(57)【要約】【課題】色成分光の色純度を十分に高めることを可能とする光学素子及び投写型映像表示装置を提供する。【解決手段】ダイクロイックミラー３１は、入射光の一部分を透過して入射光の他部分を反射するミラー面３１ａを有する。ダイクロイックミラー３１には、所望透過光の波長帯と所望反射光の波長帯との境界波長である目標カットオフ波長が定められている。ミラー面３１ａは、複数の傾斜領域によって構成されている。複数の傾斜領域のそれぞれは、基準入射角を有する光の透過又は反射を分けるカットオフ波長基準値が目標カットオフ波長となる位置である基準位置を有している。複数の傾斜領域のそれぞれにおいて、基準位置からの距離に応じて、カットオフ波長基準値が目標カットオフ波長よりも短波長側又は長波長側に設定されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光の一部分を透過して前記入射光の他部分を反射するミラー面を有する光学素子であって、
所望透過光の波長帯と所望反射光の波長帯との境界波長である目標カットオフ波長が定められており、
前記ミラー面は、第１領域及び第２領域を少なくとも含み、
前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれは、基準入射角を有する光の透過又は反射を分けるカットオフ波長基準値が前記目標カットオフ波長となる位置である基準位置を有しており、
前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれにおいて、前記基準位置からの距離に応じて、前記カットオフ波長基準値が前記目標カットオフ波長よりも短波長側又は長波長側に設定されていることを特徴とする光学素子。
【請求項２】
ランプ光源と、前記ランプ光源から出射される光を分離する光学素子とを備えた投写型映像表示装置であって、
前記光学素子は、入射光の一部分を透過して前記入射光の他部分を反射するミラー面を有しており、
前記光学素子には、所望透過光の波長帯と所望反射光の波長帯との境界波長である目標カットオフ波長が定められており、
前記ミラー面は、前記ランプ光源から出射される光の光軸に対して傾きを有し、第１領域及び第２領域を少なくとも含み、
前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれは、基準入射角を有する光の透過又は反射を分けるカットオフ波長基準値が前記目標カットオフ波長となる位置である基準位置を有しており、
前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれにおいて、前記ランプ光源から出射される光の光路長が前記基準位置よりも長い領域では、前記基準位置からの距離に応じて、前記カットオフ波長基準値が前記目標カットオフ波長よりも長波長側に設定されており、前記ランプ光源から出射される光の光路長が前記基準位置よりも短い領域では、前記基準位置からの距離に応じて、前記カットオフ波長基準値が前記目標カットオフ波長よりも短波長側に設定されていることを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項３】
前記第１領域及び前記第２領域は、前記ミラー面に入射する光の光量分布に応じて定められることを特徴とする請求項２に記載の投写型映像表示装置。
【請求項４】
前記ランプ光源は、複数のランプ光源によって構成されており、
前記第１領域及び前記第２領域は、前記複数のランプ光源の配置に応じて定められることを特徴とする請求項３に記載の投写型映像表示装置。
【請求項５】
前記基準位置は、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれに入射する光の光量分布に応じて定められることを特徴とする請求項２に記載の投写型映像表示装置。
【請求項６】
入射光の一部分を透過して前記入射光の他部分を反射するミラー面を有する光学素子であって、
前記ミラー面は、第１領域と前記第１領域に連なる第２領域とを少なくとも含み、
前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれは、目標カットオフ波長の短波長側と前記目標カットオフ波長の長波長側との間において、基準入射角を有する光の透過又は反射を分けるカットオフ波長基準値が連続的に変化する領域であり、
前記第１領域と前記第２領域との境界では、前記カットオフ波長基準値が不連続であることを特徴とする光学素子。
【請求項７】
ランプ光源と、前記ランプ光源から出射される光を分離する光学素子とを備えた投写型映像表示装置であって、
前記光学素子は、入射光の一部分を透過して前記入射光の他部分を反射するミラー面を有しており、
前記ミラー面は、前記ランプ光源から出射される光の光軸に対して傾きを有し、第１領域と前記第１領域に連なる第２領域とを少なくとも含み、
前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれは、目標カットオフ波長の短波長側と前記目標カットオフ波長の長波長側との間において、基準入射角を有する光の透過又は反射を分けるカットオフ波長基準値が連続的に変化する領域であり、
前記第１領域と前記第２領域との境界では、前記カットオフ波長基準値が不連続であることを特徴とする投写型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射光の一部分を透過して入射光の他部分を反射するミラー面を有する光学素子及び投写型映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、入射光の一部分を透過して入射光の他部分を反射するミラー面を有する光学素子（ダイクロイックミラー）が知られている。例えば、ダイクロイックミラーは、色成分光を分離する色分離素子として用いられる。具体的には、ダイクロイックミラーは、投写型映像表示装置に用いられており、ランプ光源から出射される光を複数色の色成分光に分離する。
【０００３】
ここで、ダイクロイックミラーのカットオフ波長は、ミラー面に入射する光の入射角に応じてシフトする。具体的には、入射角が大きくなると、カットオフ波長は短波長側にシフトする。一方で、入射角が小さくなると、カットオフ波長は長波長側にシフトする。
【０００４】
ダイクロイックミラーが適用される光学系では、所望透過光の波長帯と所望反射光の波長帯との境界波長である目標カットオフ波長が定められている。なお、基準入射角（例えば、４５°）を有する光の透過又は反射を分けるカットオフ波長基準値が目標カットオフ波長となる位置を基準位置と称する。
【０００５】
上述したように、カットオフ波長は入射角に応じてシフトするため、ミラー面全体としてカットオフ波長を目標カットオフ波長に近づける必要がある。従って、ミラー面における基準位置からの距離に応じて、カットオフ波長基準値に傾斜を設ける技術が提案されている。具体的には、基準位置よりも入射角が大きい領域、すなわち、ランプ光源から出射される光の光路長が基準位置よりも長い領域では、カットオフ波長基準値が目標カットオフ波長よりも長波長側に設定される。一方で、基準位置よりも入射角が小さい領域、すなわち、ランプ光源から出射される光の光路長が基準位置よりも短い領域では、カットオフ波長基準値が目標カットオフ波長よりも短波長側に設定される。
【特許文献１】特開２００１−８３６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ランプ光源から出射される光の光量分布を光変調素子（液晶パネルなど）上で均一化する光学素子として、複数の微小レンズ（セル）を有する１対のフライアイレンズが知られている。具体的には、１対のフライアイレンズに設けられた各セルから出射された光は、それぞれ、光変調素子の全面に照射される。
【０００７】
ランプ光源、１対のフライアイレンズ及びダイクロイックミラーを含む光学系では、ランプ光源とダイクロイックミラーとの間に１対のフライアイレンズが設けられる。すなわち、ダイクロイックミラーのミラー面には、１対のフライアイレンズに設けられた各セルから出射された光が照射される。
【０００８】
ここで、上述したダイクロイックミラーでは、ミラー面における基準位置からの距離に比例して、カットオフ波長基準値を単調に変化させることが一般的である。
【０００９】
カットオフ波長基準値を単調に変化させたダイクロイックミラーでは、ダイクロイックミラーによって分離された色成分光（透過光及び反射光）の色純度をある程度高めることができるが、透過光及び反射光の色純度をさらに向上させることが望まれている。
【００１０】
そこで、透過光及び反射光の色純度をさらに高めることを可能とする光学素子及び投写型映像表示装置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】
第１の特徴では、光学素子（ダイクロイックミラー３１やダイクロイックミラー３２）は、入射光の一部分を透過して前記入射光の他部分を反射するミラー面（ミラー面３１ａやミラー面３２ａ）を有する。光学素子には、所望透過光の波長帯と所望反射光の波長帯との境界波長である目標カットオフ波長が定められている。前記ミラー面は、第１領域及び第２領域を少なくとも含む。前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれは、基準入射角を有する光の透過又は反射を分けるカットオフ波長基準値が前記目標カットオフ波長となる位置である基準位置を有している。前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれにおいて、前記基準位置からの距離に応じて、前記カットオフ波長基準値が前記目標カットオフ波長よりも短波長側又は長波長側に設定されている。
【００１２】
かかる特徴によれば、ミラー面が第１領域及び第２領域を少なくとも含み、第１領域及び第２領域のそれぞれにおいて、基準位置からの距離に応じて、カットオフ波長基準値が短波長側又は長波長側に設定されている。
【００１３】
従って、様々な入射角で光学素子のミラー面に光が入射する場合であっても、ミラー面における各位置において、カットオフ波長を目標カットオフ波長に近づけることができる。これによって、ミラー面の全体においてカットオフ波長基準値を単調に変化させた光学素子に比べて、透過光及び反射光の色純度をさらに高めることができる。
【００１４】
第２の特徴では、投写型映像表示装置は、ランプ光源（ランプ光源１０）と、前記ランプ光源から出射される光を分離する光学素子（ダイクロイックミラー３１やダイクロイックミラー３２）とを備える。前記光学素子は、入射光の一部分を透過して前記入射光の他部分を反射するミラー面（ミラー面３１ａやミラー面３２ａ）を有する。前記光学素子には、所望透過光の波長帯と所望反射光の波長帯との境界波長である目標カットオフ波長が定められている。前記ミラー面は、前記ランプ光源から出射される光の光軸に対して傾きを有し、第１領域及び第２領域を少なくとも含む。前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれは、基準入射角を有する光の透過又は反射を分けるカットオフ波長基準値が前記目標カットオフ波長となる位置である基準位置を有している。前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれにおいて、前記ランプ光源から出射される光の光路長が前記基準位置よりも長い領域では、前記基準位置からの距離に応じて、前記カットオフ波長基準値が前記目標カットオフ波長よりも長波長側に設定されており、前記ランプ光源から出射される光の光路長が前記基準位置よりも短い領域では、前記基準位置からの距離に応じて、前記カットオフ波長基準値が前記目標カットオフ波長よりも短波長側に設定されている。
【００１５】
上述した第２の特徴において、前記第１領域及び前記第２領域は、前記ミラー面に入射する光の光量分布に応じて定められることが好ましい。
【００１６】
上述した第２の特徴において、前記ランプ光源は、複数のランプ光源によって構成されており、前記第１領域及び前記第２領域は、前記複数のランプ光源の配置に応じて定められる。
【００１７】
上述した第２の特徴において、前記基準位置は、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれに入射する光の光量分布に応じて定められることが好ましい。
【００１８】
第３の特徴では、光学素子は、入射光の一部分を透過して前記入射光の他部分を反射するミラー面を有する。前記ミラー面は、第１領域と前記第１領域に連なる第２領域とを少なくとも含む。前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれは、目標カットオフ波長の短波長側と前記目標カットオフ波長の長波長側との間において、基準入射角を有する光の透過又は反射を分けるカットオフ波長基準値が連続的に変化する領域である。前記第１領域と前記第２領域との境界では、前記カットオフ波長基準値が不連続である。
【００１９】
第４の特徴では、投写型映像表示装置は、ランプ光源と、前記ランプ光源から出射される光を分離する光学素子とを備える。前記光学素子は、入射光の一部分を透過して前記入射光の他部分を反射するミラー面を有する。前記ミラー面は、前記ランプ光源から出射される光の光軸に対して傾きを有し、第１領域と前記第１領域に連なる第２領域とを少なくとも含む。前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれは、目標カットオフ波長の短波長側と前記目標カットオフ波長の長波長側との間において、基準入射角を有する光の透過又は反射を分けるカットオフ波長基準値が連続的に変化する領域である。前記第１領域と前記第２領域との境界では、前記カットオフ波長基準値が不連続である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、色成分光の色純度を十分に高めることを可能とする光学素子及び投写型映像表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下において、本発明の実施形態に係る投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
【００２２】
ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００２３】
［第１実施形態］
（投写型映像表示装置の構成）
以下において、第１実施形態に係る投写型映像表示装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００を示す図である。なお、図１では、コンデンサレンズやリレーレンズなどが省略されていることに留意すべきである。
【００２４】
図１に示すように、投写型映像表示装置１００は、ランプ光源１０と、フライアイレンズユニット２０と、複数のミラー群と、複数の液晶パネル５０と、ダイクロイックプリズム６０と、投写レンズユニット７０とを有する。なお、図１では、実施形態を説明する上で必要な構成のみが示されていることに留意すべきである。従って、図１では、液晶パネル５０に設けられた偏光板、ランプ光源１０から出射された光の偏光方向を揃えるＰＢＳアレイなどが省略されている。
【００２５】
ランプ光源１０は、白色光を出射するＵＨＰランプなどである。第１実施形態では、ランプ光源１０は、４個のＵＨＰランプによって構成されている。すなわち、投写型映像表示装置１００は、複数のランプを有する多灯式の表示装置である。
【００２６】
フライアイレンズユニット２０は、ランプ光源１０から出射された光の照度分布を液晶パネル５０上で均一化する光学素子である。具体的には、フライアイレンズユニット２０は、一対のフライアイレンズによって構成されており、各フライアイレンズは、複数の微小レンズ群によって構成されている。
【００２７】
複数のミラー群は、ダイクロイックミラー３１と、ダイクロイックミラー３２と、反射ミラー４１〜反射ミラー４３とによって構成される。
【００２８】
ダイクロイックミラー３１は、入射光（ここでは、フライアイレンズユニット２０に設けられた各セルから出射された光）の一部分を透過して、入射光の他部分を反射するミラー面３１ａを有する光学素子である。ダイクロイックミラー３１には、所望透過光の波長帯と所望反射光の波長帯との境界波長である目標カットオフ波長が定められている。
【００２９】
具体的には、ダイクロイックミラー３１は、赤色成分光Ｒ及び緑色成分光Ｇを透過して、青色成分光Ｂを反射する。すなわち、所望透過光は、赤色成分光Ｒ及び緑色成分光Ｇであり、所望反射光は、青色成分光Ｂである。従って、目標カットオフ波長は、緑色成分光Ｇの波長帯と青色成分光Ｂの波長帯との境界波長である。
【００３０】
ダイクロイックミラー３１（ミラー面３１ａ）は、ランプ光源１０から出射された光の光軸に対して傾きを有している。第１実施形態では、ダイクロイックミラー３１（ミラー面３１ａ）は、ランプ光源１０から出射された光の光軸に対して略９０°の傾きを有する。
【００３１】
第１実施形態では、ランプ光源１０から出射された光のうち、青色成分光Ｂが赤色成分光Ｒ及び緑色成分光Ｇよりも先に分離されるが、これに限定されるものではない。例えば、ランプ光源１０から出射された光のうち、赤色成分光Ｒが及び緑色成分光Ｇ及び青色成分光Ｂよりも先に分離されてもよい。
【００３２】
ダイクロイックミラー３２は、ダイクロイックミラー３１と同様に、入射光（ここでは、ダイクロイックミラー３１を透過した光）の一部分を透過して、入射光の他部分を反射するミラー面３２ａを有する光学素子である。ダイクロイックミラー３２には、所望透過光の波長帯と所望反射光の波長帯との境界波長である目標カットオフ波長が定められている。
【００３３】
具体的には、ダイクロイックミラー３２は、赤色成分光Ｒを透過して、緑色成分光Ｇを反射する。すなわち、所望透過光は、赤色成分光Ｒであり、所望反射光は、緑色成分光Ｇである。従って、目標カットオフ波長は、赤色成分光Ｒの波長帯と緑色成分光Ｇの波長帯との境界波長である。
【００３４】
ダイクロイックミラー３２（ミラー面３２ａ）は、ランプ光源１０から出射された光の光軸に対して傾きを有している。第１実施形態では、ダイクロイックミラー３２（ミラー面３２ａ）は、ランプ光源１０から出射された光の光軸に対して略９０°の傾きを有する。
【００３５】
反射ミラー４１は、青色成分光Ｂを反射して、青色成分光Ｂを液晶パネル５０Ｂに導く。反射ミラー４２及び反射ミラー４３は、赤色成分光Ｒを反射して、赤色成分光Ｒを液晶パネル５０Ｒに導く。
【００３６】
液晶パネル５０は、各色成分光を変調する光変調素子である。具体的には、液晶パネル５０Ｒは、赤色成分光Ｒを変調して、赤色成分光Ｒをダイクロイックプリズム６０に出射する。液晶パネル５０Ｇは、緑色成分光Ｇを変調して、緑色成分光Ｇをダイクロイックプリズム６０に出射する。液晶パネル５０Ｂは、青色成分光Ｂを変調して、青色成分光Ｂをダイクロイックプリズム６０に出射する。
【００３７】
ダイクロイックプリズム６０は、各液晶パネル５０から出射された色成分光を合成して、各色成分光を含む合成光（映像光）を投写レンズユニット７０に出射する。
【００３８】
投写レンズユニット７０は、複数のレンズ群によって構成されており、合成光（映像光）をスクリーン（不図示）上に投写する。
【００３９】
（光学素子の構成）
以下において、第１実施形態に係る光学素子（ダイクロイックミラー３１又はダイクロイックミラー３２）の構成について、図面を参照しながら説明する。以下においては、ダイクロイックミラー３１を例に挙げて説明することに留意すべきである。
【００４０】
なお、ダイクロイックミラー３１は、ダイクロイックミラー３２よりもランプ光源１０側に設けられている。従って、フライアイレンズユニット２０に設けられた各セルから出射された光がダイクロイックミラー３１上で重複する領域は、フライアイレンズユニット２０に設けられた各セルから出射された光がダイクロイックミラー３２上で重複する領域よりも少ない。
【００４１】
図２は、第１実施形態に係るフライアイレンズユニット２０、ダイクロイックミラー３１及び液晶パネル５０の関係について示す模式図である。なお、図２では、フライアイレンズユニット２０の構成が簡略化されていることに留意すべきである。また、図２に示すセル数は一例であり、これに限定されるものではないことは勿論である。
【００４２】
図２に示すように、フライアイレンズユニット２０は、複数のセル（セル２０Ａ〜セル２０Ｆ）を有する。各セルは、一対のフライアイレンズに設けられた微小レンズによって構成される。
【００４３】
ここで、各セルから出射された光は、それぞれ、液晶パネル５０の全面に照射される。すなわち、液晶パネル５０上では、各セルから出射された光が重畳されている。これによって、液晶パネル５０上において、ランプ光源１０から出射された光の光量分布が均一化される。
【００４４】
一方で、ダイクロイックミラー３１は、ランプ光源１０から出射された光の光路上において、フライアイレンズユニット２０と液晶パネル５０との間に設けられる。従って、ダイクロイックミラー３１のミラー面３１ａ上では、ランプ光源１０から出射された光の光量分布は均一化されていない。
【００４５】
（入射光の入射角）
続いて、ダイクロイックミラー３１のミラー面３１ａに入射する光の入射角について、図２を参照しながら説明する。ここでは、各セルから出射される光の入射角について考える。
【００４６】
例えば、セル２０Ａから出射される光Ａについて考える。位置ａ１における光Ａの入射角θａ１は、位置ａ２における光Ａの入射角θａ２よりも大きい。同様に、セル２０Ｆから出射される光Ｆについて考える。位置ｆ１における光Ｆの入射角θｆ１は、位置ｆ２における光Ｆの入射角θｆ２よりも大きい。
【００４７】
このように、各セルから出射される光の入射角は、ミラー面３１ａにおける位置に応じて異なっている。また、フライアイレンズユニット２０（ランプ光源１０）から出射される光の光路長が長いほど、各セルから出射される光の入射角が大きくなる。なお、フライアイレンズユニット２０に設けられた各セルから出射される光の光路長は、図２に示すように、ランプ光源１０から出射される光の光軸方向の長さであることに留意すべきである。
【００４８】
（入射光の光量分布）
続いて、ダイクロイックミラー３１のミラー面３１ａに入射する光の光量分布について、図３を参照しながら説明する。
【００４９】
具体的には、セル２０Ａから出射された光Ａは、ミラー面３１ａ上において位置ａ１〜位置ａ２の範囲に照射される。セル２０Ｂから出射された光Ｂは、ミラー面３１ａ上において位置ｂ１〜位置ｂ２の範囲に照射される。セル２０Ｃから出射された光Ｃは、ミラー面３１ａ上において位置ｃ１〜位置ｃ２の範囲に照射される。セル２０Ｄから出射された光Ｄは、ミラー面３１ａ上において位置ｄ１〜位置ｄ２の範囲に照射される。セル２０Ｅから出射された光Ｅは、ミラー面３１ａ上において位置ｅ１〜位置ｅ２の範囲に照射される。セル２０Ｆから出射された光Ｆは、ミラー面３１ａ上において位置ｆ１〜位置ｆ２の範囲に照射される。
【００５０】
従って、領域ｘ１、すなわち、位置ａ１〜位置ｂ１の範囲には光Ａのみが到達する。領域ｘ２、すなわち、位置ｂ１〜位置ｃ１の範囲には光Ａ及び光Ｂが到達する。領域ｘ３、すなわち、位置ｃ１〜位置ｄ１の範囲には光Ａ〜光Ｃが到達する。領域ｘ４、すなわち、位置ｄ１〜位置ｅ１の範囲には光Ａ〜光Ｄが到達する。領域ｘ５、すなわち、位置ｅ１〜位置ｆ１の範囲には光Ａ〜光Ｅが到達する。領域ｘ６、すなわち、位置ｆ１〜位置ａ２の範囲には光Ａ〜光Ｆが到達する。領域ｘ７、すなわち、位置ａ２〜位置ｂ２の範囲には光Ｂ〜光Ｆが到達する。領域ｘ８、すなわち、位置ｂ２〜位置ｃ２の範囲には光Ｃ〜光Ｆが到達する。領域ｘ９、すなわち、位置ｃ２〜位置ｄ２の範囲には光Ｄ〜光Ｆが到達する。領域ｘ１０、すなわち、位置ｄ２〜位置ｅ２の範囲には光Ｅ〜光Ｆが到達する。領域ｘ１１、すなわち、位置ｅ２〜位置ｆ２の範囲には光Ｆのみが到達する。
【００５１】
（傾斜設定方法１）
以下において、傾斜設定方法１について図２及び図３を参照しながら説明する。傾斜設定方法１は、ミラー面３１ａの全体において、カットオフ波長基準値を単調に変化させる方法である。なお、用語及び記号の定義は以下の通りである。
【００５２】
（１）  カットオフ波長（λｐ（θｘ，ｘ））：位置（ｘ）において、入射角（θｘ）を有する光の透過又は反射を分ける波長
（２）  カットオフ波長基準値（λｑ（ｘ））：位置（ｘ）において基準入射角（例えば、４５°）を有する光の透過又は反射を分ける波長
（３）  目標カットオフ波長（λ０）：所望透過光の波長帯と所望反射光の波長帯との境界波長
（４）  基準位置：ミラー面３１ａにおいてカットオフ波長基準値が目標カットオフ波長となる位置
（５）  Ｒ（Ａ）〜Ｒ（Ｆ）：セルＡ〜セルＦから出射される光の光量比
※  Ｒ（Ａ）＋Ｒ（Ｂ）＋Ｒ（Ｃ）＋Ｒ（Ｄ）＋Ｒ（Ｅ）＋Ｒ（Ｆ）＝１
（６）  Ｓ（Ａ）〜Ｓ（Ｆ）：（ａ１−ａ２）間〜（ｆ１−ｆ２）間における傾斜量
（７）  ＳＳ：ミラー面３１ａの全体における傾斜量
ここで、傾斜量（ＳＳ）は、以下の式（１）に従って算出される。
【数１】
2009085991.tif 000003
【００５３】
従って、最終的なカットオフ波長基準値（λｑ（ｘ））は、基準位置から各位置までの距離に応じて、以下の式（２）に従って算出される。
【数２】
2009085991.tif 000004
【００５４】
上述したように、フライアイレンズユニット２０（ランプ光源１０）から出射される光の光路長が長いほど、各セルから出射される光の入射角が大きくなる。また、入射角が基準入射角よりも大きいほど、カットオフ波長が短波長側にシフトする。
【００５５】
従って、ランプ光源１０から出射される光の光路長が基準位置よりも長い領域では、カットオフ波長基準値（λｑ（ｘ））が目標カットオフ波長よりも長波長側に設定される。一方で、ランプ光源１０から出射される光の光路長が基準位置よりも短い領域では、カットオフ波長基準値（λｑ（ｘ））が目標カットオフ波長よりも短波長側に設定される。
【００５６】
また、Ｓ（Ａ）〜Ｓ（Ｆ）は、以下のようにして算出される。ここでは、Ｓ（Ａ）の算出方法について例示する。なお、Ｓ（Ｂ）〜Ｓ（Ｆ）は、Ｓ（Ａ）と同様に算出可能である。
【００５７】
具体的には、（ａ１−ａ２）間における傾斜量（Ｓ（Ａ））は、以下の式（３）に従って算出される。
【数３】
2009085991.tif 000005
【００５８】
ここで、暫定的なカットオフ波長基準値（λｑ（ａ１））は、位置（ａ１）において、カットオフ波長（λｐ（θａ１，ａ１））が目標カットオフ波長（λ０）となるように定められる。同様に、暫定的なカットオフ波長基準値（λｑ（ａ２））は、位置（ａ２）において、カットオフ波長（λｐ（θａ２，ａ２））が目標カットオフ波長（λ０）となるように定められる。
【００５９】
図２に示したように、位置（ａ１）における入射角（θａ１）は、位置（ａ２）における入射角（θａ２）よりも大きい。すなわち、位置（ａ１）におけるカットオフ波長（λｐ（θａ１，ａ１））は、位置（ａ２）におけるカットオフ波長（λｐ（θａ２，ａ２））よりも短波長側にシフトする。従って、位置（ａ１）における暫定的なカットオフ波長基準値（λｑ（ａ１））は、位置（ａ２）における暫定的なカットオフ波長基準値（λｑ（ａ２））よりも長波長側に設定される。
【００６０】
ここで、各位置（ｘ）における入射角（θｘ）が基準入射角よりも大きければ、暫定的なカットオフ波長基準値（λｑ（ｘ））は、目標カットオフ波長（λ０）よりも長波長側に設定される。一方で、各位置（ｘ）における入射角（θｘ）が基準入射角よりも小さければ、暫定的なカットオフ波長基準値（λｑ（ｘ））は、目標カットオフ波長（λ０）よりも短波長側に設定される。
【００６１】
このように、各セルから出射される光が照射される領域毎に、入射角に依存するカットオフ波長（λｐ（θｘ，ｘ））が目標カットオフ波長（λ０）となるように、暫定的なカットオフ波長基準値（λｑ（ｘ））が求められる。また、各セルから出射される光が照射される領域毎に、暫定的なカットオフ波長基準値（λｑ（ｘ））の傾斜量（Ｓ）が算出される。続いて、各セルから出射される光が照射される領域毎に算出された傾斜量（Ｓ）を用いて、最終的なカットオフ波長基準値（λｑ（ｘ））の傾斜量（ＳＳ）が算出される。
【００６２】
（傾斜設定方法２）
以下において、第１実施形態に係る傾斜設定方法２について、図面を参照しながら説明する。上述したように、傾斜設定方法１は、ミラー面３１ａの全体において、カットオフ波長基準値を単調に変化させる方法である。これに対して、傾斜設定方法２は、ミラー面３１ａを複数の領域（複数の傾斜領域）に分割した上で、複数の傾斜領域のそれぞれにおいてカットオフ波長基準値を変化させる方法である。なお、用語及び記号の定義は傾斜設定方法１と同様である。
【００６３】
第１実施形態では、図４（ａ）に示すように、ランプ光源１０は、４つのランプ光源（ランプ１０Ａ〜ランプ１０Ｄ）によって構成される。従って、ミラー面３１ａ上において光量分布のピークを有する位置は、ランプ光源１０から出射される光の光軸から離れた位置である。
【００６４】
具体的には、図４（ｂ）に示すように、ミラー面３１ａ上において光量が多い領域は、Ｖ方向において光軸を挟んで２つの領域（１．領域（Ｖ１，Ｈ１）／領域（Ｖ１，Ｈ２）、２．領域（Ｖ２，Ｈ１）／領域（Ｖ２，Ｈ２））である。同様に、ミラー面３１ａ上において光量が多い領域は、Ｈ方向において光軸を挟んで２つの領域（１．領域（Ｖ１，Ｈ１）／領域（Ｖ２，Ｈ１）、２．領域（Ｖ１，Ｈ２）／領域（Ｖ２，Ｈ２））である。
【００６５】
ここで、Ｈ方向とは、ミラー面３１ａの傾斜によって入射角が変わっていく方向である。Ｖ方向とは、Ｈ方向に直交する方向であり、ミラー面３１ａの傾斜によって入射角が変わらない方向である。
【００６６】
なお、図４（ｂ）に示す光量分布は、光量分布のイメージであることに留意すべきである。具体的には、フライアイレンズユニット２０とダイクロイックミラー３１との距離、ダイクロイックミラー３１と液晶パネル５０との距離に応じて、フライアイレンズユニット２０に設けられたセルから出射される光の広がり方が異なる。従って、ミラー面３１ａ上における光量分布は、図４（ｂ）に示す光量分布とは異なるケースも考えられることは勿論である。
【００６７】
第１実施形態に係る傾斜設定方法２では、ミラー面３１ａは、光軸を通ってＶ方向に延びる領域分割線によって２つの傾斜領域に分割される。すなわち、ミラー面３１ａは、Ｈ方向に沿って、傾斜領域ａと傾斜領域ｂとに分割される。
【００６８】
各傾斜領域のそれぞれでは、上述した傾斜設定方法１と同様の手法によって、傾斜量（ＳＳａ及びＳＳｂ）が算出される。傾斜量（ＳＳａ）は、傾斜領域ａにおけるカットオフ波長基準値の傾斜量であり、傾斜量（ＳＳｂ）は、傾斜領域ｂにおけるカットオフ波長基準値の傾斜量であることに留意すべきである。
【００６９】
傾斜領域ａにおける基準位置ａは、傾斜領域ａにおける光量分布のピークを有する位置に設けられることが好ましい。同様に、傾斜領域ｂにおける基準位置ｂは、傾斜領域ｂにおける光量分布のピークを有する位置に設けられることが好ましい。
【００７０】
傾斜設定方法２によってカットオフ波長基準値が設定されたダイクロイックミラー３１は、図５に示すように配置される。すなわち、ミラー面３１ａの傾斜方向（Ｈ方向）に沿って複数の傾斜領域が設けられるように、ダイクロイックミラー３１が配置される。
【００７１】
このように、ミラー面３１ａは、傾斜領域ａと傾斜領域ａに連なる傾斜領域ｂを有する。傾斜領域ａ及び傾斜領域ｂのそれぞれは、目標カットオフ波長の短波長側と目標カットオフ波長の長波長側との間において、基準入射角を有する光の透過又は反射を分けるカットオフ波長基準値が連続的に変化する領域である。また、傾斜領域ａと傾斜領域ｂとの境界では、カットオフ波長基準値が不連続である。
【００７２】
（作用及び効果）
第１実施形態によれば、ダイクロイックミラー３１のミラー面３１ａが複数の傾斜領域によって構成されている。各傾斜領域において、ランプ光源１０から出射される光の光路長が基準位置よりも長い領域では、基準位置からの距離に応じて、カットオフ波長基準値が長波長側に設定されている。一方で、各傾斜領域において、ランプ光源１０から出射される光の光路長が基準位置よりも短い領域では、基準位置からの距離に応じて、カットオフ波長基準値が短波長側に設定されている。
【００７３】
従って、様々な入射角でダイクロイックミラー３１のミラー面３１ａに光が入射する場合であっても、ミラー面３１ａにおける各位置において、カットオフ波長を目標カットオフ波長に近づけることができる。これによって、ミラー面の全体においてカットオフ波長基準値を単調に変化させた光学素子に比べて、透過光（ここでは、特に、緑色成分光Ｇ）及び反射光（ここでは、青色成分光Ｂ）の色純度をさらに高めることができる。
【００７４】
なお、上述したように、ダイクロイックミラー３１は、ダイクロイックミラー３２よりもランプ光源１０側に設けられている。フライアイレンズユニット２０に設けられた各セルから出射された光がダイクロイックミラー３１上で重複する領域は、フライアイレンズユニット２０に設けられた各セルから出射された光がダイクロイックミラー３２上で重複する領域よりも少ない。
【００７５】
従って、ダイクロイックミラー３１のミラー面３１ａを複数の傾斜領域によって構成することが、ダイクロイックミラー３２のミラー面３２ａを複数の傾斜領域によって構成するよりも効果的である。
【００７６】
［第２実施形態］
以下において、第２実施形態について図面を参照しながら説明する。以下においては、上述した第１実施形態と第２実施形態との相違点について主として説明する。
【００７７】
具体的には、上述した第１実施形態では、ランプ光源１０は、４つのランプ光源（ランプ１０Ａ〜ランプ１０Ｄ）によって構成される。これに対して、第２実施形態では、ランプ光源１０は、５つのランプ光源（ランプ１０Ａ〜ランプ１０Ｅ）によって構成される。これに伴って、第２実施形態では、ミラー面３１ａは、３つの傾斜領域（傾斜領域ａ〜傾斜領域ｃ）に分割される。
【００７８】
（投写型映像表示装置の構成）
以下において、第２実施形態に係る投写型映像表示装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図６は、第２実施形態に係る投写型映像表示装置１００を示す図である。なお、図６では、図１と同様の構成に同様の符号を付していることに留意すべきである。
【００７９】
図６に示すように、ランプ光源１０は、第１実施形態と同様に、白色光を出射するＵＨＰランプなどである。第２実施形態では、ランプ光源１０は、５個のＵＨＰランプによって構成されている。すなわち、投写型映像表示装置１００は、複数のランプを有する多灯式の表示装置である。
【００８０】
（傾斜設定方法２）
以下において、第２実施形態に係る傾斜設定方法２について、図面を参照しながら説明する。
【００８１】
第２実施形態では、図７（ａ）に示すように、ランプ光源１０は、５つのランプ光源（ランプ１０Ａ〜ランプ１０Ｅ）によって構成される。従って、ミラー面３１ａ上において光量分布のピークを有する位置は、ランプ光源１０から出射される光の光軸から離れた位置である。
【００８２】
具体的には、図７（ｂ）に示すように、ミラー面３１ａ上において光量が多い領域は、Ｖ方向において３つの領域（１．領域（Ｖ１，Ｈ１）／領域（Ｖ１，Ｈ３）、２．領域（Ｖ２，Ｈ２）、３．領域（Ｖ３，Ｈ１）／領域（Ｖ３，Ｈ３））である。同様に、ミラー面３１ａ上において光量が多い領域は、Ｈ方向において３つの領域（１．領域（Ｖ１，Ｈ１）／領域（Ｖ３，Ｈ１）、２．領域（Ｖ２，Ｈ２）、３．領域（Ｖ１，Ｈ３）／領域（Ｖ３，Ｈ３））である。
【００８３】
ここで、Ｈ方向とは、ミラー面３１ａの傾斜によって入射角が変わっていく方向である。Ｖ方向とは、Ｈ方向に直交する方向であり、ミラー面３１ａの傾斜によって入射角が変わらない方向である。
【００８４】
なお、図７（ｂ）に示す光量分布は、光量分布のイメージであることに留意すべきである。具体的には、フライアイレンズユニット２０とダイクロイックミラー３１との距離、ダイクロイックミラー３１と液晶パネル５０との距離に応じて、フライアイレンズユニット２０に設けられたセルから出射される光の広がり方が異なる。従って、ミラー面３１ａ上における光量分布は、図７（ｂ）に示す光量分布とは異なるケースも考えられることは勿論である。
【００８５】
第２実施形態に係る傾斜設定方法２では、ミラー面３１ａは、Ｖ方向に延びる２つの領域分割線（領域分割線ａ及び領域分割線ｂ）によって３つの傾斜領域に分割される。すなわち、ミラー面３１ａは、Ｈ方向に沿って、傾斜領域ａ〜傾斜領域ｃに分割される。
【００８６】
各傾斜領域のそれぞれでは、上述した傾斜設定方法１と同様の手法によって、傾斜量（ＳＳａ〜ＳＳｃ）が算出される。傾斜量（ＳＳａ）〜傾斜量（ＳＳｃ）は、傾斜領域ａ〜傾斜領域ｃにおけるカットオフ波長基準値の傾斜量であることに留意すべきである。
【００８７】
傾斜領域ａにおける基準位置ａは、傾斜領域ａにおける光量分布のピークを有する位置に設けられることが好ましい。傾斜領域ｂにおける基準位置ｂは、傾斜領域ｂにおける光量分布のピークを有する位置に設けられることが好ましい。傾斜領域ｃにおける基準位置ｃは、傾斜領域ｃにおける光量分布のピークを有する位置に設けられることが好ましい。
【００８８】
傾斜設定方法２によってカットオフ波長基準値が設定されたダイクロイックミラー３１は、図８に示すように配置される。すなわち、ミラー面３１ａの傾斜方向（Ｈ方向）に沿って複数の傾斜領域が設けられるように、ダイクロイックミラー３１が配置される。
【００８９】
（作用及び効果）
第２実施形態によれば、ランプ光源１０の構成、すなわち、ミラー面３１ａ上における光量分布に応じて、傾斜領域の数や形状が定められているため、透過光及び反射光の色純度をさらに高めることができる。
【００９０】
［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００９１】
例えば、上述した第２実施形態では、ミラー面３１ａの傾斜方向（Ｈ方向）に沿って３つの傾斜領域が設けられるが、これに限定されるものではない。具体的には、図９に示すように、ランプ光源１０が５つのランプ光源によって構成される場合に、ミラー面３１ａは、Ｖ方向に延びており、かつ、上述した領域（Ｖ２，Ｈ２）を囲む分割領域線によって、３つの傾斜領域（傾斜領域ａ〜傾斜領域ｃ）に分割されてもよい。なお、図９に示す光量分布は、図７（ｂ）に示した光量分布と同様である。
【００９２】
傾斜設定方法２は、赤色成分光Ｒと緑色成分光Ｇとを分離するダイクロイックミラー３２に適用可能であることは勿論である。これによって、透過光（赤色成分光Ｒ）及び反射光（緑色成分光Ｇ）の色純度を高めることができる。
【００９３】
ここで、赤色成分光Ｒの波長帯と緑色成分光Ｇの波長帯との間の波長帯を有する黄色成分光Ｙｅを利用する光学系において、傾斜設定方法２が適用された光学素子（ダイクロイックミラー）を用いることが効果的である。
【００９４】
上述した実施形態では、傾斜領域の数及び形状の一例を示したに過ぎない。傾斜領域の数及び形状は、光学素子のミラー面上における光量分布に応じて定められることが好ましい。各傾斜領域に設けられた基準位置は、各傾斜領域における光量分布に応じて定められることが好ましい。
【００９５】
ここで、光学素子のミラー面上における光量分布は、ランプ光源１０を構成する複数のランプ光源の数や配置に依存する。従って、傾斜領域の数及び形状は、ランプ光源１０を構成する複数のランプ光源の数や配置に応じて定められることが好ましい。
【００９６】
上述した実施形態では、傾斜設定方法２が適用された光学素子が、色成分光を分離する色分離素子として用いられるケースについて例示したが、これに限定されるものではない。具体的には、傾斜設定方法２が適用された光学素子が、色成分光を合成する色合成素子として用いられてもよい。
【００９７】
上述した実施形態では、傾斜設定方法２が適用された光学素子が投写型映像表示装置に用いられるケースについて例示したが、これに限定されるものではない。具体的には、装置（例えば、３ＣＣＤの撮像装置）に設けられた色分離素子又は色合成素子として、傾斜設定方法２が適用された光学素子が用いられてもよい。
【００９８】
上述した実施形態では特に触れていないが、カットオフ波長基準値の傾斜量を変化させた光学素子（ミラー面）を形成する方法は、特に限定されるものではない。例えば、このような光学素子（ミラー面）は、真空蒸着法によって形成することが可能である。傾斜設定方法２に係る光学素子（ミラー面）については、一の傾斜領域を形成する際に、他の傾斜領域をマスクすることによって形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す図である。
【図２】第１実施形態に係るフライアイレンズユニット２０、ダイクロイックミラー３１及び液晶パネル５０の関係について示す模式図である。
【図３】第１実施形態に係るダイクロイックミラー３１について説明するための図である。
【図４】第１実施形態に係る傾斜領域の分割について説明するための図である。
【図５】第１実施形態に係るダイクロイックミラー３１の配置について説明するための図である。
【図６】第２実施形態に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す図である。
【図７】第２実施形態に係る傾斜領域の分割について説明するための図である。
【図８】第２実施形態に係るダイクロイックミラー３１の配置について説明するための図である。
【図９】その他の実施形態に係る傾斜領域の分割について説明するための図である。
【符号の説明】
【０１００】
１０・・・ランプ光源、２０・・・フライアイレンズユニット、３１・・・ダイクロイックミラー、３１ａ・・・ミラー面、３２・・・ダイクロイックミラー、３２ａ・・・ミラー面、４１〜４３・・・反射ミラー、５０・・・液晶パネル、６０・・・ダイクロイックプリズム、７０・・・投写レンズユニット、１００・・・投写型映像表示装置
【図１】
2009085991.tif 000006
【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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