(57)【要約】【課題】フィルタの帯域幅を適切に調整することにより、投射画像の色再現性又は輝度をより向上させることができるプロジェクタを提供すること。【解決手段】フィルタ装置７０ｂのフィルタユニット７０ｅを回転調整することにより、各フィルタ７１ｇ，７２ｇの傾斜角を同時に増減させることができ、バンドパスの中心波長をほとんど変化させないで透過帯域幅を増減調整することができる。これにより、投射画像の色再現性又は輝度をより向上させることができる。【選択図】図１
2009229475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源光を射出する光源と、
前記光源光を均一化するための照明光学系と、
前記照明光学系から射出された照明光を各色の光束に分離する色分離光学系と、
前記色分離光学系によって分離された各色の光束によってそれぞれ照明される各色の光変調装置と、を備え、
前記色分離光学系は、光路上に配置され互いに所定角度を成すように組み合わされた複数のフィルタを有するフィルタユニットと、前記フィルタユニットのシステム光軸に対する傾斜状態を調整することによって透過帯域幅又は反射帯域幅を調整する回転調整装置とを有するフィルタ装置を備える、プロジェクタ。
【請求項２】
前記フィルタユニットは、前記複数のフィルタとして２枚のフィルタを有し、前記システム光軸に対して垂直に延びる回転軸のまわりに回転可能に取りつけられている、請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記照明光学系は、前記照明光の偏光方向をそろえて射出し、
前記フィルタユニットの前記回転軸は、軸の方向が偏光方向と一致する、請求項２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記フィルタユニットは、バンドパスフィルタである、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記バンドパスフィルタは、前記色分離光学系において分離された前記各色の光束のうち少なくとも１色の光路上に配置される、請求項４に記載のプロジェクタ。
【請求項６】
前記フィルタユニットは、前記色分離光学系において分離された青色光、緑色光、及び赤色光のうち、少なくとも前記緑色光が通過する光路上に設けられる、請求項５に記載のプロジェクタ。
【請求項７】
前記フィルタユニットは、バンドリジェクションフィルタである、請求項１から請求項３までのいずれか一項に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、照明光学系によって液晶パネル等を照明し、液晶パネル等の像を投射するプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタにおいて、３色に分岐された各色の光路上に配置されたダイクロイックフィルタを回動させることにより、プロジェクタの各使用形態において色純度或いは輝度のどちらか一方の最適な特性を選択できるものがある（例えば、特許文献１参照）。これにより、色再現性を良好にしてビデオソフト等を鑑賞するのに好適な態様と、輝度を向上させてプレゼンテーション用の説明画像を投影表示するのに好適な態様とを任意に選択することができる。
【特許文献１】特開２０００−３４７２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のようなプロジェクタは、各光路中にダイクロイックフィルタを１枚設けているだけであるため、ダイクロイックフィルタを傾斜させてもダイクロイックフィルタの透過波長帯域の範囲がシフトしているにすぎない。そのため、特定色の光路で波長帯域を増減させるとしても、特定色の波長帯域の上端又は下端のいずれか一方のみを変化させるだけであり、色再現性又は輝度を一定の範囲でしか調整できない。よって、投射画像の色再現性又は輝度が不十分となるという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、フィルタの帯域幅を適切に調整することにより、投射画像の色再現性又は輝度をより向上させ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】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係るプロジェクタは、光源光を射出する光源と、光源光を均一化するための照明光学系と、照明光学系から射出された照明光を各色の光束に分離する色分離光学系と、色分離光学系によって分離された各色の光束によってそれぞれ照明される各色の光変調装置と、を備え、色分離光学系は、光路上に配置され互いに所定角度を成すように組み合わされた複数のフィルタを有するフィルタユニットと、フィルタユニットのシステム光軸に対する傾斜状態を調整することによって透過帯域幅又は反射帯域幅を調整する回転調整装置とを有するフィルタ装置を備える。
【０００６】
上記プロジェクタでは、フィルタユニットを回転調整することにより、各フィルタの傾斜角を同時に増減させることができ、バンドパスの中心波長をほとんど変化させないで透過帯域幅又は反射帯域幅を増減調整することができる。例えば、フィルタユニットを所定角度に傾斜させることによって特定色の周辺波長の光がカットされ、透過光の色純度が上がり、色再現性を向上させることができる。また、フィルタユニットを別の所定角度に傾斜させることによって特定色の周辺波長の光がカットがされることを防止して透過光の輝度を向上させることができる。
【０００７】
また、本発明の具体的な態様又は観点では、フィルタユニットは、複数のフィルタとして２枚のフィルタを有し、システム光軸に対して垂直に延びる回転軸のまわりに回転可能に取りつけられている。この場合、フィルタユニットが回転することによってシステム光軸に対する各フィルタの傾斜角度により各フィルタの傾斜角の増減を互いに反転させることができ、入射光に対するフィルタユニットの光学特性を簡易に変化させることができる。なお、フィルタユニットの回転は、一方のフィルタがシステム光軸に垂直となる角度から他方のフィルタがシステム光軸に垂直となる角度までの範囲内とすることで透過帯域幅等の調整が確実となる。
【０００８】
また、本発明の別の態様によれば、照明光学系は、照明光の偏光方向をそろえて射出し、フィルタユニットの回転軸は、軸の方向が偏光方向と一致する。この場合、フィルタの入射面と偏光方向が平行となり、透過又は反射特性のエッジがなまるのを防止することができ、入射光を所望の帯域で精密にフィルタリングすることができる。
【０００９】
また、本発明のさらに別の態様によれば、フィルタユニットは、バンドパスフィルタである。この場合、所望の透過帯域幅の光を透過させることができる。
【００１０】
また、本発明のさらに別の態様によれば、バンドパスフィルタは、色分離光学系において分離された各色の光束のうち少なくとも１色の光路上に配置される。この場合、所定色の入射光を選択的に所望の帯域で精密にフィルタリングすることができる。
【００１１】
また、本発明のさらに別の態様によれば、フィルタユニットは、色分離光学系において分離された青色光、緑色光、及び赤色光のうち、少なくとも緑色光が通過する光路上に設けられる。この場合、フィルタユニットに波長帯域幅の広い緑色光を通過させることにより、効果的に色再現性の範囲を広げることができる。
【００１２】
また、本発明のさらに別の態様によれば、フィルタユニットは、バンドリジェクションフィルタである。この場合、所望の反射帯域幅の光を遮断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
〔第１実施形態〕
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの構造等について説明する。
図１は、本実施形態のプロジェクタ１００の構造を説明するための概念図である。このプロジェクタ１００は、光源１０と、照明光学系２０と、色分離光学系３０と、光変調装置である液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃと、クロスダイクロイックプリズム５０と、投射光学系である投射レンズ６０とを備える。
【００１４】
上記プロジェクタ１００において、光源１０は、例えば、高圧水銀ランプ等の像光形成の必要に足る光量を有する略白色光を発生する光源装置であり、光源光を発生する発光管１０ａと、発光管１０ａからの光源光を前方に反射する凹面鏡を有するリフレクタ１０ｂとを備える。
【００１５】
照明光学系２０は、光源光を平行化する光平行化手段である平行化レンズ２２と、光を分割して重畳によって液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃの画像形成領域での照明光の面内照度を均一化するためのインテグレータ光学系を構成する第１及び第２フライアイレンズ２３ａ、２３ｂと、光の偏光方向を揃える偏光変換素子２４と、両フライアイレンズ２３ａ、２３ｂを経た光を重畳させる重畳レンズ２５とを備え、略白色の均一な照明光を形成する。照明光学系２０において、平行化レンズ２２は、光源１０から射出された照明光の光束方向を略平行に変換する。第１及び第２フライアイレンズ２３ａ、２３ｂは、それぞれマトリクス状に配置された複数の要素レンズからなり、第１フライアイレンズ２３ａを構成する要素レンズによって平行化レンズ２２を経た光を分割して個別に集光し、第２フライアイレンズ２３ｂを構成する要素レンズによって第１フライアイレンズ２３ａからの分割光束を適当な発散角にして射出させる。偏光変換素子２４は、ＰＢＳ、ミラー、位相差板等を一組の要素とするアレイで形成されており、第１フライアイレンズ２３ａ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（具体的には紙面に垂直な振動方向のＳ偏光）に揃える役割を有する。重畳レンズ２５は、偏光変換素子２４を経た照明光を全体として適宜収束させて、後段の各色の光変調装置である液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃの被照明領域に対する重畳照明を可能にする。
【００１６】
色分離光学系３０は、第１及び第２ダイクロイックミラー３１ａ、３１ｂと、反射ミラー３２ａ、３２ｂ、３２ｃと、３つのフィールドレンズ３３ａ、３３ｂ、３３ｃと、フィルタ装置７０ｂとを備える。ここで、第１及び第２ダイクロイックミラー３１ａ、３１ｂは、図１に示すように、照明光学系２０から延びるシステム光軸ＯＡに対して４５度傾斜して配置されている。色分離光学系３０は、照明光学系２０により均一化された照明光を青（Ｂ）、緑（Ｇ）、及び赤（Ｒ）の３色に分離するとともに、各色光を後段の液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃへ導く。より詳しく説明すると、まず、第１ダイクロイックミラー３１ａは、ＢＧＲの３色のうちＧ光及びＲ光を透過させＢ光を反射する。また、第２ダイクロイックミラー３１ｂは、ＧＲの２色のうちＧ光を反射しＲ光を透過させる。次に、この色分離光学系３０において、第１ダイクロイックミラー３１ａで反射されたＢ光は、反射ミラー３２ａを経て入射角度を調節するためのフィールドレンズ３３ａに入射する。また、第１ダイクロイックミラー３１ａで透過し、第２ダイクロイックミラー３１ｂで反射されたＧ光は、Ｇ光の波長帯域幅を調整するためのフィルタ装置７０ｂを経て入射角度を調節するためのフィールドレンズ３３ｂに入射する。さらに、第２ダイクロイックミラー３１ｂを透過したＲ光は、リレーレンズＬＬ１、ＬＬ２及び反射ミラー３２ｂ、３２ｃを経て入射角度を調節するためのフィールドレンズ３３ｃに入射する。Ｇ光の光路、すなわち第１光路に設けたフィルタ装置７０ｂは、後に詳述するが、一定のくさび角Ｉｇに保持された一対のフィルタ７１ｇ，７２ｇからなるフィルタユニット７０ｅを備え、このフィルタユニット７０ｅを紙面に垂直な回転軸７３ｇのまわりに上記くさび角Ｉｇ程度の角度範囲で回転させることができ、フィルタユニット７０ｅのシステム光軸ＯＡに対する傾斜角を調整できるようになっている。
【００１７】
液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、入射した照明光の空間的強度分布を変調する非発光型の光変調装置であり、色分離光学系３０から射出された各色光に対応してそれぞれ照明される。第１ダイクロイックミラー３１ａで反射されたＢ光は、フィールドレンズ３３ａ等を介して液晶ライトバルブ４０ａに入射する。第１ダイクロイックミラー３１ａを透過し、第２ダイクロイックミラー３１ｂで反射されたＧ光は、フィールドレンズ３３ｂ等を介して液晶ライトバルブ４０ｂに入射する。第１及び第２ダイクロイックミラー３１ａ、３１ｂを透過したＲ光は、フィールドレンズ３３ｃ等を介して液晶ライトバルブ４０ｃに入射する。各液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、それぞれに対応する各色の像光を形成する。なお、各液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、例えば液晶パネルと、その入射側に配置される入射偏光板と、その射出側に配置される射出偏光板とを備える。
【００１８】
クロスダイクロイックプリズム５０は、各液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃからの各色の像光を合成する。より詳しく説明すると、クロスダイクロイックプリズム５０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５１ａ、５１ｂが形成されている。一方の第１誘電体多層膜５１ａは、Ｂ光を反射し、他方の第２誘電体多層膜５１ｂは、Ｒ光を反射する。クロスダイクロイックプリズム５０は、液晶ライトバルブ４０ａからのＢ光を誘電体多層膜５１ａで反射して進行方向右側に射出させ、液晶ライトバルブ４０ｂからのＧ光を誘電体多層膜５１ａ、５１ｂを介して直進・射出させ、液晶ライトバルブ４０ｃからのＲ光を誘電体多層膜５１ｂで反射して進行方向左側に射出させる。このようにして、クロスダイクロイックプリズム５０によりＢ光、Ｇ光及びＲ光が合成され、カラー画像による画像光である合成光が形成される。
【００１９】
投射レンズ６０は、投射光学系であり、クロスダイクロイックプリズム５０を経て形成された合成光による画像光を所望の拡大率で拡大してスクリーン（不図示）上にカラーの画像を投射する。
【００２０】
以下、図面を参照しつつ、色分離光学系３０を構成するフィルタ装置７０ｂについて説明する。
図１に示すように、フィルタ装置７０ｂは、色分離光学系３０の第１光路ＯＰ１上、すなわち第２ダイクロイックミラー３１ｂとフィールドレンズ３３ｂとの間に設けられており、フィルタユニット７０ｅと、回転軸７３ｇと、回転モータ７４ｇと、回転調整装置７５ｇとで構成される。フィルタ装置７０ｂは、くさび角Ｉｇを有し、互いに傾斜した状態で固定された２枚のフィルタ７１ｇ，７２ｇを有するフィルタユニット７０ｅが紙面に垂直な回転軸７３ｇのまわりに回転可能な状態となっている。フィルタユニット７０ｅは、回転軸７３ｇのまわりに適当な角度範囲で回動して、フィルタ７１ｇ，７２ｇの少なくとも一方がシステム光軸ＯＡに対して所望の光学特性を示すように所定角度に傾斜して配置可能となっている。例えば、フィルタユニット７０ｅは、フィルタ７２ｇがシステム光軸ＯＡに垂直となっている図示の状態から反時計まわりにくさび角Ｉｇ程度回転した状態になる角度範囲で回転する。
【００２１】
図２は、フィルタ装置７０ｂを説明する概念図である。図２（Ａ）は、フィルタ装置７０ｂの初期状態を示し、図２（Ｂ）はフィルタ装置７０ｂを反時計まわりに回動させた状態（以下、回動状態という。）を示す。
【００２２】
図２において、フィルタ７１ｇ，７２ｇは、上述のようにくさび角Ｉｇを成す状態で回転軸７３ｇに固定されている。回転軸７３ｇは、回転調整装置７５ｇによって駆動される回転モータ７４ｇに接続されている。この回転軸７３ｇが回転することにより、２つのフィルタ７１ｇ，７２ｇを回転軸７３ｇを中心に任意の角度θに回動させることができる。なお、回転軸７３ｇの軸方向は、照明光学系２０において一方向に揃えられた偏光方向、すなわち紙面に垂直なＳ偏光の振動方向と一致している。また、時計方向に最も回転した初期状態でフィルタ７２ｇがシステム光軸ＯＡに対して垂直な傾き０°の状態に配置され、反時計方向に最も回転した回動状態でフィルタ７１ｇがシステム光軸ＯＡに対して垂直な傾き０°の状態に配置される。つまり、フィルタユニット７０ｅはそのくさび角Ｉｇに対応する角度範囲で回転する。この際、フィルタユニット７０ｅは、初期状態と回動状態とに２段階で回転角度を切り換えることもできるが、初期状態と回動状態との間で多段階又は連続的に回転角度を切り換えることができる。
【００２３】
図３は、初期状態及び回動状態におけるフィルタ７１ｇ，７２ｇの透過率特性を説明する図である。横軸はフィルタ７１ｇ，７２ｇに入射する照明光の波長であり、縦軸はその透過率である。図３において、実線は図２（Ａ）に示すフィルタ７１ｇの初期状態の透過率特性ａを示し、破線はフィルタ７２ｇの初期状態の透過率特性ｂを示す。また、一点鎖線は図２（Ｂ）に示すフィルタ７１ｇの回動状態の透過率特性ｃを示し、二点鎖線はフィルタ７２ｇの回動状態の透過率特性ｄを示す。
【００２４】
図からも明らかなように、フィルタ７１ｇはハイパスフィルタとなっており、フィルタ７２ｇは、ローパスフィルタとなっている。この２枚のフィルタ７１ｇ，７２ｇが組み合わさることにより、フィルタユニット７０ｅはバンドパスフィルタとなる。フィルタユニット７０ｅの回動により、フィルタ７１ｇに入射するＧ光の透過率特性ａが透過率特性ｃにシフトする。つまり、フィルタ７１ｇにおいて、入射角度αが小さくなるほど透過帯のカットオフの半値波長（５０％透過波長）が４８０ｎｍから５００ｎｍへと長波長側に移動する。また、フィルタ７２ｇに入射するＧ光の透過率特性ｂが透過率特性ｄにシフトする。つまり、フィルタ７２ｇにおいて、入射角度βが大きくなるほど透過帯のカットオフの半値波長が６００ｎｍから５８０ｎｍへと短波長側に移動する。
【００２５】
図４は、初期状態及び回動状態におけるフィルタユニット７０ｅの透過率特性を説明する図である。実線は初期状態の透過率特性ｅを示し、破線は回動状態の透過率特性ｆを示す。上述の図３における透過率特性ａ，ｂ，ｃ，ｄをフィルタユニット７０ｅ全体で見ると、図４に示すように、フィルタユニット７０ｅにおける透過波長帯域は、初期状態において４８０ｎｍから６００ｎｍとなり、回動状態において５００ｎｍから５８０となる。すなわち、フィルタユニット７０ｅのバンドパスの中心波長（５４０ｎｍ）をずらさずに、回動状態における透過波長の帯域幅が、初期状態における透過波長の帯域幅よりも狭くなる。
【００２６】
以上のことから、初期状態においてフィルタユニット７０ｅに入射した入射光Ａ１は、４８０ｎｍから６００ｎｍの帯域波長を有する射出光Ａ２となりフィルタユニット７０ｅから射出される（図２（Ａ）参照）。また、回動状態においてフィルタユニット７０ｅに入射した入射光Ａ３は、５００ｎｍから５８０の帯域波長を有する射出光Ａ４となりフィルタユニット７０ｅから射出される（図２（Ｂ）参照）。
【００２７】
図５は、ランプスペクトルｇを示す。図６は、不図示のスクリーン上の初期状態及び回動状態におけるフィルタユニット７０ｅのスペクトルを示す。図６において、実線は初期状態におけるフィルタユニット７０ｅのスペクトルｈを示し、破線は回動状態におけるフィルタユニット７０ｅのスペクトルｉを示す。
【００２８】
図５に示すように、初期状態においてフィルタユニット７０ｅのスペクトルｈはランプスペクトルｇと略一致し、色純度が低いもののスクリーン上の画像は明るくなる（明るさ優先モード）。一方、回動状態においてフィルタユニット７０ｅのスペクトルｉは領域Ｓ１，Ｓ２においてそれぞれスペクトルがカットされる。つまり、領域Ｓ１において青色と緑色との境界の波長がカットされ、領域Ｓ２において緑色と赤色との境界の波長がカットされる。これにより、スクリーン上の画像は初期状態の場合よりも暗くなるものの、色純度は向上する（色優先モード）。
【００２９】
図７は、等色関数を示す図である。ここで、等色関数とは、可視波長の全域にわたり、それぞれ等しい放射パワーを持つ単色光刺激の３刺激値ＸＹＺである。図７において、実線は刺激値Ｚに相当する青色の色感度特性λｂを示し、一点鎖線は刺激値Ｙに相当する緑色の色感度特性λｇを示し、二点鎖線は刺激値Ｘに相当する赤色の色感度特性λｒを示す。
【００３０】
図８は、初期状態及び回動状態におけるフィルタユニット７０ｅの色度図を示す図である。色度図とは、３刺激値ＸＹＺに基づいてｘｙ座標空間を色で表したものであり、ＲＧＢの３原色の混合により生成されるすべての色を網羅し、その色位置を座標化して示したものである。図８において、実線は標準観察者の等色関数をベースにした色空間ｘｙを示し、一点鎖線はフィルタユニット７０ｅの初期状態における色空間ｊを示し、二点鎖線は、回動状態における色空間ｋを示す。
【００３１】
フィルタユニット７０ｅを回動することによりフィルタユニット７０ｅの色空間ｊが色空間ｋに変化し、スクリーン上の画像の色表現範囲が広がる。
【００３２】
以上の説明から明らかなように、本実施形態のプロジェクタ１００では、フィルタ装置７０ｂのフィルタユニット７０ｅを回転調整することにより、各フィルタ７１ｇ，７２ｇの傾斜角を同時に増減させることができ、バンドパスの中心波長（５４０ｎｍ）をほとんど変化させないで透過帯域幅を図４に示すように増減調整することができる。具体的には、フィルタユニット７０ｅを所定角度に傾斜させ、図２（Ｂ）に示す回動状態にすることによって入射光Ａ３（Ｇ光）の周辺波長の光がカットされ、透過光（射出光Ａ４）の色純度が上がり、色再現性を向上させることができる。また、フィルタユニット７０ｅを所定角度に傾斜させ、図２（Ａ）に示す初期状態にすることによって入射光Ａ１（Ｇ光）の周辺波長の光がカットされることを防止して透過光（射出光Ａ２）の輝度を向上させることができる。
【００３３】
また、本実施形態においては、回転軸７３ｇを偏光方向と平行にしており、フィルタ７１ｇ，７２ｇの入射面と偏光方向が平行となり、透過率特性ｅ，ｆのエッジがなまるのを防止することができ、入射光Ａ１，Ａ３を所望の帯域で精密に透過させることができる。また、フィルタユニット７０ｅに波長帯域幅の広いＧ光を通過させることにより、効果的に色再現性の範囲を広げることができる。
【００３４】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係るプロジェクタについて説明する。なお、第２実施形態に係るプロジェクタは、第１実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。
【００３５】
図９は、第２実施形態のプロジェクタ１１０の構造を説明するための概念図である。プロジェクタ１１０において、色分離光学系３０は、第１及び第２ダイクロイックミラー３１ａ、３１ｂと、反射ミラー３２ａ、３２ｂ、３２ｃと、３つのフィールドレンズ３３ａ、３３ｂ、３３ｃと、フィルタ装置７０ａ，７０ｂ，７０ｃとを備える。なお、フィルタ装置７０ａ，７０ｃのフィルタの光学特性以外の構成は、第１実施形態で説明したフィルタ装置７０ｂの構成と同様であり、詳細な説明を省略する。
【００３６】
Ｂ光用のフィルタ装置７０ａは、色分離光学系３０の第３光路ＯＰ３上、すなわち第１ダイクロイックミラー３１ｂと反射ミラー３２ａとの間に設けられており、フィルタユニット７０ｄと、回転軸７３ｂと、回転モータ７４ｂと、回転調整装置７５ｂとで構成される。フィルタ装置７０ａは、くさび角Ｉｂを有する状態で固定された２枚のフィルタ７１ｂ，７２ｂを有するフィルタユニット７０ｄが紙面に垂直な回転軸７３ｂのまわりに回転可能な状態となっている。フィルタユニット７０ｄは、回転軸７３ｂのまわりに適当な角度範囲で回動して、フィルタ７１ｂ，７２ｂがシステム光軸ＯＡに対して所望の角度に傾斜して配置される。例えば、フィルタユニット７０ｄは、フィルタ７２ｂがシステム光軸ＯＡに垂直となっている状態から反時計まわりにくさび角Ｉｂ程度回転してフィルタ７１ｂがシステム光軸ＯＡに垂直な状態になる角度の範囲で回転する。
【００３７】
Ｒ光用のフィルタ装置７０ｃは、色分離光学系３０の第２光路ＯＰ２上、すなわちリレーレンズＬＬ２と反射ミラー３２ｃとの間に設けられており、フィルタユニット７０ｆと、回転軸７３ｒと、回転モータ７４ｒと、回転調整装置７５ｒとで構成される。フィルタ装置７０ｃは、くさび角Ｉｒを有する状態で固定された２枚のフィルタ７１ｒ，７２ｒを有するフィルタユニット７０ｆが紙面に垂直な回転軸７３ｒのまわりに回転可能な状態となっている。フィルタユニット７０ｆは、回転軸７３ｒのまわりに適当な角度範囲で回動して、フィルタ７１ｒ，７２ｒがシステム光軸ＯＡに対して所望の角度に傾斜して配置される。例えば、フィルタユニット７０ｆは、フィルタ７２ｒがシステム光軸ＯＡに垂直となっている状態から反時計まわりにくさび角Ｉｒ程度回転してフィルタ７１ｒがシステム光軸ＯＡに垂直な状態になる角度の範囲で回転する。
【００３８】
以上の説明から明らかなように、本実施形態のプロジェクタ１１０では、フィルタ装置７０ａ，７０ｂ，７０ｃのフィルタユニット７０ｄ，７０ｅ，７０ｆを回転調整することにより、各フィルタ７１ｂ，７２ｂ，７１ｇ，７２ｇ，７１ｒ，７２ｒの傾斜角を同時に増減させることができ、Ｒ，Ｇ，Ｂ光にそれぞれ存在するバンドパスの中心波長をほとんど変化させないでＲ，Ｇ，Ｂ光の透過帯域幅を同時又は個別に増減調整することができる。
【００３９】
〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態に係るプロジェクタについて説明する。なお、第３実施形態に係るプロジェクタは、第１実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。
【００４０】
図１０は、第３実施形態のプロジェクタ２１０の構造を説明するための概念図である。プロジェクタ２１０において、色分離光学系３０は、第１及び第２ダイクロイックミラー３１ａ、３１ｂと、反射ミラー３２ａ、３２ｂ、３２ｃと、３つのフィールドレンズ３３ａ、３３ｂ、３３ｃと、フィルタ装置２７０ａ，２７０ｂとを備える。なお、フィルタ装置２７０ａ，２７０ｂのフィルタの光学特性以外の構成は、第１実施形態で説明したフィルタ装置７０ｂの構成と同様であり、詳細な説明を省略する。
【００４１】
一方のフィルタ装置２７０ａは、重畳レンズ２５と第１ダイクロイックミラー３１ｂとの間に設けられており、フィルタユニット２７０ｄと、回転軸２７３ｂと、回転モータ２７４ｂと、回転調整装置２７５ｂとで構成される。フィルタ装置２７０ａは、くさび角Ｉｂを有する状態で固定された２枚のフィルタ２７１ｂ，２７２ｂを有するフィルタユニット２７０ｄが紙面に垂直な回転軸２７３ｂのまわりに回転可能な状態となっている。他方のフィルタ装置２７０ｂは、第１ダイクロイックミラー３１ａとダイクロイックミラー３１ｂとの間に設けられており、フィルタユニット２７０ｅと、回転軸２７３ｇと、回転モータ２７４ｇと、回転調整装置２７５ｇとで構成される。フィルタ装置２７０ｂは、くさび角Ｉｇを有する状態で固定された２枚のフィルタ２７１ｇ，２７２ｇを有するフィルタユニット２７０ｅが紙面に垂直な回転軸２７３ｇのまわりに回転可能な状態となっている。ここで、くさび角Ｉｂ，Ｉｇは、フィルタユニット２７０ｄ，２７０ｅが後述する所定の透過率特性を有するような角度となっている。
【００４２】
図１１は、初期状態及び回動状態におけるフィルタユニット２７０ｄ，２７０ｅの透過率特性を説明する図である。実線はフィルタユニット２７０ｄの初期状態の透過率特性ｍを示し、破線は回動状態の透過率特性ｎを示す。また、一点鎖線はフィルタユニット２７０ｅの初期状態の透過率特性ｏを示し、二点鎖線は回動状態の透過率特性ｐを示す。図示のように、フィルタユニット２７０ｄは、青色と緑色との境界波長を対象とするバンドリジェクションフィルタとなっており、フィルタユニット２７０ｅは、赤色と緑色との境界波長を対象とするバンドリジェクションフィルタとなっている。各フィルタユニット２７０ｄ，２７０ｅは、バンドリジェクションの中心波長をずらさずに、反射帯域幅を増減することができる。具体的には、回動状態におけるフィルタユニット２７０ｄ，２７０ｅの透過波長の帯域幅が、初期状態におけるフィルタユニット２７０ｄ，２７０ｅの透過波長の帯域幅よりも広くなる。
【００４３】
以上の説明から明らかなように、本実施形態のプロジェクタ１１０では、フィルタ装置２７０ａ，２７０ｂのフィルタユニット２７０ｄ，２７０ｅを回転調整することにより、各フィルタ２７１ｂ，２７２ｂ，２７１ｇ，２７２ｇの傾斜角を同時に増減させることができ、バンドパスの中心波長をほとんど変化させないで反射帯域幅を増減調整することができる。
【００４４】
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。
【００４５】
以上で説明したプロジェクタ１００，１１０において、フィルタ装置７０ａ，７０ｂ，７０ｃの位置は図１及び図９に示した位置に限らず、各光路ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３内であればよい。
【００４６】
また、上記第１、第２、及び第３実施形態では、フィルタ７１ｂ，７２ｂ，７１ｇ，７２ｇ，７１ｒ，７２ｒ，２７１ｂ，２７２ｂ，２７１ｇ，２７２ｇを同時に動かしていたが、別々に動かしてもよい。
【００４７】
また、上記実施形態では、光源１０に用いるランプとして高圧水銀ランプを用いたが、メタルハライドランプ等を用いてもよい。
【００４８】
また、上記実施形態では、第１ダイクロイックミラー３１ａを照明光学系２０のシステム光軸ＯＡに対して４５度に配置したが、光学素子によって光学特性が最適となる任意の角度に配置してよい。
【００４９】
また、上記実施形態では、光源１０からの光を複数の部分光束に分割するため、一対のフライアイレンズ２３ａ、２３ｂを用いていたが、この発明は、このようなフライアイレンズすなわち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、フライアイレンズ２３ａ、２３ｂをロッドインテグレータに置き換えることもできる。
【００５０】
また、上記実施形態では、光源１０からの光を特定方向の偏光とする偏光変換素子２４を用いていたが、この発明は、このような偏光変換素子２４を用いないプロジェクタにも適用可能である。
【００５１】
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液晶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、液晶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。なお、光変調装置は液晶パネル等に限られず、例えばマイクロミラーを用いた光変調装置であってもよい。
【００５２】
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等に示すプロジェクタの構成は、いずれにも適用可能である。
【００５３】
また、上記実施形態では、３つの液晶ライトバルブ４０ａ〜４０ｃを用いたプロジェクタ１００の例のみを挙げたが、本発明は、１つの液晶パネルのみを用いたプロジェクタ、２つの液晶パネルを用いたプロジェクタ、或いは、４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも適用可能である。
【００５４】
また、上記実施形態では、色分離光学系３０や液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ等を用いて各色の光変調を行っているが、これらに代えて、例えば光源１０及び照明光学系２０によって照明されるカラーホイールと、マイクロミラーの画素によって構成されカラーホイールの透過光が照射されるデバイスとを組み合わせたものを用いることによって、カラーの光変調及び合成を行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクタを説明する図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は、図１のフィルタ装置を説明する図である。
【図３】図１のフィルタの透過率特性を説明する図である。
【図４】図１のフィルタユニットの透過率特性を説明する図である。
【図５】図１のランプスペクトルを示す図である。
【図６】図１のフィルタユニットのスペクトルを示す図である。
【図７】等色関数を示す図である。
【図８】図１のフィルタユニットの色度図を示す図である。
【図９】第２実施形態に係るプロジェクタを説明する図である。
【図１０】第３実施形態に係るプロジェクタを説明する図である。
【図１１】図１０のフィルタユニットの透過率特性を説明する図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０…光源、  ２０…照明光学系、  ３０…色分離光学系、  ３１ａ、３１ｂ…ダイクロイックミラー、  ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ…液晶ライトバルブ、  ５０…クロスダイクロイックプリズム、  ６０…投射レンズ、  ７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，２７０ａ，２７０ｂ…フィルタ装置、  １００，１１０，２１０…プロジェクタ、  ＯＡ…システム光軸、  ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３…光路
【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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