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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024101148
(43)【公開日】2024-07-29
(54)【発明の名称】プロジェクター
(51)【国際特許分類】
G03B 21/00 20060101AFI20240722BHJP
【ＦＩ】
G03B21/00 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023004928
(22)【出願日】2023-01-17
(71)【出願人】
【識別番号】000002369
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100140774
【弁理士】
【氏名又は名称】大浪 一徳
(74)【代理人】
【識別番号】100114937
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 裕幸
(74)【代理人】
【識別番号】100196058
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 彰雄
(72)【発明者】
【氏名】柏木 章宏
【テーマコード（参考）】
2K203
【Ｆターム（参考）】
2K203FA03
2K203FA23
2K203FA32
2K203FA44
2K203GA22
2K203GA35
2K203GC02
2K203GC05
2K203HA03
2K203HA08
2K203HA23
2K203HA62
2K203HA63
2K203HA67
2K203MA02
2K203MA04
(57)【要約】
【課題】画像の外周部の表示特性に優れるプロジェクターを提供する。
【解決手段】本発明のプロジェクターは、光源と、カラーフィルターを有し、光源からの光を変調してカラー画像光を生成する光変調素子と、光源からの光が入射する第１光学系と、第１光学系からの光を光変調素子に向けて射出する第２光学系と、カラー画像光を投写する投写光学装置と、を備える。第１光学系は、光入射部と、光入射部の面積よりも大きい面積を有する光射出部と、反射面と、を有し、光入射部から入射する光を反射面で反射させて光射出部から射出させる反射素子を備える。第２光学系は、正のパワーを有し、第１光学系から射出される光の一部が入射し、第１主点を有する第１レンズと、正のパワーを有し、第１光学系から射出される光の一部が入射し、光変調素子の光軸に沿う方向から見て、第１主点とは重ならない位置に第２主点を有する第２レンズと、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】本発明のプロジェクターは、光源と、カラーフィルターを有し、光源からの光を変調してカラー画像光を生成する光変調素子と、光源からの光が入射する第１光学系と、第１光学系からの光を光変調素子に向けて射出する第２光学系と、カラー画像光を投写する投写光学装置と、を備える。第１光学系は、光入射部と、光入射部の面積よりも大きい面積を有する光射出部と、反射面と、を有し、光入射部から入射する光を反射面で反射させて光射出部から射出させる反射素子を備える。第２光学系は、正のパワーを有し、第１光学系から射出される光の一部が入射し、第１主点を有する第１レンズと、正のパワーを有し、第１光学系から射出される光の一部が入射し、光変調素子の光軸に沿う方向から見て、第１主点とは重ならない位置に第２主点を有する第２レンズと、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光を射出する光源と、
カラーフィルターを有し、前記光源から射出される前記光を画像情報に基づいて変調し、カラー画像光を生成する光変調素子と、
前記光源と前記光変調素子との間の前記光の光路上に設けられ、前記光源から射出される前記光が入射する第１光学系と、
前記第１光学系と前記光変調素子との間の前記光の光路上に設けられ、前記第１光学系から射出される前記光を前記光変調素子に向けて射出する第２光学系と、
前記光変調素子から射出される前記カラー画像光を投写する投写光学装置と、
を備え、
前記第１光学系は、
光入射部と、前記光入射部の面積よりも大きい面積を有する光射出部と、反射面と、を有し、前記光入射部から入射する前記光を前記反射面で反射させて前記光射出部から射出させる反射素子を備え、
前記第２光学系は、
正のパワーを有し、前記第１光学系から射出される前記光の一部が入射し、第１主点を有する第１レンズと、
正のパワーを有し、前記第１光学系から射出される前記光の一部が入射し、前記光変調素子の光軸に沿う方向から見て、前記第１主点とは重ならない位置に第２主点を有する第２レンズと、
を備える、プロジェクター。
カラーフィルターを有し、前記光源から射出される前記光を画像情報に基づいて変調し、カラー画像光を生成する光変調素子と、
前記光源と前記光変調素子との間の前記光の光路上に設けられ、前記光源から射出される前記光が入射する第１光学系と、
前記第１光学系と前記光変調素子との間の前記光の光路上に設けられ、前記第１光学系から射出される前記光を前記光変調素子に向けて射出する第２光学系と、
前記光変調素子から射出される前記カラー画像光を投写する投写光学装置と、
を備え、
前記第１光学系は、
光入射部と、前記光入射部の面積よりも大きい面積を有する光射出部と、反射面と、を有し、前記光入射部から入射する前記光を前記反射面で反射させて前記光射出部から射出させる反射素子を備え、
前記第２光学系は、
正のパワーを有し、前記第１光学系から射出される前記光の一部が入射し、第１主点を有する第１レンズと、
正のパワーを有し、前記第１光学系から射出される前記光の一部が入射し、前記光変調素子の光軸に沿う方向から見て、前記第１主点とは重ならない位置に第２主点を有する第２レンズと、
を備える、プロジェクター。
【請求項2】
前記第１主点は、前記光軸上に位置する、請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項3】
前記第２光学系は、
正のパワーを有し、前記第１光学系から射出される前記光の一部が入射し、前記光軸に沿う方向から見て、前記第１主点および前記第２主点とは重ならない位置に第３主点を有する第３レンズをさらに備え、
前記光軸に沿う方向から見て、前記第２主点と前記第３主点とは、前記光軸を中心として回転対称の位置にある、請求項２に記載のプロジェクター。
正のパワーを有し、前記第１光学系から射出される前記光の一部が入射し、前記光軸に沿う方向から見て、前記第１主点および前記第２主点とは重ならない位置に第３主点を有する第３レンズをさらに備え、
前記光軸に沿う方向から見て、前記第２主点と前記第３主点とは、前記光軸を中心として回転対称の位置にある、請求項２に記載のプロジェクター。
【請求項4】
前記光軸に沿う方向から見て、前記光変調素子の有効表示領域は、長方形の形状を有し、
前記第２主点、前記第１主点、および前記第３主点は、前記長方形の長辺方向に沿って並んでいる、請求項３に記載のプロジェクター。
前記第２主点、前記第１主点、および前記第３主点は、前記長方形の長辺方向に沿って並んでいる、請求項３に記載のプロジェクター。
【請求項5】
前記第２光学系は、
正のパワーを有し、前記第１光学系から射出される前記光の一部が入射し、前記光軸に沿う方向から見て、前記第１主点、前記第２主点、および前記第３主点とは重ならない位置に第４主点を有する第４レンズと、
正のパワーを有し、前記第１光学系から射出される前記光の一部が入射し、前記光軸に沿う方向から見て、前記第１主点、前記第２主点、前記第３主点、および前記第４主点とは重ならない位置に第５主点を有する第５レンズと、
をさらに備え、
前記光軸に沿う方向から見て、前記第４主点と前記第５主点とは、前記光軸を中心として回転対称の位置にあり、
前記第４主点、前記第１主点、および前記第５主点は、前記長方形の短辺方向に沿って並んでいる、請求項４に記載のプロジェクター。
正のパワーを有し、前記第１光学系から射出される前記光の一部が入射し、前記光軸に沿う方向から見て、前記第１主点、前記第２主点、および前記第３主点とは重ならない位置に第４主点を有する第４レンズと、
正のパワーを有し、前記第１光学系から射出される前記光の一部が入射し、前記光軸に沿う方向から見て、前記第１主点、前記第２主点、前記第３主点、および前記第４主点とは重ならない位置に第５主点を有する第５レンズと、
をさらに備え、
前記光軸に沿う方向から見て、前記第４主点と前記第５主点とは、前記光軸を中心として回転対称の位置にあり、
前記第４主点、前記第１主点、および前記第５主点は、前記長方形の短辺方向に沿って並んでいる、請求項４に記載のプロジェクター。
【請求項6】
前記光軸に沿う方向から見て、前記反射素子の前記光入射部および前記光射出部のそれぞれは、長方形の形状を有し、
前記反射面は、前記長方形の４つの辺のそれぞれに対応する第１反射面、第２反射面、第３反射面、および第４反射面を含み、
前記第１レンズの位置は、前記光入射部および前記光射出部の位置に対応し、
前記第２レンズの位置は、前記第１反射面の位置に対応し、
前記第３レンズの位置は、前記第２反射面の位置に対応し、
前記第４レンズの位置は、前記第３反射面の位置に対応し、
前記第５レンズの位置は、前記第４反射面の位置に対応する、請求項５に記載のプロジェクター。
前記反射面は、前記長方形の４つの辺のそれぞれに対応する第１反射面、第２反射面、第３反射面、および第４反射面を含み、
前記第１レンズの位置は、前記光入射部および前記光射出部の位置に対応し、
前記第２レンズの位置は、前記第１反射面の位置に対応し、
前記第３レンズの位置は、前記第２反射面の位置に対応し、
前記第４レンズの位置は、前記第３反射面の位置に対応し、
前記第５レンズの位置は、前記第４反射面の位置に対応する、請求項５に記載のプロジェクター。
【請求項7】
前記第２光学系を構成する各レンズは、凸レンズである、請求項１または請求項２に記載のプロジェクター。
【請求項8】
前記第２光学系を構成する各レンズは、フレネルレンズである、請求項１または請求項２に記載のプロジェクター。
【請求項9】
前記第２光学系を構成する各レンズは、一体の部材で構成されている、請求項１または請求項２に記載のプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プロジェクターに関する。
【背景技術】
【0002】
光変調素子として１枚の液晶パネルを用いたプロジェクター、いわゆる単板式のプロジェクターが従来から知られている。下記の特許文献１に、光源と、テーパー状のリフレクターと、コリメーターレンズと、液晶パネルと、集束レンズと、ミラーと、イメージングレンズと、を備えるプロジェクターが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】中国実用新案第２１２５１５３２０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
発光ダイオード（ＬＥＤ）等の固体光源をプロジェクターに用いる場合、ＬＥＤの発光面は、一般的に液晶パネルのサイズよりも小さい。したがって、光源から射出される光を液晶パネルに入射させる際に光束幅を拡大する拡大光学系を用いる必要がある。特許文献１のプロジェクターにおいては、拡大光学系としてテーパー状のリフレクターが用いられている。すなわち、光源から射出される光は、リフレクターの内部で反射した後、光束幅が拡大した状態で液晶パネルに入射する。
【0005】
１つの光変調素子を備えるプロジェクターの場合、リフレクターの光軸方向の寸法をあまりにも大きくすると、プロジェクターのサイズが大幅に大きくなる虞がある。そのため、ＬＥＤから射出される光のうち、一部の光は、リフレクターの内部で反射した後、リフレクターから射出されるが、他の一部の光は、リフレクターの内部で反射することなく、リフレクターから射出される。このように、リフレクターで反射する光と反射しない光とが混在した光は、コリメーターレンズ等の後段の光学系に入射する。この場合、特に光変調素子の有効表示領域の外周部において光の入射角のばらつきが大きくなり、明るさの低下やコントラストの低下が生じやすい、という課題がある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の課題を解決するために、本発明の一つの態様のプロジェクターは、光を射出する光源と、カラーフィルターを有し、前記光源から射出される前記光を画像情報に基づいて変調し、カラー画像光を生成する光変調素子と、前記光源と前記光変調素子との間の前記光の光路上に設けられ、前記光源から射出される前記光が入射する第１光学系と、前記第１光学系と前記光変調素子との間の前記光の光路上に設けられ、前記第１光学系から射出される前記光を前記光変調素子に向けて射出する第２光学系と、前記光変調素子から射出される前記カラー画像光を投写する投写光学装置と、を備える。前記第１光学系は、光入射部と、前記光入射部の面積よりも大きい面積を有する光射出部と、反射面と、を有し、前記光入射部から入射する前記光を前記反射面で反射させて前記光射出部から射出させる反射素子を備える。前記第２光学系は、正のパワーを有し、前記第１光学系から射出される前記光の一部が入射し、第１主点を有する第１レンズと、正のパワーを有し、前記第１光学系から射出される前記光の一部が入射し、前記光変調素子の光軸に沿う方向から見て、前記第１主点とは重ならない位置に第２主点を有する第２レンズと、を備える。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】第１実施形態のプロジェクターの概略構成図である。
【図2】第１光軸に沿う方向から見た反射素子の正面図である。
【図3】第１光軸に沿う方向から見たマルチレンズの正面図である。
【図4】反射素子における光の反射の様子を示す模式図である。
【図5】従来のプロジェクターにおいて、液晶パネル中央部における光の入射角分布を示す図である。
【図6】従来のプロジェクターにおいて、液晶パネル中央部における反射素子による反射光の入射角分布を示す図である。
【図7】従来のプロジェクターにおいて、液晶パネル外周部における光の入射角分布を示す図である。
【図8】従来のプロジェクターにおいて、液晶パネル外周部における反射素子による反射光の入射角分布を示す図である。
【図9】第１実施形態のプロジェクターにおいて、液晶パネル外周部における光の入射角分布を示す図である。
【図10】第２実施形態のプロジェクターの概略構成図である。
【図11】第２実施形態の第２光学系において、光がマルチレンズを透過する様子を示す模式図である。
【図12】比較例のプロジェクターにおいて、光がフレネルレンズを透過する様子を示す模式図である。
【図13】マルチレンズの他の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、特徴となる部分を拡大して示す場合があり、各構成要素の寸法の比率などが実際と同じであるとは限らない。
以下、本発明の第１実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、特徴となる部分を拡大して示す場合があり、各構成要素の寸法の比率などが実際と同じであるとは限らない。
【0009】
本実施形態に係るプロジェクターの一例について説明する。
本実施形態のプロジェクター１は、スクリーン等の被投写面上にカラー画像を表示する投写型画像表示装置である。
本実施形態のプロジェクター１は、スクリーン等の被投写面上にカラー画像を表示する投写型画像表示装置である。
【0010】
図１は、本実施形態のプロジェクター１０の概略構成図である。
図１に示すように、本実施形態のプロジェクター１０は、光源１１と、第１光学系１２と、第２光学系１３と、光変調装置１４と、集光光学系１５と、ミラー１６と、投写光学装置１７と、を備える。
図１に示すように、本実施形態のプロジェクター１０は、光源１１と、第１光学系１２と、第２光学系１３と、光変調装置１４と、集光光学系１５と、ミラー１６と、投写光学装置１７と、を備える。
【0011】
以下の説明では、必要に応じてＸＹＺ直交座標系を用いる。Ｘ軸は、プロジェクター１０の上下方向に沿う軸である。Ｙ軸は、プロジェクター１０の画像投写方向に沿い、プロジェクター１０の前後方向に沿う軸である。Ｚ軸は、プロジェクター１０の左右方向に沿い、Ｘ軸およびＹ軸に直交する軸である。プロジェクター１０における各部材の配置や形状を説明する際に、画像投写側からプロジェクター１０を正面視した際の高さに相当するＸ軸方向と平行な方向を上下方向と称し、画像投写側からプロジェクター１０を正面視した際の横方向に相当するＺ軸方向と平行な方向を左右方向と称し、画像投写側からプロジェクター１０を正面視した際の奥行に相当するＹ軸方向と平行な方向を前後方向と称する場合がある。これらの表記は、プロジェクター１０の各構成部材の配置関係を説明するための定義であり、プロジェクター１０の設置姿勢や方向を限定するものではない。
【0012】
本実施形態のプロジェクター１０において、光源１１から射出される光Ｌの主光線に沿い、光変調装置１４の中心を通り、Ｚ軸に平行な軸を第１光軸ＡＸ１と定義する。第１光軸ＡＸ１は、光変調装置１４の光軸であり、特許請求の範囲の光軸に対応する。また、投写光学装置１７の光軸に沿い、Ｙ軸に平行な軸を第２光軸ＡＸ２と定義する。
【0013】
光源１１は、第１光軸ＡＸ１上に設けられている。光源１１は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）から構成されている。光源１１は、所定の発散角を有する非偏光の光Ｌを射出する。本明細書において、非偏光の光Ｌは、直線偏光、円偏光などの特定の偏光状態を持たない光として定義する。非偏光の光Ｌは、例えばランダム偏光である。光源１１がＬＥＤから構成されていることにより、プロジェクター１０の小型化および軽量化が可能となる。光Ｌは発光面１１ａから等方的に射出されるため、光源１１から射出される光Ｌの第１光軸ＡＸ１に垂直な断面形状は円形である。光源１１は、後述する反射素子１９の光入射面１９ａに固定されている。
【0014】
第１光学系１２は、光源１１と光変調素子２８との間の光Ｌの光路上に設けられ、光源１１から射出される光Ｌが入射する。第１光学系１２は、四角錐台状の形状を有するガラス等の透光性材料からなる反射素子１９から構成されている。すなわち、第１光軸ＡＸ１に沿う方向から見て、反射素子１９の形状は、光源１１から光変調素子２８に向けて幅が広がった台形状である。第１光学系１２は、第１光学系１２から射出される光Ｌの発散角を、第１光学系１２に入射する前の光Ｌの発散角よりも小さくして、第２光学系１３に向けて射出する。
【0015】
図２は、第１光軸ＡＸ１に沿う方向から見た反射素子１９の正面図である。
図２に示すように、反射素子１９は、光入射面１９ａと、光射出面１９ｂと、４つの反射面１９ｃと、を有する。光入射面１９ａおよび光射出面１９ｂのそれぞれは、長方形の形状を有する。光射出面１９ｂの面積は、光入射面１９ａの面積よりも大きい。４つの反射面１９ｃのそれぞれは、台形の形状を有する。本実施形態の反射素子１９は、光入射面１９ａから入射する光Ｌを反射面１９ｃで内部全反射させ、光射出面１９ｂから射出させる。以下、４つの反射面１９ｃのうち、光入射面１９ａおよび光射出面１９ｂの外形である長方形の短辺に接する２つの反射面１９ｃを第１反射面１９ｅおよび第２反射面１９ｆと称し、長方形の長辺に接する２つの反射面１９ｃを第３反射面１９ｇおよび第４反射面１９ｈと称する。本実施形態の光入射面１９ａは、特許請求の範囲の光入射部に対応する。本実施形態の光射出面１９ｂは、特許請求の範囲の光射出部に対応する。
図２に示すように、反射素子１９は、光入射面１９ａと、光射出面１９ｂと、４つの反射面１９ｃと、を有する。光入射面１９ａおよび光射出面１９ｂのそれぞれは、長方形の形状を有する。光射出面１９ｂの面積は、光入射面１９ａの面積よりも大きい。４つの反射面１９ｃのそれぞれは、台形の形状を有する。本実施形態の反射素子１９は、光入射面１９ａから入射する光Ｌを反射面１９ｃで内部全反射させ、光射出面１９ｂから射出させる。以下、４つの反射面１９ｃのうち、光入射面１９ａおよび光射出面１９ｂの外形である長方形の短辺に接する２つの反射面１９ｃを第１反射面１９ｅおよび第２反射面１９ｆと称し、長方形の長辺に接する２つの反射面１９ｃを第３反射面１９ｇおよび第４反射面１９ｈと称する。本実施形態の光入射面１９ａは、特許請求の範囲の光入射部に対応する。本実施形態の光射出面１９ｂは、特許請求の範囲の光射出部に対応する。
【0016】
なお、本実施形態の反射素子１９に代えて、内部が中空の矩形管状のリフレクターを用いてもよい。この場合、光Ｌが入射する側の開口は、光入射部に対応する。光Ｌが射出する側の開口は、光射出部に対応する。リフレクターの内周面は、光Ｌを反射する反射面に対応する。
【0017】
第２光学系１３は、第１光学系１２と光変調素子２８との間の光Ｌの光路上に設けられている。第２光学系１３は、第１光学系１２から射出される光Ｌを光変調素子２８に向けて射出する。第２光学系１３は、互いに一体化された複数のレンズを有するマルチレンズ２０から構成されている。第２光学系１３は、第２光学系１３から射出される光Ｌの発散角を、第２光学系１３に入射する光Ｌの発散角よりも小さくし、平行光に近付けた状態で光変調素子２８に向けて射出する。
【0018】
図３は、第１光軸ＡＸ１に沿う方向から見たマルチレンズ２０の正面図である。
図３に示すように、マルチレンズ２０は、５つのレンズから構成され、第１レンズ２１と、第２レンズ２２と、第３レンズ２３と、第４レンズ２４と、第５レンズ２５と、を有する。第１レンズ２１、第２レンズ２２、第３レンズ２３、第４レンズ２４、および第５レンズ２５のそれぞれは、正のパワーを有する凸レンズであり、第１光学系１２から射出される光Ｌの一部が入射する。なお、５つのレンズは、必ずしも一体化されていなくてもよく、個別のレンズで構成されていてもよい。ただし、５つのレンズが一体化されている構成によれば、レンズ同士の位置合わせが不要であり、プロジェクター１０の組立作業が容易になる。また、各レンズ２１，２２，２３，２４，２５が凸レンズで構成されているため、第２光学系１３を容易に製造することができる。
図３に示すように、マルチレンズ２０は、５つのレンズから構成され、第１レンズ２１と、第２レンズ２２と、第３レンズ２３と、第４レンズ２４と、第５レンズ２５と、を有する。第１レンズ２１、第２レンズ２２、第３レンズ２３、第４レンズ２４、および第５レンズ２５のそれぞれは、正のパワーを有する凸レンズであり、第１光学系１２から射出される光Ｌの一部が入射する。なお、５つのレンズは、必ずしも一体化されていなくてもよく、個別のレンズで構成されていてもよい。ただし、５つのレンズが一体化されている構成によれば、レンズ同士の位置合わせが不要であり、プロジェクター１０の組立作業が容易になる。また、各レンズ２１，２２，２３，２４，２５が凸レンズで構成されているため、第２光学系１３を容易に製造することができる。
【0019】
第１光軸ＡＸ１に沿う方向から見て、マルチレンズ２０は、全体として長方形の形状を有する。マルチレンズ２０の外形をなす長方形の長辺方向は、反射素子１９の光入射面１９ａおよび光射出面１９ｂの外形をなす長方形の長辺方向と一致する。また、マルチレンズ２０の外形をなす長方形の長辺方向は、光変調素子２８の有効表示領域の外形をなす長方形の長辺方向と一致する。
【0020】
第１レンズ２１、第２レンズ２２、第３レンズ２３、第４レンズ２４、および第５レンズ２５のそれぞれは、主点を有する。本明細書において、第１光軸ＡＸ１に平行な光線の高さを変化させながら光変調素子２８の側から各光線を各レンズに入射させる場合に、入射前および射出後の光線をそれぞれ延長した２つの直線を想定し、２つの直線の交点が描く軌跡である主面と、第１光軸ＡＸ１と、が交差する点を主点と定義する。以下、第１レンズ２１の主点を第１主点２１ｓと称する。第２レンズ２２の主点を第２主点２２ｓと称する。第３レンズ２３の主点を第３主点２３ｓと称する。第４レンズ２４の主点を第４主点２４ｓと称する。第５レンズ２５の主点を第５主点２５ｓと称する。
【0021】
第１光軸ＡＸ１に沿う方向から見て、第１レンズ２１は長方形の形状を有し、第１主点２１ｓは長方形の中心に位置する。第２レンズ２２は台形の形状を有し、第２主点２２ｓは台形の内部に位置する。第３レンズ２３は台形の形状を有し、第３主点２３ｓは台形の内部に位置する。第４レンズ２４は台形の形状を有し、第４主点２４ｓは台形の内部に位置する。第５レンズ２５は台形の形状を有し、第５主点２５ｓは台形の内部に位置する。
【0022】
第１光軸ＡＸ１に沿う方向から見て、第１光学系１２と第２光学系１３とを重ね合わせると、第１レンズ２１の位置および形状は、光入射面１９ａおよび光射出面１９ｂの位置および形状に対応する。第２レンズ２２の位置および形状は、第１反射面１９ｅの位置および形状に対応する。第３レンズ２３の位置および形状は、第２反射面１９ｆの位置および形状に対応する。第４レンズ２４の位置および形状は、第３反射面１９ｇの位置および形状に対応する。第５レンズ２５の位置および形状は、第４反射面１９ｈの位置および形状に対応する。
【0023】
第１主点２１ｓは、第１光軸ＡＸ１上に位置する。これに対して、第２主点２２ｓは、第１主点２１ｓとは重ならない位置にある。第３主点２３ｓは、第１主点２１ｓおよび第２主点２２ｓとは重ならない位置にある。第４主点２４ｓは、第１主点２１ｓ、第２主点２２ｓ、および第３主点２３ｓとは重ならない位置にある。第５主点２５ｓは、第１主点２１ｓ、第２主点２２ｓ、第３主点２３ｓ、および第４主点２４ｓとは重ならない位置にある。すなわち、第２主点２２ｓ、第３主点２３ｓ、第４主点２４ｓ、および第５主点２５ｓのそれぞれは、第１光軸ＡＸ１上から外れた位置にある。
【0024】
第１光軸ＡＸ１に沿う方向から見て、第２主点２２ｓと第３主点２３ｓとは、第１光軸ＡＸ１を中心として回転対称の位置にある。第２主点２２ｓ、第１主点２１ｓ、および第３主点２３ｓは、光変調素子２８の有効表示領域の外形をなす長方形の長辺方向に沿って並んでいる。また、第４主点２４ｓと第５主点２５ｓとは、第１光軸ＡＸ１を中心として回転対称の位置にある。第４主点２４ｓ、第１主点２１ｓ、および第５主点２５ｓは、光変調素子２８の有効表示領域の外形をなす長方形の短辺方向に沿って並んでいる。
【0025】
図１に示すように、光変調装置１４は、入射側偏光板２７と、光変調素子２８と、射出側偏光板２９と、を備える。
【0026】
入射側偏光板２７は、第２光学系１３と光変調素子２８との間、すなわち光変調素子２８の光入射側に設けられている。
【0027】
光変調素子２８は、カラー表示が可能な１枚の透過型の液晶パネルから構成される。すなわち、光変調素子２８は、カラーフィルターを有し、画像情報に基づいて光Ｌを変調し、カラー画像の元となるカラー画像光Ｌ１を生成する。液晶パネルの駆動方式としては、ツイステッド・ネマティック（ＴＮ）方式、垂直配向（ＶＡ）方式、横電界（ＩＰＳ）方式等が用いられ、特に限定されない。
【0028】
射出側偏光板２９は、光変調素子２８と集光光学系１５との間、すなわち光変調素子２８の光射出側に設けられている。射出側偏光板２９の偏光軸は、例えば第１光軸ＡＸ１に垂直な仮想面内において入射側偏光板２７の偏光軸と直交する向きに配置されている。
【0029】
集光光学系１５は、光変調装置１４とミラー１６との間、すなわち、光変調装置１４の光射出側に設けられている。集光光学系１５は、光変調装置１４から射出されるカラー画像光Ｌ１を集束させる。本実施形態の場合、集光光学系１５は、フレネルレンズ３０から構成されている。フレネルレンズ３０は、正のパワーを有する凸レンズとして機能する。集光光学系１５がフレネルレンズ３０から構成されることにより、集光光学系１５を薄型化することができ、プロジェクター１０の左右方向の寸法を小さくすることができる。
【0030】
ミラー１６は、第１光軸ＡＸ１と第２光軸ＡＸ２とが交差する位置に設けられている。ミラー１６は、第１光軸ＡＸ１および第２光軸ＡＸ２のそれぞれと４５度の角度をなす向きに配置されている。ミラー１６は、光変調装置１４から射出されるカラー画像光Ｌ１の光路を９０度折り曲げて投写光学装置１７に入射させる。なお、投写光学装置１７を第１光軸ＡＸ１に沿って配置するレイアウトを採用する場合、ミラー１６は不要である。
【0031】
投写光学装置１７は、投写レンズから構成されている。投写光学装置１７を構成する投写レンズの数は、特に限定されない。投写光学装置１７は、光変調装置１４から射出されるカラー画像光Ｌ１をスクリーン等の被投写面に投写する。これにより、カラー画像が被投写面上に表示される。
【0032】
図４は、光源１１から射出される光Ｌが反射素子１９で反射する様子を示す模式図である。
図４に示すように、１つの光変調素子のみを備えるプロジェクターの場合、小型化を目的としていることから、反射素子１９の光軸方向の寸法をあまりにも大きくすると、プロジェクターのサイズが大幅に大型化する虞がある。そのため、光源１１から射出される光Ｌのうち、一部の光線ＬＳ１は、反射素子１９の反射面１９ｃで反射した後、反射素子１９から射出される。これに対して、他の一部の光線ＬＳ２は、反射面１９ｃで反射することなく、反射素子１９から直接射出される。
図４に示すように、１つの光変調素子のみを備えるプロジェクターの場合、小型化を目的としていることから、反射素子１９の光軸方向の寸法をあまりにも大きくすると、プロジェクターのサイズが大幅に大型化する虞がある。そのため、光源１１から射出される光Ｌのうち、一部の光線ＬＳ１は、反射素子１９の反射面１９ｃで反射した後、反射素子１９から射出される。これに対して、他の一部の光線ＬＳ２は、反射面１９ｃで反射することなく、反射素子１９から直接射出される。
【0033】
このように、反射素子１９で反射した光線ＬＳ１と、反射しない光線ＬＳ２と、が混在した光は、反射素子１９から射出された後、第２光学系１３のマルチレンズ２０に入射する。詳細に見ると、マルチレンズ２０の中央部では、入射光の多くが反射素子１９で反射しない光線ＬＳ２である。これに対して、マルチレンズ２０の外周部では、入射光の多くが反射素子１９で反射した光線ＬＳ１である。
【0034】
本発明者は、従来のプロジェクターにおいて、光変調素子への光の入射角分布に関するシミュレーションを行った。従来のプロジェクターは、マルチレンズからなる本実施形態の第２光学系に代えて、１つの凸レンズからなる第２光学系を備える。
【0035】
図５および図６は、シミュレーション結果を示す図であり、光変調素子の中心部における光の入射角分布を示している。図５は、反射素子で反射した光と反射しない光の双方を入射光とした場合のシミュレーション結果を示す。図６は、反射素子で反射した光のみを入射光とした場合のシミュレーション結果を示す。
図５および図６において、横軸はＸ軸方向に沿う入射角（度）を示し、縦軸はＹ軸方向に沿う入射角（度）を示す。中央の色の濃い領域は、光の強度が相対的に高い領域を示す。図５の符号Ｃで示す円は、中心に対して±８度を示す領域である。
図５および図６において、横軸はＸ軸方向に沿う入射角（度）を示し、縦軸はＹ軸方向に沿う入射角（度）を示す。中央の色の濃い領域は、光の強度が相対的に高い領域を示す。図５の符号Ｃで示す円は、中心に対して±８度を示す領域である。
【0036】
光変調素子の後段の光学系に入射可能な光の光変調素子への最大入射角を８度と設定する。すなわち、光変調素子に対して８度を超える入射角で入射する光は、光変調素子の後段の光学系に入射できない光であり、画像表示に寄与できない。図５に示すように、シミュレーションによれば、光強度が相対的に高い領域の多くは、円Ｃの内側に分布している。このことから、光変調素子の中心部において、強度が高い光の多くは、光変調素子の後段の光学系に入射できることが実証された。また、図６に示すように、反射素子で反射した光に着目すると、反射素子の４つの反射面に対応して、光強度が相対的に高い領域は、図６の上下左右、すなわち、入射角の大きい外側の４個所に分離して分布していることが判った。
【0037】
次に、図７および図８は、光変調素子の外周部（長辺方向の一端側）における光の入射角分布を示している。図７は、反射素子で反射した光と反射しない光の双方を入射光としたシミュレーション結果を示す。図８は、反射素子で反射した光のみを入射光としたシミュレーション結果を示す。グラフの縦軸および横軸は、図５および図６と同様である。
【0038】
図７に示すように、シミュレーションによれば、光強度が相対的に高い領域は、円Ｃの一方に偏り、かつ円の外側にまで広がっている。このことから、光変調素子の外周部に入射する強度が高い光の一部は、光変調素子の後段の光学系に入射できないことが判った。その結果、従来のプロジェクターにおいては、表示画像の外周部において明るさの低下やコントラストの低下が生じやすくなると推察される。また、図８も図７と同様の傾向を示すことから、光強度の高い領域が一方に偏って分布しているのは、主に反射素子で反射した光に起因していることが判った。
【0039】
これに対し、本発明者は、本実施形態の構成において、光変調素子への光の入射角分布に関するシミュレーションを同様に行った。
図９は、シミュレーション結果を示す図であり、光変調素子の外周部における光の入射角分布を示している。図９は、反射素子で反射した光と反射しない光の双方を入射光としたシミュレーション結果を示す。図９においても、図５～図８と同様、横軸はＸ軸方向に沿う入射角（度）を示し、縦軸はＹ軸方向に沿う入射角（度）を示す。色の濃い領域は、光の強度が相対的に高い領域を示す。符号Ｃで示す円は、中心に対して±８度を示す領域である。
図９は、シミュレーション結果を示す図であり、光変調素子の外周部における光の入射角分布を示している。図９は、反射素子で反射した光と反射しない光の双方を入射光としたシミュレーション結果を示す。図９においても、図５～図８と同様、横軸はＸ軸方向に沿う入射角（度）を示し、縦軸はＹ軸方向に沿う入射角（度）を示す。色の濃い領域は、光の強度が相対的に高い領域を示す。符号Ｃで示す円は、中心に対して±８度を示す領域である。
【0040】
図９に示すように、シミュレーションによれば、本実施形態の場合、図７の結果とは異なり、光強度が相対的に高い領域は、円Ｃの内側に位置している。これにより、本実施形態の場合、光変調素子の外周部においても、強度が高い光の多くが光変調素子の後段の光学系に入射できることが実証された。本実施形態における第２光学系は、マルチレンズで構成され、第１光軸から外れた外周部に主点を有する複数のレンズを備える。そのため、これらのレンズの作用により、１つの凸レンズのみを用いた従来のプロジェクターに比べて、光変調素子の外周部における光の入射角を小さくできたと推察される。
【0041】
以下、第１光軸ＡＸ１から外れた位置にある主点、すなわち第２～第５主点の位置の決定方法の一例について説明する。
例えば光線のシミュレーションを用いて、図４に示すように、第２光学系１３の特定のレンズ、例えば図４の左側のレンズに入射する光について、反射素子１９において様々な角度で反射する多数の光線から、輝度の重心に対応する光線ＬＳ１を求める。求めた光線ＬＳ１を光入射側に延長すると、仮に反射素子１９がない場合には、光線ＬＳ１は符号Ｋの位置から射出されたと見なすことができる。したがって、光源１１と反射素子１９とを１つの疑似的な光源と考えたとき、疑似光源は符号１１Ａの１点鎖線で示す部分となる。このとき、特定のレンズに対する光線ＬＳ１の入射位置を主点Ｓとすればよい。すなわち、マルチレンズ２０の外周部に位置するレンズには反射素子１９で反射した光が多く入射するため、疑似光源１１Ａから射出される光に着目して輝度の重心を求め、そこから主点Ｓの位置を求めればよい。
例えば光線のシミュレーションを用いて、図４に示すように、第２光学系１３の特定のレンズ、例えば図４の左側のレンズに入射する光について、反射素子１９において様々な角度で反射する多数の光線から、輝度の重心に対応する光線ＬＳ１を求める。求めた光線ＬＳ１を光入射側に延長すると、仮に反射素子１９がない場合には、光線ＬＳ１は符号Ｋの位置から射出されたと見なすことができる。したがって、光源１１と反射素子１９とを１つの疑似的な光源と考えたとき、疑似光源は符号１１Ａの１点鎖線で示す部分となる。このとき、特定のレンズに対する光線ＬＳ１の入射位置を主点Ｓとすればよい。すなわち、マルチレンズ２０の外周部に位置するレンズには反射素子１９で反射した光が多く入射するため、疑似光源１１Ａから射出される光に着目して輝度の重心を求め、そこから主点Ｓの位置を求めればよい。
【0042】
より好ましくは、マルチレンズ２０の特定のレンズに入射する光について、反射素子１９において様々な角度で反射する多数の光線と、反射素子１９で反射しない多数の光線との双方に基づいて、輝度の重心に対応する光線を求めてもよい。すなわち、マルチレンズ２０の外周部に位置するレンズには、反射素子１９で反射した光が多く入射するが、実際には反射素子１９で反射しない光も入射する。そのため、疑似光源１１Ａと実際の光源１１との双方から射出される光に着目して輝度の重心を求め、そこから主点の位置を求めればよい。
【0043】
［第１実施形態の効果］
本実施形態のプロジェクター１０は、光Ｌを射出する光源１１と、カラーフィルターを有し、光源１１から射出される光Ｌを画像情報に基づいて変調し、カラー画像光Ｌ１を生成する光変調素子２８と、光源１１と光変調素子２８との間の光Ｌの光路上に設けられ、光源１１から射出される光Ｌが入射する第１光学系１２と、第１光学系１２と光変調素子２８との間の光Ｌの光路上に設けられ、第１光学系１２から射出される光Ｌを光変調素子２８に向けて射出する第２光学系１３と、光変調素子２８から射出されるカラー画像光Ｌ１を投写する投写光学装置１７と、を備える。第１光学系１２は、光入射面１９ａと、光入射面１９ａの面積よりも大きい面積を有する光射出面１９ｂと、反射面１９ｃと、を有し、光入射面１９ａから入射する光Ｌを反射面１９ｃで反射させて光射出面１９ｂから射出させる反射素子１９を備える。第２光学系１３は、正のパワーを有し、第１光学系１２から射出される光Ｌの一部が入射し、第１光軸ＡＸ１上に第１主点２１ｓを有する第１レンズ２１と、正のパワーを有し、第１光学系１２から射出される光Ｌの一部が入射し、第１光軸ＡＸ１に沿う方向から見て、第１主点２１ｓとは重ならない位置に第２主点２２ｓを有する第２レンズ２２と、正のパワーを有し、第１光学系１２から射出される光Ｌの一部が入射し、第１光軸ＡＸ１に沿う方向から見て、第１主点２１ｓおよび第２主点２２ｓとは重ならない位置に第３主点２３ｓを有する第３レンズ２３と、正のパワーを有し、第１光学系１２から射出される光Ｌの一部が入射し、第１光軸ＡＸ１に沿う方向から見て、第１主点２１ｓ、第２主点２２ｓ、および第３主点２３ｓとは重ならない位置に第４主点２４ｓを有する第４レンズ２４と、正のパワーを有し、第１光学系１２から射出される光Ｌの一部が入射し、第１光軸ＡＸ１に沿う方向から見て、第１主点２１ｓ、第２主点２２ｓ、第３主点２３ｓ、および第４主点２４ｓとは重ならない位置に第５主点２５ｓを有する第５レンズ２５と、を備える。
本実施形態のプロジェクター１０は、光Ｌを射出する光源１１と、カラーフィルターを有し、光源１１から射出される光Ｌを画像情報に基づいて変調し、カラー画像光Ｌ１を生成する光変調素子２８と、光源１１と光変調素子２８との間の光Ｌの光路上に設けられ、光源１１から射出される光Ｌが入射する第１光学系１２と、第１光学系１２と光変調素子２８との間の光Ｌの光路上に設けられ、第１光学系１２から射出される光Ｌを光変調素子２８に向けて射出する第２光学系１３と、光変調素子２８から射出されるカラー画像光Ｌ１を投写する投写光学装置１７と、を備える。第１光学系１２は、光入射面１９ａと、光入射面１９ａの面積よりも大きい面積を有する光射出面１９ｂと、反射面１９ｃと、を有し、光入射面１９ａから入射する光Ｌを反射面１９ｃで反射させて光射出面１９ｂから射出させる反射素子１９を備える。第２光学系１３は、正のパワーを有し、第１光学系１２から射出される光Ｌの一部が入射し、第１光軸ＡＸ１上に第１主点２１ｓを有する第１レンズ２１と、正のパワーを有し、第１光学系１２から射出される光Ｌの一部が入射し、第１光軸ＡＸ１に沿う方向から見て、第１主点２１ｓとは重ならない位置に第２主点２２ｓを有する第２レンズ２２と、正のパワーを有し、第１光学系１２から射出される光Ｌの一部が入射し、第１光軸ＡＸ１に沿う方向から見て、第１主点２１ｓおよび第２主点２２ｓとは重ならない位置に第３主点２３ｓを有する第３レンズ２３と、正のパワーを有し、第１光学系１２から射出される光Ｌの一部が入射し、第１光軸ＡＸ１に沿う方向から見て、第１主点２１ｓ、第２主点２２ｓ、および第３主点２３ｓとは重ならない位置に第４主点２４ｓを有する第４レンズ２４と、正のパワーを有し、第１光学系１２から射出される光Ｌの一部が入射し、第１光軸ＡＸ１に沿う方向から見て、第１主点２１ｓ、第２主点２２ｓ、第３主点２３ｓ、および第４主点２４ｓとは重ならない位置に第５主点２５ｓを有する第５レンズ２５と、を備える。
【0044】
この構成によれば、第２光学系１３が第１光軸ＡＸ１から外れた外周部にそれぞれ主点を有する第２レンズ２２、第３レンズ２３、第４レンズ２４、および第５レンズ２５を備えるため、１つの凸レンズのみを用いた従来のプロジェクターに比べて、光変調素子２８の外周部における光の入射角のばらつきを小さく抑えることができる。その結果、光変調素子２８の外周部における画像の明るさの低下、コントラストの低下等の問題を改善することができる。また、光変調素子２８の外周部において大きな入射角で入射する光の量が減るため、この光に起因する直線偏光の回転量のばらつき、および偏光板における特性低下が抑えられ、コントラストを向上することができる。
【0045】
本実施形態の場合、第１主点２１ｓが第１光軸ＡＸ１上に位置しているため、光変調素子の中央部においても、光の入射角のばらつきを小さく抑えることができる。そのため、光変調素子の全体にわたって画像の明るさの低下、コントラストの低下等を抑えることができる。
【0046】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について、図面を用いて説明する。
第２実施形態のプロジェクターの基本構成は第１実施形態と略同様である。
図１０は、第２実施形態のプロジェクター４０の概略構成図である。
図１０において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
以下、本発明の第２実施形態について、図面を用いて説明する。
第２実施形態のプロジェクターの基本構成は第１実施形態と略同様である。
図１０は、第２実施形態のプロジェクター４０の概略構成図である。
図１０において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【0047】
図１０に示すように、本実施形態のプロジェクター４０は、光源１１と、第１光学系１２と、第２光学系４３と、光変調装置１４と、集光光学系１５と、ミラー１６と、投写光学装置１７と、を備える。
【0048】
第２光学系４３を構成するマルチレンズ５０は、第１実施形態と同様、第１レンズと、第２レンズと、第３レンズと、第４レンズと、第５レンズと、を有する。第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズ、および第５レンズのそれぞれは、正のパワーを有するレンズであり、第１光学系１２から射出される光Ｌの一部が入射する。
【0049】
第１実施形態において、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズ、および第５レンズのそれぞれは、凸レンズで構成されていた。これに対し、本実施形態において、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズ、および第５レンズのそれぞれは、フレネルレンズで構成されている。
プロジェクター４０のその他の構成は、第１実施形態と同様である。
プロジェクター４０のその他の構成は、第１実施形態と同様である。
【0050】
［第２実施形態の効果］
本実施形態においても、第２光学系４３の複数のレンズによって光変調素子２８の外周部における光Ｌの入射角のばらつきを小さくできるため、光変調素子２８の外周部における画像の明るさの低下、コントラストの低下等を抑えることができる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。
本実施形態においても、第２光学系４３の複数のレンズによって光変調素子２８の外周部における光Ｌの入射角のばらつきを小さくできるため、光変調素子２８の外周部における画像の明るさの低下、コントラストの低下等を抑えることができる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。
【0051】
特に本実施形態の場合、第２光学系４３のマルチレンズ５０を構成する各レンズがフレネルレンズで構成されている。この構成によれば、第２光学系４３の薄型化を図ることができ、さらに以下の効果を得ることができる。
【0052】
図１２は、比較例のプロジェクターにおいて、光Ｌが第２光学系９３を透過する様子を示す模式図である。比較例のプロジェクターは、１つのフレネルレンズ９４からなる第２光学系９３を備える。ここでは、点光源Ｐから光Ｌが射出されると仮定する。
【0053】
通常の凸レンズの場合、レンズ面は連続した１つの曲面で構成されているのに対し、 図１２に示すように、フレネルレンズ９４においては、凸レンズの１つの曲面が径方向に分割された形状のレンズ面を有する。すなわち、フレネルレンズ９４は、複数の分割レンズ面９４ａと、隣り合う２つの分割レンズ面９４ａの間に位置する複数の接続面９４ｂと、を有する。フレネルレンズ９４に入射する光Ｌのうち、分割レンズ面９４ａに入射する光は、後段の光学系に入射できるが、接続面９４ｂに入射する光は、迷光となりやすく後段の光学系に十分に入射させることができない虞がある。したがって、後段の光学系から見て、符号ＳＤ１で示す領域は光が射出されないシャドウ部である。また、フレネルレンズ９４の外周にいく程、分割レンズ面９４ａの傾きが大きくなるとともに、接続面９４ｂの高さが高くなるため、シャドウ部ＳＤ１の幅が広くなる。このように、フレネルレンズ９４は、光学系を薄型化できるという利点を有する反面、接続面９４ｂに起因して光の損失が生じるという問題がある。
【0054】
図１１は、本実施形態のプロジェクター４０において、光Ｌが第２光学系４３を透過する様子を示す模式図である。
図１１に示すように、本実施形態の場合、第２光学系４３を構成するマルチレンズ５０の外周部には、第１光軸ＡＸ１上に位置するフレネルレンズとは異なるフレネルレンズが存在する。そのため、本実施形態の構成では、図１２に示す比較例のフレネルレンズ９４に比べて、個々のフレネルレンズの有効径が小さくなる。このため、第２光学系の径方向の同じ位置で比較すると、本実施形態の分割レンズ面５０ａの幅は、比較例の分割レンズ面９４ａの幅より短くなる。よって、本実施形態の分割レンズ面５０ａの最大の傾きは、比較例の分割レンズ面９４ａの最大の傾きよりも小さくなるので、本実施形態の接続面５０ｂの高さは、比較例の接続面９４ｂの高さよりも低くなる。その結果、本実施形態のシャドウ部ＳＤ２の幅は、比較例のシャドウ部ＳＤ１の幅よりも狭くなる。また、本実施形態の場合、マルチレンズ５０の外周部にもフレネルレンズの中央部、すなわち、接続面５０ｂのないレンズ面が存在するため、シャドウ部ＳＤ２の割合も少なくなる。これにより、本実施形態によれば、第２光学系４３に起因する光Ｌの損失を比較例に比べて少なくすることができる。
図１１に示すように、本実施形態の場合、第２光学系４３を構成するマルチレンズ５０の外周部には、第１光軸ＡＸ１上に位置するフレネルレンズとは異なるフレネルレンズが存在する。そのため、本実施形態の構成では、図１２に示す比較例のフレネルレンズ９４に比べて、個々のフレネルレンズの有効径が小さくなる。このため、第２光学系の径方向の同じ位置で比較すると、本実施形態の分割レンズ面５０ａの幅は、比較例の分割レンズ面９４ａの幅より短くなる。よって、本実施形態の分割レンズ面５０ａの最大の傾きは、比較例の分割レンズ面９４ａの最大の傾きよりも小さくなるので、本実施形態の接続面５０ｂの高さは、比較例の接続面９４ｂの高さよりも低くなる。その結果、本実施形態のシャドウ部ＳＤ２の幅は、比較例のシャドウ部ＳＤ１の幅よりも狭くなる。また、本実施形態の場合、マルチレンズ５０の外周部にもフレネルレンズの中央部、すなわち、接続面５０ｂのないレンズ面が存在するため、シャドウ部ＳＤ２の割合も少なくなる。これにより、本実施形態によれば、第２光学系４３に起因する光Ｌの損失を比較例に比べて少なくすることができる。
【0055】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。また、本発明の一つの態様は、上記実施形態および変形例の特徴部分を適宜組み合わせた構成とすることができる。
【0056】
上記実施形態において、第２光学系は、５つのレンズからなるマルチレンズを備えていたが、例えば図１３に示すように、第２光学系６３は、３つのレンズからなるマルチレンズ７０を備えていてもよい。図１３のマルチレンズ７０は、第１レンズ７１と、第２レンズ７２と、第３レンズ７３と、を備える。第１レンズ７１の第１主点７１ｓは、第１光軸ＡＸ１上に位置する。第２レンズ７２の第２主点７２ｓと第３レンズ７３の第３主点７３ｓとは、第１光軸ＡＸ１を中心として回転対称の位置にある。また、第２主点７２ｓと第１主点７１ｓと第３主点７３ｓとは、光変調素子の有効表示領域の長辺方向に沿って並んでいる。
【0057】
図１３の構成においても、光変調素子の外周部、特に長辺方向に対応する画像の左右方向の端部における画像の明るさの低下、コントラストの低下等を抑えることができる。
【0058】
さらに、図１３の構成に代えて、第２光学系は、２つのレンズを備えていてもよい。２つのレンズの主点は、ともに第１光軸上に位置していなくてもよいが、光変調素子の有効表示領域の長辺方向に沿って並んでいることが望ましい。
【0059】
上記実施形態では、第１光学系を構成する反射素子の光軸に垂直な断面形状を長方形としたが、長方形の他、正方形、楕円等の形状であってもよい。
【0060】
その他、プロジェクターの各構成要素の形状、数、配置、材料などの具体的な記載については、上記実施形態に限らず、適宜変更が可能である。
【0061】
［本開示のまとめ］
以下、本開示のまとめを付記する。
以下、本開示のまとめを付記する。
【0062】
（付記１）
光を射出する光源と、
カラーフィルターを有し、前記光源から射出される前記光を画像情報に基づいて変調し、カラー画像光を生成する光変調素子と、
前記光源と前記光変調素子との間の前記光の光路上に設けられ、前記光源から射出される前記光が入射する第１光学系と、
前記第１光学系と前記光変調素子との間の前記光の光路上に設けられ、前記第１光学系から射出される前記光を前記光変調素子に向けて射出する第２光学系と、
前記光変調素子から射出される前記カラー画像光を投写する投写光学装置と、
を備え、
前記第１光学系は、
光入射部と、前記光入射部の面積よりも大きい面積を有する光射出部と、反射面と、を有し、前記光入射部から入射する前記光を前記反射面で反射させて前記光射出部から射出させる反射素子を備え、
前記第２光学系は、
正のパワーを有し、前記第１光学系から射出される前記光の一部が入射し、第１主点を有する第１レンズと、
正のパワーを有し、前記第１光学系から射出される前記光の一部が入射し、前記光変調素子の光軸に沿う方向から見て、前記第１主点とは重ならない位置に第２主点を有する第２レンズと、
を備える、プロジェクター。
光を射出する光源と、
カラーフィルターを有し、前記光源から射出される前記光を画像情報に基づいて変調し、カラー画像光を生成する光変調素子と、
前記光源と前記光変調素子との間の前記光の光路上に設けられ、前記光源から射出される前記光が入射する第１光学系と、
前記第１光学系と前記光変調素子との間の前記光の光路上に設けられ、前記第１光学系から射出される前記光を前記光変調素子に向けて射出する第２光学系と、
前記光変調素子から射出される前記カラー画像光を投写する投写光学装置と、
を備え、
前記第１光学系は、
光入射部と、前記光入射部の面積よりも大きい面積を有する光射出部と、反射面と、を有し、前記光入射部から入射する前記光を前記反射面で反射させて前記光射出部から射出させる反射素子を備え、
前記第２光学系は、
正のパワーを有し、前記第１光学系から射出される前記光の一部が入射し、第１主点を有する第１レンズと、
正のパワーを有し、前記第１光学系から射出される前記光の一部が入射し、前記光変調素子の光軸に沿う方向から見て、前記第１主点とは重ならない位置に第２主点を有する第２レンズと、
を備える、プロジェクター。
【0063】
付記１の構成によれば、第２光学系が備える第１レンズと第２レンズとの作用により、光変調素子の外周部における光の入射角のばらつきを小さくできるため、光変調素子の外周部における画像の明るさの低下、コントラストの低下等を抑えることができる。
【0064】
（付記２）
前記第１主点は、前記光軸上に位置する、付記１に記載のプロジェクター。
前記第１主点は、前記光軸上に位置する、付記１に記載のプロジェクター。
【0065】
付記２の構成によれば、光変調素子の中央部においても、光の入射角のばらつきを小さくできるため、光変調素子の全体にわたって画像の明るさの低下、コントラストの低下等を抑えることができる。
【0066】
（付記３）
前記第２光学系は、
正のパワーを有し、前記第１光学系から射出される前記光の一部が入射し、前記光軸に沿う方向から見て、前記第１主点および前記第２主点とは重ならない位置に第３主点を有する第３レンズをさらに備え、
前記光軸に沿う方向から見て、前記第２主点と前記第３主点とは、前記光軸を中心として回転対称の位置にある、付記２に記載のプロジェクター。
前記第２光学系は、
正のパワーを有し、前記第１光学系から射出される前記光の一部が入射し、前記光軸に沿う方向から見て、前記第１主点および前記第２主点とは重ならない位置に第３主点を有する第３レンズをさらに備え、
前記光軸に沿う方向から見て、前記第２主点と前記第３主点とは、前記光軸を中心として回転対称の位置にある、付記２に記載のプロジェクター。
【0067】
付記３の構成によれば、画像の明るさの低下、コントラスト等の表示特性について、光軸を中心として１つの方向に沿って回転対称の特性を得ることができる。
【0068】
（付記４）
前記光軸に沿う方向から見て、前記光変調素子の有効表示領域は、長方形の形状を有し、
前記第２主点、前記第１主点、および前記第３主点は、前記長方形の長辺方向に沿って並んでいる、付記３に記載のプロジェクター。
前記光軸に沿う方向から見て、前記光変調素子の有効表示領域は、長方形の形状を有し、
前記第２主点、前記第１主点、および前記第３主点は、前記長方形の長辺方向に沿って並んでいる、付記３に記載のプロジェクター。
【0069】
付記４の構成によれば、画像の明るさの低下、コントラスト等の表示特性について、光変調素子の有効表示領域の長辺方向に沿って対称的な特性を得ることができる。
【0070】
（付記５）
前記第２光学系は、
正のパワーを有し、前記第１光学系から射出される前記光の一部が入射し、前記光軸に沿う方向から見て、前記第１主点、前記第２主点、および前記第３主点とは重ならない位置に第４主点を有する第４レンズと、
正のパワーを有し、前記第１光学系から射出される前記光の一部が入射し、前記光軸に沿う方向から見て、前記第１主点、前記第２主点、前記第３主点、および前記第４主点とは重ならない位置に第５主点を有する第５レンズと、
をさらに備え、
前記光軸に沿う方向から見て、前記第４主点と前記第５主点とは、前記光軸を中心として回転対称の位置にあり、
前記第４主点、前記第１主点、および前記第５主点は、前記長方形の短辺方向に沿って並んでいる、付記４に記載のプロジェクター。
前記第２光学系は、
正のパワーを有し、前記第１光学系から射出される前記光の一部が入射し、前記光軸に沿う方向から見て、前記第１主点、前記第２主点、および前記第３主点とは重ならない位置に第４主点を有する第４レンズと、
正のパワーを有し、前記第１光学系から射出される前記光の一部が入射し、前記光軸に沿う方向から見て、前記第１主点、前記第２主点、前記第３主点、および前記第４主点とは重ならない位置に第５主点を有する第５レンズと、
をさらに備え、
前記光軸に沿う方向から見て、前記第４主点と前記第５主点とは、前記光軸を中心として回転対称の位置にあり、
前記第４主点、前記第１主点、および前記第５主点は、前記長方形の短辺方向に沿って並んでいる、付記４に記載のプロジェクター。
【0071】
付記５の構成によれば、画像の明るさの低下、コントラスト等の表示特性について、光変調素子の有効表示領域の長辺方向と短辺方向との双方にわたって回転対称の特性を得ることができる。
【0072】
（付記６）
前記光軸に沿う方向から見て、前記反射素子の前記光入射部および前記光射出部のそれぞれは、長方形の形状を有し、
前記反射面は、前記長方形の４つの辺のそれぞれに対応する第１反射面、第２反射面、第３反射面、および第４反射面を含み、
前記第１レンズの位置は、前記光入射部および前記光射出部の位置に対応し、
前記第２レンズの位置は、前記第１反射面の位置に対応し、
前記第３レンズの位置は、前記第２反射面の位置に対応し、
前記第４レンズの位置は、前記第３反射面の位置に対応し、
前記第５レンズの位置は、前記第４反射面の位置に対応する、付記５に記載のプロジェクター。
前記光軸に沿う方向から見て、前記反射素子の前記光入射部および前記光射出部のそれぞれは、長方形の形状を有し、
前記反射面は、前記長方形の４つの辺のそれぞれに対応する第１反射面、第２反射面、第３反射面、および第４反射面を含み、
前記第１レンズの位置は、前記光入射部および前記光射出部の位置に対応し、
前記第２レンズの位置は、前記第１反射面の位置に対応し、
前記第３レンズの位置は、前記第２反射面の位置に対応し、
前記第４レンズの位置は、前記第３反射面の位置に対応し、
前記第５レンズの位置は、前記第４反射面の位置に対応する、付記５に記載のプロジェクター。
【0073】
付記６の構成によれば、第２光学系の特性を反射素子の形状に合わせて最適化することができる。
【0074】
（付記７）
前記第２光学系を構成する各レンズは、凸レンズである、付記１から付記６までのいずれか一つに記載のプロジェクター。
前記第２光学系を構成する各レンズは、凸レンズである、付記１から付記６までのいずれか一つに記載のプロジェクター。
【0075】
付記７の構成によれば、第２光学系を容易に製造することができる。
【0076】
（付記８）
前記第２光学系を構成する各レンズは、フレネルレンズである、付記１から付記６までのいずれか一項に記載のプロジェクター。
前記第２光学系を構成する各レンズは、フレネルレンズである、付記１から付記６までのいずれか一項に記載のプロジェクター。
【0077】
付記８の構成によれば、第２光学系の光軸方向のサイズを小さくすることができる。また、第２光学系を１つのフレネルレンズで構成した場合に比べて、光の損失を少なくすることができる。
【0078】
（付記９）
前記第２光学系を構成する各レンズは、一体の部材で構成されている、付記１から付記８までのいずれか一項に記載のプロジェクター。
前記第２光学系を構成する各レンズは、一体の部材で構成されている、付記１から付記８までのいずれか一項に記載のプロジェクター。
【0079】
付記９の構成によれば、レンズ同士の位置合わせが不要であり、プロジェクターの組立作業が容易になる。
【符号の説明】
【0080】
１０，４０…プロジェクター、１１…光源、１２…第１光学系、１３，４３…第２光学系、１７…投写光学装置、１９…反射素子、１９ａ…光入射面（光入射部）、１９ｂ…光射出面（光射出部）、１９ｃ…反射面、１９ｅ…第１反射面、１９ｆ…第２反射面、１９ｇ…第３反射面、１９ｈ…第４反射面、２１…第１レンズ、２１ｓ…第１主点、２２…第２レンズ、２２ｓ…第２主点、２３…第３レンズ、２３ｓ…第３主点、２４…第４レンズ、２４ｓ…第４主点、２５…第５レンズ、２５ｓ…第５主点、ＡＸ１…第１光軸（光軸）、Ｌ…光、Ｌ１…カラー画像光。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】