特許第6021200号(P6021200)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6021200
(24)【登録日】2016年10月14日
(45)【発行日】2016年11月9日
(54)【発明の名称】プロジェクターおよびその制御方法
(51)【国際特許分類】
   G03B 21/14 20060101AFI20161027BHJP
   G03B 21/00 20060101ALI20161027BHJP
   G02B 27/22 20060101ALI20161027BHJP
   H04N 5/74 20060101ALI20161027BHJP
【ＦＩ】
   G03B21/14 Z
   G03B21/00 F
   G02B27/22
   H04N5/74 A
【請求項の数】9
【全頁数】22
(21)【出願番号】特願2014-553971(P2014-553971)
(86)(22)【出願日】2012年12月27日
(86)【国際出願番号】JP2012083936
(87)【国際公開番号】WO2014102976
(87)【国際公開日】20140703
【審査請求日】2015年6月19日
(73)【特許権者】
【識別番号】300016765
【氏名又は名称】ＮＥＣディスプレイソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100123788
【弁理士】
【氏名又は名称】宮崎 昭夫
(74)【代理人】
【識別番号】100127454
【弁理士】
【氏名又は名称】緒方 雅昭
(72)【発明者】
【氏名】加藤 厚志
【審査官】 田辺 正樹
(56)【参考文献】
【文献】 特開２００６−２０８９５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】 特開２００１−０９１８９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】 特開２００８−０６５２５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】 特表２０１１−５１０３３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】 特表２０１５−５０２５５８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０２Ｂ２７／００−２７／６４
Ｇ０３Ｂ２１／００−２１／３０、３３／００−３３／１６
Ｈ０４Ｎ９／１２−９／３１、１３／００−１７／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも１つの光源と、
前記光源から出射された光を波長帯域の異なる第１の光と第２の光とに分離する光分離部と、
前記第１および第２の光が通過するＴＩＲプリズムと、
前記ＴＩＲプリズムを出射した前記第１および第２の光が照射され、該第１および第２の光の変調を行って前記ＴＩＲプリズムに向けて出射する光変調素子と、
前記光変調素子により変調され、前記ＴＩＲプリズムを通過した光を拡大投射する投射レンズと、
前記光分離部と前記ＴＩＲプリズムとの間の光路中に回転可能に設けられ、前記光分離部から出射された前記第１および第２の光を回転に応じて異なる位置から出射する回転プリズムと、
第１の画像と第２の画像とを示す画像信号が入力されると、前記光変調素子に、前記第１の光が照射される領域については、前記第１の画像の画像信号に基づいて変調を行わせ、前記第２の光が照射される領域については、前記第２の画像の画像信号に基づいて変調を行わせる制御部と、を備え、
前記第１および第２の画像の一方は左眼用画像であって他方は右眼用画像であり、
前記第１の光の色と前記第２の光の色とは、同じ色であることを特徴とするプロジェクター。
【請求項2】
請求項１に記載のプロジェクターにおいて、
前記光源から出射された色光が入射され、該入射された光の照度分布を均一化して前記光分離部に出射するロッドインテグレーターをさらに備えることを特徴とするプロジェクター。
【請求項3】
請求項１または２に記載のプロジェクターにおいて、
前記第１の光が入射され、該第１の光の照度分布を均一化して前記回転プリズムに出射する第１のロッドインテグレーターと、
前記第２の光が入射され、該第２の光の照度分布を均一化して前記回転プリズムに出射する第２のロッドインテグレーターと、をさらに備えることを特徴とするプロジェクター。
【請求項4】
請求項３に記載のプロジェクターにおいて、
前記第１のロッドインテグレーターと前記第２のロッドインテグレーターとは隣接して設けられ、
前記第１のロッドインテグレーターと前記２のロッドインテグレーターとの境界面には、反射ミラーが形成されていることを特徴とするプロジェクター。
【請求項5】
請求項１から４のいずれか１項に記載のプロジェクターにおいて、
前記第１および第２の光が互いに接して１つの光束を形成していることを特徴とするプロジェクター。
【請求項6】
請求項５に記載のプロジェクターにおいて、
前記光束の断面の形状と前記光変調素子の変調面の形状とが相似であることを特徴とするプロジェクター。
【請求項7】
請求項１から５のいずれか１項に記載のプロジェクターにおいて、
前記光源は、赤色光を出射する第１の光源と、緑色光を出射する第２の光源と、青色光を出射する第３の光源と、からなり、
前記光分離部は、前記第１の光源から出射された赤色光を波長帯域の異なる第１の赤色光と第２の赤色光とに分離する赤色光分離部と、前記第２の光源から出射された緑色光を波長帯域の異なる第１の緑色光と第２の緑色光とに分離する緑色光分離部と、前記第３の光源から出射された青色光を波長帯域の異なる第１の青色光と第２の青色光とに分離する青色光分離部と、からなることを特徴とするプロジェクター。
【請求項8】
請求項７に記載のプロジェクターにおいて、
前記光変調素子は、赤色光、緑色光、および、青色光それぞれに対応して設けられ、
前記赤色光分離部により分離された前記第１の赤色光と前記第２の赤色光とを前記赤色光に対応して設けられた光変調素子に照射し、前記緑色光分離部により分離された前記第１の緑色光と前記第２の緑色光とを前記緑色光に対応して設けられた光変調素子に照射し、前記青色光分離部により分離された前記第１の青色光と前記第２の青色光とを前記青色光に対応して設けられた光変調素子に照射する色分離プリズムと、をさらに備えることを特徴とするプロジェクター。
【請求項9】
プロジェクターの制御方法であって、
前記プロジェクターに第１の画像の画像信号と、第２の画像の画像信号と、を入力し、
光源から光を射出させ、該光を光分離部に入射し、該光分離部により波長帯域の異なる第１の光と第２の光とに分離し、
前記第１の光および前記第２の光を、前記光分離部と光変調素子との間の光路中に回転可能に設けた回転プリズムに入射させ、
前記回転プリズムは、前記第１の光および前記第２の光を、その回転に応じて異なる位置から出射させ、前記回転プリズムから出射した前記第１の光および前記第２の光を前記光変調素子に照射し、
前記光変調素子に、前記第１の光が照射される領域については、前記第１の画像の画像信号に基づいて変調を行わせ、前記第２の光が照射される領域については、前記第２の画像の画像信号に基づいて変調を行わせ、
前記第１および第２の画像の一方は左眼用画像であって他方は右眼用画像であり、前記第１の光の色と前記第２の光の色とは、同じ色であることを特徴とするプロジェクターの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、立体画像を表示可能なプロジェクターおよびその制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
大画面表示が可能なプロジェクターを用いて、画像を立体的に表示する技術が開発、実用化されている。プロジェクターを用いた立体画像表示では、視差を有する左眼用画像と右眼用画像とをプロジェクターによりスクリーンに表示し、観察者には左眼で左眼用画像を観察させ、右眼で右眼用画像を観察させることで、視差を利用して画像を立体的に視認させる、視差利用方式が一般的に用いられる。
【0003】
視差利用方式においては、観察者に左右それぞれの眼に対応する画像を観察させる必要がある。観察者に左右それぞれの眼に対応する画像を観察させる方式の１つとして、偏光方式がある。
【0004】
偏光方式においては、プロジェクターにより左眼用画像と右眼用画像とを異なる偏光状態でスクリーンに投射し、観察者には偏光選択性を備えた偏光メガネを介して、スクリーンの表示を見させることで、左右それぞれの眼に対応する画像を観察させ、画像を立体的に視認させる。
【0005】
左眼用画像と右眼用画像とを異なる偏光状態でスクリーンに投射する方法としては、２台のプロジェクターを用意し、一方のプロジェクターで左眼用画像を投射し、他方のプロジェクターで右眼用画像を投射する方法が提案されている。この方法では、投射光の偏光状態が異なる２台のプロジェクターを用意する不便さを解消するために、投射光の偏光状態が同一の２台のプロジェクターを用い、一方のプロジェクターからの投射光の偏光状態を反射鏡からなる偏光素子で切り替えることが行われている。これにより、一方のプロジェクターと他方のプロジェクターとで偏光状態の異なる左眼用画像と右眼用画像とを投射することができる。
【0006】
上述したような２台のプロジェクターを用いる方法では、プロジェクター間で、画像の明るさや色合いなどの特性を合わせたり、投射位置を調整したりする必要があり、手間がかかる。また、この方法では、２台のプロジェクターを用いるために、システムの小型化が困難であり、使い勝手もよくない。
【0007】
そこで、特許文献１（特開２００４−２０５９１９号公報）、および、特許文献２（特開昭６３−１８８９４号公報）には、１台のプロジェクターで左眼用画像と右眼用画像とを異なる偏光状態で投射する技術が開示されている。
【0008】
特許文献１に開示の技術においては、光源から出射された光が反射型偏光板により直交する２つの直線偏光光に分離される。さらに、特許文献１に開示の技術においては、プロジェクターに光変調素子であるＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）が２つ設けられており、反射型偏光板により分離された２つの直線偏光光はそれぞれ別のＤＭＤにより変調され、各ＤＭＤの変調光が偏光ビームスプリッターにより合成されて投射レンズにより投射される。特許文献１に開示の技術によれば、２つのＤＭＤのうち、一方のＤＭＤには左眼用画像の画像信号に基づいて変調を行わせ、他方のＤＭＤには右眼用画像の画像信号に基づいて変調を行わせることで、１台のプロジェクターで左眼用画像と右眼用画像とを異なる偏光状態で同時に投射することができる。
【0009】
特許文献２に開示の技術においては、液晶ライトバルブを左眼用画像の画像信号と右眼用画像の画像信号とに基づいて交互に駆動させ、液晶ライトバルブから出射された光を、偏光状態が切り替え可能な液晶パネルからなる偏光切り替え素子を介してスクリーンに投射させる。特許文献２に開示の技術によれば、左眼用画像の画像信号に基づいて液晶ライトバルブを駆動する際と、右眼用画像の画像信号に基づいて液晶ライトバルブを駆動する際とで、偏光切り替え素子の偏光状態を切り替えることで、１台のプロジェクターで左眼用画像と右眼用画像とを異なる偏光状態で、時分割で交互に投射することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開２００４−２０５９１９号公報
【特許文献2】特開昭６３−１８８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
特許文献１に開示の技術においては、ＤＭＤが２つ必要となるため、コストが増加する。また、特許文献１に開示の技術においては、光源からの光を偏光状態の異なる直線偏光光に分離するための反射型偏光板や、異なる光路を通過する２つの直線偏光光を合成するための偏光ビームスプリッターが必要となり、コストの増加、光学系の複雑化、プロジェクターの装置サイズの大型化を招く。特に、変調素子であるＤＭＤと投射レンズとの間に偏光ビームスプリッターが配置されることで、投射レンズのバックフォーカス（投射レンズとＤＭＤとの間の距離）が長くなり、投射レンズの大型化、光学系の大型化、コストの増加を招く。
【0012】
特許文献２に開示の技術においても、変調素子である液晶ライトバルブと投射レンズとの間に偏光切り替え素子が配置されるため、投射レンズのバックフォーカス（投射レンズとＤＭＤとの間の距離）が長くなり、投射レンズの大型化し、光学系の大型化、コストの増加を招く。
【0013】
本発明の目的は、簡素な構成で立体画像を表示可能なプロジェクターおよびその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0014】
上記目的を達成するために本発明のプロジェクターは、
少なくとも１つの光源と、
前記光源から出射された光を波長帯域の異なる第１の光と第２の光とに分離する光分離部と、
前記第１および第２の光が通過するＴＩＲプリズムと、
前記ＴＩＲプリズムを出射した前記第１および第２の光が照射され、該第１および第２の光の変調を行って前記ＴＩＲプリズムに向けて出射する光変調素子と、
前記光変調素子により変調され、前記ＴＩＲプリズムを通過した光を拡大投射する投射レンズと、
前記光分離部と前記ＴＩＲプリズムとの間の光路中に回転可能に設けられ、前記光分離部から出射された前記第１および第２の光を回転に応じて異なる位置から出射する回転プリズムと、
第１の画像と第２の画像とを示す画像信号が入力されると、前記光変調素子に、前記第１の光が照射される領域については、前記第１の画像の画像信号に基づいて変調を行わせ、前記第２の光が照射される領域については、前記第２の画像の画像信号に基づいて変調を行わせる制御部と、を備える。 上記目的を達成するために本発明のプロジェクターの制御方法は、
プロジェクターの制御方法であって、
前記プロジェクターに第１の画像の画像信号と、第２の画像の画像信号と、を入力し、
光源から光を射出させ、該光を光分離部に入射し、該光分離部により波長帯域の異なる第１の光と第２の光とに分離し、
前記第１の光および前記第２の光を、前記光分離部と光変調素子との間の光路中に回転可能に設けた回転プリズムに入射させ、
前記回転プリズムは、前記第１の光および前記第２の光を、その回転に応じて異なる位置から出射させ、前記回転プリズムから出射した前記第１の光および前記第２の光を前記光変調素子に照射し、
前記光変調素子に、前記第１の光が照射される領域については、前記第１の画像の画像信号に基づいて変調を行わせ、前記第２の光が照射される領域については、前記第２の画像の画像信号に基づいて変調を行わせる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明のプロジェクターの第１の実施形態の概略構成図である。
【図2A】図１に示す色分離プリズムの構成の一例を示す上面図である。
【図2B】図１に示す色分離プリズムの構成の他の一例を示す上面図である。
【図3】図１に示す色分離プリズムによる光の分離を説明するための図である。
【図4A】図１に示す光分離プリズム１０３Ｒに形成される波長選択膜の特性を示す図である。
【図4B】図１に示す光分離プリズム１０３Ｇに形成される波長選択膜の特性を示す図である。
【図4C】図１に示す光分離プリズム１０３Ｂに形成される波長選択膜の特性を示す図である。
【図5A】図１に示す回転プリズムの回転の作用を説明するための図である。
【図5B】図１に示す回転プリズムの回転の作用を説明するための図である。
【図5C】図１に示す回転プリズムの回転の作用を説明するための図である。
【図5D】図１に示す回転プリズムの回転の作用を説明するための図である。
【図6】本発明のプロジェクターの第２の実施形態の概略構成図である。
【図7A】図１または図６に示す色分離プリズムの構成の他の一例を示す上面図である。
【図7B】図１または図６に示す色分離プリズムの構成の他の一例を示す上面図である。
【図8】図１または図６に示すロッドインテグレーターの構成の変形例を示す図である。
【図9】図１または図６に示す光源部の構成の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
【0017】
（第１の実施形態）
本発明に係るプロジェクターは、視差を有する左眼用画像と右眼用画像とを示す立体画像信号の入力に応じて、その左眼用画像と右眼用画像とをスクリーンに表示する。観察者には、透過させる光の波長帯域が異なるフィルタが左眼と右眼とにそれぞれ対応して設けられたメガネを介してスクリーンの表示を観察させることで、観察者に画像を立体的に視認させることができる。
【0018】
図１は、本発明のプロジェクターの第１の実施形態の概略構成図である。
【0019】
図１に示すプロジェクター１００は、Ｒ（赤）色用固体光源１０１Ｒと、Ｇ（緑）色用固体光源１０１Ｇと、Ｂ（青）色用固体光源１０１Ｇと、ロッドインテグレーター１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂと、色分離プリズム１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂと、照明レンズ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂ，１０５Ｒ，１０５Ｇ，１０５Ｂ，１０７，１０９と、色合成用ダイクロミラー１０６と、回転プリズム１０８と、ＴＩＲプリズム（内部全反射プリズム）１１０と、ＤＭＤ１１１と、投射レンズ１１２と、制御部１１３と、を有する。
【0020】
Ｒ色用固体光源１０１Ｒに対応して、ロッドインテグレーター１０２Ｒ、色分離プリズム１０３Ｒ、および、照明レンズ１０４Ｒ，１０５Ｒが設けられており、赤色光用の光学系を構成している。また、Ｇ色用固体光源１０１Ｇに対応して、ロッドインテグレーター１０２Ｇ、色分離プリズム１０３Ｇ、および、照明レンズ１０４Ｇ，１０５Ｇが設けられており、緑色光用の光学系を構成している。また、Ｂ色用固体光源１０１Ｂに対応して、ロッドインテグレーター１０２Ｂ、色分離プリズム１０３Ｂ、および、照明レンズ１０４Ｂ，１０５Ｂが設けられており、青色光用の光学系を構成している。
【0021】
以下では、Ｒ色用固体光源１０１Ｒ、Ｇ色用固体光源１０１Ｇ、Ｂ色用固体光源１０１Ｇを区別しない場合には、固体光源１０１と称し、ロッドインテグレーター１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂを区別しない場合には、ロッドインテグレーター１０２と称し、色分離プリズム１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂを区別しない場合には、色分離プリズム１０３と称し、照明レンズ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂを区別しない場合には、照明レンズ１０４と称し、照明レンズ１０５Ｒ，１０５Ｇ，１０５Ｂを区別しない場合には、照明レンズ１０４と称することがある。
【0022】
固体光源１０１は、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）や半導体レーザーなどで構成される。また、近年では、青色などのレーザー光を励起光として蛍光体に照射し、励起光により励起された蛍光体から出射される蛍光を利用する技術も実用化されている。固体光源１０１は、このような技術を用いて構成されていてもよい。一般に、ＬＥＤや半導体レーザーは、放電ランプと比べて長寿命であるため、プロジェクター１００の光源部１０１に用いるには好適である。
【0023】
Ｒ色用固体光源１０１Ｒは、赤色光を出射する。Ｒ色用固体光源１０１Ｒから出射された赤色光は、ロッドインテグレーター１０２Ｒに入射される。
【0024】
Ｇ色用固体光源１０１Ｇは、緑色光を出射する。Ｇ色用固体光源１０１Ｇから出射された緑色光は、ロッドインテグレーター１０２Ｇに入射される。
【0025】
Ｂ色用固体光源１０１Ｂは、青色光を出射する。Ｒ色用固体光源１０１Ｒから出射された青色光は、ロッドインテグレーター１０２Ｂに入射される。
【0026】
Ｒ色用固体光源１０１Ｒ、Ｇ色用固体光源１０１Ｇ、および、Ｂ色用固体光源１０１Ｇは、光源部１２０を構成する。
【0027】
ロッドインテグレーター１０２は、光学ガラスや光学用樹脂などの材質からなる、主に角柱形状の光学部品であり、入射面に入射した光の照度分布を均一化するとともに、断面が矩形形状の光に変換し、射出面から出射する。なお、通常、ロッドインテグレーター１０２の入射面と射出面とは同じ形状であるが、入射面と射出面とが異なる形状であってもよい。また、「入射面に入射した光の照度分布を均一化する」とは、完全に照度分布を均一化することに限定されず、照度分布をよりなだらかにする、照度分布の山と谷との差を小さくする、などを含む概念である。
【0028】
ロッドインテグレーター１０２Ｒは、Ｒ色用固体光源１０１Ｒから入射された赤色光の照度分布を均一化するとともに、断面が矩形形状の光に変換し、射出面から出射する。
【0029】
ロッドインテグレーター１０２Ｇは、Ｇ色用固体光源１０１Ｇから入射された緑色光の照度分布を均一化するとともに、断面が矩形形状の光に変換し、射出面から出射する。
【0030】
ロッドインテグレーター１０２Ｂは、Ｂ色用固体光源１０１Ｂから入射された青色光の照度分布を均一化するとともに、断面が矩形形状の光に変換し、射出面から出射する。
【0031】
色分離プリズム１０３は、対応するロッドインテグレーター１０２の出射面に接合されており、出射面から出射された光を、波長帯域の異なる２つの光に分離し、対応する照明レンズ１０４に出射する。具体的には、色分離プリズム１０３は、ロッドインテグレーター１０２から出射された光の波長帯域のうち、短波長側の光と長波長側の光とに分離し、対応する照明レンズ１０４に出射する。
【0032】
図２Ａは、色分離プリズム１０３の構造を示す上面図である。
【0033】
図２Ａに示すように、色分離プリズム１０３は、３つの直角プリズム２０１〜２０３により構成されている。
【0034】
以下では、直角プリズム２０１において、図２Ａに示す直角三角形の斜辺に対応する面を面２０１ｃと称し、他の二辺に対応する面をそれぞれ面２０１ａ，２０１ｂと称する。また、直角プリズム２０２において、図２Ａに示す直角三角形の斜辺に対応する面を面２０２ｃと称し、他の二辺に対応する面をそれぞれ面２０２ａ，２０２ｂと称する。また、直角プリズム２０３において、図２Ａに示す直角三角形の斜辺に対応する面を面２０３ｃと称し、他の二辺に対応する面をそれぞれ面２０３ａ，２０３ｂと称する。
【0035】
直角プリズム２０１と直角プリズム２０２とは、面２０１ｃと面２０２ｃとが接合されており、全体としてキューブ状に構成されている。
【0036】
直角プリズム２０２の面２０２ｂには、図２Ａにおいては不図示のロッドインテグレーター１０２の出射面が接合されており、ロッドインテグレーター１０２から出射された光は、直角プリズム２０２の面２０２ｂに入射される。
【0037】
なお、本実施形態においては、直角プリズム２０２の面２０２ｂにロッドインテグレーター１０２が接合され、ロッドインテグレーター１０２と対応する色分離プリズム１０３とが一体的に形成されている例を用いて説明するが、ロッドインテグレーター１０２と対応する色分離プリズム１０３とは空気間隔を保持して配置されていてもよい。
【0038】
直角プリズム２０２と直角プリズム２０３とは、面２０２ａと面２０３ａとが接合されている。
【0039】
ここで、直角プリズム２０１の面２０１ｃおよび直角プリズム２０２の面２０２ｃのいずれか一方には、色分離プリズム１０３に対応する固体光源１０１から出射された光の波長帯域のうち、短波長側の光を反射し、長波長側の光を透過させる特性を有する波長選択膜（ダイクロミラー膜）が形成されている。ここで、波長選択膜は、面２０２ｂに入射された光の光量が、透過する光と反射する光とで略等分されるように設計されている。なお、このような波長選択膜は、プロジェクターの光学部品であるダイクロミラーやダイクロプリズムなどにおいて頻繁に用いられるものである。
【0040】
直角プリズム２０２の面２０２ｂから入射された光のうち、長波長側の光は波長選択膜を透過し、直角プリズム２０１の面２０１ｂから出射される。一方、直角プリズム２０２の面２０２ｂから入射された光のうち、短波長側の光は波長選択膜により直角プリズム２０３に向かって反射される。この光は、直角プリズム２０３の面２０３ｃにより反射され、面２０３ａから出射される。
【0041】
したがって、色分離プリズム１０３により、対応する固体光源１０１から出射された光が、波長帯域の異なる２つの光（短波長側の光および長波長側の光）に分離されて、出射される。
【0042】
なお、色分離プリズム１０３の構成は、図２Ａに示す構成に限られるものではない。例えば、図２Ｂに示すように、色分離プリズム１０３が、直角プリズム２０１と平行四辺形状のプリズム２０４とにより構成されていてもよい。なお、図２Ｂにおいて、図２Ａと同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。また、以下では、プリズム２０４において、図２Ｂに示す四辺それぞれに対応する面を面２０４ａ〜２０４ｄと称する。
【0043】
直角プリズム２０１とプリズム２０４とは、面２０１ｃと面２０４ａとが接合されている。
【0044】
プリズム２０４の面２０４ｂには、図２Ｂにおいては不図示のロッドインテグレーター１０２の出射面が接合されており、ロッドインテグレーター１０２から出射された光は、プリズム２０４の面２０４ｂに入射される。なお、図２Ｂに示す色分離プリズム１０３も、対応するロッドインテグレーター１０２とは空気間隔を保持して配置されていてもよい。
【0045】
ここで、直角プリズム２０１の面２０１ｃおよびプリズム２０４の面２０４ａのいずれか一方には、色分離プリズム１０３に対応する固体光源１０１から出射された光の波長帯域のうち、短波長側の光を反射し、長波長側の光を透過させる特性を有する波長選択膜が形成されている。
【0046】
プリズム２０４の面２０４ｂから入射された光のうち、長波長側の光は波長選択膜を透過し、直角プリズム２０１の面２０１ｂから出射される。一方、プリズム２０４の面２０４ｂから入射された光のうち、短波長側の光は波長選択膜によりプリズム２０４の面２０４ｃに向かって反射される。この光は、直角プリズム２０４の面２０３ｃにより反射され、面２０３ｄから出射される。
【0047】
したがって、図２Ｂに示す色分離プリズム１０３においても、対応する固体光源１０１から出射された光が、波長帯域の異なる２つの光（短波長側の光および長波長側の光）に分離されて、出射される。
【0048】
図１を再び参照すると、色分離プリズム１０３Ｒは、ロッドインテグレーター１０２Ｒから出射された赤色光を、その赤色光の波長帯域のうち、短波長側の光と長波長側の光とに分離する。ここで、図３に示すように、ロッドインテグレーター１０２Ｒから出射された光の波長帯域をＲとすると、色分離プリズム１０３Ｒは、波長帯域Ｒのうち短波長（波長帯域Ｒ１）側の光と、高波長（波長帯域Ｒ２）側の光と、に分離する。つまり、波長帯域Ｒのうち短波長（波長帯域Ｒ１）側の光と、高波長（波長帯域Ｒ２）側の光（以下、赤色光Ｒ２と称する）とは、ともに赤色であることには違いなく、両者はいわゆる「同じ色」である。なお、このように光を分離するには、色分離プリズム１０３Ｒに形成される波長選択膜を、図４Ａに示すように、波長帯域Ｒ１の光を反射し、波長帯域Ｒ２の光を透過する特性を有するように設計すればよい。
【0049】
色分離プリズム１０３Ｇは、ロッドインテグレーター１０２Ｇから出射された緑色光を、その緑色光の波長帯域のうち、短波長側の光と長波長側の光とに分離する。ここで、図３に示すように、ロッドインテグレーター１０２Ｇから出射された光の波長帯域をＧとすると、色分離プリズム１０３Ｇは、波長帯域Ｇのうち短波長（波長帯域Ｇ１）側の光と、長波長（波長帯域Ｇ２）側の光と、に分離する。つまり、波長帯域Ｇのうち短波長（波長帯域Ｇ１）側の光（以下、緑色光Ｇ１と称する）と、長波長（波長帯域Ｇ２）側の光（以下、緑色光Ｇ２と称する）とは、ともに緑色であることには違いなく、両者はいわゆる「同じ色」である。なお、このように光を分離するには、色分離プリズム１０３Ｇに形成される波長選択膜を、図４Ｂに示すように、波長帯域Ｇ１の光を反射し、波長帯域Ｇ２の光を透過する特性を有するように設計すればよい。
【0050】
色分離プリズム１０３Ｂは、ロッドインテグレーター１０２Ｂから出射された青色光を、その青色光の波長帯域のうち、短波長側の光と長波長側の光とに分離する。ここで、図３に示すように、ロッドインテグレーター１０２Ｂから出射された光の波長帯域をＢとすると、色分離プリズム１０３Ｂは、波長帯域Ｂのうち短波長（波長帯域Ｂ１）側の光と、高波長（波長帯域Ｂ２）側の光と、に分離する。なお、つまり、波長帯域Ｂのうち短波長（波長帯域Ｂ１）側の光（以下、青色光Ｂ１と称する）と、長波長（波長帯域Ｂ２）側の光（以下、青色光Ｂ２と称する）とは、ともに青色であることには違いなく、両者はいわゆる「同じ色」である。このように光を分離するには、色分離プリズム１０３Ｂに形成される波長選択膜を、図４Ｃに示すように、波長帯域Ｂ１の光を反射し、波長帯域Ｂ２の光を透過する特性を有するように設計すればよい。
【0051】
色分離プリズム１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂは、光分離部１２０を構成する。
【0052】
照明レンズ１０４Ｒは、色分離プリズム１０３Ｒにより分離された赤色光Ｒ１および赤色光Ｒ２を照明レンズ１０５Ｒに透過させる。照明レンズ１０５Ｒは、その赤色光Ｒ１および赤色光Ｒ２を色合成用ダイクロミラー１０６に透過させる。
【0053】
照明レンズ１０４Ｇは、色分離プリズム１０３Ｇにより分離された緑色光Ｇ１および緑色光Ｇ２を照明レンズ１０５Ｇに透過させる。照明レンズ１０５Ｇは、その緑色光Ｇ１および緑色光Ｇ２を色合成用ダイクロミラー１０６に透過させる。
【0054】
照明レンズ１０４Ｂは、色分離プリズム１０３Ｂにより分離された青色光Ｂ１および青色光Ｂ２を照明レンズ１０５Ｂに透過させる。照明レンズ１０５Ｂは、その青色光Ｂ１および青色光Ｂ２を色合成用ダイクロミラー１０６に透過させる。
【0055】
色合成用ダイクロミラー１０６は、照明レンズ１０５Ｒを透過した赤色光Ｒ１および赤色光Ｒ２と、照明レンズ１０５Ｇを透過した緑色光Ｇ１および緑色光Ｇ２と、照明レンズ１０５Ｂを透過した青色光Ｂ１および青色光Ｂ２とを合成し、照明レンズ１０７に出射する。
【0056】
照明レンズ１０７は、色合成用ダイクロミラー１０６から出射された光を回転プリズム１０８に透過させる。
【0057】
回転プリズム１０８は、照明レンズ１０７と照明レンズ１０９との間の光路上に配置されており、例えば、角柱で断面が正方形の光学ガラスや光学樹脂からなるプリズム状の光学部品である。また、回転プリズム１０８には不図示のモータ―などが取り付けられており、回転可能である。照明レンズ１０７を透過した光は、回転した状態の回転プリズム１０８を透過することで、回転プリズム１０８の異なる位置から出射される。そのため、後述するＤＭＤ１１１が光変調を行う変調面において、各色光の短波長側の光および長波長側の光が照射される領域がシフトする。
【0058】
照明レンズ１０９は、回転プリズム１０８を透過した光をＴＩＲプリズム１１０に透過させる。
【0059】
ＴＩＲプリズム１１０は、照明レンズ１０９を透過した光をＤＭＤ１１１に反射する。また、ＴＩＲプリズム１１０は、ＤＭＤ１１１から出射された光（変調光）を投射レンズ１１２に透過させる。
【0060】
ＤＭＤ１１１は、画素に相当する多数のマイクロミラーを有しており、表示画像に応じて各マイクロミラーの方向を変えることにより入射光の強度の変調を行い、変調光としてＴＩＲプリズム１１０に出射する光変調素子である。
【0061】
投射レンズ１１２は、ＴＩＲプリズム１１０を透過した変調光をスクリーン１５０に拡大投射する。
【0062】
制御部１１３は、左眼用画像と右眼用画像とを示す立体画像信号が入力されると、回転プリズム１０８を回転させるとともに、ＤＭＤ１１１に立体画像信号基づいて変調を行わせる。
【0063】
なお、照明レンズ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂ，１０５Ｒ，１０５Ｇ，１０５Ｂ，１０７，１０９は、所定の諸元に従い、焦点距離や形状、材質が決定されたレンズである。また、図１においては、各色光の光学系で２枚の照明レンズを用い、各色光の合成後に２枚の照明レンズを用いる例を用いて説明したが、これに限られるものではなく、配置される照明レンズの位置や枚数は、プロジェクターの製品仕様に応じて適宜変更可能である。
【0064】
次に、本実施形態のプロジェクター１００の動作について説明する。なお、以下では、赤色光の光路における動作について説明し、緑色光および青色光の光路における動作については、赤色光の光路における動作と同様であるため説明を省略する。
【0065】
Ｒ色固体光源１０１Ｒから出射された赤色光は、ロッドインテグレーター１０２Ｒの入射面に入射される。
【0066】
ロッドインテグレーター１０２Ｒに入射された光は、ロッドインテグレーター１０２Ｒで内面反射を繰り返し、強度分布が均一化され、色分離プリズム１０３Ｒに入射される。
【0067】
色分離プリズム１０３Ｒに入射された光は、波長選択膜が形成された面（ダイクロコート面）に到達する。上述したように、ダイクロコート面に形成される波長選択膜は、波長帯域Ｒ１の光を反射し、波長帯域Ｒ２の光を透過させる特性を有している。そのため、ダイクロコート面に到達した光のうち、短波長帯域の光（赤色光Ｒ１）は、図２Ａに示す直角プリズム２０３に向かって反射され、長波長帯域の光（赤色光Ｒ２）は、直角プリズム２０１の面２０１ｂから出射される。また、直角プリズム２０３に向かって反射された赤色光Ｒ１は、直角プリズム３０３の面２０３ｃで反射され、直角プリズム２０３の面２０３ｂから出射される。
【0068】
上述したように、ロッドインテグレーター１０２ＲによりＲ色固体光源１０１Ｒから出射された光は、照度分布が均一化されている。そのため、色分離プリズム１０３Ｒから出射された直後の赤色光Ｒ１および赤色Ｒ２の照度分布も均一化されている。
【0069】
また、本実施形態においては、色分離プリズム１０３Ｒから出射された直後の赤色光Ｒ１の断面の形状は矩形であり、かつ、赤色光Ｒ２の断面の形状と略同一となるように、ロッドインテグレーター１０２Ｒや色分離プリズム１０３Ｒが設計されているものとする。また、本実施形態においては、色分離プリズム１０３Ｒから出射された直後の赤色光Ｒ１と赤色光Ｒ２とが互いに接して１つの光束を形成し、この光束の断面の形状が、ＤＭＤ１１１の変調面の形状と略相似となるように、ロッドインテグレーター１０２Ｒや色分離プリズム１０３Ｒが設計されているものとする。また、本実施形態においては、色分離プリズム１０３Ｒから出射された光が、ＤＭＤ１１１の変調面に所定の拡大倍率で結像されるように、光学系が設計されているものとする。
【0070】
したがって、ＤＭＤ１１１の変調面上には、色分離プリズム１０３Ｒの出射面に形成される照明情報が反映されることになり、赤色光Ｒ１と赤色光Ｒ２とが重複することなく照射される。なお、所定の拡大倍率とは、色分離プリズム１０３Ｒから出射された光がＤＭＤ１１１の変調面よりも若干大きく結像されるような値が望ましい。
【0071】
色分離プリズム１０３Ｒから出射された赤色光Ｒ１および赤色光Ｒ２は、照明レンズ１０４Ｒ，１０５Ｒ、色合成用ダイクロミラー１０６、および、照明レンズ１０７を介して、回転プリズム１０８に入射される。
【0072】
回転プリズム１０８は制御部１１３の制御に従って回転し、回転プリズム１０８の回転によりＤＭＤ１１１の変調面において赤色光Ｒ１および赤色光Ｒ２が照射される照射領域がシフトする。以下、図５Ａ〜５Ｄを参照して、回転プリズム１０８の回転による作用について説明する。
【0073】
図５Ａ〜５Ｄは、回転プリズム１０８から出射された光（赤色光Ｒ１）がＤＭＤ１１１の変調面５０１上に結像されている状態を示す図である。なお、図１においては、回転プリズム１０８から出射された光が照明レンズ１０９を透過し、ＴＩＲプリズム１１０内で屈折してＤＭＤ１１１に照射されているが、図５Ａ〜５Ｄにおいては、説明の便宜上、回転プリズム１０８とＤＭＤ１１１とが直線状に配置されており、回転プリズム１０８から出射された光は、照明レンズ１０９および照明レンズ５０２（図１においては不図示）を介して、ＤＭＤ１１１の変調面に照射されるものとする。
【0074】
図５Ａは、回転プリズム１０８への光の入射面とＤＭＤ１１１の変調面５０１とが略平行である状態を示す図である。
【0075】
回転プリズム１０８への光の入射面とＤＭＤ１１１の変調面５０１とが略平行である場合、回転プリズム１０８は、回転プリズム１０８の入射面の下部に入射した赤色光Ｒ１に対して、平行平板として作用するのみである。そのため、赤色光Ｒ１は、図５Ａに示すように、照明レンズ１０９，５０２を介して、変調面５０１の略上半分の領域に照射される。以下では、赤色光Ｒ１が照射される領域を領域Ａ１と称する。
【0076】
また、上述したように、ＤＭＤ１１１の変調面５０１には、赤色光Ｒ１と赤色光Ｒ２とが重なり合うことなく照射される。また、色分離プリズム１０３Ｒから出射された赤色光Ｒ１および赤色光Ｒ２は、ＤＭＤ１１１の変調面５０１を覆うように、変調面５０１よりも若干大きく結像される。したがって、赤色光Ｒ２は、領域Ａ１とは重複しないように、変調面５０１の略下半分の領域に照射される。以下では、赤色光Ｒ２が照射される領域を領域Ａ２と称する。
【0077】
図５Ａに示す状態から、図５Ｂに示すように、回転プリズム１０８が少し回転すると、回転プリズム１０８に入射した赤色光Ｒ１は、屈折作用を受け、図５Ａに示す場合とは異なる位置から出射され、変調面５０１の下側の領域に照射されるようになる。したがって、図５Ｂに示すように、領域Ａ１は、図５Ａに示すよう場合よりも、下側にシフトしている。
【0078】
また、回転プリズム１０８に入射した赤色光Ｒ２は、一部は変調面５０１の下辺近傍に照射され、残りは変調面５０１の上辺近傍に照射される。したがって、図５Ｂに示すように、領域Ａ２は、変調面５０１の上辺近傍の領域および変調面５０１の下辺近傍の領域となる。
【0079】
図５Ｂに示す状態から、図５Ｃに示すように、回転プリズム１０８がさらに回転すると、回転プリズム１０８に入射した赤色光Ｒ１は、図５Ｂに示す場合とは異なる位置から出射され、変調面５０１の下部半分の領域に照射される。したがって、図５Ｃに示すように、領域Ａ１は、変調面５０１の略下半分の領域となる。
【0080】
また、回転プリズム１０８に入射した赤色光Ｒ２は、変調面５０１の上部半分の領域に照射される。したがって、図５Ｃに示すように、領域Ａ２は、変調面５０１の略上半分の領域となる。
【0081】
図５Ｃに示す状態から、図５Ｄに示すように、回転プリズム１０８がさらに回転すると、回転プリズム１０８に入射した赤色光Ｒ１は、図５Ｃに示す場合とは異なる位置から出射され、一部は照明面５０１の下辺近傍に照射され、残りは照射面５０１の上辺近傍に照射される。したがって、図５Ｄに示すように、領域Ａ１は、照射面５０１の上辺近傍の領域および照射面５０１の下辺近傍の領域となる。
【0082】
また、回転プリズム１０８に入射した赤色光Ｒ２は、図５Ｃに示す場合よりも、変調面５０１の下側の領域に照射されるようになる。したがって、図５Ｄに示すように、領域Ａ２は、図５Ｃに示すよう場合よりも、下側にシフトしている。
【0083】
このように、回転プリズム１０８の回転に伴って、赤色光Ｒ１が照射される領域Ａ１はシフトしている。具体的には、領域Ａ１は上方向から下方向に向かって（一次元方向に向かって）スクロールされている。
【0084】
このように、本実施形態のプロジェクター１００においては、Ｒ色固体光源１０１Ｒから出射された光が色分離プリズム１０３Ｒにより、略同じ光量で波長帯域が異なる赤色光Ｒ１および赤色光Ｒ２に分離され、赤色光Ｒ１および赤色光Ｒ２がそれぞれＤＭＤ１１１の変調面５０１に照射されている。そのため、色分離プリズム１０３Ｒを光分離が効率良く行われるように設計することで、少ない光の損失で、すなわち、高い光の利用効率で、ＤＭＤ１１１の変調面５０１を照明することができる。
【0085】
制御部１１３は、左眼用画像と右眼用画像とを示す立体画像信号が入力されると、回転プリズム１０８を回転させる。上述したように、回転プリズム１０８の回転に伴って、赤色光Ｒ１が照射される領域Ａ１および赤色光Ｒ２が照射される領域Ａ２が、シフトする。したがって、ＤＭＤ１１１の変調面上のある場所に着目すると、その場所においては、赤色光Ｒ１と赤色光Ｒ２とが交互に照射されることになる。
【0086】
制御部１１３は、赤色光Ｒ１が照射される領域Ａ１および赤色光Ｒ２が照射される領域Ａ２のシフトに応じて、ＤＭＤ１１１の駆動を制御する。具体的には、制御部１１３は、ＤＭＤ１１１に、領域Ａ１については、立体画像信号に示される左眼用画像のうち、ＤＭＤ１１１の変調面５０１内の領域Ａ１の位置に対応する画像の画像信号に基づいて変調を行わせ、立体画像信号に示される右眼用画像のうち、領域Ａ２については、ＤＭＤ１１１の変調面５０１内の領域Ａ２の位置に対応する画像の画像信号に基づいて変調を行わせる。
【0087】
なお、ここでは赤色光について説明しているが、制御部１１３は、緑色光および青色光についても、赤色光と同様にしてＤＭＤ１１１に変調を行わせる。こうすることで、左眼用画像と右眼用画像とをスクリーン１５０に表示することができる。
【0088】
このように、波長帯域の異なる光により左眼用画像と右眼用画像とがスクリーン１５０に投射されている状態で、観察者には、左眼に対応して、短波長側の光（赤色光Ｒ１、緑色光Ｇ１，および、青色光Ｂ１）を透過させ、長波長側の光（赤色光Ｒ２、緑色光Ｇ２，および、青色光Ｂ２）を反射するレンズを有し、右眼に対応して、長波長側の光（赤色光Ｒ２、緑色光Ｇ２，および、青色光Ｂ２）を透過させ、長波長側の光（赤色光Ｒ１、緑色光Ｇ１，および、青色光Ｂ１）を反射するレンズを有する眼鏡を介して、スクリーン１５０の表示を観察させる。こうすることで、観察者の左眼には左眼用画像が観察され、観察者の右眼には右眼用画像が観察され、観察者に立体的に画像を視認させることができる。
【0089】
このように、本実施形態のプロジェクター１００は、光源から出射された光を波長帯域の異なる光に色分離プリズム１０３と、色分離プリズム１０３により分離された２つの光が通過するＴＩＲプリズム１１０と、ＴＩＲプリズム１１０を出射した２つの光が入射され、その２つの光の変調を行ってＴＩＲプリズム１１０に向けて出射するＤＭＤ１１１と、ＤＭＤ１１１により変調され、ＴＩＲプリズム１１１を通過した２つの光を拡大投射する投射レンズ１１２と、色分離プリズム１０３とＴＩＲプリズム１１０との間の光路中に回転可能に設けられ、色分離プリズム１０３から出射された２つの光を回転に応じて異なる位置から出射する回転プリズム１０８と、を備える。また、本実施形態のプロジェクター１００は、左眼用画像と右眼用画像とを示す立体画像信号が入力されると、ＤＭＤ１１１に、色分離プリズム１０３により分離される２つの光のうち、一方の光が照射される領域については左眼用画像の画像信号に基づいて変調を行わせ、色分離プリズム１０３により分離される２つの光のうち、他方の光が照射される領域については右眼用画像の画像信号に基づいて変調を行わせる。
【0090】
そのため、波長帯域の異なる光により左眼用画像と右眼用画像とを投射することができ、観察者に画像を立体的に視認させることができる。また、通常、色分離プリズム１０３や回転プリズム１０８は、反射偏光板、偏光ビームスプリッター、偏光切り替え素子などの光学素子と比べて安価である。また、偏光ビームスプリッターを光変調素子と投射レンズとの間に設ける必要が無いため、投射レンズのバックフォーカスを長くする必要がなく、投射レンズの大型化、光学系全体の大型化が不要となる。そのため、コスト増を抑制しつつ、簡素な装置構成で立体画像を表示することができる。
【0091】
（第２の実施形態）
図６は、本発明のプロジェクターの第２の実施形態の概略構成を示す図である。なお、図６において、図１と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
【0092】
本実施形態のプロジェクター６００は、第１の実施形態のプロジェクター１００と比較して、ＤＭＤ１１１を削除して、ＤＭＤ６０１Ｒ，６０１Ｇ，６０１Ｂを設けた点と、色分解プリズム６０２を設けた点と、制御部１１３を制御部６０３に変更した点と、が異なる。
【0093】
ＤＭＤ６０１Ｒ，６０１Ｇ，６０１Ｂはそれぞれ、赤色光、緑色光、青色光に対応して設けられたＤＭＤである。なお、ＤＭＤ６０１Ｒ，６０１Ｇ，６０１Ｂの構成は、ＤＭＤ１１１の構成と同様であるため、説明を省略する。
【0094】
上述したように、Ｒ色固体光源１０１Ｒから出射された赤色光、Ｇ色固体光源１０１Ｇから出射された緑色光、および、Ｂ色固体光源１０１Ｂから出射された青色光は、色合成用ダイクロミラー１０６により合成される。色合成用ダイクロミラー１０６により合成された合成光は、照明レンズ１０７、回転レンズ１０８、照明レンズ１０９、および、ＴＩＲプリズム１１０を介して、色分解プリズム６０２に入射される。
【0095】
色分解プリズム６０２は、入射された光を赤色光、緑色光、および、青色光に分解し、赤色光（赤色光Ｒ１および赤色光Ｒ２）をＤＭＤ６０１Ｒに出射し、緑色光（緑色光Ｇ１および緑色光Ｇ２）をＤＭＤ６０１Ｇに出射し、青色光（青色光Ｒ１および青色光Ｒ２）をＤＭＤ６０１Ｂに出射する。
【0096】
制御部６０３は、立体画像信号が入力されると、回転プリズム１０８を回転させる。回転プリズム１０８の回転に伴って、第１の実施形態と同様に、ＤＭＤ６０１Ｒ，６０１Ｇ，６０１Ｂそれぞれの変調面において、各色の短波長側の光が照射される領域と長波長側の光が照射される領域とがシフトする。
【0097】
また、制御部６０３は、ＤＭＤ６０１Ｒには、立体画像信号の赤色の色成分に基づいて、色分解プリズム６０２から入射された赤色光（赤色光Ｒ１および赤色光Ｒ２）を変調させ、ＤＭＤ６０１Ｇには、立体画像信号の緑色の色成分に基づいて、色分解プリズム６０２から入射された緑色光（緑色光Ｇ１および緑色光Ｇ２）を変調させ、ＤＭＤ６０１Ｂには、立体画像信号の青色の色成分に基づいて、色分解プリズム６０２から入射された青色光（青色光Ｂ１および青色光Ｂ２）を変調させる。なお、制御部６０３は、第１の実施形態の制御部１１３と同様に、各ＤＭＤに、立体画像信号に示される左眼用画像のうち、変調面内の短波長側の光が照射される領域の位置に対応する画像の画像信号に基づいて短波長側の光を変調し、立体画像信号に示される右眼用画像のうち、変調面内の長波長側の光が照射される領域の位置に対応する画像の画像信号に基づいて長波長側の光を変調させる。
【0098】
なお、上述した第１および第２の実施形態においては、左眼用画像の画像信号に基づいて短波長側の光（赤色光Ｒ１、緑色光Ｇ１、および、青色光Ｂ１）を変調し、右眼用画像の画像信号に基づいて長波長側の光（赤色光Ｒ２、緑色光Ｇ２、および、青色光Ｂ２）を変調する例を用いて説明したが、これに限られるものではない。左眼用画像の画像信号に基づいて長波長側の光（赤色光Ｒ２、緑色光Ｇ２、および、青色光Ｂ２）を変調し、右眼用画像の画像信号に基づいて短波長側の光（赤色光Ｒ１、緑色光Ｇ１、および、青色光Ｂ１）を変調してもよい。
【0099】
また、上述した第１および第２の実施形態においては、ロッドインテグレーター１０２から出射された光を色分離プリズム１０３により短波長側の光と長波長側の光とに分離し、これらの光をＤＭＤ１１１の変調面に照射する例を用いて説明したが、これに限られるものではない。例えば、図７Ａ，７Ｂに示すように、色分離プリズム１０３の光の出射面にロッドインテグレーターを設けてもよい。なお、図７Ａ，７Ｂにおいては、色分離プリズム１０３は、図２Ｂに示す直角プリズム２０１と平行四辺形状のプリズム２０４とからなる構成をしているものとする。
【0100】
図７Ａにおいては、色分離プリズム１０３に２つのロッドインテグレーター７０１，７０２が接合されている。ここで、ロッドインテグレーター７０１，７０２は、色分離プリズム１０３の光の出射位置に設けられている。具体的には、ロッドインテグレーター７０１は、直角プリズム２０１とプリズム２０４との接合面７０３を透過した光が入射されるように配置されている。また、ロッドインテグレーター７０２は、プリズム２０４の、直角プリズム２０１とプリズム２０４との接合面７０３に対向する面７０４で反射された光が入射するように配置されている。
【0101】
ロッドインテグレーター７０１，７０２はそれぞれ、入射された光の照度分布を均一化して出射する。光分離プリズム１０３に入射された光を短波長側の光と長波長側の光とに分離するために直角プリズム２０１とプリズム２０４との接合面７０３に形成された波長選択膜は、製造誤差などにより特性が不均一となることがある。波長選択膜の特性が不均一となると、光分離プリズム１０３により分離される短波長側の光および長波長側の光に輝度ムラや照度ムラが生じることがある。ここで、光分離プリズム１０３により分離された短波長側の光および長波長側の光をそれぞれロッドインテグレーターに入射することで、輝度ムラや照度ムラが抑制された光とすることができる。
【0102】
ロッドインテグレーター７０１，７０２から出射された光は、照明レンズ１０４からＴＩＲプリズム１１０を介して、ＤＭＤ１１１に照射される。ここで、図７Ａにおいては、ロッドインテグレーター７０１とロッドインテグレーター７０２とが離間して配置されている。そのため、図７Ａに示すように、ＤＭＤの変調面において、短波長側の光が照射される領域Ａ１と長波長側の光が照射される領域Ａ２とは離間している。
【0103】
図７Ｂに示すように、ロッドインテグレーター７０１とロッドインテグレーター７０２とを密着して配置することで、短波長側の光が照射される領域Ａ１と長波長側の光が照射される領域Ａ２とを隣接させることができる。この場合、ロッドインテグレーター７０１とロッドインテグレーター７０２との境界面には、反射ミラーが形成されていることが好ましい。ロッドインテグレーター７０１とロッドインテグレーター７０２との境界面に反射ミラーが形成することで、各ロッドインテグレーターから、照度分布の均一性が高い光を出射させることができる。
【0104】
また、上述した第１および第２の実施形態においては、色分離プリズム１０３を用いて固体光源１０１から出射された色光を短波長側の光と長波長側の光とに分離する例を用いて説明したが、これに限られるものではなく、例えば、ロッドインテグレーター１０２に光を分離する機能を持たせてもよい。
【0105】
図８は、固体光源１０１から入射された光を短波長側の光と長波長側の光とに分離する機能をロッドインテグレーター１０２に持たせた場合の、ロッドインテグレーター１０２の構成を示す図である。
【0106】
固体光源１０１からロッドインテグレーター１０２に入射された光は、ロッドインテグレーター１０２内部で反射を繰り返しながら、ロッドインテグレーター１０２の出射面８０１に到達する。ここで、ロッドインテグレーター１０２の出射面８０１には、図８に示すように、出射面８０１の上半分と下半分とにそれぞれ特性の異なるダイクロミラーコート８０２，８０３が施されている。
【0107】
ダイクロミラーコート８０２は、固体光源１０１から出射された光のうち、短波長側の光を透過させ、長波長側の光を反射する特性を有している。また、ダイクロミラーコート８０３は、固体光源１０１から出射された光のうち、長波長側の光を透過させ、短波長側の光を反射する特性を有している。
【0108】
そのため、ロッドインテグレーター１０２の出射面８０１のうち、ダイクロミラーコート８０２が施された領域からは短波長側の光が出射され、ダイクロミラーコート８０３が施された領域からは長波長側の光が出射される。したがって、ロッドインテグレーター１０２の出射面８０１からは、光量が略同じで波長帯域の異なる光（短波長側の光および長波長側の光）が分離して出射される。
【0109】
なお、ダイクロミラーコート８０２により長波長側の光は反射され、ダイクロミラーコート８０３により短波長側の光は反射される。これらの光は、ロッドインテグレーター１０２を固体光源１０１に向かって進行し、固体光源１０１の表面で反射されて、再び、ロッドインテグレーター１０２内を出射面８０１に向かって進行する。そのため、ロッドインテグレーター１０２の出射面８０１にダイクロミラーコート８０２，８０３を施しても、光の利用効率の低下を抑制することができる。
【0110】
また、光源部１０１として、レーザー光を蛍光体に照射し、レーザー光の照射により励起された蛍光体から出射される蛍光を出射する光源装置を用い、この光源装置に光を分離する機能を持たせるようにしてもよい。このような光源装置の構成を図９に示す。
【0111】
図９に示す光源装置９００は、励起光源９０１と、レンズ９０２と、蛍光体９０３と、ロッドインテグレーター９０４と、を有する。
【0112】
励起光源９０１は、蛍光体９０３を励起する励起光を出射する。
【0113】
レンズ９０２は、励起光源９０１から出射された光を蛍光体９０３に集光する。
【0114】
蛍光体９０３は、ロッドインテグレーター９０４の入射面に固定されている。蛍光体９０３は、レンズ９０２により集光された励起光の照射により励起され、蛍光をロッドインテグレーター９０４の入射面に出射する。
【0115】
ロッドインテグレーター９０４は、入射面に蛍光体９０３から入射された蛍光を内部で反射させることで、照度分布を均一化し、断面が矩形形状の光に変換し、出射面９０６から出射する。ここで、ロッドインテグレーター９０４の入射面のうち、蛍光体９０３が固定されていない部分には、反射ミラー９０５が形成されている。また、ロッドインテグレーター９０４の出射面９０６には、図９に示すように、出射面９０６の上半分と下半分とにそれぞれ特性の異なるダイクロミラーコート９０７，９０８が施されている。
【0116】
ダイクロミラーコート９０７は、蛍光体９０３から出射された蛍光のうち、短波長側の光を透過させ、長波長側の光を反射する特性を有している。また、ダイクロミラーコート９０８は、蛍光体９０３から出射された蛍光のうち、長波長側の光を透過させ、短波長側の光を反射する特性を有している。
【0117】
そのため、ロッドインテグレーター９０４の出射面９０６のうち、ダイクロミラーコート９０７が施された領域からは短波長側の光が出射され、ダイクロミラーコート９０８が施された領域からは長波長側の光が出射される。したがって、ロッドインテグレーター９０４の出射面９０５からは、光量が略同じで波長帯域の異なる光（短波長側の光および長波長側の光）が分離して出射される。
【0118】
なお、ダイクロミラーコート９０７により長波長側の光は反射され、ダイクロミラーコート９０８により短波長側の光は反射される。これらの光は、ロッドインテグレーター９０４を蛍光体９０３に向かって進行し、ロッドインテグレーター９０４の入射面に形成された反射ミラー９０５により反射されて、再び、ロッドインテグレーター９０４内を出射面９０６に向かって進行する。そのため、ロッドインテグレーター９０４の出射面９０６にダイクロミラーコート９０７，９０８を施しても、光の利用効率の低下を抑制することができる。
【0119】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【0120】
上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【0121】
（付記１）
少なくとも１つの光源と、
前記光源から出射された光を波長帯域の異なる第１の光と第２の光とに分離する光分離部と、
前記第１および第２の光が通過するＴＩＲプリズムと、
前記ＴＩＲプリズムを出射した前記第１および第２の光が照射され、該第１および第２の光の変調を行って前記ＴＩＲプリズムに向けて出射する光変調素子と、
前記光変調素子により変調され、前記ＴＩＲプリズムを通過した光を拡大投射する投射レンズと、
前記光分離部と前記ＴＩＲプリズムとの間の光路中に回転可能に設けられ、前記光分離部から出射された前記第１および第２の光を回転に応じて異なる位置から出射する回転プリズムと、
第１の画像と第２の画像とを示す画像信号が入力されると、前記光変調素子に、前記第１の光が照射される領域については、前記第１の画像の画像信号に基づいて変調を行わせ、前記第２の光が照射される領域については、前記第２の画像の画像信号に基づいて変調を行わせる制御部と、を備えることを特徴とするプロジェクター。
【0122】
（付記２）
付記１記載のプロジェクターにおいて、
前記第１の光の色と前記第２の光の色とは、同じ色であることを特徴とするプロジェクター。
【0123】
（付記３）
付記１または２記載のプロジェクターにおいて、
前記光源から出射された色光が入射され、該入射された光の照度分布を均一化して前記光分離部に出射するロッドインテグレーターをさらに備えることを特徴とするプロジェクター。
【0124】
（付記４）
付記１から３のいずれか１つに記載のプロジェクターにおいて、
前記第１の光が入射され、該第１の光の照度分布を均一化して前記回転プリズムに出射する第１のロッドインテグレーターと、
前記第２の光が入射され、該第２の光の照度分布を均一化して前記回転プリズムに出射する第２のロッドインテグレーターと、をさらに備えることを特徴とするプロジェクター。
【0125】
（付記５）
付記４記載のプロジェクターにおいて、
前記第１のロッドインテグレーターと前記２のロッドインテグレーターとは隣接して設けられ、
前記第１のロッドインテグレーターと前記２のロッドインテグレーターとの境界面には、反射ミラーが形成されていることを特徴とするプロジェクター。
【0126】
（付記６）
付記１から５のいずれか１つに記載のプロジェクターにおいて、
前記第１および第２の光が互いに接して１つの光束を形成していることを特徴とするプロジェクター。
【0127】
（付記７）
付記６記載のプロジェクターにおいて、
前記光束の断面の形状と前記変調面の形状とが相似であることを特徴とするプロジェクター。
【0128】
（付記８）
付記１から６のいずれか１つに記載のプロジェクターにおいて、
前記光源は、赤色光を出射する第１の光源と、緑色光を出射する第２の光源と、青色光を出射する第３の光源と、からなり、
前記光分離部は、前記第１の光源から出射された赤色光を波長帯域の異なる第１の赤色光と第２の赤色光とに分離する赤色光分離部と、前記第２の光源から出射された緑色光を波長帯域の異なる第１の緑色光と第２の緑色光とに分離する緑色光分離部と、前記第３の光源から出射された青色光を波長帯域の異なる第１の青色光と第２の青色光とに分離する青色光分離部と、からなることを特徴とするプロジェクター。
【0129】
（付記９）
付記８記載のプロジェクターにおいて、
前記光変調素子は、赤色光、緑色光、および、青色光それぞれに対応して設けられ、
前記赤色光分離部により分離された前記第１の赤色光と前記第２の赤色光とを前記赤色光に対応して設けられた光変調素子に照射し、前記緑色光分離部により分離された前記第１の緑色光と前記第２の緑色光とを前記緑色光に対応して設けられた光変調素子に照射し、前記青色光分離部により分離された前記第１の青色光と前記第２の青色光とを前記青色光に対応して設けられた光変調素子に照射する色分離プリズムと、をさらに備えることを特徴とするプロジェクター。
【0130】
（付記１０）
プロジェクターの制御方法であって、
前記プロジェクターに第１の画像の画像信号と、第２の画像の画像信号と、を入力し、
光源から光を射出させ、該光を光分離部に入射し、該光分離部により波長帯域の異なる第１の光と第２の光とに分離し、
前記第１の光および前記第２の光を、前記光分離部と光変調素子との間の光路中に回転可能に設けた回転プリズムに入射させ、
前記回転プリズムは、前記第１の光および前記第２の光を、その回転に応じて異なる位置から出射させ、前記回転プリズムから出射した前記第１の光および前記第２の光を前記光変調素子に照射し、
前記光変調素子に、前記第１の光が照射される領域については、前記第１の画像の画像信号に基づいて変調を行わせ、前記第２の光が照射される領域については、前記第２の画像の画像信号に基づいて変調を行わせることを特徴とするプロジェクターの制御方法。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9】
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