写装置１０について説明する。
【００２４】
図４は、本発明の実施の形態１の画像投写装置１０を示すブロック図である。画像投写装置１０は、照明光を発する照明装置３と、照明光により照明されて画像光を形成するライトバルブ４と、このライトバルブ４を制御する画像処理装置２と、ライトバルブ４に形成された画像を拡大投影する投写光学系５と、投写光学系５により画像が拡大投影されるスクリーン６とを備えている。
【００２５】
また、画像投写装置１０の外部に配置された信号発生装置１は、表示すべきカラー画像情報を含む入力画像信号を生成し、画像処理装置２に出力する。
【００２６】
画像処理装置２は、信号発生装置１からの入力画像信号を受信し、受信した入力画像信号に所望の画像処理を施した補正画像信号を生成し、ライトバルブ４に出力する。
【００２７】
照明装置３は、光源３１と、カラーホイール３２と、光均一化素子３３と、照明光学系３４とを有している。光源３１は、例えば超高圧水銀ランプで構成され、白色光を発する発光部３１１と、発光部３１１からの光を反射、集光させてカラーホイール３２側に導くリフレクタ３１２とにより構成される。超高圧水銀ランプを用いた場合の分光放射特性は、図２に示したとおりである。
【００２８】
図５は、カラーホイール３２の正面図である。カラーホイール３２は、透明な円形のガラス板であり、放射状にセグメント化された赤色、緑色、青色のカラーフィルター３２１、３２２、３２３、３２４、３２５、３２６を順に貼り合わせて構成される。カラーホイール３２は、その中心に設けられた回転軸３２７を中心として、図示しないモータ等の駆動装置により、画像信号と同期して所望の回転周波数で回転する。光源３１から発せられた白色光が、回転するカラーホイール３２を透過することにより、赤色、緑色、青色の原色光が時分割（フィールドシーケンシャル）方式で生成され、これにより１つのライトバルブを用いた単板方式でカラーの光画像を表示することが可能になる。
【００２９】
図４において、光均一化素子３３は、例えば、矩形状のパイプの内面に反射膜を設け、入射光を多重反射させて伝播するライトパイプにより構成される。或いは、光均一化素子３３は、ガラス製の角柱状部材で構成され、入射光を全反射させて伝播するロッドインテグレータ等であってもよい。光均一化素子３３に入射した光は、光強度分布が均一化され、その断面形状が、円形からライトバルブと略相似形の矩形に変換される。
【００３０】
照明光学系３４は、レンズ若しくはミラー、またはそれらの組み合わせにより構成され、光均一化素子３３により均一化された光をライトバルブ４に照射する。
【００３１】
ライトバルブ４は、２次元的に配列された固定画素を有し、上記の画像処理装置２から入力された補正画像信号に応じて入射光を空間変調し、画像光を生成する。ライトバルブ４には、例えば、透過型液晶パネル、反射型液晶パネル、またはＤＭＤ（Digital  Micromirror  Device：テキサスインスツルメンツ社製の反射型ライトバルブ）等を用いることができる。
【００３２】
投写光学系５は、レンズ、または、レンズとミラーとの組み合わせにより構成され、ライトバルブ４により生成された画像光を拡大してスクリーン６に投影する。
【００３３】
スクリーン６は、投影された画像光を反射拡散又は透過拡散させて、観測者から視認できるように光画像を表示する。スクリーン６は、入射側から順に、入射光を観測者の方向に偏向させるフレネルレンズと、入射光を水平方向や垂直方向に拡散させて視野角を拡大するレンチキュラーレンズとを有している。
【００３４】
本実施の形態に係る画像投写装置１０は、投写光学系５の倍率色収差をある程度許容しつつ、画像処理装置２において、倍率色収差による色ずれとは逆方向に、色ずれに相当する量だけ位置情報を補正した補正画像信号を生成することにより、投写光学系５の倍率色収差を打ち消し、スクリーン６上に色ずれのない光画像を表示するものである。以下、この点について説明する。
【００３５】
図６〜図８は、画像処理による倍率色収差補正の原理を説明するための図である。
投写光学系５の倍率色収差を画像処理装置２により補正する場合には、１画素単位で画素表示位置情報の補正を行う。図６（Ａ）に示すように、例えば、緑色に対する青色の倍率色収差（以下青色の倍率色収差）により、緑色の画素Ｇに対して青色の画素Ｂが＋ｙ方向に１画素分だけ位置ずれし、緑色に対する赤色の中心波長の倍率色収差（以下赤色の倍率色収差）により、緑色の画素Ｇに対して赤色の画素Ｒが−ｙ方向に１画素分だけ位置ずれする場合、図６（Ｂ）に示すように、入力画像信号の青色の画素Ｂの画素表示位置情報を−ｙ方向に１画素分だけ補正し、赤色の画素Ｒの画素表示位置情報を＋ｙ方向に１画素分だけ補正した補正画像信号を生成する。これにより、図６（Ｃ）に示すように、スクリーン上に色ずれのない光画像Ｗを表示することができる。
【００３６】
また、例えば、図７（Ａ）に示すように、青色および赤色の倍率色収差により、緑色の画素Ｇに対して青色の画素Ｂが＋ｙ方向にｎ画素分（ｎは１以上の整数）だけ位置ずれし、赤色の画素Ｒｍが−ｙ方向にｎ画素分だけ位置ずれする場合、図７（Ｂ）に示すように、入力画像信号の青色の画素Ｂの画素表示位置情報を−ｙ方向にｎ画素分だけ補正し、赤色の画素Ｒｍの画素表示位置情報を＋ｙ方向にｎ画素分だけ補正した補正画像信号を生成する。これにより、図７（Ｃ）に示すように、スクリーン上に色ずれのない光画像Ｗを表示することができる。
【００３７】
また、例えば、図８（Ａ）に示すように、青色および赤色の倍率色収差により、緑色の画素Ｇに対して青色の画素Ｂが＋ｙ方向に０．５画素分だけ位置ずれし、赤色の画素Ｒｍが−ｙ方向に０．５画素分だけ位置ずれする場合、図８（Ｂ）に示すように、赤色の画素Ｒｍについては画素表示位置情報の補正を行わず、青色の画素Ｂの画素表示位置情報のみ−ｙ方向に１画素分だけ補正する。これにより、図８（Ｃ）に示すように、青色の画素Ｂと赤色の画素Ｒｍとのスクリーン上の色ずれを０にし、なお且つ、赤色・青色の画素Ｒｍ、Ｂと緑色の画素Ｇとのスクリーン上の色ずれを−０．５画素に抑えることができる。
【００３８】
以上例示したように、画像処理装置２による画素表示位置情報の補正を行うことにより、投写光学系５の倍率色収差の大小にかかわらず、スクリーン上の光画像の位置ずれ量を０．５画素以下に抑えることができる。なお、図６〜８において、ｙ方向は、例えばスクリーンの上下方向であるが、スクリーンの左右方向（ｘ方向）についても同様の補正が可能である。
【００３９】
また、投写光学系５が歪曲収差を有する場合（すなわち、スクリーン上に表示される画像に糸巻き形、樽形等の歪みが生じる場合）には、緑色の画素について歪曲収差の補正を行う。すなわち、画像処理装置２は、予め記憶している投写光学系５の歪曲収差特性に基づき、緑色の画素の画素表示位置の（歪曲収差による）位置ずれを打ち消す方向に、その位置ずれ量に相当する分だけ画素表示位置情報を補正した補正画素信号を生成する。このようにして歪曲収差が補正された緑色の画素の画素表示位置情報を基準として、図６〜図８で説明したように青色および赤色の画素の画素表示位置情報を補正する。これにより、スクリーン上における画像の歪みをなくすことができる。
【００４０】
図９は、画像処理装置２の概略構成を示すブロック図である。画像処理装置２は、Ａ／Ｄ変換器２１と、ラインメモリ２２と、画素表示位置補正量保持部２３と、信号処理部２４と、Ｄ／Ａ変換器２５とを備えて構成されている。
【００４１】
信号発生装置１（図４）からの入力画像信号には、例えば、各画素における各色ごとの、画素表示位置情報、輝度情報、色度情報等が含まれている。画素表示位置補正量保持部２３は、投写光学系５の有する歪曲収差や倍率色収差に応じて、これら歪曲収差および倍率色収差を相殺するために必要なライトバルブ４における画素表示位置補正量を、各画素ごとおよび各色ごとに保持している。
【００４２】
信号発生装置１からの入力画像信号は、Ａ／Ｄ変換器２１によりデジタル画像信号に変換されて、信号処理部２４に入力され、ラインメモリ２２に、赤色、緑色、青色の各色ごとに記憶される。信号処理部２４は、ラインメモリ２２に記録された画素表示位置情報と、画素表示位置補正量保持部２３から得られる画素表示位置補正量とを、対応する画素ごとおよび色ごとに演算し、画素表示位置が補正されたデジタル画像信号を生成する。この画素表示位置が補正されたデジタル画像信号は、Ｄ／Ａ変換器２５により補正画像信号に変換され、ライトバルブ４に出力される。
【００４３】
ここで、投写光学系５の倍率色収差が大きくなると、その分、画像信号を記録するラインメモリ２２の容量を大きくしなければならず、画像処理装置２のコストを上昇させる原因となる。
【００４４】
一方、広角における倍率色収差を１画素より小さく抑えるためには、投写光学系５に異常分散ガラスを用いるのが有効であるが、異常分散ガラスは高価であるため、投写光学系５のコストを上昇させる原因となる。
【００４５】
画像処理装置２および投写光学系５のコスト上昇を抑制し、安価で薄型（すなわち広角）の画像投写装置を実現するためには、異常分散に近い特性を持った安価な硝材を用いてある程度の倍率色収差を許容しつつ、その倍率色収差を画像処理装置２による画素表示位置情報の補正によって打ち消すことが好ましい。
【００４６】
ただし、赤色の倍率色収差（図３参照）については、画像処理による画素表示位置情報の補正が行えず、そのままスクリーン上の色にじみとなってしまう。よって、投写光学系の有する赤色の倍率色収差は、１画素以内に抑えておくことが好ましい。
【００４７】
つまり、画像処理装置２により、画素表示位置情報の補正を行うことを前提として、赤色の倍率色収差を１画素以下に抑えつつ、青色および赤色の倍率色収差を、ともに最大でも数画素以内に抑えることが好ましい。
【００４８】
また、画像処理装置２による画素表示位置情報の補正は、緑色に対する青の倍率色収差および赤の倍率色収差が１画素を超える場合にのみ行い、倍率色収差が１画素以内であれば補正を行わないことが更に好ましい。このようにすれば、画像処理装置２のラインメモリ２２の容量を小さくすることができ、高いコストパフォーマンスが得られるためである。
【００４９】
図１０（Ａ）に、投写光学系５の具体的な数値例を示す。面番号Ｓｉは、最も拡大側（図中左側、すなわちスクリーン側）の光学面を１番目として、縮小側に向うに従い順次増加するｉ番目（ｉ＝１〜２０）の光学面の番号を示す。曲率半径Ｒｉは、面番号Ｓｉの光学面の曲率半径を示す。面間隔Ｄｉは、面番号Ｓｉの光学面の面頂点から次の光学面（面番号Ｓｉ＋１）の面頂点までの距離を示す。曲率半径Ｒｉおよび面間隔Ｄｉの単位は、ミリメートル（ｍｍ）である。屈折率およびアッベ数は、面番号Ｓｉの光学面のｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）における屈折率およびアッベ数をそれぞれ示す。また、面番号に付されたマーク※は、対応する面が非球面であることを示す。各非球面（面番号Ｓ１、Ｓ２）は、光軸方向をＺとした直交座標系（Ｘ、Ｙ、Ｚ）において、ｒを近軸曲率半径とし、Ｋを円錐定数とし、Ａ１、Ａ２、・・・をそれぞれ１次、２次、・・・の非球面係数とするとき、以下の数式により表される。また、非球面データ（非球面係数Ａ１、Ａ２、・・・および円錐形数Ｋ）は、図１０（Ｂ）に示す。
【００５０】
【数１】
0004372815.tif 000002
【００５１】
図１１に、図１０（Ａ）の数値例に対応する投写光学系１００の構成例を示す。図１１において、Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓ２０は、上述した面番号を示す。Ｄ１、Ｄ２、・・・Ｄ１９は、上述した面間隔を示す。符号Ｌ１、Ｌ２、・・・Ｌ９は、拡大側から順に第１群、第２群、第３群を構成する各レンズをそれぞれ示す。なお、Ｓ９は、開口絞りである。また、Ｓ２０は、ライトバルブ４の表面（画像形成面）であり、Ｓ１８，１９は、ライトバルブ４の前方（スクリーン側）に置かれたガラス板（平板）の両面である。
【００５２】
本実施の形態に係る投写光学系１００では、ｄ線における焦点距離ｆ＝６．３２７ｍｍ、横倍率Ｍ＝−１／１０３．０５、ＦナンバーＦｎｏ＝２．４、投写全画角２ω＝１１５°、投写距離（スクリーン面から面Ｓ１までの距離）＝５８７．５１ｍｍである。
【００５３】
本実施の形態に係る投写光学系１００は、拡大側から順に、負のパワー（屈折力）を有する第１群Ｇ１と、正のパワーを有する第２群Ｇ２と、開口絞りＳ９と、正のパワーを有する第３群Ｇ３とを配置して構成され、いわゆるレトロフォーカス型の構成となっている。
【００５４】
このレトロフォーカス型の構成は、広角かつ長いバックフォーカスを実現するのに適している。
【００５５】
ここで、レトロフォーカス型の構成では、開口絞りＳ９を挟んで、正のパワーと負のパワーとの対称性が低いことから、一般に、倍率色収差や歪曲収差の補正は難しいことが知られている。
【００５６】
本実施の形態に係る画像投写装置は、広角化に適したレトロフォーカス型投写光学系の利点を活かしつつ、その構成により必然的に生じる倍率色収差および歪曲収差を、画像処理により補正するようにしたものである。
【００５７】
ここで、倍率色収差や歪曲収差のような、光画像の幾何学的形状のみに関する光学性能は、画像処理により補正することが可能であるが、球面収差やコマ収差、非点収差等のような、光画像の鮮鋭さに関する光学性能は、画像処理により補正することが難しいため、投写光学系５において適切に補正しておく必要がある。
【００５８】
第１群Ｇ１は、全体として負のパワーを有しており、（縮小側から見て）画角を大きく広げる作用を有している。
【００５９】
第２群Ｇ２は、全体として正のパワーを有しており、第１群Ｇ１からの光を略平行化する作用を有している。
【００６０】
第３群Ｇ３は、全体として正のパワーを有しており、第２群Ｇ２からの光をライトバルブ４上に結像させる作用を有している。
【００６１】
第１群Ｇ１は、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた非球面形状の負メニスカスレンズである第１レンズＬ１と、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第２レンズＬ２と、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第３レンズＬ３とを配置して構成される。
【００６２】
第１レンズＬ１は、投写光学系５中で主光線高が最も大きくなっており、この面を非球面とすることで、非点収差や歪曲のコントロールを容易にしている。
【００６３】
第１レンズＬ１は、大型の非球面レンズであるため、プラスチックの成型により製作することが好ましく、材料としては、アクリルやゼオネックス（日本ゼオン株式会社製の光学樹脂）等が適している。
【００６４】
第１レンズＬ１をプラスチックの成型により製作する場合、金型への樹脂の流動性や冷却時の均一性等を考慮すると、Ｌ１の中心厚と周辺厚との差が小さい方が好ましく、本実施の形態では、レンズの中心厚：レンズの周辺厚＝１：３．１０となっている。
【００６５】
第２レンズＬ２および第３レンズＬ３は、１．７を超える比較的屈折率の大きい硝材により構成されており、これにより、レンズの曲率を小さくし、諸収差の発生を低減することができる。さらに、同じ曲率でも屈折率の大きい方がパワーを大きくできるため、口径の大きい第１群Ｇ１のレンズ枚数を削減することができ、これによりコストを低減することができる。
【００６６】
第１群Ｇ１は、以下の条件式（１）を満足することが好ましい。
−２．５＜ｆ１／ｆ＜−１．８  ・・・（１）
ただし、ｆは投写光学系１００の全系の焦点距離であり、ｆ１は第１群Ｇ１の焦点距離である。
【００６７】
条件式（１）は、全系の焦点距離ｆに対する第１群Ｇ１の焦点距離ｆ１の比の好ましい範囲を規定するものである。
【００６８】
条件式（１）において、ｆ１／ｆの値が下限値を下回ると、第１群Ｇ１の負のパワーが小さくなり過ぎるため、十分なバックフォーカスおよび広画角を確保することが難しくなる。また、青の倍率色収差が大きくなり過ぎるため、画像処理装置２のメモリーを大きくする必要が生じる。
【００６９】
一方、ｆ１／ｆの値が上限値を上回ると、第１群Ｇ１の負のパワーが大きくなり過ぎるため、非点収差等の収差の補正が難しくなり、レンズ枚数の増加およびレンズのコスト上昇を招く。
【００７０】
なお、本実施の形態では、ｆ１／ｆの値は、−２．４０８である。
【００７１】
第２群Ｇ２は、拡大側に強い凸面を向けた正レンズＬ４で構成される。
【００７２】
ここで、図１２に、投写光学系１００の光路をミラーにより折り返して配置した画像投写装置の構成例を示す。図１２に示すように、第１群Ｇ１と第２群Ｇ２との間（光路中）に平面ミラーＭ１を配置し、さらに投写光学系１００とスクリーン６との間に平面ミラーＭ２を配置することで、画像投写装置を薄型し、コンパクト化することができる。このように平面ミラーを配置するためには、第１群Ｇ１と第２群Ｇ２の間隔ｄ６を大きくすることが好ましい。
【００７３】
再び図１１に戻り、縮小側（図中右側）から見て、第３群Ｇ３から第２群Ｇ２に向かう主光線は大きく広がっているため、第１群Ｇ１と第２群Ｇ２との距離を大きくすると、第１群Ｇ１のレンズ口径が大きくなり、コスト上昇を招く。そこで、第２レンズＬ２に正のパワーを持たせることにより、第２群Ｇ２に入射する主光線の光軸に対する角度を小さくし、これにより第１群Ｇ１のレンズ口径を小さくしている。
【００７４】
第２群Ｇ２は、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
１０＜ｆ２／ｆ＜１２  ・・・（２）
ただし、ｆは全系の焦点距離であり、ｆ２は第２群Ｇ２の焦点距離である。
【００７５】
条件式（２）は、全系の焦点距離ｆに対する第２群Ｇ２の焦点距離の比の好ましい範囲を規定するものである。
【００７６】
条件式（２）において、ｆ２／ｆの値が下限値を下回ると、第２群Ｇ２の正のパワーが大きくなり過ぎるため、第１群の負のパワーが増大し、その結果、非点収差等の収差の補正が難しくなり、レンズ枚数の増加およびレンズのコスト上昇を招く。
【００７７】
一方、ｆ２／ｆの値が上限値を上回ると、第２群Ｇ２の正のパワーが小さくなり過ぎるため、第１群Ｇ１のレンズ口径の増大およびレンズのコスト上昇を招く。
【００７８】
なお、本実施の形態では、ｆ２／ｆの値は、１０．６７５である。
【００７９】
第３群Ｇ３は、拡大側から順に、縮小側に強い凸面を向けた正レンズである第５レンズＬ５と、拡大側に強い凹面を向けた負レンズである第６レンズＬ６と、拡大側に強い凸面を向けた正レンズである第７レンズＬ７と、縮小側に強い凸面を向けた正レンズである第８レンズＬ８と、縮小側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第９レンズＬ９とを配置して構成される。
【００８０】
第６レンズＬ６および第７レンズＬ７、並びに、第８レンズＬ８および第９レンズＬ９は、ともに、屈折率が小さくアッベ数の大きい正レンズと屈折率が大きくアッベ数の小さい負レンズとが接合された構成となっている。このような色消しレンズを少なくとも１組使用することにより、軸上色収差を良好に補正することができる。
【００８１】
第３群Ｇ３は、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
５．５＜ｆ３／ｆ＜６．０  ・・・（３）
ただし、ｆは全系の焦点距離であり、ｆ３は第３群Ｇ３の焦点距離である。
【００８２】
条件式（３）は、全系の焦点距離ｆに対する第３群Ｇ３の焦点距離ｆ３の比の好ましい範囲を規定するものである。
【００８３】
条件式（３）において、ｆ３／ｆの値が下限値を下回ると、第３群Ｇ３の正のパワーが大きくなりすぎ、各レンズの曲率が大きくなるため、球面収差をはじめ諸収差の補正が難しくなるとともに、各レンズの偏心感度が大きくなり、良好な性能を得るのが難しくなる。
【００８４】
一方、ｆ３／ｆの値が上限値を上回ると、第３群Ｇ３の正のパワーが小さくなり過ぎるため、ライトバルブ側のテレセントリック性が低下するとともに、レンズの全長が長くなり、画像投写装置の大型化を招く。
【００８５】
なお、本実施の形態では、ｆ３／ｆの値は、５．７０６である。
【００８６】
第３群Ｇ３を構成する正レンズのうち、少なくとも１つは、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
６０＜νｄ＜８０  ・・・（４）
ただし、νｄは第３群Ｇ３を構成する正レンズのｄ線に対するアッベ数とする。
【００８７】
条件式（４）は、第３群Ｇ３を構成する正レンズのアッベ数の好ましい範囲を規定するものである。
【００８８】
条件式（４）において、νｄの値が下限値を下回ると、広角での倍率色収差が大きくなりすぎ、画像処理装置のメモリーの増大や赤色の画像の色にじみを招く。
【００８９】
一方、νｄの値が上限値を上回るものは、異常分散硝子に属するため、レンズのコスト上昇を招いてしまう。
【００９０】
つまり、倍率色収差を十分小さく（例えば１画素以内）補正するためには、第３群Ｇ３に属する正レンズのアッベ数はできるだけ大きいことが好ましいが、νｄが８０を超えるような硝材は、異常分散ガラスに属するためコスト上昇を招く。よって、条件式（４）を満たすような硝材を第３群の正レンズに使用することにより、低コストで、倍率色収差を適切に補正することができる。
【００９１】
なお、本実施の形態では、νｄの値は、７０．４である。
【００９２】
図１３に、本実施の形態における投写光学系５の倍率色収差を示す。図１３では、緑色（５５０ｎｍ）に対する、青色（４４０ｎｍ）、赤色の最短波長（６００ｎｍ）、赤色の中心波長（６２０ｎｍ）、赤色の最長波長（６４０ｎｍ）の各倍率色収差をプロットしている。
【００９３】
図１３に示すように、青色（４４０ｎｍ）の倍率色収差と赤色の中心波長（６２０ｎｍ）の倍率色収差とは最大画角にて概ね同じになっているが、最大画角において、緑色（５５０ｎｍ）に対する青色の倍率色収差ΔＬＢ−Ｇは最大値となり１３．３μｍであり、最大画角（下から１０番目の目盛り）より小さい画角（下から９番目の目盛り付近）において、緑色に対する赤色の中心波長の倍率色収差ΔＬＲｍ−Ｇは最大値となり１０．４μｍである。また、赤色の最短波長（６００ｎｍ）に対する赤色の最長波長（６４０ｎｍ）の倍率色収差ΔＬＲｌ−ＲＳは最大で７．４μｍである。
【００９４】
つまり、ライトバルブ４の画素ピッチｐを１０μｍとすると、
ΔＬＢ−Ｇ＞ｐ、
ΔＬＲｍ−Ｇ＞ｐ、
ΔＬＲｌ−ＲＳ≦ｐ
の関係が成立している。
【００９５】
このように、緑色に対する青色および赤色中心波長の倍率色収差が、それぞれ１３．３μｍおよび１０．４μｍであるため、画素ピッチを１０μｍとし、許容できる色ずれを１画素以下とすると、青色、赤色とも最大１画素分の画素表示位置情報の補正を行えば、スクリーン上の色ずれを十分小さくすることができる。
【００９６】
また、赤色内の倍率色収差（６００ｎｍ〜６４０ｎｍ）は、最大で７．４μｍであり、画素ピッチよりも小さいため、赤の色にじみも問題とならない。
【００９７】
以上説明したように、実施の形態１の画像投写装置によれば、入力画像信号に画像処理を施し、画素表示位置情報を色ごとに予め補正した補正画像信号を生成することにより、投写光学系の倍率色収差を極端に小さく抑える必要がなくなるため、異常分散ガラスを用いずに広角な投写光学系を実現することができ、これにより、低コストで投写距離の短い画像投写装置を提供することができる。
【００９８】
また、投写光学系の赤色内の倍率色収差を１画素以内に抑えることにより、色にじみの少ない光画像を表示することができる。
【００９９】
また、緑色に対する赤色および青色の倍率色収差を数画素以内に抑えることにより、画像処理装置のメモリーの容量を小さく抑えつつ、色ずれの発生を抑制することができる。
【０１００】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２の画像投写装置について説明する。
本実施の形態の画像投写装置は、投写光学系の構成のみにおいて、実施の形態１の画像投写装置と異なるものである。
【０１０１】
図１４（Ａ）に、本実施の形態における投写光学系の具体的な数値例を示す。面番号、曲率半径、面間隔、屈折率およびアッベ数、非球面の定義は、いずれも実施の形態１と同様である。また、非球面データは、図１４（Ｂ）に示す。
【０１０２】
図１５に、図１４の数値例に対応する投写光学系２００の構成例を示す。Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓ２１は、上述した面番号を示す。Ｄ１、Ｄ２、・・・Ｄ２０は、上述した面間隔を示す。Ｌ１、Ｌ２、・・・Ｌ９は、拡大側から順に第１群Ｇ１、第２群Ｇ２、第３群Ｇ３を構成する各レンズをそれぞれ示す。なお、Ｓ９は、開口絞りである。また、Ｓ２１は、ライトバルブ４の表面（画像形成面）であり、Ｓ１９，２０は、ライトバルブ４の前方（スクリーン側）に置かれたガラス板（平板）の両面である。
【０１０３】
本実施の形態に係る投写光学系２００では、ｄ線における焦点距離ｆ＝６．４７０ｍｍ、横倍率Ｍ＝−１／１０３．０５、ＦナンバーＦｎｏ＝２．４、投写全画角２ω＝１１５°、投写距離（スクリーン面から面Ｓ１までの距離）＝５９２．２５ｍｍである。
【０１０４】
本実施の形態に係る投写光学系２００は、拡大側（図１５における左側）から順に、負のパワーを有する第１群Ｇ１と、正のパワーを有する第２群Ｇ３と、開口絞りＳ９と、正のパワーを有する第３群Ｇ３とを順に配置して構成され、いわゆるレトロフォーカス型の構成を有している。
【０１０５】
第１群Ｇ１は、全体として負のパワーを有し、縮小側から見た場合、画角を大きく広げる作用を有している。
【０１０６】
第２群Ｇ２は、全体として正のパワーを有し、第１群Ｇ１からの光を略平行化する作用を有している。
【０１０７】
第３群Ｇ３は、全体として正のパワーを有し、第２群Ｇ２からの光をライトバルブ４上に結像させる作用を有している。
【０１０８】
第１群Ｇ１は、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた非球面形状の負メニスカスレンズである第１レンズＬ１と、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第２レンズＬ２と、拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第３レンズＬ３とを配置して構成される。
【０１０９】
第１レンズＬ１は、投写光学系中で主光線高が最も大きくなっており、この面を非球面とすることで、非点収差や歪曲のコントロールを容易にしている。
【０１１０】
第１レンズＬ１は、大型の非球面レンズであるため、プラスチックの成型により製作するのが好ましく、材料としては、アクリルやゼオネックス等が適している。
【０１１１】
第１レンズＬ１をプラスチックの成型により製作する場合、金型への樹脂の流動性や冷却時の均一性等を考慮すると、Ｌ１の中心厚と周辺厚との差が小さい方が好ましく、本実施の形態では、レンズの中心厚：レンズの周辺厚＝１：２．７７となっている。
【０１１２】
第２レンズＬ２および第３レンズＬ３は、１．７を超える比較的屈折率の大きい硝材を用いており、これにより、レンズの曲率が小さくでき、諸収差の発生を低減することができる。さらに、同じ曲率でも屈折率の大きいほうがパワーが大きくできるので、口径の大きい第１群のレンズ枚数を削減でき、コストも低減できる。
【０１１３】
第１群Ｇ１は、実施の形態１でも説明した条件式（１）を満足することが好ましい。
−２．５＜ｆ１／ｆ＜−１．８  ・・・（１）
ただし、ｆは投写光学系２００の全系の焦点距離であり、ｆ１は第１群Ｇ１の焦点距離である。
【０１１４】
条件式（１）は、全系の焦点距離ｆに対する第１群Ｇ１の焦点距離ｆ１の比の好ましい範囲を規定するものである。
【０１１５】
条件式（１）において、ｆ１／ｆの値が下限値を下回ると、第１群Ｇ１の負のパワーが小さくなり過ぎるため、十分なバックフォーカスおよび広画角を確保することが難しくなる。また、青の倍率色収差が大きくなり過ぎるため、画像処理装置のメモリーを大きくする必要が生じる。
【０１１６】
一方、ｆ１／ｆの値が上限値を上回ると、第１群の負のパワーが大きくなり過ぎるため、非点収差等の収差の補正が難しくなり、レンズ枚数の増加およびレンズのコスト上昇を招く。
【０１１７】
なお、本実施の形態では、ｆ１／ｆの値は、−２．１６２である。
【０１１８】
第２群Ｇ２は、拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第４レンズＬ４で構成される。
【０１１９】
縮小側から見た場合、第３群Ｇ３から第２群Ｇ２に向かう主光線は大きく広がっているため、第１群Ｇ１と第２群Ｇ２との距離を大きくすると、第１群Ｇ１のレンズ口径が大きくなり、コスト上昇を招く。そこで、第２レンズＬ２に正のパワーを持たせることにより、第２群Ｇ２に入射する主光線の光軸に対する角度を小さくし、これにより第１群Ｇ１のレンズ口径を小さくしている。
【０１２０】
第２群Ｇ２は、実施の形態１でも説明した条件式（２）を満足することが好ましい。
１０＜ｆ２／ｆ＜１２  ・・・（２）
ただし、ｆは全系の焦点距離であり、ｆ２は第２群Ｇ２の焦点距離である。
【０１２１】
条件式（２）は、全系の焦点距離ｆに対する第２群ｆ２の焦点距離の比の好ましい範囲を規定するものである。
【０１２２】
条件式（２）において、ｆ２／ｆの値が下限値を下回ると、第２群Ｇ２の正のパワーが大きくなり過ぎるため、第１群Ｇ１の負のパワーを増大させることとなり、その結果、非点収差等の収差の補正が難しく、レンズ枚数の増加、およびレンズのコスト上昇を招く。
【０１２３】
一方、ｆ２／ｆの値が上限値を上回ると、第２群の正のパワーが小さくなり過ぎるため、第１群のレンズ口径の増大、およびレンズのコスト上昇を招く。
【０１２４】
なお、本実施の形態では、ｆ２／ｆの値は、１１．２７９である。
【０１２５】
第３群Ｇ３は、拡大側から順に、縮小側に強い凸面を向けた正レンズである第５レンズＬ５と、拡大側に強い凹面を向けた負レンズである第６レンズＬ６と、拡大側に強い凸面を向けた正レンズである第７レンズＬ７と、縮小側に強い凸面を向けた正レンズである第８レンズＬ８と、縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第９レンズＬ９とを配置して構成される。
【０１２６】
第６レンズＬ６および第７レンズＬ７は、屈折率が小さくアッベ数の大きい正レンズと、屈折率が大きくアッベ数の小さい負レンズとが接合された構成となっている。このような色消しレンズを少なくとも１組使用することにより、軸上色収差を良好に補正することができる。
【０１２７】
第３群は、実施の形態１でも説明した条件式（３）を満足することが好ましい。
５．５＜ｆ３／ｆ＜６．０  ・・・（３）
ただし、ｆは全系の焦点距離であり、ｆ３は第３群Ｇ３の焦点距離である。
【０１２８】
条件式（３）は、全系の焦点距離ｆに対する第３群Ｇ３の焦点距離ｆ３の比の好ましい範囲を規定するものである。
【０１２９】
条件式（３）において、ｆ３／ｆの値が下限値を下回ると、第３群Ｇ３の正のパワーが大きくなり過ぎるため、各レンズの曲率が大きくなり、その結果、球面収差をはじめ諸収差の補正が難しくなるとともに、各レンズの偏心感度が大きくなるため、良好な性能を得ることが難しくなる。
【０１３０】
一方、ｆ３／ｆの値が上限値を上回ると、第３群Ｇ３の正のパワーが小さくなり過ぎるため、ライトバルブ側のテレセントリック性が低下するとともに、レンズの全長が長くなり、画像投写装置の大型化を招く。
【０１３１】
なお、本実施の形態では、ｆ３／ｆの値は、５．７０８である。
【０１３２】
第３群Ｇ３を構成する正レンズのうち、少なくとも１つは、実施の形態１でも説明した条件式（４）を満足することが好ましい。
６０＜νｄ＜８０  ・・・（４）
ただし、νｄは、第３群Ｇ３を構成する正レンズのｄ線に対するアッベ数とする。
【０１３３】
条件式（４）は、第３群Ｇ３を構成する正レンズのアッベ数の好ましい範囲を規定するものである。
【０１３４】
条件式（４）において、νｄの値が下限値を下回ると、広角での倍率色収差が大きくなり過ぎるため、画像処理装置のメモリーの増大や赤色の画像の色にじみを招く。
【０１３５】
一方、νｄの値が上限値を上回るものは、異常分散硝子に属するため、レンズのコスト上昇を招く。
【０１３６】
つまり、倍率色収差を十分小さく（例えば１画素以内に）補正するためには、第３群Ｇ３の正レンズのアッベ数はできるだけ大きいことが好ましいが、νｄが８０を超えるような硝材は、異常分散ガラスに属するため、コストの上昇を招く。よって、条件式（４）を満たすような硝材を第３群の正レンズに使用することにより、倍率色収差の補正を低コストで実現することができる。
【０１３７】
なお、本実施の形態では、νｄの値は、７０．４である。
【０１３８】
図１６に、本実施の形態における投写光学系２００の倍率色収差を示す。実施の形態１でも説明したように、図１６では、緑色（５５０ｎｍ）に対する、青色（４４０ｎｍ）、赤色の最短波長（６００ｎｍ）、赤色の中心波長（６２０ｎｍ）、赤色の最長波長（６４０ｎｍ）の各倍率色収差をプロットしている。
【０１３９】
図１６に示すように、青色（４４０ｎｍ）の倍率色収差と赤色の中心波長（６２０ｎｍ）の倍率色収差とは最大画角にて概ね同じになっているが、最大画角において、緑色（５５０ｎｍ）に対する青色の倍率色収差ΔＬＢ−Ｇは最大値となり１１．３μｍであり、最大画角（下から１０番目の目盛り）から１目盛り下の画角（下から９番目の目盛り付近）までの範囲において、緑色に対する赤色の中心波長の倍率色収差ΔＬＲｍ−Ｇは最大値となり１２．２μｍである。また、赤色の最短波長（６００ｎｍ）に対する赤色の最長波長（６４０ｎｍ）の倍率色収差ΔＬＲｌ−ＲＳは最大で８．４μｍである。
【０１４０】
つまり、ライトバルブ４の画素ピッチｐを１０μｍとすると、
ΔＬＢ−Ｇ＞ｐ、
ΔＬＲｍ−Ｇ＞ｐ、
ΔＬＲｌ−ＲＳ≦ｐ
の関係が成立している。
【０１４１】
このように、緑色に対する青色および赤色中心波長の倍率色収差が、それぞれ１１．３μｍおよび１２．２μｍであるため、画素ピッチを１０μｍとし、許容できる色ずれを１画素以下とすると、青色、赤色とも最大１画素分の画素表示位置情報の補正を行えば、スクリーン上の色ずれを十分小さくすることができる。
【０１４２】
また、赤色内の倍率色収差（６００ｎｍ〜６４０ｎｍ）は、最大で８．４μｍであり、画素ピッチよりも小さいため、赤の色にじみも問題とならない。
【０１４３】
以上説明したように、実施の形態２の画像投写装置２００によれば、入力画像信号に画像処理を施し、画素表示位置情報を色ごとに予め補正した補正画像信号を生成することにより、投写光学系の倍率色収差を極端に小さく抑える必要がなくなるため、異常分散ガラスを用いずに広角な投写光学系を実現することができ、これにより、低コストで投写距離の短い画像投写装置を提供することができる。
【０１４４】
また、投写光学系の赤色内の倍率色収差を１画素以内に抑えることにより、色にじみの少ない光画像を表示することができる。
【０１４５】
また、緑色に対する赤色および青色の倍率色収差を数画素以内に抑えることにより、画像処理装置のメモリーの容量を小さく抑えつつ、色ずれの発生を抑制することができる。
【０１４６】
実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３の画像投写装置について説明する。
本実施の形態の画像投写装置は、投写光学系の構成のみにおいて、実施の形態１の画像投写装置と異なるものである。
【０１４７】
図１７（Ａ）に、本実施の形態に係る投写光学系の具体的な数値例を示す。面番号、曲率半径、面間隔、屈折率およびアッベ数、非球面の定義は、いずれも実施の形態１と同様である。また、非球面データは、図１７（Ｂ）に示す。
【０１４８】
図１８に、図１７の数値例に対応する投写光学系３００の構成例を示す。Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓ２０は、上記の面番号を示す。ｄ１、ｄ２、・・・ｄ１９は、上記の面間隔を示す。Ｌ１、Ｌ２、・・・Ｌ９は、拡大側から順に第１群、第２群、第３群を構成する各レンズをそれぞれ示す。Ｓ９は、開口絞りである。
【０１４９】
本実施の形態に係る投写光学系３００では、ｄ線における焦点距離ｆ＝６．３２０ｍｍ、横倍率Ｍ＝−１／１０３．０５、ＦナンバーＦｎｏ＝２．４、投写全画角２ω＝１１５°、投写距離（スクリーン面から面Ｓ１までの距離）＝５８７．３３ｍｍである。
【０１５０】
本実施の形態に係る投写光学系３００の構成および機能は、実施の形態１と同様である。
【０１５１】
実施の形態１および２において説明した条件式（１）〜（４）により定義される各パラメータの値は、ｆ１／ｆ＝−２．４３５、ｆ２／ｆ＝１０．６４２、ｆ３／ｆ＝５．７５８、νｄ＝７０．４であり、各条件式（１）〜（４）を満足している。
【０１５２】
図１９に、本実施の形態における投写光学系３００の倍率色収差を示す。実施の形態１でも説明したように、図１９では、緑色（５５０ｎｍ）に対する、青色（４４０ｎｍ）、赤色の最短波長（６００ｎｍ）、赤色の中心波長（６２０ｎｍ）、赤色の最長波長（６４０ｎｍ）の各倍率色収差をプロットしている。
【０１５３】
図１９に示すように、最大画角（下から１０番目の目盛り）より小さい画角（下から７番目の目盛り付近）において、緑色（５５０ｎｍ）に対する青色（４４０ｎｍ）の倍率色収差ΔＬＢ−Ｇは最大値となり３．４μｍであり、最大画角付近において緑色に対する赤色の中心波長（６２０ｎｍ）の倍率色収差ΔＬＲｍ−Ｇは最大値となり１４．４μｍである。また、赤色の最短波長（６００ｎｍ）に対する赤色の最長波長（６４０ｎｍ）の倍率色収差ΔＬＲｌ−ＲＳは最大で９．１μｍである。
【０１５４】
つまり、ライトバルブ４の画素ピッチｐを１０μｍとすると、
ΔＬＢ−Ｇ≦ｐ、
ΔＬＲｍ−Ｇ＞ｐ、
ΔＬＲｌ−ＲＳ≦ｐ
の関係が成立している。
【０１５５】
このように、本実施の形態では、緑色に対する青色の倍率色収差が最大３．４μｍであって画素ピッチよりも小さく、緑色に対する赤色の倍率色収差が１４．４μｍと大きい。よって、赤色のみ最大１画素分の画素表示位置補正を行えば、スクリーン上の色ずれを十分小さくすることができる。
【０１５６】
また、赤色内の倍率色収差（６００ｎｍ〜６４０ｎｍ）は、最大でも９．１μｍであり、画素ピッチよりも小さいため、赤の色にじみも問題とならない。
【０１５７】
以上説明したように、実施の形態３の画像投写装置３００によれば、入力画像信号に画像処理を施し、画素表示位置情報を色ごとに予め補正した補正画像信号を生成することにより、投写光学系の倍率色収差を極端に小さく抑える必要がなくなるため、異常分散ガラスを用いずに広角な投写光学系を実現することができ、これにより低コストで投写距離の短い画像投写装置を提供することができる。
【０１５８】
また、投写光学系の赤色内の倍率色収差を１画素以内に抑えることにより、色にじみの少ない光画像を表示することができる。
【０１５９】
また、緑色に対する青色の倍率色収差を十分小さく補正し、赤色の倍率色収差を数画素以内に抑えたため、赤色のみ画像処理による画素表示位置補正を行えばよく、その結果、画像処理を簡素化することができ、画像処理装置のメモリーの容量を小さく抑えることができる。
【０１６０】
実施の形態４．
次に、本発明の実施の形態４の画像投写装置について説明する。
本実施の形態の画像投写装置は、投写光学系の構成のみにおいて、実施の形態１の画像投写装置と異なっている。
【０１６１】
図２０（Ａ）に、本実施の形態に係る投写光学系の具体的な数値例を示す。面番号、曲率半径、面間隔、屈折率およびアッベ数、非球面の定義は、いずれも実施の形態２と同様である。また、非球面データは、図２０（Ｂ）に示す。
【０１６２】
図２１に、図２０の数値例に対応する投写光学系４００の構成を示す。Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓ２１は、上記の面番号を示す。Ｄ１、Ｄ２、・・・Ｄ２０は、上記の面間隔を示す。Ｌ１、Ｌ２、・・・Ｌ９は、拡大側から順に第１群Ｇ１、第２群Ｇ２、第３群Ｇ３を構成する各レンズをそれぞれ示す。Ｓ９は、開口絞りである。
【０１６３】
本実施の形態に係る投写光学系では、ｄ線における焦点距離ｆ＝６．４７２ｍｍ、横倍率Ｍ＝−１／１０３．０５、ＦナンバーＦｎｏ＝２．４、投写全画角２ω＝１１５°、投写距離（スクリーン面から面Ｓ１までの距離）＝５９１．３５ｍｍである。
【０１６４】
本実施の形態に係る投写光学系４００の構成および機能は、実施の形態２と同様である。
【０１６５】
実施の形態１および２において説明した条件式（１）〜（４）で定義された各パラメータの値は、ｆ１／ｆ＝−２．１９０、ｆ２／ｆ＝１１．３１２、ｆ３／ｆ＝５．８６９、νｄ＝７０．４であり、各条件式（１）〜（４）を満足している。
【０１６６】
図２２に、本実施の形態に係る投写光学系４００の倍率色収差を示す。実施の形態１でも説明したように、図２２では、緑色（５５０ｎｍ）に対する、青色（４４０ｎｍ）、赤色の最短波長（６００ｎｍ）、赤色の中心波長（６２０ｎｍ）、赤色の最長波長（６４０ｎｍ）の各倍率色収差をプロットしている。
【０１６７】
図２２に示すように、最大画角（下から１０番目の目盛り）より小さい画角（下から９番目の目盛り付近）において、緑色（５５０ｎｍ）に対する青色（４４０ｎｍ）の倍率色収差ΔＬＢ−Ｇは最大値となり４．０μｍであり、最大画角付近において、緑色に対する赤色の中心波長（６２０ｎｍ）の倍率色収差ΔＬＲｍ−Ｇは最大値となり１５．６μｍである。また、赤色の最短波長（６００ｎｍ）に対する赤色の最長波長（６４０ｎｍ）の倍率色収差ΔＬＲｌ−ＲＳは最大で９．９μｍである。
【０１６８】
つまり、ライトバルブ４の画素ピッチｐを１０μｍとすると、
ΔＬＢ−Ｇ≦ｐ、
ΔＬＲｍ−Ｇ＞ｐ、
ΔＬＲｌ−ＲＳ≦ｐ
の関係が成立している。
【０１６９】
このように、緑色に対する青色の倍率色収差が最大４．０μｍであって画素ピッチよりも小さく、緑色に対する赤色の倍率色収差が１５．６μｍと大きいため、赤色のみ最大１画素分の画素表示位置補正を行えば、スクリーン上の色ずれを十分小さくすることができる。
【０１７０】
また、赤色内の倍率色収差（６００ｎｍ〜６４０ｎｍ）は、最大でも９．９μｍであり、画素ピッチよりも小さいため、赤の色にじみも問題とならない。
【０１７１】
以上説明したように、実施の形態４の画像投写装置によれば、入力画像信号に画像処理を施し、画素表示位置情報を色ごとに予め補正した補正画像信号を生成することにより、投写光学系の倍率色収差を極端に小さく抑える必要がなくなるため、異常分散ガラスを用いずに広角な投写光学系を実現することができ、これにより、低コストで投写距離の短い画像投写装置を提供できる。
【０１７２】
また、投写光学系の赤色内の倍率色収差を１画素以内に抑えることにより、色にじみの少ない光画像を表示することができる。
【０１７３】
また、緑色に対する青色の倍率色収差を十分小さく補正し、赤色の倍率色収差を数画素以内に抑えたため、赤色のみ画像処理による画素表示位置補正を行えばよく、その結果、画像処理を簡素化することができ、画像処理装置のメモリーの容量を小さく抑えることができる。
【０１７４】
実施の形態５．
次に、本発明の実施の形態５の画像投写装置について説明する。
【０１７５】
本実施の形態の画像投写装置は、投写光学系の構成のみにおいて、実施の形態１で説明した画像投写装置と異なっている。
【０１７６】
図２３（Ａ）に、本実施の形態に係る投写光学系の具体的な数値例を示す。面番号、曲率半径、面間隔、屈折率およびアッベ数、非球面の定義は、いずれも実施の形態１と同様である。また、非球面データは、図２３（Ｂ）に示す。
【０１７７】
図２４に、図２３の数値例に対応する投写光学系５００の構成を示す。Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓ２０は上記の面番号を、Ｄ１、ｄ２、・・・ｄ１９は上記の面間隔を、Ｌ１、Ｌ２、・・・Ｌ９は拡大側から順に第１群Ｇ１、第２群Ｇ２、第３群Ｇ３を構成する各レンズを、それぞれ示す。Ｓ９は、開口絞りである。
【０１７８】
本実施の形態に係る投写光学系では、ｄ線における焦点距離ｆ＝６．３９０ｍｍ、横倍率Ｍ＝−１／１０３．０５、ＦナンバーＦｎｏ＝２．４、投写全画角２ω＝１１５°、投写距離（スクリーン面から面Ｓ１までの距離）＝５８９．７６ｍｍである。
【０１７９】
本実施の形態に係る投写光学系５００の構成および機能は、実施の形態１と同様である。
【０１８０】
上述した条件式（１）〜（４）で定義された各パラメータの値は、ｆ１／ｆ＝−２．３４４、ｆ２／ｆ＝１０．７３２、ｆ３／ｆ＝５．５９１、νｄ＝７０．４であり、各条件式（１）〜（４）を満足している。
【０１８１】
図２５に、本実施の形態に係る投写光学系５００の倍率色収差を示す。実施の形態１でも説明したように、図２５は、緑色（５５０ｎｍ）に対する、青色（４４０ｎｍ）、赤色の最短波長（６００ｎｍ）、赤色の中心波長（６２０ｎｍ）、赤色の最長波長（６４０ｎｍ）の各倍率色収差をプロットしている。
【０１８２】
図２５に示すように、最大画角において、緑色（５５０ｎｍ）に対する青色（４４０ｎｍ）の倍率色収差ΔＬＢ−Ｇは最大値となり４５．５μｍであり、最大画角（下から１０番目の目盛り）より小さい画角（下から７番目の目盛り付近）において、緑色に対する赤色の中心波長（６２０ｎｍ）の倍率色収差ΔＬＲｍ−Ｇは最大値となり２．４μｍである。また、赤色の最短波長（６００ｎｍ）に対する赤色の最長波長（６４０ｎｍ）の倍率色収差ΔＬＲｌ−ＲＳは最大で３．０μｍである。
【０１８３】
つまり、ライトバルブ４の画素ピッチｐを１０μｍとすると、
ΔＬＢ−Ｇ＞ｐ、
ΔＬＲｍ−Ｇ≦ｐ、
ΔＬＲｌ−ＲＳ≦ｐ
の関係が成立している。
【０１８４】
このように、緑色に対する赤色の倍率色収差が最大２．４μｍであって画素ピッチよりも小さく、緑色に対する青色の倍率色収差が４５．５μｍと大きいため、青色のみ最大４画素分の画素表示位置補正を行えば、スクリーン上の色ずれを十分小さくすることができる。
【０１８５】
また、赤色内の倍率色収差（６００ｎｍ〜６４０ｎｍ）は、最大でも３．０μｍであり、画素ピッチよりも小さいため、赤の色にじみも問題とならない。
【０１８６】
以上説明したように、実施の形態５の画像投写装置によれば、入力画像信号に画像処理を施し、画素表示位置情報を色ごとに予め補正した補正画像信号を生成することにより、投写光学系の倍率色収差を極端に小さく抑える必要がなくなるため、異常分散ガラスを用いずに広角な投写光学系を実現することができ、これにより、低コストで投写距離の短い画像投写装置を提供することができる。
【０１８７】
また、投写光学系の赤色内の倍率色収差を１画素以内に抑えることにより、色にじみの少ない光画像を表示することができる。
【０１８８】
また、緑色に対する赤色の倍率色収差を十分小さく補正し、青色の倍率色収差を数画素以内に抑えることにより、青色のみ画像処理による位置補正を行えばよく、画像処理を簡素化することができる。
【０１８９】
特に、この実施の形態５では、人間の目の感度の低い青色のみ、画像処理による画素表示位置補正を行うため、良好な画質の光画像を表示することができる。
【０１９０】
実施の形態６．
次に、本発明の実施の形態６の画像投写装置について説明する。
本実施の形態の画像投写装置は、投写光学系の構成のみにおいて、実施の形態１の画像投写装置と異なっている。
【０１９１】
図２６（Ａ）に、本実施の形態に係る投写光学系の具体的な数値例を示す。面番号、曲率半径、面間隔、屈折率およびアッベ数、非球面の定義は、いずれも実施の形態２と同様である。また、非球面データは、図２６（Ｂ）に示す。
【０１９２】
図２７に、図２６の数値例に対応する投写光学系６００の構成を示す。Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓ２１は、上記の面番号を示す。ｄ１、ｄ２、・・・ｄ２０は、上記の面間隔を示す。Ｌ１、Ｌ２、・・・Ｌ９は、拡大側から順に第１群Ｇ１、第２群Ｇ２、第３群Ｇ３を構成する各レンズをそれぞれ示す。Ｓ９は、開口絞りである。
【０１９３】
本実施の形態に係る投写光学系では、ｄ線における焦点距離ｆ＝６．５４４ｍｍ、横倍率Ｍ＝−１／１０３．０５、ＦナンバーＦｎｏ＝２．４、投写全画角２ω＝１１５°、投写距離（スクリーン面から面Ｓ１までの距離）＝５８９．３３ｍｍである。
【０１９４】
本実施の形態に係る投写光学系６００の構成および機能は、実施の形態２と同様である。
【０１９５】
実施の形態１および２において説明した条件式（１）〜（４）で定義された各パラメータの値は、ｆ１／ｆ＝−１．８７８、ｆ２／ｆ＝１１．２６４、ｆ３／ｆ＝５．６４４、νｄ＝７０．４であり、各条件式（１）〜（４）を満足している。
【０１９６】
図２８に、本実施の形態に係る投写光学系６００の倍率色収差を示す。実施の形態１でも説明したように、図２８では、緑色（５５０ｎｍ）に対する、青色（４４０ｎｍ）、赤色の最短波長（６００ｎｍ）、赤色の中心波長（６２０ｎｍ）、赤色の最長波長（６４０ｎｍ）の各倍率色収差をプロットしている。
【０１９７】
図２８に示すように、最大画角において、緑色（５５０ｎｍ）に対する青色（４４０ｎｍ）の倍率色収差ΔＬＢ−Ｇは最大値となり４６．８μｍであり、最大画角（下から１０番目の目盛り）より小さい画角（下から８番目の目盛り付近）において、緑色に対する赤色の中心波長（６２０ｎｍ）の倍率色収差ΔＬＲｍ−Ｇは最大値となり３．９μｍである。また、赤色の最短波長（６００ｎｍ）に対する赤色の最長波長（６４０ｎｍ）の倍率色収差ΔＬＲｌ−ＲＳは最大で４．０μｍである。
【０１９８】
つまり、ライトバルブ４の画素ピッチｐを１０μｍとすると、
ΔＬＢ−Ｇ＞ｐ、
ΔＬＲｍ−Ｇ≦ｐ、
ΔＬＲｌ−ＲＳ≦ｐ
の関係が成立している。
【０１９９】
このように、赤色の倍率色収差が最大３．９μｍであって画素ピッチよりも小さく、緑色に対する青色の倍率色収差が４６．８μｍと大きいため、青色のみ最大４画素分の画素表示位置補正を行えば、スクリーン上の色ずれを十分小さくすることができる。
【０２００】
また、赤色内の倍率色収差（６００ｎｍ〜６４０ｎｍ）は、最大でも４．０μｍであり、画素ピッチよりも小さいため、赤の色にじみも問題とならない。
【０２０１】
なお、上記のような画素表示位置補正を施す場合、スクリーンに表示する光画像の画質の劣化に留意する必要があるが、人間の目は、緑色および赤色と比較して、青色に対する感度が低い。そのため、本実施の形態のように、緑色や赤色には画素表示位置補正を施さず、青色のみに画素表示位置補正を施すのが、良好な画質を実現する上で好ましい。
【０２０２】
以上説明したように、実施の形態６の画像投写装置によれば、入力画像信号に画像処理を施し、画素表示位置情報を色ごとに予め補正した補正画像信号を生成することにより、投写光学系の倍率色収差を極端に小さく抑える必要がなくなるため、異常分散ガラスを用いずに投写光学系を実現することができ、これにより、低コストで投写距離の短い画像投写装置を提供することができる。
【０２０３】
また、投写光学系の赤色内の倍率色収差を１画素以内に抑えることにより、色にじみの少ない光画像を表示することができる。
【０２０４】
また、緑色に対する赤色の倍率色収差を十分小さく補正し、青色の倍率色収差を数画素以内に抑えたため、青色のみ画像処理による画素表示位置補正を行えばよく、その結果、画像処理を簡素化し、画像処理装置のメモリーを小さく抑えることができる。
【０２０５】
また、人間の目の感度の低い青色のみ、画像処理による画素表示位置補正を行うため、良好な画質の光画像を表示することができる。
【０２０６】
実施の形態７．
次に、本発明の実施の形態７の画像投写装置について説明する。
本実施の形態の画像投写装置の構成は、投写光学系の構成のみにおいて、実施の形態１の画像投写装置と異なっている。
【０２０７】
図２９（Ａ）に、投写光学系の具体的な数値例を示す。面番号、曲率半径、面間隔、屈折率およびアッベ数、非球面の定義は、いずれも実施の形態１と同様である。また、非球面データは、図２９（Ｂ）に示す。
【０２０８】
図３０に、図２９の数値例に対応する投写光学系７００の構成を示す。Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓ２０は、上記の記面番号を示す。Ｄ１、Ｄ２、・・・Ｄ１９は、上記の面間隔を示す。Ｌ１、Ｌ２、・・・Ｌ９は、拡大側から順に、第１群Ｇ１、第２群Ｇ２、第３群Ｇ３を構成する各レンズをそれぞれ示す。Ｓ９は、開口絞りである。
【０２０９】
本実施の形態に係る投写光学系７００では、ｄ線における焦点距離ｆ＝６．３０７ｍｍ、横倍率Ｍ＝−１／９０．３７、ＦナンバーＦｎｏ＝２．４、投写全画角２ω＝１１５°、投写距離（スクリーン面から面Ｓ１までの距離）＝５０７．５４ｍｍである。
【０２１０】
本実施の形態に係る投写光学系７００の構成および機能は、実施の形態１と同様である。
【０２１１】
実施の形態１および２において説明した条件式（１）〜（４）で定義された各パラメータの値は、ｆ１／ｆ＝−２．４１２、ｆ２／ｆ＝１０．７１０、ｆ３／ｆ＝５．７２４、νｄ＝７０．４であり、各条件式（１）〜（４）を満足している。
【０２１２】
図３１に、本実施の形態に係る投写光学系７００の倍率色収差を示す。実施の形態１でも説明したように、ここでは、緑色（５５０ｎｍ）に対する、青色（４４０ｎｍ）、赤色の最短波長（６００ｎｍ）、赤色の中心波長（６２０ｎｍ）、赤色の最長波長（６４０ｎｍ）の各倍率色収差をプロットしている。
【０２１３】
図３１に示すように、緑色（５５０ｎｍ）に対する青色（４４０ｎｍ）の倍率色収差と赤色の中心波長（６２０ｎｍ）の倍率色収差とは、最大画角にて略同じである。最大画角において、緑色（５５０ｎｍ）に対する青色の倍率色収差ΔＬＢ−Ｇは最大値となり１１．２μｍであり、最大画角付近において、緑色に対する赤色の中心波長の倍率色収差ΔＬＲｍ−Ｇは最大値となり１１．２μｍである。また、赤色の最短波長（６００ｎｍ）に対する最長波長（６４０ｎｍ）の倍率色収差ΔＬＲｌ−ＲＳは最大で７．６μｍである。
【０２１４】
つまり、ライトバルブ４の画素ピッチｐを１０μｍとすると、
ΔＬＢ−Ｇ＞ｐ、
ΔＬＲｍ−Ｇ＞ｐ、
ΔＬＲ１−ＲＳ≦ｐ
の関係が成立している。
【０２１５】
このように、緑色に対する青色および赤色の倍率色収差が、いずれも１１．２μｍであるため、画素ピッチを１０μｍとし、許容できる色ずれを１画素以下とすると、青色、赤色とも最大１画素分の画素表示位置補正を行えば、スクリーン上の色ずれを十分小さくすることができる。
【０２１６】
また、赤色内の倍率色収差（６００ｎｍ〜６４０ｎｍ）は、最大でも７．６μｍであり、画素ピッチよりも小さいため、赤の色にじみも問題とならない。
【０２１７】
以上説明したように、実施の形態７の画像投写装置７００によれば、入力画像信号に画像処理を施し、画素表示位置情報を色ごとに予め補正した補正画像信号を生成することにより、投写光学系の倍率色収差を極端に小さく抑える必要がなくなるため、異常分散ガラスを用いずに投写光学系を実現することができ、これにより、低コストで投写距離の短い画像投写装置を提供できる。
【０２１８】
また、投写光学系の赤色内の倍率色収差を１画素以内に抑えることにより、色にじみの少ない光画像を表示することができる。
【０２１９】
また、緑色に対する赤色および青色の倍率色収差を数画素以内に抑えることにより、画像処理装置のメモリーの容量を小さく抑えることができる。
【０２２０】
実施の形態８．
次に、本発明の実施の形態８の画像投写装置について説明する。
【０２２１】
本実施の形態の画像投写装置の構成は、投写光学系の構成のみにおいて、実施の形態１の画像投写装置と異なっている。
【０２２２】
図３２（Ａ）に、投写光学系の具体的な数値例を示す。面番号、曲率半径、面間隔、屈折率およびアッベ数、非球面の定義は、いずれも実施の形態１と同様である。また、非球面データは、図３２（Ｂ）に示す。
【０２２３】
図３３に、図３２の数値例に対応する投写光学系８００の構成を示す。Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓ２０は、上記の面番号を示す。Ｄ１、Ｄ２、・・・Ｄ１９は、上記の面間隔を示す。Ｌ１、Ｌ２、・・・Ｌ９は、拡大側から順に、第１群Ｇ１、第２群Ｇ２、第３群Ｇ３を構成する各レンズをそれぞれ示す。Ｓ９は、開口絞りである。
【０２２４】
本実施の形態に係る投写光学系８００では、ｄ線における焦点距離ｆ＝６．３４６ｍｍ、横倍率Ｍ＝−１／１１５．７４、ＦナンバーＦｎｏ＝２．４、投写全画角２ω＝１１５°、投写距離（スクリーン面から面Ｓ１までの距離）＝６６６．５０ｍｍである。
【０２２５】
本実施の形態に係る投写光学系７００の構成および機能は、実施の形態１と同様である。
【０２２６】
上記の条件式（１）〜（４）で定義された各パラメータの値は、ｆ１／ｆ＝−２．４０１、ｆ２／ｆ＝１０．６３３、ｆ３／ｆ＝５．５９１、νｄ＝７０．４であり、各条件式を満足している。
【０２２７】
図３４に、本実施の形態に係る投写光学系８００の倍率色収差を示す。実施の形態１でも説明したように、図３４では、緑色（５５０ｎｍ）に対する、青色（４４０ｎｍ）、赤色の最短波長（６００ｎｍ）、赤色の中心波長（６２０ｎｍ）、赤色の最長波長（６４０ｎｍ）の各倍率色収差をプロットしている。
【０２２８】
図３４に示すように、緑色（５５０ｎｍ）に対する青色（４４０ｎｍ）の倍率色収差と赤色の中心波長（６２０ｎｍ）の倍率色収差とは最大画角にて概ね同じである。最大画角において、緑色（５５０ｎｍ）に対する青色（４４０ｎｍ）の倍率色収差ΔＬＢ−Ｇは最大値となり１１．０μｍであり、最大画角付近において、緑色に対する赤色の中心波長（６２０ｎｍ）の倍率色収差ΔＬＲｍ−Ｇは最大値となり１１．５μｍである。また、赤色の最短波長（６００ｎｍ）に対する赤色の最長波長（６４０ｎｍ）の倍率色収差ΔＬＲｌ−ＲＳは最大で７．７μｍである。
【０２２９】
つまり、ライトバルブ４の画素ピッチｐを１０μｍとすると、
ΔＬＢ−Ｇ＞ｐ、
ΔＬＲｍ−Ｇ＞ｐ、
ΔＬＲｌ−ＲＳ≦ｐ
の関係が成立している。
【０２３０】
このように、緑色に対する青色および赤色の倍率色収差が１１．０μｍおよび１１．５μｍとなっているため、画素ピッチを１０μｍとし、許容できる色ずれを１画素以下とすると、青色、赤色とも最大１画素分の画素表示位置補正を行えば、スクリーン上の色ずれを十分小さくすることができる。
【０２３１】
また、赤色内の倍率色収差（６００ｎｍ〜６４０ｎｍ）は、最大でも７．７μｍであり、画素ピッチよりも小さいため、赤の色にじみも問題とならない。
【０２３２】
以上説明したように、実施の形態８の画像投写装置８００によれば、入力画像信号に画像処理を施し、画素表示位置情報を色ごとに予め補正した補正画像信号を生成することにより、投写光学系の倍率色収差を極端に小さく抑える必要がなくなるため、異常分散ガラスを用いずに投写光学系を実現することができ、これにより、低コストで投写距離の短い画像投写装置を提供できる。
【０２３３】
また、投写光学系の赤色内の倍率色収差を１画素以内に抑えることにより、色にじみの少ない光画像を表示することができる。
【０２３４】
また、緑色に対する赤色および青色の倍率色収差を数画素以内に抑えることにより、画像処理装置のメモリーの容量を小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０２３５】
【図１】画像処理による倍率色収差補正の原理を示す図である。
【図２】超高圧水銀ランプの分光放射スペクトルの一例を示す図である。
【図３】画像処理による倍率色収差補正の原理を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１の画像投写装置の構成を示す図である。
【図５】カラーホイールの構成の一例を示す図である。
【図６】画像処理による倍率色収差補正の原理を示す図である。
【図７】画像処理による倍率色収差補正の原理を示す図である。
【図８】画像処理による倍率色収差補正の原理を示す図である。
【図９】画像処理装置の構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る投写光学系の数値構成例（Ａ）及び非球面データ（Ｂ）を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態１に係る投写光学系の構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態１に係る投写光学系の構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態１に係る投写光学系の倍率色収差を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態２に係る投写光学系の数値構成例（Ａ）及び非球面データ（Ｂ）を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態２に係る投写光学系の構成を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態２に係る投写光学系の倍率色収差を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態３に係る投写光学系の数値構成例（Ａ）及び非球面データ（Ｂ）を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態３に係る投写光学系の構成を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態３に係る投写光学系の倍率色収差を示す図である。
【図２０】本発明の実施の形態４に係る投写光学系の数値構成例（Ａ）及び非球面データ（Ｂ）を示す図である。
【図２１】本発明の実施の形態４に係る投写光学系の構成を示す図である。
【図２２】本発明の実施の形態４に係る投写光学系の倍率色収差を示す図である。
【図２３】本発明の実施の形態５に係る投写光学系の数値構成例（Ａ）及び非球面データ（Ｂ）を示す図である。
【図２４】本発明の実施の形態５に係る投写光学系の構成を示す図である。
【図２５】本発明の実施の形態５に係る投写光学系の倍率色収差を示す図である。
【図２６】本発明の実施の形態６に係る投写光学系の数値構成例（Ａ）及び非球面データ（Ｂ）を示す図である。
【図２７】本発明の実施の形態６に係る投写光学系の構成を示す図である。
【図２８】本発明の実施の形態６に係る投写光学系の倍率色収差を示す図である。
【図２９】本発明の実施の形態７に係る投写光学系の数値構成例（Ａ）及び非球面データ（Ｂ）を示す図である。
【図３０】本発明の実施の形態７に係る投写光学系の構成を示す図である。
【図３１】本発明の実施の形態７に係る投写光学系の倍率色収差を示す図である。
【図３２】本発明の実施の形態８に係る投写光学系の数値構成例（Ａ）及び非球面データ（Ｂ）を示す図である。
【図３３】本発明の実施の形態８に係る投写光学系の構成を示す図である。
【図３４】本発明の実施の形態８に係る投写光学系の倍率色収差を示す図である。
【符号の説明】
【０２３６】
１  信号発生装置、  ２  画像処理装置、  ３  照明装置、  ４  ライトバルブ、  ５  投写光学系、  ６  スクリーン、  ２１  Ａ／Ｄ変換器、  ２２  ラインメモリ、  ２３  画素表示位置補正量保持部、  ２４  信号処理部、  ２５  Ｄ／Ａ変換器、  ３１  光源、  ３２  カラーホイール、  ３３  光均一化素子、  ３４  照明光学系、  ３１１  発光部、  ３１２  リフレクタ、  ３２１，３２４  赤色のセグメント、  ３２２，３２５  緑色のセグメント、  ３２３，３２６  青色のセグメント、  Ｒ  赤色の画素、  Ｇ  緑色の画素、  Ｂ  青色の画素、  Ｒ１  赤色の画素、  Ｒｓ  赤色の最短波長の色の画素、  Ｒｌ  赤色の最長波長の色の画素、  Ｒｍ  赤色の中心波長の色の画素、  Ｗ  白色の画素、  Ｌ１〜Ｌ９  レンズ、  Ｓ１〜Ｓ２１  面、  ｄ１〜ｄ２０  面間隔、  １００，２００，３００，４００，５００，６００  投写光学系。
【図１】
0004372815.tif 000003
【図２】
0004372815.tif 000004
【図３】
0004372815.tif 000005
【図４】
0004372815.tif 000006
【図５】
0004372815.tif 000007
【図６】
0004372815.tif 000008
【図７】
0004372815.tif 000009
【図８】
0004372815.tif 000010
【図９】
0004372815.tif 000011
【図１０】
0004372815.tif 000012
【図１１】
0004372815.tif 000013
【図１２】
0004372815.tif 000014
【図１３】
0004372815.tif 000015
【図１４】
0004372815.tif 000016
【図１５】
0004372815.tif 000017
【図１６】
0004372815.tif 000018
【図１７】
0004372815.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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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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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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