JP2004333840A

JP2004333840A - プロジェクタ装置

Info

Publication number: JP2004333840A
Application number: JP2003129112A
Authority: JP
Inventors: Tetsuyuki Nakano; 哲之中野
Original assignee: Chinontec KK
Current assignee: Chinontec KK
Priority date: 2003-05-07
Filing date: 2003-05-07
Publication date: 2004-11-25

Abstract

【課題】輝度斑を容易に抑制できる液晶プロジェクタを提供する。
【解決手段】照明光学系１５の光学要素１６の全反射ミラーＭ１〜Ｍ３を、照明光学系１５とレンズ鏡筒の光軸に対して水平方向と鉛直方向に所定の角度に傾斜させて配置する。ダイクロイッククロスプリズム５にて色合成した光をレンズ鏡筒にてスクリーンに投射する際に、各色光の投射位置がずれて暗線が互いに重なり合わないため、輝度斑を容易に抑制できる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源から照射された光を複数の色光に分離して照射する照明光学系を備えたプロジェクタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プロジェクタ装置としての液晶プロジェクタは光源を備え、この光源から照射された照明光は、光学要素としてのマルチレンズ、ＰＢＳアレイ、反射ミラー、ダイクロイックミラー、各種レンズなどを有する照明光学系により、透過、あるいは反射などされてＲ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）の３色の色光に分離されて照射される。また、照明光学系にて照射された各色光は、ＬＣＤパネルに入射して変調され、色合成光学系としてのダイクロイッククロスプリズムにて色合成され、投射光学要素としてのレンズを複数有する投射光学系にてスクリーンなどに投射像として投射される。
【０００３】
ここで、ダイクロイッククロスプリズムは、４つの三角プリズムを、直角の稜辺を向かい合わせて直交面同士を接着剤により接合することで、内部に十字状のダイクロイック面を有する直方体状に形成されている。このため、隣り合うプリズムの直交面と直交面との間には、接着剤の層が形成されることになり、この接着剤層の厚さ分だけ各プリズム同士の直交面は離れることになる。したがって、各プリズムの稜辺も接着剤層の厚さに応じて離れることになり、ダイクロイック面の中心、すなわちダイクロイック面のクロス（交差）部分には、ダイクロイック面が途切れる境界部が形成されることとなる。なお、直交面に形成（蒸着）されるダイクロイック面が直角の稜辺まで隙間なく蒸着されない場合には、この隙間部分もダイクロイック面が途切れる境界部を形成することとなる。
【０００４】
一方、マルチレンズは、ＬＣＤパネルの縦横長比、すなわちアスペクト比に略一致した矩形状の複数のレンズ要素が、光軸に対して直交する平面に沿って、光軸に対して対称に縦横に規則的に配列されて構成されている。さらに、ＰＢＳアレイは、マルチレンズの各レンズ要素から出射した照明光を、例えば縦方向に同数、横方向に２倍の数のＳ偏光の光束として出射する。
【０００５】
このため、光源から照射された照明光は、マルチレンズにより複数の光束となり、これら光束の数がＰＢＳアレイにより横方向に２倍された後、色毎に各種レンズなどにより互いに重畳して各ＬＣＤパネルにそれぞれ入射する。すなわち、照明光学系の光軸から離れた位置にあるマルチレンズのレンズ要素から出射する光は、光軸に対して斜めの角度でＬＣＤパネルに入射する。
【０００６】
しかも、照明光学系の各光学要素および投射光学系のレンズは、照明光学系および投射光学系の光軸に対して光軸が平行、あるいは一致するように配置されている。
【０００７】
この結果、ダイクロイック面の境界部による暗線が、マルチレンズのレンズ要素およびＰＢＳアレイのＰＢＳにより、光軸を中心にしてマルチレンズのレンズ要素とＰＢＳアレイのＰＢＳとの配列に対応した位置、すなわち規則的な位置に複数箇所に投射されるとともに、各色光による投射像に形成された暗線がダイクロイッククロスプリズムにより互いに合成されて強調されるおそれがある。
【０００８】
そして、投射像の中に規則正しく形成される暗線による輝度斑は、観測者の目に付き易く、投射像の視認性を劣化させるおそれがある。
【０００９】
そこで、直方体状に形成したプリズムを、これらプリズムの接合面にダイクロイック面を形成して直方体状に組み上げた後、各プリズムの角を面取りすることで、ダイクロイック面を連続的に形成したダイクロイッククロスプリズムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１０】
【特許文献１】
特表２００１−５０７８１０号公報（第１４−２４頁、図４ｈ）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のダイクロイッククロスプリズムを用いる液晶プロジェクタでは、製造工程および製造コストが増加するなどの問題点を有している。
【００１２】
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、輝度斑を容易に抑制できるプロジェクタ装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のプロジェクタ装置は、光源と、複数の光学要素を備え、前記光源から照射された光を、前記光学要素を介して複数の色光に分離して照射する照明光学系と、この照明光学系にて照射された各色光を色合成する色合成光学系と、複数の投射光学要素を備え、前記色合成光学系にて色合成された光を、前記投射光学要素を介して投射する投射光学系とを具備し、前記複数の光学要素および前記複数の投射光学要素の少なくともいずれか一つは、前記照明光学系および前記投射光学系の光軸に対して光軸が所定の状態にずれるように配置されているものである。
【００１４】
そして、光源から照射された光を複数の色光に分離して照射する照明光学系の複数の光学要素、および、色合成光学系にて色合成された光を投射する投射光学系の複数の投射光学要素の少なくともいずれか一つを、照明光学系および投射光学系の光軸に対して光軸が所定の状態にずれるように配置することで、色合成された光が投射光学系により投射された際に、各色光の投射位置が所定の状態にずれて暗線が互いに重なり合わず、輝度斑が容易に抑制される。
【００１５】
請求項２記載のプロジェクタ装置は、請求項１記載のプロジェクタ装置において、光学要素は、各色光の少なくともいずれか一つを少なくとも反射させる反射手段を有し、前記反射手段は、照明光学系の光軸に対して光軸が所定の角度傾斜しているものである。
【００１６】
そして、各色光の少なくともいずれか一つを少なくとも反射させる反射手段の光軸を、照明光学系の光軸に対して所定の角度傾斜させることで、反射手段にて反射された各色光による暗線の位置がずれ、輝度斑がより容易に抑制される。
【００１７】
請求項３記載のプロジェクタ装置は、請求項２記載のプロジェクタ装置において、反射手段は、照明光学系の光軸に対して光軸が水平方向および鉛直方向に所定の角度傾斜しているものである。
【００１８】
そして、反射手段の光軸を、水平方向および垂直方向の両方に所定の角度傾斜させることで、照明光学系の光軸に対する反射手段の光軸の傾斜角度を低減しても輝度斑を充分に抑制することが可能になり、反射手段の光軸の傾斜角度の増加による投射像の劣化が抑制される。
【００１９】
請求項４記載のプロジェクタ装置は、請求項２または３記載のプロジェクタ装置において、光学要素は、光源から照射された光を複数の色光に分離する色分離手段を有し、反射手段は、全反射ミラーであり、前記色分離手段と色合成光学系との間に配置されているものである。
【００２０】
そして、反射手段を全反射ミラーとし、この反射手段を光源から照射された光を複数の色光に分離する色分離手段と色合成光学系との間に配置することで、照明光学系の光軸に対して反射手段の光軸を傾斜させても、光源から照射された光が色分離手段にて各色光に確実に分離される。
【００２１】
請求項５記載のプロジェクタ装置は、請求項４記載のプロジェクタ装置において、色分離手段は、光源から照射された光を赤色、緑色および青色の色光に分離し、反射手段は、複数設けられ、前記色分離手段にて分離された色光のいずれか二つをそれぞれ反射させるものである。
【００２２】
そして、複数の反射手段により三つの色光のいずれか二つをそれぞれ反射させることで、色分離手段にて分離された赤色、緑色および青色の色光の投射位置が確実に互いにずれるので、輝度斑がより確実に抑制される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のプロジェクタ装置の一実施の形態の構成を図１ないし図８を参照して説明する。
【００２４】
図１ないし図８において、１はプロジェクタ装置としての液晶プロジェクタで、この液晶プロジェクタ１は、照明光を照射する光源２、この光源２から照射された照明光が入射する筐体３、この筐体３に配置された変調手段である液晶表示素子としての３枚の透過型のＬＣＤパネル４ｒ，４ｇ，４ｂ、筐体３に配置された色合成光学系としてのダイクロイッククロスプリズム（ＤＸＰ）５、および、スクリーンＳＣに投射像ＩＭを投射する投射光学系としてのレンズ鏡筒６などを備えている。そして、光源２と筐体３とは、外装体としての横長の外装カバー７により外側を覆われている。この外装カバー７内には、図示しないファン、制御回路、操作部、表示部、電源装置などが配設されている。
【００２５】
光源２は、ハロゲンランプなどの白熱電球あるいはメタルハライドランプなどの放電ランプ１１を備えている。この放電ランプ１１の周囲には、この放電ランプ１１から照射された照明光を反射する放物面状の鏡面１２を備えたリフレクタ１３が配設されている。この結果、光源２からは、放電ランプ１１から照射された照明光がリフレクタ１３で反射されて筐体３に入射する。そして、この光源２は、発光輝点から離れる周辺部ほど照度が低下するガウス分布状の照度分布を有している。
【００２６】
なお、以下、光源２からスクリーンＳＣに向かう照明光の光軸に対し、スクリーンＳＣ側を前側、光源２側を後側とし、光源２側から見て光軸に直交する方向を上下方向すなわち鉛直方向、および、左右方向すなわち水平方向として説明する。
【００２７】
筐体３は、図１に示す照明光学系１５を構成する複数の光学要素１６を所定位置に保持している。この光学要素１６は、マルチレンズＭＬ１，ＭＬ２、熱線カットフィルタＣＦ、偏向ビームスプリッタすなわちＰＢＳ（ＰｏｌａｒｉｚｅｄＢｅａｍＳｐｌｉｔｔｅｒ）アレイＳ、重畳レンズＣＬ１〜ＣＬ３、光源２から照射された照明光を複数、例えば３色の色光に分離する色分離手段としての色分離ダイクロイックミラーＤＭ１，ＤＭ２、全反射ミラーである反射ミラーＭ、反射手段としての全反射ミラーＭ１〜Ｍ３、リレーレンズＲＬ１〜ＲＬ３、第１ないし第６の偏光板Ｐ１〜Ｐ６、紫外線カットフィルタＶＦ、および、フィールドレンズＦＬ１，ＦＬ２などを有している。
【００２８】
第１のマルチレンズＭＬ１は、光源２に対向した位置に配置されている。この第１のマルチレンズＭＬ１の前側には、熱線カットフィルタＣＦ、第２のマルチレンズＭＬ２、ＰＢＳアレイＳおよび第１の重畳レンズＣＬ１が、互いに離間されて順次配置されている。
【００２９】
ここで、マルチレンズＭＬ１，ＭＬ２は、図２に示すように、縦横比がＬＣＤパネル４ｒ，４ｇ，４ｂの縦横長比、すなわちアスペクト比に略一致した矩形状の複数のレンズ要素１７を、照明光学系１５の光軸Ａに対して直交する平面に、光軸Ａに対して対称に縦横それぞれ複数ずつ配列して構成されている。なお、照明光学系１５の光軸Ａとは、本実施の形態において、各光学要素１６の中心位置を結ぶ中心光の位置をいう。そして、第１のマルチレンズＭＬ１は、光源２から照射された照明光をレンズ要素１７の数に分割して第２のマルチレンズＭＬ２に向けて出射させる機能を有している。また、第２のマルチレンズＭＬ２の各レンズ要素１７は、それぞれ第１のマルチレンズＭＬ１のレンズ要素１７に１対１で対応するように構成されている。
【００３０】
ＰＢＳアレイＳは、光源２から照射された照明光の偏光方向を揃えるものであり、図３および図４に示すように、第２のマルチレンズＭＬ２の縦方向、すなわち上下方向である鉛直方向の列に沿った縦長のＰＢＳが、照明光学系１５の光軸Ａに対して直交する横方向、すなわち左右方向である水平方向に配置されている。
【００３１】
各ＰＢＳには、図３に示すように、無偏向光をＰ偏光とＳ偏光とに分離してＰ偏光を透過させＳ偏光を反射させる偏光分離面としてのＰＢＳ膜２１が設けられている。また、各ＰＢＳには、ＰＢＳ膜２１に対して平行に設けられこのＰＢＳ膜２１にて反射されたＳ偏光を反射するミラー２２がそれぞれ設けられている。さらに、各ＰＢＳには、ＰＢＳ膜２１にて分離されたＰ偏光の偏光方向を変換してＳ偏光とする１／２波長板である位相差板２３がそれぞれ取り付けられている。
【００３２】
このため、ＰＢＳアレイＳは、第２のマルチレンズＭＬ２の各レンズ要素１７から出射した光を、ＰＢＳ膜２１と位相差板２３とを透過したＳ偏光、および、ＰＢＳ膜２１とミラー２２とで反射されたＳ偏光の、２つのＳ偏光の光束として出射させる。したがって、ＰＢＳアレイＳからは、鉛直方向が第１のマルチレンズＭＬ１のレンズ要素１７の鉛直方向の数と同数、水平方向が第１のマルチレンズＭＬ１のレンズ要素１７の水平方向の数の２倍の数の光束が出射する。
【００３３】
また、第１の重畳レンズＣＬ１の前側には、図１に示すように、この第１の重畳レンズＣＬ１を透過した光を反射させて光路を変換する反射ミラーＭ、および、この反射ミラーＭにて反射された光のＲ（赤）の色光のみを反射させる第１の色分離ダイクロイックミラーＤＭ１が順次配置されている。
【００３４】
さらに、第１の色分離ダイクロイックミラーＤＭ１の前側からダイクロイッククロスプリズム５までの間には、第２の重畳レンズＣＬ２、この第２の重畳レンズＣＬ２を透過した光を反射させて光路を変換する第１の全反射ミラーＭ１、第１のフィールドレンズＦＬ１、第１の偏光板Ｐ１、赤色用のＬＣＤパネル４ｒおよび第２の偏光板Ｐ２が順次配置されている。すなわち、第１の全反射ミラーＭ１は、第１の色分離ダイクロイックミラーＤＭ１とダイクロイッククロスプリズム５との間に配置されている。
【００３５】
一方、第１の色分離ダイクロイックミラーＤＭ１の前側からダイクロイッククロスプリズム５までの間には、第３の重畳レンズＣＬ３、この第３の重畳レンズＣＬ３を透過した光のＧ（緑）の色光のみを反射させる第２の色分離ダイクロイックミラーＤＭ２、第２のフィールドレンズＦＬ２、第３の偏光板Ｐ３、緑色用のＬＣＤパネル４ｇおよび第４の偏光板Ｐ４が順次配置されている。
【００３６】
そして、第２の色分離ダイクロイックミラーＤＭ２の前側からダイクロイッククロスプリズム５までの間には、第１のリレーレンズＲＬ１、第２の全反射ミラーＭ２、紫外線カットフィルタＶＦ、第２のリレーレンズＲＬ２、第３の全反射ミラーＭ３、第２のリレーレンズＲＬ２、第５の偏光板Ｐ５、青色用のＬＣＤパネル４ｂおよび第６の偏光板Ｐ６が順次配置されている。すなわち、全反射ミラーＭ２，Ｍ３は、第２の色分離ダイクロイックミラーＤＭ２とダイクロイッククロスプリズム５との間に配置されている。
【００３７】
ここで、全反射ミラーＭ１〜Ｍ３は、それぞれ照明光学系１５の光軸Ａに対して光軸が所定の状態にずれるように、例えば水平方向および鉛直方向に所定の角度傾斜するように、筐体３に配置されている。言い換えると、全反射ミラーＭ１〜Ｍ３は、水平軸および鉛直軸の周りに若干回転、すなわち振られている。さらに、これら全反射ミラーＭ１〜Ｍ３は、筐体３に対して図示しない角度調整機構を介して配置されており、この角度調整機構により、照明光学系１５の光軸Ａに対する水平方向および鉛直方向の傾斜角度、言い換えると振る量を調整可能となっている。なお、全反射ミラーＭ１〜Ｍ３を振る量によっては、レンズ鏡筒６による投射像ＩＭの結像位置がずれてレンズ鏡筒６などの光学収差が発生するなどの投射像ＩＭの劣化を伴うおそれがあるので、全反射ミラーＭ１〜Ｍ３を振る量は、投射像ＩＭの結像位置を必要以上にずらさないように調整されている。
【００３８】
また、重畳レンズＣＬ１〜ＣＬ３、リレーレンズＲＬ１〜ＲＬ３およびフィールドレンズＦＬ１，ＦＬ２は、ＰＢＳアレイＳから出射した光を、ＬＣＤパネル４ｒ，４ｇ，４ｂにそれぞれ重畳して入射させるものである。すなわち、ＬＣＤパネル４ｒ，４ｇ，４ｂには、ＰＢＳアレイＳから出射し色分離されたＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光が重畳して入射する。
【００３９】
ここで、照明光学系１５の光軸Ａを挟んで互いに対称な位置にあるマルチレンズＭＬ１，ＭＬ２のレンズ要素１７を透過した照明光の照度分布は、光軸Ａについて対称となっている。例えば、光軸Ａを挟んで水平方向に対称な位置にあるレンズ要素１７を透過した照明光の照度分布は、左右に照度の強度が逆転している。したがって、これらレンズ要素１７およびＰＢＳアレイＳを透過した照明光が重畳レンズＣＬ１〜ＣＬ３、リレーレンズＲＬ１〜ＲＬ３およびフィールドレンズＦＬ１，ＦＬ２により重畳した状態で図７に示すスクリーンＳＣに投射される投射像ＩＭの照度分布は、各レンズ要素１７およびＰＢＳアレイＳを透過した照明光が互いに照度分布の強弱を補完しあうので、光源２の照度斑に起因する照度斑が均一化される。
【００４０】
ＬＣＤパネル４ｒ，４ｇ，４ｂは、所定の映像信号に応じて各色光を変調してダイクロイッククロスプリズム５に向けて透過させるものである。
【００４１】
ダイクロイッククロスプリズム５は、図１に示すように、４つの三角プリズム２５を、直角の稜辺が互いに向かい合うように直交面同士を接着剤により接合して立方体状に形成されている。そして、ダイクロイッククロスプリズム５には、これら三角プリズム２５の直交面により、各色光を反射させるダイクロイック面２６が十字状に交差して形成されている。このダイクロイック面２６の中心には、図５に示すように、各三角プリズム２５を互いに接着する接着剤の層Ｇの厚さ分だけ各三角プリズム２５同士の直交面が離れることにより、各三角プリズム２５の直角の稜辺も互いに離れることになるため、ダイクロイック面２６が若干途切れた領域、すなわち境界部２７が形成される。この境界部２７は、図７に示すように、光がレンズ鏡筒６によりスクリーンＳＣなどに投射された際に、暗線ＤＬを投射像ＩＭに形成する原因となるものである。なお、直交面に形成（蒸着）されるダイクロイック面２６が直角の稜辺まで隙間なく蒸着されない場合にも、この隙間部分でダイクロイック面２６が途切れ、この途切れた部分が投射像ＩＭに暗線ＤＬを形成する原因ともなる。
【００４２】
また、ダイクロイッククロスプリズム５のダイクロイック面２６に対向する４つの側面部のうちの３つは、図１に示すように、偏光板Ｐ２，Ｐ４，Ｐ６を介してそれぞれＬＣＤパネル４ｒ，４ｇ，４ｂに対向し、他の１つはレンズ鏡筒６に対向している。そして、ダイクロイッククロスプリズム５は、ＬＣＤパネル４ｒ，４ｇ，４ｂから出射した各色光をダイクロイック面２６により反射してレンズ鏡筒６側の側面部から出射させることで、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光を合成光に色合成する。
【００４３】
またさらに、レンズ鏡筒６は、図６に示すように、ダイクロイッククロスプリズム５にて色合成された合成光を図７に示すスクリーンＳＣ上などに投射像ＩＭとして投射するものであり、略円筒状に形成され、内部に投射光学要素としての複数のレンズＬを保持している。また、レンズ鏡筒６は、レンズＬをこのレンズ鏡筒６内で移動させて投射像のズームおよびピント調整を可能にする図示しないズーム機構、あるいはピント機構を備えている。
【００４４】
さらに、外装カバー７は、意匠などを考慮して、例えば合成樹脂などで矩形箱状に形成されている。
【００４５】
次に、上記一実施の形態の動作を説明する。
【００４６】
光源２から照射された照明光は、第１のマルチレンズＭＬ１の各レンズ要素１７、熱線カットフィルタＣＦおよび第２のマルチレンズＭＬ２の各レンズ要素１７を順次透過し、ＰＢＳアレイＳにて水平方向に２倍の数のＳ偏光の光束に分割され、第１の重畳レンズＣＬ１を透過した後、反射ミラーＭにより反射されて光路が変換される。
【００４７】
次いで、反射ミラーＭにて反射された光は、第１の色分離ダイクロイックミラーＤＭ１によりＲ（赤）の色光のみが反射され、第２の重畳レンズＣＬ２を透過した後、第１の全反射ミラーＭ１に反射されて光路がさらに変換される。
【００４８】
このとき、第１の全反射ミラーＭ１により、Ｒ（赤）の色光は、照明光学系１５の光軸Ａに対して光軸が若干ずれた状態で反射され、第１のフィールドレンズＦＬ１および第１の偏光板Ｐ１を経由して、各光束が重畳して赤色用のＬＣＤパネル４ｒに入射する。
【００４９】
同様に、第１の色分離ダイクロイックミラーＤＭ１を透過した光のＧ（緑）の色光成分は、第３の重畳レンズＣＬ３を透過して第２の色分離ダイクロイックミラーＤＭ２により反射され、第２のフィールドレンズＦＬ２および第３の偏光板Ｐ３を経由して、各光束が重畳して緑色用のＬＣＤパネル４ｇに入射する。
【００５０】
さらに、第２の色分離ダイクロイックミラーＤＭ２を透過した光のＢ（青）の色光成分は、第１のリレーレンズＲＬ１を透過し、第２の全反射ミラーＭ２にて反射されて光路を変換され、紫外線カットフィルタＶＦおよび第２のリレーレンズＲＬ２を経由して第３の全反射ミラーＭ３で反射されてさらに光路が変換される。
【００５１】
このとき、全反射ミラーＭ２，Ｍ３により、Ｂ（青）の色光は、照明光学系１５の光軸Ａに対して光軸が若干ずれた状態でそれぞれ反射され、第３のリレーレンズＲＬ３および第５の偏光板Ｐ５を経由して、各光束が重畳して青色用のＬＣＤパネル４ｂに入射する。
【００５２】
この後、各色光は、ＬＣＤパネル４ｒ，４ｇ，４ｂにより変調された後、偏光板Ｐ２，Ｐ４，Ｐ６を経由してダイクロイッククロスプリズム５の側面部にそれぞれ入射する。
【００５３】
そして、各色光は、ダイクロイック面２６の境界部２７を原因として所定の位置に形成された暗線ＤＬが互いに重なり合わない状態で、ダイクロイック面２６にてレンズ鏡筒６へと反射される。
【００５４】
レンズ鏡筒６に入射した光は、複数のレンズＬにより、スクリーンＳＣ上に投射像ＩＭとして投射される。
【００５５】
上述したように、上記一実施の形態では、照明光学系１５の光学要素１６の全反射ミラーＭ１〜Ｍ３を、照明光学系１５およびレンズ鏡筒６の光軸Ａに対して光軸が所定の状態にずれるように配置する構成とした。
【００５６】
このため、全反射ミラーＭ１〜Ｍ３にて反射された各色光の位置が互いにずれ、ダイクロイッククロスプリズム５で色合成された光がレンズ鏡筒６により投射された際に、各色光により境界部２７にて形成される暗線ＤＬの位置も互いにずれて重なり合わないため、暗線ＤＬが投射像ＩＭにおいて薄くなり、目立たなくなる。
【００５７】
この結果、投射像ＩＭの輝度斑を容易に抑制できる。
【００５８】
また、全反射ミラーＭ１〜Ｍ３を水平方向および鉛直方向に若干振ることにより、投射像ＩＭでの暗線ＤＬの発生位置がスクリーンＳＣの左右方向および上下方向に移動して、各色光による投射像ＩＭの暗線ＤＬの位置が投射像ＩＭの中心でなくなったり規則性がなくなったりするとともに、暗線ＤＬの結像位置がスクリーンＳＣの面の前後にずれて暗線ＤＬの濃さも低減されるため、暗線ＤＬがより目立たなくなり、投射像ＩＭの視認性を向上できる。
【００５９】
さらに、全反射ミラーＭ１〜Ｍ３を水平方向および鉛直方向の両方向に振ることにより、例えば水平方向および鉛直方向のいずれか一方向に振る場合と比較して、全反射ミラーＭ１〜Ｍ３を振る量を低減しても暗線ＤＬを目立たなくして輝度斑を充分に抑制できる。
【００６０】
この結果、各色光による投射像ＩＭの結像位置のずれを低減でき、全反射ミラーＭ１〜Ｍ３の光軸の傾斜角度の増加による投射像ＩＭの劣化を抑制できる。
【００６１】
またさらに、Ｒ（赤）の色光を全反射させる第１の全反射ミラーＭ１と、Ｂ（青）の色光を全反射させる全反射ミラーＭ２，Ｍ３とを光軸Ａに対して振ることで、例えば入射する光の角度により色分離特性が変化する色分離ダイクロイックミラーＤＭ１，ＤＭ２を光軸Ａに対して振る場合と比較して、色分離特性の変化などがなく、光源２から照射された照明光を色分離ダイクロイックミラーＤＭ１，ＤＭ２にて各色光に確実かつ適正に分離できる。
【００６２】
しかも、Ｒ（赤）の色光およびＢ（青）の色光の位置がずれることで、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の全ての投射位置が確実に互いにずれるので、輝度斑をより確実に抑制できる。
【００６３】
なお、上記一実施の形態において、構成を簡略化する場合には、全反射ミラーＭ１〜Ｍ３を、水平方向および鉛直方向のいずれか一方向に振る構成も可能である。
【００６４】
また、全反射ミラーＭ１〜Ｍ３以外の光学要素１６、あるいはレンズＬの少なくともいずれか一つを光軸Ａに対して水平方向および鉛直方向の少なくともいずれか一方に振ったり、光軸Ａに対して平行にずらしたりする構成も可能である。
【００６５】
この際、各種光学要素１６、あるいはレンズＬの取り付け誤差により、暗線ＤＬは光軸Ａに対称に発生しない場合、あるいはＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光による暗線ＤＬが重ならずに発生する場合もあるので、光学要素１６、あるいはレンズＬのいずれをどの程度振ったり移動させたりするかは、投射像ＩＭを見ながらそれぞれ調整する。
【００６６】
【発明の効果】
請求項１記載のプロジェクタ装置によれば、光源から照射された光を複数の色光に分離して照射する照明光学系の複数の光学要素、および、色合成光学系にて色合成された光を投射する投射光学系の複数の投射光学要素の少なくともいずれか一つを、照明光学系および投射光学系の光軸に対して光軸が所定の状態にずれるように配置することで、色合成された光が投射光学系により投射された際に、各色光の投射位置が所定の状態にずれて暗線が互いに重なり合わず、輝度斑を容易に抑制できる。
【００６７】
請求項２記載のプロジェクタ装置によれば、請求項１記載のプロジェクタ装置の効果に加えて、各色光の少なくともいずれか一つを少なくとも反射させる反射手段の光軸を、照明光学系の光軸に対して所定の角度傾斜させることで、反射手段にて反射された各色光による暗線の位置がずれ、輝度斑をより容易に抑制できる。
【００６８】
請求項３記載のプロジェクタ装置によれば、請求項２記載のプロジェクタ装置の効果に加えて、反射手段の光軸を、水平方向および垂直方向の両方に所定の角度傾斜させることで、照明光学系の光軸に対する反射手段の光軸の傾斜角度を低減しても輝度斑を充分に抑制でき、反射手段の光軸の傾斜角度の増加による投射像の劣化を抑制できる。
【００６９】
請求項４記載のプロジェクタ装置によれば、請求項２または３記載のプロジェクタ装置の効果に加えて、反射手段を全反射ミラーとし、この反射手段を光源から照射された光を複数の色光に分離する色分離手段と色合成光学系との間に配置することで、照明光学系の光軸に対して反射手段の光軸を傾斜させても、光源から照射された光を色分離手段にて各色光に確実に分離できる。
【００７０】
請求項５記載のプロジェクタ装置によれば、請求項４記載のプロジェクタ装置の効果に加えて、複数の反射手段により三つの色光のいずれか二つをそれぞれ反射させることで、色分離手段にて分離された赤色、緑色および青色の色光の投射位置が確実に互いにずれるので、輝度斑をより確実に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のプロジェクタ装置の一部を示す平面図である。
【図２】同上プロジェクタ装置の一部の概略を示す斜視図である。
【図３】同上プロジェクタ装置の一部を拡大して示す平面図である。
【図４】同上プロジェクタ装置の一部を示す平面図である。
【図５】同上プロジェクタ装置の色合成光学系の一部を拡大して示す平面図である。
【図６】同上プロジェクタ装置の一部の概略を示す平面図である。
【図７】同上プロジェクタ装置による投射像を示す説明図である。
【図８】同上プロジェクタ装置を示す平面図である。
【符号の説明】
１プロジェクタ装置としての液晶プロジェクタ
２光源
５色合成光学系としてのダイクロイッククロスプリズム
６投射光学系としてのレンズ鏡筒
１５照明光学系
１６光学要素
Ａ光軸
ＤＭ１，ＤＭ２色分離手段としての色分離ダイクロイックミラー
Ｌ投射光学要素としてのレンズ
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３反射手段としての全反射ミラー

Claims

光源と、
複数の光学要素を備え、前記光源から照射された光を、前記光学要素を介して複数の色光に分離して照射する照明光学系と、
この照明光学系にて照射された各色光を色合成する色合成光学系と、
複数の投射光学要素を備え、前記色合成光学系にて色合成された光を、前記投射光学要素を介して投射する投射光学系とを具備し、
前記複数の光学要素および前記複数の投射光学要素の少なくともいずれか一つは、前記照明光学系および前記投射光学系の光軸に対して光軸が所定の状態にずれるように配置されている
ことを特徴としたプロジェクタ装置。
光学要素は、各色光の少なくともいずれか一つを少なくとも反射させる反射手段を有し、
前記反射手段は、照明光学系の光軸に対して光軸が所定の角度傾斜している
ことを特徴とした請求項１記載のプロジェクタ装置。
反射手段は、照明光学系の光軸に対して光軸が水平方向および鉛直方向に所定の角度傾斜している
ことを特徴とした請求項２記載のプロジェクタ装置。
光学要素は、光源から照射された光を複数の色光に分離する色分離手段を有し、
反射手段は、全反射ミラーであり、前記色分離手段と色合成光学系との間に配置されている
ことを特徴とした請求項２または３記載のプロジェクタ装置。
色分離手段は、光源から照射された光を赤色、緑色および青色の色光に分離し、
反射手段は、複数設けられ、前記色分離手段にて分離された色光のいずれか二つをそれぞれ反射させる
ことを特徴とした請求項４記載のプロジェクタ装置。