JP5266619B2

JP5266619B2 - プロジェクタ

Info

Publication number: JP5266619B2
Application number: JP2006088305A
Authority: JP
Inventors: 俊浩清水
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2006-03-28
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2026-03-28
Also published as: JP2007264246A

Description

本発明は、光源装置からの照明光によって液晶パネル等を照明し、液晶パネル等の像を
投射光学系により投射するプロジェクタに関する。

液晶プロジェクタ等における被照射面の照度の均一性を確保するために、光源のリフレ
クタについて、反射面を複数個の面に分割し、当該分割反射面の集光特性を個々に変化さ
せるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

一方、プロジェクタによる投射において、所謂あおり投射を行うものが知られており、
あおり投射の方法としては、投射レンズの光軸の位置を、その前段である液晶パネル等ま
での光軸の位置からずらすことによって行うのが一般的である（例えば、特許文献２等参
照）。
特許第３４９９０８９号公報特開２００４−８５７２６号公報

しかしながら、投射レンズをシフトさせてあおり投射を行う場合、投射レンズと光源側
とで位置のずれが発生する。これにより、投射レンズと投射レンズ前段とでは、あおり方
向に関して対称性が崩れている。このような位置のずれから、投射レンズへの入射の際に
一部の光がけられ、投射されるべき光の利用率が下がるおそれがある。かかる光利用効率
の低下は、上記特許文献のようなリフレクタを用いても解決しない。

そこで、本発明は、光源側であるリフレクタの反射面に特別の特性を持たせることによ
り、あおり投射を行う際の光の利用効率を上げ、投射画像の明るさが改善されるプロジェ
クタを提供することを目的とする。

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、（ａ）光源光を射出する光源と、凹の反射面で光源光を反射することによって照明光を射出するリフレクタとを有する光源装置と、（ｂ）光源装置からの照明光によって照明される光変調装置と、（ｃ）光変調装置によって形成された像光を投射する投射光学系とを備える。このプロジェクタにおいて、（ｄ）投射光学系が、光変調装置を通るシステム光軸に対してあおり方向に中心軸をずらして配置され、（ｅ）中心軸に配置された光源に対して、リフレクタの反射面は、楕円型及び放物型の二次曲面いずれかをシステム光軸を通る中心軸を挟んであおり方向に２分することによって得た一対の曲面で第１及び第２の半面を形成し、あおり方向に対して正側に配置された第２の半面が、照明光の光源装置からの射出箇所から光変調装置への入射箇所までのあおり方向での反転回数が奇数である場合に、対称関係を満たす位置から反射面の頂点を中心としてあおり方向正の向きに回転及び前記光軸の方向負の向きのシフトの少なくともいずれかを与えることにより、第１の半面と第２の半面とを非対称とすることを特徴とする。

上記プロジェクタでは、リフレクタの反射面を構成する第１の半面と第２の半面とが、
システム光軸を挟んであおり方向に関して２分され、互いに非対称であるため、光変調装
置をあおり方向に関して非対称に照明するができ、あおり投射において、光変調装置によ
って形成された像光を投射光学系に効率よく入射させることができる。これにより、光の
利用効率が上がり、投射光学系による投射画像の明るさを改善することができる。

また、本発明の具体的な態様として、リフレクタが、楕円型及び放物型の二次曲面いず
れかを中心軸を挟んで２分することによって得た一対の曲面で第１及び第２の半面を形成
し、第１及び第２の半面のうち少なくとも一方に対して、対称関係を満たす位置から反射
面の頂点を中心とする回転及びシステム光軸方向のシフトの少なくともいずれかを与える
ことにより、第１の半面と第２の半面とを非対称とする。この場合、リフレクタは、楕円
型あるいは放物型の二次曲面の中心軸を挟んで２分することによって得た一対の曲面によ
り第１及び第２の半面を形成することで、光変調装置の照明に適した光束形状の照明光形
成が可能である。また、第１及び第２の半面のうち少なくとも一方が、対称関係を満たす
位置から回転あるいはシフトされることで、第１の半面と第２の半面とを互いに非対称と
することができる。

また、本発明の具体的な態様として、第２の半面が、照明光の反転回数が奇数である場
合に、あおり方向に対して正側に配置され、あおり方向正の向きに回転される。この場合
、当該回転により、リフレクタの反射面のうち、あおり方向に対して正側の半面から射出
される照明光がより収束状態に移行し、あおり方向に対応した角度の照射がなされる。

また、本発明の具体的な態様として、第２の半面が、照明光の反転回数が奇数である場
合に、あおり方向に対して正側に配置され、光軸の方向負の向きにシフトされる。この場
合、当該シフトにより、リフレクタの反射面のうち、あおり方向に対して正側の半面から
射出される照明光がより収束状態に移行し、あおり方向に対応した角度の照射がなされる
。

また、本発明の具体的な態様として、本発明に係るプロジェクタは、照明光を所定波長
ごとに色光に分離し、各色光を形成する色分離光学系と、色分離光学系からの各色光によ
って照明されて、各色の像光をそれぞれ形成する各色の光変調装置と、各色の像光を合成
する合成光学系と、をさらに備える。この場合、各色の光変調装置を対応する色光で照明
することができ、合成光学系により各色の像光を合成して合成光を形成することで、カラ
ー映像の投射が可能になる。

〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態に係るプロジェクタを説明するための概念図である。本実施形態
におけるプロジェクタ１００は、光源装置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、合成光学系であるク
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。

まず、光源装置１０において、光源１１は、例えば、高圧水銀ランプなどであり、像光
形成の必要に足る光量を有する略白色の光源光を発生する。リフレクタ１２は、当該光源
光を反射により所定の光路方向に折り曲げる凹の反射面ＲＳを有する。反射面ＲＳは、楕
円面の中心軸を挟んで２分することによって得た一対の曲面を第１の半面と第２の半面と
し、これらを互いに非対称に配置したものである。第１及び第２の半面は、システム光軸
ＯＡ挟んで２分された構成となっている。

本実施形態では、第１の半面を、システム光軸ＯＡに関して反射面ＲＳの下半分（−ｙ
側部分）の領域を占める下半面ＤＳとし、第２の半面を、反射面ＲＳの上半分（＋ｙ側部
分）の領域を占める上半面ＵＳとする。また、特に本実施形態では、下半面ＤＳを基準位
置から移動させることにより、上述のようなリフレクタ１２の反射面ＲＳの非対称形状を
形成させる（詳しくは後述する。）。

照明光学系２０は、光源光の光束方向を平行化する光平行化手段である平行化レンズ２
２と、光を分割して重畳するためのインテグレータ光学系を構成する一対のフライアイレ
ンズである第１、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、光の光路を折り曲げるミラー２６とを備え、これらにより均一化された照明光を形成
する。

照明光学系２０において、平行化レンズ２２は、光源光の光束方向を略平行に変換する
。

第１、第２フライアイレンズ２３ａ、２３ｂは、それぞれマトリックス状に配置された
複数の要素レンズからなり、これらの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・発散させる。偏光変換素子２４は、ＰＢＳ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
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、４０
ｃに対する重畳照明を可能にする。

以上の説明からも分かるように、一対の第１、第２フライアイレンズ２３ａ、２３ｂと
、偏光変換素子２４と、重畳レンズ２５とを経た照明光は、以下に詳述する色分離光学系
３０を経て、液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃを特定方向の偏光によって均一に
重畳照明する。尚、照明光学系２０から射出される照明光は、ミラー２６により光路の方
向が折り曲げられ、色分離光学系３０に入射する。

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とを備え
、照明光学系２０により形成された照明光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）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、ＲＧＢの３色のうちＲ光
を透過させＧ光及びＢ光を反射する。また、第２ダイクロイックミラー３１ｂは、ＧＢの
２色のうちＧ光を反射しＢ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を透過したＲ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
で反射され、さらに、第２ダイクロイックミラー３１ｂでも反射されたＧ光は、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を通過したＢ光は、リレーレンズＬＬ１、ＬＬ２及び反射ミラー３２ｂ、３３ｃ
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。

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３つの液晶パネル４１ａ、４１ｂ、４１ｃと、各液晶パネル４１ａ〜４
１ｃの入射側にそれぞれ配置される３つの第１偏光フィルタ４２ａ〜４２ｃと、各液晶パ
ネル４１ａ〜４１ｃの射出側にそれぞれ配置される３つの第２偏光フィルタ４３ａ〜４３
ｃとを備える。第１ダイクロイックミラー３１ａを透過したＲ光は、フィールドレンズ３
３ａ等を介して液晶ライトバルブ４０ａに入射し、液晶ライトバルブ４０ａの液晶パネル
４１ａを照明する。第１及び第２ダイクロイックミラー３１ａ、３１ｂの双方で反射され
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に入射し、液晶ラ
イトバルブ４０ｂの液晶パネル４１ｂを照明する。第１ダイクロイックミラー３１ａで反
射され、第２ダイクロイックミラー３１ｂを透過したＢ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に入射し、液晶ライトバルブ４０ｃの液晶パネル４１ｃ
を照明する。各液晶パネル４１ａ〜４１ｃは、入射した照明光の空間的強度分布を変調し
、各液晶パネル４１ａ〜４１ｃにそれぞれ入射した３色の光は、各液晶パネル４１ａ〜４
１ｃに電気的信号として入力された駆動信号或いは画像信号に応じて変調される。この際
、第１偏光フィルタ４２ａ〜４２ｃによって、各液晶パネル４１ａ〜４１ｃに入射する照
明光の偏光方向が調整されるとともに、第２偏光フィルタ４３ａ〜４３ｃによって、各液
晶パネル４１ａ〜４１ｃから射出される変調光から所定の偏光方向の変調光が取り出され
る。以上により、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。

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、Ｒ光を反射し、他方の第２誘電体多層膜５１ｂ
は、Ｂ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Ｒ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４
０ｂ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Ｂ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Ｒ光、Ｇ光及びＢ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。

投射レンズ６０は、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。こ
こで、投射レンズ６０は、照明光の光軸に対して、中心軸をあおり方向にずらした状態で
配置されており、所謂あおり投射による投射を行う（詳しくは後述する。）。

図２は、図１のプロジェクタ１００の光路を示す展開図である。尚、図２においては、
例としてＲ光の光路を示しているが、他色の光路についても同様である。

以下、まず、図２を用いて所謂あおり投射について説明する。投射レンズ６０において
、中心軸ＯＢは、投射レンズ６０の光軸であり、液晶ライトバルブ４０ａやクロスダイク
ロイックプリズム５０の中心軸に相当するシステム光軸ＯＡに対して紙面上方にずれてい
る。これにより、プロジェクタ１００の本体部よりも画面全体が上方即ち＋ｙ方向にシフ
トした収差の少ない投射が可能となる。本実施形態では、当該紙面上方の＋ｙ方向をもっ
てあおり方向とする。投射レンズ６０は、光軸を一致させた複数群のレンズを有し、これ
らの光軸に垂直な方向の全体移動により、当該あおり方向に応じた光軸方向の変更等がな
されるとともに、一部又は全部のレンズの光軸方向の移動により所望のズーム、焦点合わ
せのための調節が適宜行われる。

次に、図２を用いて本実施形態での照明光について考察する。特に、ここでは光源装置
１０から射出される照明光のうち下半分から射出される成分について考察する。つまり、
リフレクタ１２の反射面ＲＳを構成する曲面のうち、下半面ＤＳから射出される照明光Ｅ
Ｌについて考察する。尚、ここで、下半面ＤＳは、投射レンズ６０におけるあおり方向に
対して負側に配置されており、後述するように、照明光ＥＬの光束は、光路上の結像点に
対応して１回反転している。以下、照明光ＥＬの光路の順に辿る。

光源１１から放射状に射出された光源光は、リフレクタ１２の反射面ＲＳでの反射によ
りシステム光軸ＯＡに略沿った光路方向に折り曲げられる。この際、照明光全体のうち、
システム光軸ＯＡより下半分の領域を占める照明光が、下半面ＤＳより照明光ＥＬとして
射出される。射出された照明光ＥＬは、図２のように、照明光学系２０及び色分離光学系
３０を経て液晶ライトバルブ４０ａに入射する。図２から分かるように、照明光ＥＬは、
光源装置１０からの射出箇所から液晶ライトバルブ４０ａへの入射箇所までの間に、結像
点を有する照明光学系２０においてあおり方向について１回反転している。つまり、当該
結像点において、照明光ＥＬを構成する各光束間の上下関係が逆転する。従って、結像点
で当該反転が行われる毎に、照明光ＥＬ中の各光束が、あおり方向に対して正側（紙面上
側）寄りになるか、負側になるかが変わる。図２の場合、反転の回数は１回であるから、
照明光ＥＬは、リフレクタ１２を射出した状態とは上下方向（即ちあおり方向）について
反転した状態で液晶ライトバルブ４０ａに入射する。

図３（ａ）は、本実施形態におけるリフレクタ１２の反射面ＲＳの形状を説明するため
の側断面図である。上述のように、リフレクタ１２の反射面ＲＳは、下半面ＤＳを基準位
置から移動させることにより非対称な形状に形成される。

以下、図３（ａ）を用いて本実施形態における反射面ＲＳの設計過程について説明する
。まず、システム光軸ＯＡを基準となる対称軸として仮想的な反射面を上下対称に形成す
る。つまり、上半面ＵＳに対称な仮想下半面ＶＤＳを配置し、これを仮想反射面ＶＳとす
る。ここで、頂点ＯＰを基準として仮想下半面ＶＤＳを所定の角度回転させることにより
下半面ＤＳを形成する。より具体的には、例えば、仮想下半面ＶＤＳについて、頂点ＯＰ
を中心に所定の角度だけ上記あおり方向に対して正の向き、即ち紙面上反時計回りに回転
させ（図中矢印）、当該位置に下半面ＤＳを配置する。これにより、下半面ＤＳと上半面
ＵＳとは互いに非対称に配置されるものとなる。リフレクタ１２として、反射面ＲＳを用
いた場合、上下対称な仮想反射面ＶＳを用いた場合に比べ、あおり投射を行う本プロジェ
クタ１００において、スクリーン（不図示）上における光の照度が上がり、光利用効率が
よくなる。

図３（ｂ）、（ｃ）は、下半面ＤＳについて対称位置からの移動をしない場合とした場
合とを比較したものである。つまり、図３（ｂ）は、上下に関して対称な仮想反射面ＶＳ
を用いた場合、即ち下半面に仮想下半面ＶＤＳを用いた比較例の場合の照明光ＥＬによる
液晶ライトバルブ４０ａへの照射を示している。一方、図３（ｃ）は、本実施形態である
反射面ＲＳを用いた場合、即ち下半面に下半面ＤＳを用いた場合の照明光ＥＬによる液晶
ライトバルブ４０ａへの照射を示している。両図を比較すると分かるように、下半面ＤＳ
を用いた場合のほうが、照明光ＥＬがより発散方向にシフトしており、これによりあおり
方向に対応した角度の照射がなされ、光の利用効率が上がっているものと思われる。尚、
ここでの下半面ＤＳについての移動距離つまり回転角度は、あおりの度合いや光学的設計
等に応じて最適なものを選択すればよい。

また、上述では、頂点ＯＰを中心にした回転により下半面ＤＳを形成したが、下半面Ｄ
Ｓの形成方法はこれに限らない。例えば、照明光ＥＬの液晶ライトバルブ４０ａへの照射
において、被照射領域の中央付近での照射の滑らかさを保つように、頂点ＯＰ近傍即ち上
半面ＵＳと下半面ＤＳとの境界においても反射面ＲＳの形状が滑らかさを保つような変形
をしてもよい。つまり、頂点ＯＰ近傍での下半面ＤＳの曲率と上半面ＵＳの曲率とを揃え
るように適宜変形してもよい。

図４（ａ）は、本実施形態の変形例についての反射面ＲＳの形状を説明するための側断
面図である。図３（ａ）では、頂点ＯＰを基準として仮想下半面ＶＤＳを回転させること
により下半面ＤＳを形成したが、本変形例では、仮想下半面ＶＤＳを紙面右向き、即ちシ
ステム光軸ＯＡの方向正の向きに所定距離平行にシフトさせ（図中矢印）、当該位置に下
半面ＤＳを配置する。これにより、下半面ＤＳと上半面ＵＳとは互いに非対称に配置され
るものとなる。図４（ａ）のリフレクタ１２を用いた場合においても、同様に、本プロジ
ェクタ１００において、スクリーン（不図示）上における光の照度が上がり、光利用効率
がよくなる。

図４（ｂ）、（ｃ）は、図３（ｂ）、（ｃ）と同様、それぞれ下半面に仮想下半面ＶＤ
Ｓを用いた比較例の場合と下半面ＤＳを用いた実施形態の場合とにおける照明光ＥＬによ
る液晶ライトバルブ４０ａへの照射を示している。この場合にも、下半面ＤＳを用いた実
施形態の場合のほうが、照明光ＥＬがより発散方向にシフトしている。

〔第２実施形態〕
図５（ａ）は、第２実施形態に係るプロジェクタに用いるリフレクタの反射面の形状を
説明するための側断面図である。尚、本実施形態においては、リフレクタの反射面形状を
除いてプロジェクタの構造は第１実施形態と同様であるから、プロジェクタ本体について
の説明を省略する。

第１実施形態におけるリフレクタ１２においては、反射面ＲＳを２分して構成する下半
面ＤＳ及び上半面ＵＳのうち、下半面ＤＳを基準位置から移動させることにより非対称な
形状を形成したが、本実施形態では、これとは逆に上半面ＵＳを基準位置から移動させる
。以下、図５（ａ）を用いて本実施形態におけるリフレクタ２１２の反射面ＲＳの設計過
程について説明する。

まず、第１実施形態と同様、システム光軸ＯＡを基準となる対称軸として仮想的な反射
面を上下対称に形成する。つまり、下半面ＤＳに対称な仮想上半面ＶＵＳを配置し、これ
を仮想反射面ＶＳとする。ここで、頂点ＯＰを基準として仮想上半面ＶＵＳを所定の角度
回転させることにより上半面ＵＳを形成する。より具体的には、例えば、仮想上半面ＶＵ
Ｓについて、頂点ＯＰを中心に所定の角度だけ上記あおり方向に対して正の向き、即ち紙
面上反時計回りに回転させ（図中矢印）、当該位置に下半面ＤＳを配置する。これにより
、下半面ＤＳと上半面ＵＳとは互いに非対称に配置されるものとなる。リフレクタ２１２
として、反射面ＲＳを用いた場合、上下対称な仮想反射面ＶＳを用いた場合に比べ、第１
実施形態の場合と同様、光利用効率がよくなる。

図５（ｂ）、（ｃ）は、上半面ＵＳについて対称位置からの移動をしない場合とした場
合とを比較したものである。つまり、図５（ｂ）は、上下に関して対称な仮想反射面ＶＳ
を用いた場合、即ち上半面に仮想上半面ＶＵＳを用いた比較例の場合の照明光ＥＬによる
液晶ライトバルブ４０ａへの照射を示している。一方、図５（ｃ）は、本実施形態である
反射面ＲＳを用いた場合、即ち上半面に上半面ＵＳを用いた場合の照明光ＥＬによる液晶
ライトバルブ４０ａへの照射を示している。両図を比較すると分かるように、上半面ＵＳ
を用いた場合のほうが、照明光ＥＬがより収束方向にシフトしており、これによりあおり
方向に対応した角度の照射がなされ、光の利用効率が上がっているものと思われる。

図６（ａ）は、本実施形態の変形例についての反射面ＲＳの形状を説明するための側断
面図である。図５（ａ）では、頂点ＯＰを基準として仮想上半面ＶＵＳを回転させること
により上半面ＵＳを形成したが、本変形例では、仮想上半面ＶＵＳを紙面左向き、即ちシ
ステム光軸ＯＡの方向負の向きに所定距離平行にシフトさせ（図中矢印）、当該位置に上
半面ＵＳを配置する。これにより、下半面ＤＳと上半面ＵＳとは互いに非対称に配置され
るものとなる。図６（ａ）のリフレクタ２１２を用いた場合においても、同様に光利用効
率がよくなる。

図６（ｂ）、（ｃ）は、図５（ｂ）、（ｃ）と同様、それぞれ上半面に仮想上半面ＶＵ
Ｓを用いた比較例の場合と下半面ＵＳを用いた実施形態の場合とにおける照明光ＥＬによ
る液晶ライトバルブ４０ａへの照射を示している。この場合にも、上半面ＵＳを用いた実
施形態の場合のほうが、照明光ＥＬがより収束方向にシフトしている。

以上本発明に係るプロジェクタについて説明したが、本発明は上記各実施形態に限られ
るものではない。

例えば、第１実施形態は、反射面ＲＳの下半面ＤＳを変形するものである一方、第２実
施形態は、反射面ＲＳの上半面ＵＳを変形するものであるが、下半面ＤＳ及び上半面ＵＳ
の双方とも変形又は移動させてもよい。つまり、例えば、下半面ＤＳについては、図３（
ａ）のように、頂点ＯＰを基準として仮想下半面ＶＤＳを回転させることにより形成する
一方、上半面ＵＳについては、図６（ａ）のように、仮想上半面ＶＵＳを紙面左向き、即
ちシステム光軸ＯＡの方向負の向きに所定距離平行にシフトさせることにより形成しても
よい。また、図３（ａ）及び図５（ａ）のように、下半面ＤＳと上半面ＵＳとを、頂点Ｏ
Ｐを基準としてそれぞれ回転させてもよい。

また、例えば、第１実施形態において下半面ＤＳを基準位置から回転させる際、所定の
角度だけ上記あおり方向に対して正の向き、即ち紙面上反時計回りに回転させている。し
かし、回転の方向は、あおりの方向だけに対応させるのではなく、この他の要件に応じて
も適宜変更される。例えば、図２では、光源装置１０からの射出箇所から液晶ライトバル
ブ４０ａへの入射箇所までの間において照明光ＥＬが１回反転している。従って、この場
合、上述したように照明光ＥＬの光束の状態は、液晶ライトバルブ４０ａにおいてあおり
方向に関して逆転している。同様に、当該反転の回数が奇数回のときは、当該回転方向は
上述の場合と同じ照明光ＥＬの光束状態を形成する一方、照明光の反転の回数が偶数回の
ときは、奇数回のときとは逆方向になる。従って、プロジェクタ１００に用いる光学系で
の照明光の反転回数によっても各半面ＤＳ、ＵＳを回転させるべき方向を変更する必要が
ある。尚、このように照明光の反転回数に応じて移動方向を定めることは、回転による変
形の場合に限らず、図４（ａ）や図６（ａ）のように各半面ＵＳ、ＤＳを平行にシフトさ
せる方向についても同様である。

また、この他に、反射面ＲＳの形成の前提として、上記実施形態では、いずれも曲面の
形状を楕円型としているが、この他にも例えば、放物型の二次曲面であってもよい。

さらに、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。

上記実施形態のプロジェクタ１００では、光源１１の例として高圧水銀ランプを用いて
いるが、高圧水銀ランプの代わりに、メタルハライドランプ等他のランプを用いることも
できる。

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、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。反射型プロジェクタの場合、ライトバルブは液晶パネルのみによって構成することが
可能であり、一対の偏光板は不要である。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。

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に示すプロジェクタ１００の構成は、いずれにも適用可能である。

第１実施形態に係るプロジェクタを説明するための概念図である。第１実施形態に係る光路の一例を示す展開図である。（ａ）は、リフレクタの反射面形状を説明するための側断面図である。（ｂ）、（ｃ）は、光変調装置への照明光の照射を比較するための側面図である。（ａ）は、変形例におけるリフレクタの反射面形状を説明するための側断面図である。（ｂ）、（ｃ）は、光変調装置への照明光の照射を比較するための側面図である。（ａ）は、第２実施形態に係るリフレクタの反射面形状を説明するための側断面図である。（ｂ）、（ｃ）は、光変調装置への照明光の照射を比較するための側面図である。（ａ）は、第２実施形態に係る変形例におけるリフレクタの反射面形状を説明するための側断面図である。（ｂ）、（ｃ）は、光変調装置への照明光の照射を比較するための側面図である。

符号の説明

１００…プロジェクタ、１０…光源装置、１１…光源、１２、２１２…リフレク
タ、２０…照明光学系、３０…色分離光学系、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、ＲＳ…反射
面、ＤＳ…下半面、ＵＳ…上半面

Claims

光源光を射出する光源と、凹の反射面で前記光源光を反射することによって照明光を射出するリフレクタとを有する光源装置と、
前記光源装置からの照明光によって照明される光変調装置と、
前記光変調装置によって形成された像光を投射する投射光学系と、
を備えるプロジェクタであって、
前記投射光学系は、前記光変調装置を通るシステム光軸に対してあおり方向に中心軸をずらして配置され、
中心軸に配置された前記光源に対して、前記リフレクタの反射面は、楕円型及び放物型の二次曲面いずれかを前記システム光軸を通る中心軸を挟んで前記あおり方向に２分することによって得た一対の曲面で第１及び第２の半面を形成し、前記あおり方向に対して正側に配置された前記第２の半面が、前記照明光の前記光源装置からの射出箇所から前記光変調装置への入射箇所までの前記あおり方向での反転回数が奇数である場合に、対称関係を満たす位置から前記反射面の頂点を中心としてあおり方向正の向きに回転及び前記光軸の方向負の向きのシフトの少なくともいずれかを与えることにより、前記第１の半面と前記第２の半面とを非対称とすることを特徴とするプロジェクタ。
前記照明光を所定波長ごとに色光に分離し、各色光を形成する色分離光学系と、
前記色分離光学系からの各色光によって照明されて、各色の像光をそれぞれ形成する各色の前記光変調装置と、
前記各色の像光を合成する合成光学系と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ。