JP2003107396A - 投写型画像表示装置 - Google Patents
投写型画像表示装置Info
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/20—Lamp housings
- G03B21/2053—Intensity control of illuminating light
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 投写型画像表示装置において、有効光束径の
大きさを調節することにより周辺環境の明暗に応じた画
像モードの切替えを行ない、投映画像の明るさを低下さ
せる場合でも、そのコントラストを高めることを可能と
する。 【解決手段】 照明光学系３内に、照明光の有効光束径
の大きさを調節可能な第１の可変絞り機構６を設置し、
投映レンズ系５内に、画像表示光の有効光束径の大きさ
を調節可能な第２の可変絞り機構７を設置する。画像モ
ード切替手段８によって、２つの可変絞り機構６，７の
作動を制御し、照明光および画像表示光の有効光束径の
大小を切り替えることにより、第１画像モードと第２画
像モードとの切替えを行なう。
大きさを調節することにより周辺環境の明暗に応じた画
像モードの切替えを行ない、投映画像の明るさを低下さ
せる場合でも、そのコントラストを高めることを可能と
する。 【解決手段】 照明光学系３内に、照明光の有効光束径
の大きさを調節可能な第１の可変絞り機構６を設置し、
投映レンズ系５内に、画像表示光の有効光束径の大きさ
を調節可能な第２の可変絞り機構７を設置する。画像モ
ード切替手段８によって、２つの可変絞り機構６，７の
作動を制御し、照明光および画像表示光の有効光束径の
大小を切り替えることにより、第１画像モードと第２画
像モードとの切替えを行なう。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶素子やデジタ
ル・マイクロミラー・デバイス（以下、「ＤＭＤ」と称
する）などの画像表示手段を備えたビデオプロジェクタ
等の投写型画像表示装置に関し、詳しくは、投映画像の
明るさやコントラストなどの画像モードの切替機能を備
えた投写型画像表示装置に関するものである。
ル・マイクロミラー・デバイス（以下、「ＤＭＤ」と称
する）などの画像表示手段を備えたビデオプロジェクタ
等の投写型画像表示装置に関し、詳しくは、投映画像の
明るさやコントラストなどの画像モードの切替機能を備
えた投写型画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】投写型画像表示装置は、光源からの光に
画像情報を担持させる画像表示手段の違いにより、種々
のタイプのものが知られている。
画像情報を担持させる画像表示手段の違いにより、種々
のタイプのものが知られている。
【０００３】例えば、画像信号により駆動される透過型
液晶表示パネルを、画像表示手段として用いた透過型液
晶プロジェクタが知られている。この透過型液晶プロジ
ェクタは、光源からの光を透過型液晶表示パネルに照射
して一部の光を透過せしめる際に、透過光に画像情報を
担持せしめ、その透過光を投映レンズによって集束せし
めてスクリーン上に映像を投映するように構成されてい
る（特開平１０-２０６８１６等）。
液晶表示パネルを、画像表示手段として用いた透過型液
晶プロジェクタが知られている。この透過型液晶プロジ
ェクタは、光源からの光を透過型液晶表示パネルに照射
して一部の光を透過せしめる際に、透過光に画像情報を
担持せしめ、その透過光を投映レンズによって集束せし
めてスクリーン上に映像を投映するように構成されてい
る（特開平１０-２０６８１６等）。
【０００４】また、画像表示手段として強誘電性液晶素
子（ＦＬＣ素子）等の反射型液晶表示パネルを用いた反
射型液晶プロジェクタも知られている。反射型液晶表示
パネルは、光源から照射された光の一部を反射せしめる
際に、反射光に画像情報を担持せしめるように構成され
ている（特開平１０-４８７６２等）。
子（ＦＬＣ素子）等の反射型液晶表示パネルを用いた反
射型液晶プロジェクタも知られている。反射型液晶表示
パネルは、光源から照射された光の一部を反射せしめる
際に、反射光に画像情報を担持せしめるように構成され
ている（特開平１０-４８７６２等）。
【０００５】あるいは、画像信号に応じて照射光の反射
角度を変化させ、信号光のみを投映レンズ系方向に反射
させ得る多数の光反射角可変ミラー素子を備えたＤＭＤ
を、画像表示手段として用いたプロジェクタも知られて
いる。ＤＭＤは、画像信号により約１０度の範囲で傾き
を変えることができる高反射率の矩形状の微小な鏡（ミ
ラー素子）を、ＣＭＯＳ半導体技術を用いてシリコンメ
モリーチップ上に形成してなるものであり、このＤＭＤ
を用いたビデオプロジェクタは、上記ミラー素子の角度
を変えることで光源からの光の反射方向を制御し、所望
の反射光のみをスクリーン上に集束させて映像を投映す
るように構成されている（特開平９-９６８６７等）。
角度を変化させ、信号光のみを投映レンズ系方向に反射
させ得る多数の光反射角可変ミラー素子を備えたＤＭＤ
を、画像表示手段として用いたプロジェクタも知られて
いる。ＤＭＤは、画像信号により約１０度の範囲で傾き
を変えることができる高反射率の矩形状の微小な鏡（ミ
ラー素子）を、ＣＭＯＳ半導体技術を用いてシリコンメ
モリーチップ上に形成してなるものであり、このＤＭＤ
を用いたビデオプロジェクタは、上記ミラー素子の角度
を変えることで光源からの光の反射方向を制御し、所望
の反射光のみをスクリーン上に集束させて映像を投映す
るように構成されている（特開平９-９６８６７等）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、投写
型画像表示装置は、用いられる画像表示手段の違いによ
り種々のタイプに分けることができるが、より観賞しや
すい投映画像が得られるようにすることは、全てのタイ
プに共通した課題となっている。
型画像表示装置は、用いられる画像表示手段の違いによ
り種々のタイプに分けることができるが、より観賞しや
すい投映画像が得られるようにすることは、全てのタイ
プに共通した課題となっている。
【０００７】例えば、屋内照明が点灯されているような
明るい周辺環境下で観賞しやすくするため、投映画像の
高輝度化が図られてきた。そのために、画像表示手段の
改良が試みられ、あるいは照明光学系や投映光学系にお
いても、光源光を有効利用するための種々の工夫がなさ
れてきたが、近年の画像表示手段の進歩、特にＤＭＤの
登場により、光源光の利用効率を飛躍的に高めることが
可能となって、投映画像の大幅な高輝度化を図れること
となった。
明るい周辺環境下で観賞しやすくするため、投映画像の
高輝度化が図られてきた。そのために、画像表示手段の
改良が試みられ、あるいは照明光学系や投映光学系にお
いても、光源光を有効利用するための種々の工夫がなさ
れてきたが、近年の画像表示手段の進歩、特にＤＭＤの
登場により、光源光の利用効率を飛躍的に高めることが
可能となって、投映画像の大幅な高輝度化を図れること
となった。
【０００８】明るさが増すとコントラストはそれ程高く
なくても観賞しやすくなるため、明るい部屋での観賞に
適した投映画像を得ることは容易となったが、そのまま
の明るさでは、暗い部屋での観賞には却って観賞しにく
くなる。そこで、画像モード設定の切替スイッチを設
け、この切替スイッチを操作することにより、明るい部
屋での観賞に適した明るい投映画像が得られる画像モー
ドと、暗い部屋での観賞に適した明るさを抑えた投映画
像が得られる画像モードとを切り替えられるようにした
画像モード切替機能付きの投写型画像表示装置が実用化
されている。
なくても観賞しやすくなるため、明るい部屋での観賞に
適した投映画像を得ることは容易となったが、そのまま
の明るさでは、暗い部屋での観賞には却って観賞しにく
くなる。そこで、画像モード設定の切替スイッチを設
け、この切替スイッチを操作することにより、明るい部
屋での観賞に適した明るい投映画像が得られる画像モー
ドと、暗い部屋での観賞に適した明るさを抑えた投映画
像が得られる画像モードとを切り替えられるようにした
画像モード切替機能付きの投写型画像表示装置が実用化
されている。
【０００９】しかし、この画像モード切替機能は、光源
部から射出される光の光量自体を直接調節することによ
り、投映画像の明るさを変えて画像モード切替を行なう
方式であるため、次のような問題があった。すなわち、
投映画像が明るい場合には、コントラストがそれ程高く
なくても観賞しやすい画像が得られるが、投映画像が暗
い場合には、コントラストが高くないと観賞しにくい画
像となってしまう。したがって、投映画像の明るさを低
下させる場合は、コントラストを高めることが必要とな
るが、光源部からの射出光の光量を直接低下させる方式
では、コントラストを高めることが困難であった。
部から射出される光の光量自体を直接調節することによ
り、投映画像の明るさを変えて画像モード切替を行なう
方式であるため、次のような問題があった。すなわち、
投映画像が明るい場合には、コントラストがそれ程高く
なくても観賞しやすい画像が得られるが、投映画像が暗
い場合には、コントラストが高くないと観賞しにくい画
像となってしまう。したがって、投映画像の明るさを低
下させる場合は、コントラストを高めることが必要とな
るが、光源部からの射出光の光量を直接低下させる方式
では、コントラストを高めることが困難であった。
【００１０】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、周辺環境の明暗に応じた画像モードの切替え機能を
備え、暗い周辺環境下での観賞に適した画像モードに切
り替える場合には、投映画像の明るさを低下させつつ、
コントラストを高めることが可能な投写型画像表示装置
を提供することを目的とする。
で、周辺環境の明暗に応じた画像モードの切替え機能を
備え、暗い周辺環境下での観賞に適した画像モードに切
り替える場合には、投映画像の明るさを低下させつつ、
コントラストを高めることが可能な投写型画像表示装置
を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の投写型画像表示装置は、光源部と、該光源
部からの光を所定の照明光として出力する照明光学系
と、該照明光学系からの前記照明光を、画像情報を担持
した画像表示光に変換して出力する画像表示手段と、該
画像表示手段からの前記画像表示光を射出して、画像投
映面上に画像を投映する投映レンズ系と、画像モード切
替の設定に応じ、明るい周辺環境下での投映に適した第
１画像モードと暗い周辺環境下での投映に適した第２画
像モードとの切替えを行なう画像モード切替手段とを備
えた投写型画像表示装置において、前記照明光学系内か
ら前記投映レンズ系内までの光路の所定位置に設置さ
れ、該所定位置における有効光束径の大きさを調節可能
な可変絞り機構を備えてなり、前記画像モード切替手段
は、前記可変絞り機構の作動を制御可能に構成され、前
記画像モード切替が、前記第１画像モードに設定された
場合には前記有効光束径が大きくなるように、前記第２
モードに設定された場合には前記有効光束径が小さくな
るように、前記可変絞り機構を作動せしめて画像モード
の切替えを行なうものであることを特徴とするものであ
る。
め、本発明の投写型画像表示装置は、光源部と、該光源
部からの光を所定の照明光として出力する照明光学系
と、該照明光学系からの前記照明光を、画像情報を担持
した画像表示光に変換して出力する画像表示手段と、該
画像表示手段からの前記画像表示光を射出して、画像投
映面上に画像を投映する投映レンズ系と、画像モード切
替の設定に応じ、明るい周辺環境下での投映に適した第
１画像モードと暗い周辺環境下での投映に適した第２画
像モードとの切替えを行なう画像モード切替手段とを備
えた投写型画像表示装置において、前記照明光学系内か
ら前記投映レンズ系内までの光路の所定位置に設置さ
れ、該所定位置における有効光束径の大きさを調節可能
な可変絞り機構を備えてなり、前記画像モード切替手段
は、前記可変絞り機構の作動を制御可能に構成され、前
記画像モード切替が、前記第１画像モードに設定された
場合には前記有効光束径が大きくなるように、前記第２
モードに設定された場合には前記有効光束径が小さくな
るように、前記可変絞り機構を作動せしめて画像モード
の切替えを行なうものであることを特徴とするものであ
る。
【００１２】前記所定位置は、前記照明光学系内に設定
することができる。前記所定位置は、前記投映レンズ系
内またはその近傍に設定してもよい。
することができる。前記所定位置は、前記投映レンズ系
内またはその近傍に設定してもよい。
【００１３】前記可変絞り機構は、前記照明光学系内に
設定された第１の可変絞り機構と、前記投映レンズ系内
またはその近傍に設定された第２の可変絞り機構とから
構成されたものとすることができる。前記可変絞り機構
は、該可変絞り機構自体を冷却する冷却部を備えること
が好ましい。
設定された第１の可変絞り機構と、前記投映レンズ系内
またはその近傍に設定された第２の可変絞り機構とから
構成されたものとすることができる。前記可変絞り機構
は、該可変絞り機構自体を冷却する冷却部を備えること
が好ましい。
【００１４】本発明の投写型画像表示装置において、前
記周辺環境の明るさを検知し、この検知結果に基づき前
記画像モードの切替えの設定を行なう周辺環境検知手段
を設けることができる。前記画像表示手段は、デジタル
・マイクロミラー・デバイスを用いることができる。
記周辺環境の明るさを検知し、この検知結果に基づき前
記画像モードの切替えの設定を行なう周辺環境検知手段
を設けることができる。前記画像表示手段は、デジタル
・マイクロミラー・デバイスを用いることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の投写型画像表示装
置の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明
する。
置の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明
する。
【００１６】図１は、本発明の一実施形態に係る投写型
画像表示装置の概略構成を模式的に示す図である。図１
に示すように、本実施形態に係る投写型画像表示装置１
は、例えば、ビデオプロジェクタとして使用されるもの
であり、光源部２と、該光源部２の光軸方向前段部に配
置された照明光学系３と、該照明光学系３の光軸方向前
段部に配置された画像表示手段４と、該画像表示手段４
の光軸方向前段部に配置された投映レンズ系５とを備え
ている。
画像表示装置の概略構成を模式的に示す図である。図１
に示すように、本実施形態に係る投写型画像表示装置１
は、例えば、ビデオプロジェクタとして使用されるもの
であり、光源部２と、該光源部２の光軸方向前段部に配
置された照明光学系３と、該照明光学系３の光軸方向前
段部に配置された画像表示手段４と、該画像表示手段４
の光軸方向前段部に配置された投映レンズ系５とを備え
ている。
【００１７】照明光学系３は、光源部２からの光束（白
色光束）をＲ、Ｇ、Ｂの３色に時分割で分解するカラー
ホイール３１と、色分解された光束の密度を均一化する
ロッドインテグレータ３２と、密度均一化された光束を
中継するリレーレンズ３３とを備えている。さらに、照
明光学系３は、リレーレンズ３３により中継された光束
を反射する反射ミラー３４と、反射された光束を中継し
画像表示手段４に向けて射出するリレーレンズ３５とを
備えており、光源から入射した光束を、照明光に変換し
て画像表示手段４に向けて射出するように構成されてい
る。
色光束）をＲ、Ｇ、Ｂの３色に時分割で分解するカラー
ホイール３１と、色分解された光束の密度を均一化する
ロッドインテグレータ３２と、密度均一化された光束を
中継するリレーレンズ３３とを備えている。さらに、照
明光学系３は、リレーレンズ３３により中継された光束
を反射する反射ミラー３４と、反射された光束を中継し
画像表示手段４に向けて射出するリレーレンズ３５とを
備えており、光源から入射した光束を、照明光に変換し
て画像表示手段４に向けて射出するように構成されてい
る。
【００１８】画像表示手段４は、例えば、ＤＭＤ（デジ
タル・マイクロミラー・デバイス）が用いられる。ＤＭ
Ｄは、基板上に極めて多数（約２３０万個）のミラー素
子（矩形形状をなすアルミニウムの鏡）が配列されたミ
ラー面を備えており、このミラー面を構成する各ミラー
素子の反射方向を各々独立して２方向（挟角約２０゜）
に切り替え得るように構成されている。この反射方向の
切り替えは、各ミラー素子を画素としてＤＭＤに入力さ
れる画像信号（ビデオ信号）のオンオフ制御により行な
われ、この制御により画像表示手段４は、照明光学系３
から入射した照明光を画像情報が担持された画像表示光
に変換して、投映レンズ系５に向けて射出するように構
成されている。
タル・マイクロミラー・デバイス）が用いられる。ＤＭ
Ｄは、基板上に極めて多数（約２３０万個）のミラー素
子（矩形形状をなすアルミニウムの鏡）が配列されたミ
ラー面を備えており、このミラー面を構成する各ミラー
素子の反射方向を各々独立して２方向（挟角約２０゜）
に切り替え得るように構成されている。この反射方向の
切り替えは、各ミラー素子を画素としてＤＭＤに入力さ
れる画像信号（ビデオ信号）のオンオフ制御により行な
われ、この制御により画像表示手段４は、照明光学系３
から入射した照明光を画像情報が担持された画像表示光
に変換して、投映レンズ系５に向けて射出するように構
成されている。
【００１９】投映レンズ系５は、図示を省略している
が、鏡胴５１内において光軸上に直列的に配置された複
数枚のレンズと、これら複数枚のレンズを光軸方向に移
動させて焦点距離を変化させ、画像倍率等を変えること
ができるレンズ移動機構とを備えており、画像表示手段
４から入射した画像表示光を画像投映面（スクリーン）
に向けて投映するように構成されている。
が、鏡胴５１内において光軸上に直列的に配置された複
数枚のレンズと、これら複数枚のレンズを光軸方向に移
動させて焦点距離を変化させ、画像倍率等を変えること
ができるレンズ移動機構とを備えており、画像表示手段
４から入射した画像表示光を画像投映面（スクリーン）
に向けて投映するように構成されている。
【００２０】また、投写型画像表示装置１は、照明光学
系３内のリレーレンズ３５の後段位置に配置された第１
の可変絞り機構６と、投映レンズ系５の鏡胴５１内の後
端側に配置された第２の可変絞り機構７と、これら２つ
の可変絞り機構６、７の作動を制御して投映画像の画像
モードを切り替える画像モード切替手段８とを備えてい
る。
系３内のリレーレンズ３５の後段位置に配置された第１
の可変絞り機構６と、投映レンズ系５の鏡胴５１内の後
端側に配置された第２の可変絞り機構７と、これら２つ
の可変絞り機構６、７の作動を制御して投映画像の画像
モードを切り替える画像モード切替手段８とを備えてい
る。
【００２１】第１の可変絞り機構６の、より詳細な構成
を図２に示す。同図（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図で
ある。図２に示すように、第１の可変絞り機構６は、装
置本体側に固定される基部６１と、該基部６１の一端か
ら垂直に立ち上がる、該基部と一体に形成された壁部６
２と、該壁部６２および基部６１に取り付けられた保持
型ソレノイド６３とを備えている。
を図２に示す。同図（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図で
ある。図２に示すように、第１の可変絞り機構６は、装
置本体側に固定される基部６１と、該基部６１の一端か
ら垂直に立ち上がる、該基部と一体に形成された壁部６
２と、該壁部６２および基部６１に取り付けられた保持
型ソレノイド６３とを備えている。
【００２２】壁部６２の中央部には照明光が通過する円
形の開口部６４が形成されており、該開口部６４の近傍
には略円弧状に形成された絞り羽根６５が、その一端部
に穿設されたピン孔６５ａが壁部６２に立設されたピン
６６に係挿されることによって、回動可能に軸支されて
いる。また、絞り羽根６５の他端部の近傍には、壁部６
２に立設されたピン６７に回動可能に軸支されている揺
動レバー６８が配置されている。絞り羽根６５の他端部
には長孔６５ｂが穿設されており、該長孔６５ｂには、
揺動レバー６８の一端部に形成された係合ピン６８ａ
が、長孔６５ｂ内を摺動可能に係合している。
形の開口部６４が形成されており、該開口部６４の近傍
には略円弧状に形成された絞り羽根６５が、その一端部
に穿設されたピン孔６５ａが壁部６２に立設されたピン
６６に係挿されることによって、回動可能に軸支されて
いる。また、絞り羽根６５の他端部の近傍には、壁部６
２に立設されたピン６７に回動可能に軸支されている揺
動レバー６８が配置されている。絞り羽根６５の他端部
には長孔６５ｂが穿設されており、該長孔６５ｂには、
揺動レバー６８の一端部に形成された係合ピン６８ａ
が、長孔６５ｂ内を摺動可能に係合している。
【００２３】保持型ソレノイド６３は、基部６１および
壁部６２に固定された本体部６３ａと、制御信号に応じ
て該本体部６３ａに対し移動可能に構成されたロッド部
６３ｂとを備えており、該ロッド部６３ｂの先端部に
は、揺動レバー６８の他端部に形成された保持ピン６８
ｂが摺動可能に保持されている。
壁部６２に固定された本体部６３ａと、制御信号に応じ
て該本体部６３ａに対し移動可能に構成されたロッド部
６３ｂとを備えており、該ロッド部６３ｂの先端部に
は、揺動レバー６８の他端部に形成された保持ピン６８
ｂが摺動可能に保持されている。
【００２４】第１の可変絞り機構６は、照明光学系３に
おいて光束径の開口絞りとして機能するのに効果的な位
置、例えば、照明光学系３内の入射瞳位置や射出瞳位置
もしくはその近傍に設置される。開口部６４は設置位置
における照明光の有効光束径と略同じ大きさの径に形成
されており、開口部６４の中心が光軸に一致するように
設置される。なお、前記基部６１の下面には冷却フィン
６９が設けられており、照明光により熱せられ増大する
第１の可変絞り機構６自体の熱量を放出するように構成
されている。
おいて光束径の開口絞りとして機能するのに効果的な位
置、例えば、照明光学系３内の入射瞳位置や射出瞳位置
もしくはその近傍に設置される。開口部６４は設置位置
における照明光の有効光束径と略同じ大きさの径に形成
されており、開口部６４の中心が光軸に一致するように
設置される。なお、前記基部６１の下面には冷却フィン
６９が設けられており、照明光により熱せられ増大する
第１の可変絞り機構６自体の熱量を放出するように構成
されている。
【００２５】このように構成された第１の可変絞り機構
６は、画像モード切替手段８からの制御信号により保持
型ソレノイド６３が駆動され、この保持型ソレノイド６
３の駆動に応じて、揺動レバー６８および絞り羽根６５
が連動し、絞り羽根６５が開口部６４の縁部の一部を覆
う位置と開口部６４を全開する位置との間を移動する。
絞り羽根６５が開口部６４の縁部の一部を覆うと、照明
光の有効光束の縁部が一部遮蔽され、有効光束径が小さ
くなる。有効光束径が小さくなると、照明光の光量は低
下するが、投映レンズ系５内に入射する光束が絞られて
小さくなるので、投映レンズ系５の鏡胴５１の内面で発
生する散乱光等が減少し、有害光が低減される。有害光
が低減されることによって、投映画像のコントラストは
高まることになる。また、第１の可変絞り機構６によっ
て照明系３内で有効光束径を小さくしておけば、投映レ
ンズ系５内の第２の可変絞り機構７にあたる光量が減少
するため、投映レンズ系５内の温度上昇を抑制すること
が可能となる。
６は、画像モード切替手段８からの制御信号により保持
型ソレノイド６３が駆動され、この保持型ソレノイド６
３の駆動に応じて、揺動レバー６８および絞り羽根６５
が連動し、絞り羽根６５が開口部６４の縁部の一部を覆
う位置と開口部６４を全開する位置との間を移動する。
絞り羽根６５が開口部６４の縁部の一部を覆うと、照明
光の有効光束の縁部が一部遮蔽され、有効光束径が小さ
くなる。有効光束径が小さくなると、照明光の光量は低
下するが、投映レンズ系５内に入射する光束が絞られて
小さくなるので、投映レンズ系５の鏡胴５１の内面で発
生する散乱光等が減少し、有害光が低減される。有害光
が低減されることによって、投映画像のコントラストは
高まることになる。また、第１の可変絞り機構６によっ
て照明系３内で有効光束径を小さくしておけば、投映レ
ンズ系５内の第２の可変絞り機構７にあたる光量が減少
するため、投映レンズ系５内の温度上昇を抑制すること
が可能となる。
【００２６】第２の可変絞り機構７は、図示は省略する
が、第１の可変絞り機構６と略同様の構成を有してお
り、投映レンズ系５内において光束径の開口絞りとして
機能するのに効果的な位置、例えば、投映レンズ系５内
の入射瞳位置や射出瞳位置もしくはその近傍に設置され
る。なお、第２の可変絞り機構７は、投映レンズ系５内
ではなく、その外部近傍位置に設置するようにしてもよ
い。
が、第１の可変絞り機構６と略同様の構成を有してお
り、投映レンズ系５内において光束径の開口絞りとして
機能するのに効果的な位置、例えば、投映レンズ系５内
の入射瞳位置や射出瞳位置もしくはその近傍に設置され
る。なお、第２の可変絞り機構７は、投映レンズ系５内
ではなく、その外部近傍位置に設置するようにしてもよ
い。
【００２７】第２の可変絞り機構７は、第１の可変絞り
機構６と同様に、画像モード切替手段８からの制御信号
により駆動され、画像表示光の有効光束径の大きさを変
化させる。有効光束径を小さくすると、画像表示光の光
量は低下するが、有効光束径内の画像表示光には、画像
表示手段４等で生じた回折光などの有害光が含まれてお
り、有効光束径を小さくすると、この有害光が低減され
る。有害光を低減することによって、投映画像のコント
ラストは高まることになる。また、有効光束径が小さく
なると、投映レンズ系５内の光束が絞られて小さくなる
ので、投映レンズ系５の鏡胴５１の内面で発生する散乱
光等が減少し、有害光が低減される。
機構６と同様に、画像モード切替手段８からの制御信号
により駆動され、画像表示光の有効光束径の大きさを変
化させる。有効光束径を小さくすると、画像表示光の光
量は低下するが、有効光束径内の画像表示光には、画像
表示手段４等で生じた回折光などの有害光が含まれてお
り、有効光束径を小さくすると、この有害光が低減され
る。有害光を低減することによって、投映画像のコント
ラストは高まることになる。また、有効光束径が小さく
なると、投映レンズ系５内の光束が絞られて小さくなる
ので、投映レンズ系５の鏡胴５１の内面で発生する散乱
光等が減少し、有害光が低減される。
【００２８】一方、上述した第１および第２の可変絞り
機構６、７の作動を制御する画像モード切替手段８は、
図１に示すように、ソレノイド駆動回路８１を備えてお
り、このソレノイド駆動回路８１は、装置筐体１１の外
部に設置された画像モード切替スイッチ９に接続されて
いる。
機構６、７の作動を制御する画像モード切替手段８は、
図１に示すように、ソレノイド駆動回路８１を備えてお
り、このソレノイド駆動回路８１は、装置筐体１１の外
部に設置された画像モード切替スイッチ９に接続されて
いる。
【００２９】この画像モード切替スイッチ９は、例え
ば、明るい部屋での観賞に適した第１画像モード（高輝
度モード）と、暗い部屋での観賞に適した第２画像モー
ド（シネマモード）との切替を、ユーザが適宜選択して
手動操作により行なうように構成される。画像モード切
替スイッチ９がオフ状態とされて第１画像モードが選択
された場合は、ソレノイド駆動回路８１からの制御信号
により、第１および第２の可変絞り機構６、７が駆動さ
れ、第１の可変絞り機構６により照明光の有効光束径が
大なる状態とされ、同様に第２の可変絞り機構７により
画像表示光の有効光束径が大なる状態とされる。一方、
画像モード切替スイッチ９がオン状態とされて第２画像
モードが選択された場合は、画像モード切替手段８のソ
レノイド駆動回路８１からの制御信号により、第１およ
び第２の可変絞り機構６、７が駆動され、照明光および
画像表示光の有効光束径がそれぞれ小なる状態とされ
る。
ば、明るい部屋での観賞に適した第１画像モード（高輝
度モード）と、暗い部屋での観賞に適した第２画像モー
ド（シネマモード）との切替を、ユーザが適宜選択して
手動操作により行なうように構成される。画像モード切
替スイッチ９がオフ状態とされて第１画像モードが選択
された場合は、ソレノイド駆動回路８１からの制御信号
により、第１および第２の可変絞り機構６、７が駆動さ
れ、第１の可変絞り機構６により照明光の有効光束径が
大なる状態とされ、同様に第２の可変絞り機構７により
画像表示光の有効光束径が大なる状態とされる。一方、
画像モード切替スイッチ９がオン状態とされて第２画像
モードが選択された場合は、画像モード切替手段８のソ
レノイド駆動回路８１からの制御信号により、第１およ
び第２の可変絞り機構６、７が駆動され、照明光および
画像表示光の有効光束径がそれぞれ小なる状態とされ
る。
【００３０】なお、画像モードの切替えを手動操作によ
り行なうのではなく、周辺環境の明るさを検知する光セ
ンサを設け、該光センサの検知結果に基づき画像モード
切替スイッチ９を自動的に切り替えて行なうように構成
してもよい。その場合、例えば、部屋の明るさに関して
切替基準となる所定の閾値を設定しておき、部屋の明る
さがこの閾値を超える場合は第１画像モードが選択され
るように、この閾値以下の場合は第２画像モードが選択
されるように、画像モード切替スイッチ９を自動的に切
り替え得るよう構成すればよい。
り行なうのではなく、周辺環境の明るさを検知する光セ
ンサを設け、該光センサの検知結果に基づき画像モード
切替スイッチ９を自動的に切り替えて行なうように構成
してもよい。その場合、例えば、部屋の明るさに関して
切替基準となる所定の閾値を設定しておき、部屋の明る
さがこの閾値を超える場合は第１画像モードが選択され
るように、この閾値以下の場合は第２画像モードが選択
されるように、画像モード切替スイッチ９を自動的に切
り替え得るよう構成すればよい。
【００３１】次に、上述した如く構成された投写型画像
表示装置１の作用を説明する。まず、ユーザにより画像
モード切替スイッチ９がオフ状態とされ、明るい部屋で
の観賞に適した第１画像モードが選択された場合、ソレ
ノイド駆動回路８１からの制御信号により、第１および
第２の可変絞り機構６、７が駆動され、第１の可変絞り
機構６は照明光の有効光束径を大にする状態とされ、同
様に第２の可変絞り機構７は画像表示光の有効光束径を
大にする状態とされる。
表示装置１の作用を説明する。まず、ユーザにより画像
モード切替スイッチ９がオフ状態とされ、明るい部屋で
の観賞に適した第１画像モードが選択された場合、ソレ
ノイド駆動回路８１からの制御信号により、第１および
第２の可変絞り機構６、７が駆動され、第１の可変絞り
機構６は照明光の有効光束径を大にする状態とされ、同
様に第２の可変絞り機構７は画像表示光の有効光束径を
大にする状態とされる。
【００３２】光源部２から照明光学系３に入射した白色
光は、カラーホイール３１によって時分割に色分解され
た後、ロッドインテグレータ３２によって密度を均一化
され、さらにリレーレンズ３３、反射ミラー３４を経て
第１の可変絞り機構６を通過する。第１の可変絞り機構
６はその開口部６４が遮蔽されていない状態にあり、照
明光は有効光束径が大なる状態、すなわち光量が大なる
状態で第１の可変絞り機構６を通過し、リレーレンズ３
５を経て照明光学系３から画像表示手段４に向けて射出
される。
光は、カラーホイール３１によって時分割に色分解され
た後、ロッドインテグレータ３２によって密度を均一化
され、さらにリレーレンズ３３、反射ミラー３４を経て
第１の可変絞り機構６を通過する。第１の可変絞り機構
６はその開口部６４が遮蔽されていない状態にあり、照
明光は有効光束径が大なる状態、すなわち光量が大なる
状態で第１の可変絞り機構６を通過し、リレーレンズ３
５を経て照明光学系３から画像表示手段４に向けて射出
される。
【００３３】照明光学系３から射出され画像表示手段４
に入射した照明光は、画像表示手段４において画像情報
が担持された画像表示光に変換された後、投映レンズ系
５に向けて射出される。画像表示手段４から射出され投
映レンズ系５に入射した画像表示光は、第２の可変絞り
機構７を通過する。第２の可変絞り機構７はその開口部
が遮蔽されていない状態にあり、画像表示光は有効光束
径が大なる状態、すなわち光量が大なる状態で第２の可
変絞り機構７を通過し、鏡胴５１内のレンズ群を経て投
映レンズ系５から画像投映面（スクリーン）に向けて、
明るい部屋での観賞に適した高輝度な投映画像（例え
ば、光量1000ルーメン、コントラスト500：１）として
投映される。
に入射した照明光は、画像表示手段４において画像情報
が担持された画像表示光に変換された後、投映レンズ系
５に向けて射出される。画像表示手段４から射出され投
映レンズ系５に入射した画像表示光は、第２の可変絞り
機構７を通過する。第２の可変絞り機構７はその開口部
が遮蔽されていない状態にあり、画像表示光は有効光束
径が大なる状態、すなわち光量が大なる状態で第２の可
変絞り機構７を通過し、鏡胴５１内のレンズ群を経て投
映レンズ系５から画像投映面（スクリーン）に向けて、
明るい部屋での観賞に適した高輝度な投映画像（例え
ば、光量1000ルーメン、コントラスト500：１）として
投映される。
【００３４】一方、ユーザにより画像モード切替スイッ
チ９がオン状態とされ、暗い部屋での観賞に適した第２
画像モードが選択された場合、ソレノイド駆動回路８１
からの制御信号により、第１および第２の可変絞り機構
６、７が駆動され、第１の可変絞り機構６は照明光の有
効光束径を小にする状態とされ、第２の可変絞り機構７
は画像表示光の有効光束径を小にする状態とされる。
チ９がオン状態とされ、暗い部屋での観賞に適した第２
画像モードが選択された場合、ソレノイド駆動回路８１
からの制御信号により、第１および第２の可変絞り機構
６、７が駆動され、第１の可変絞り機構６は照明光の有
効光束径を小にする状態とされ、第２の可変絞り機構７
は画像表示光の有効光束径を小にする状態とされる。
【００３５】光源部２から照明光学系３に入射した白色
光は、カラーホイール３１によって時分割に色分解され
た後、ロッドインテグレータ３２に密度を均一化され、
さらにリレーレンズ３３、反射ミラー３４を経て第１の
可変絞り機構６を通過する。第１の可変絞り機構６はそ
の開口部６４の縁部の一部が遮蔽された状態にあり、照
明光は有効光束径が小なる状態、すなわち光量は低下す
るが投映レンズ系５内に入射する光束が絞られて投映レ
ンズ系５の鏡胴５１の内面で発生する散乱光等を減少さ
せることができる状態で第１の可変絞り機構６を通過
し、リレーレンズ３５を経て照明光学系３から画像表示
手段４に向けて射出される。
光は、カラーホイール３１によって時分割に色分解され
た後、ロッドインテグレータ３２に密度を均一化され、
さらにリレーレンズ３３、反射ミラー３４を経て第１の
可変絞り機構６を通過する。第１の可変絞り機構６はそ
の開口部６４の縁部の一部が遮蔽された状態にあり、照
明光は有効光束径が小なる状態、すなわち光量は低下す
るが投映レンズ系５内に入射する光束が絞られて投映レ
ンズ系５の鏡胴５１の内面で発生する散乱光等を減少さ
せることができる状態で第１の可変絞り機構６を通過
し、リレーレンズ３５を経て照明光学系３から画像表示
手段４に向けて射出される。
【００３６】照明光学系３から射出され画像表示手段４
に入射した照明光は、画像表示手段４において画像情報
が担持された画像表示光に変換された後、投映レンズ系
５に向けて射出される。画像表示手段４から射出され投
映レンズ系５に入射した画像表示光は、第２の可変絞り
機構７を通過する。第２の可変絞り機構７はその開口部
の縁部の一部が遮蔽された状態にあり、画像表示光は有
効光束径が小なる状態、すなわち光量は低下するが画像
表示手段４等で生じた回折光などの有害光が低減された
状態で第２の可変絞り機構７を通過し、鏡胴５１内のレ
ンズ群を経て投映レンズ系５から画像投映面（スクリー
ン）に向けて、暗い部屋での観賞に適した低輝度でコン
トラストが高い投映画像（例えば、光量600ルーメン、
コントラスト1000：１）として投映される。
に入射した照明光は、画像表示手段４において画像情報
が担持された画像表示光に変換された後、投映レンズ系
５に向けて射出される。画像表示手段４から射出され投
映レンズ系５に入射した画像表示光は、第２の可変絞り
機構７を通過する。第２の可変絞り機構７はその開口部
の縁部の一部が遮蔽された状態にあり、画像表示光は有
効光束径が小なる状態、すなわち光量は低下するが画像
表示手段４等で生じた回折光などの有害光が低減された
状態で第２の可変絞り機構７を通過し、鏡胴５１内のレ
ンズ群を経て投映レンズ系５から画像投映面（スクリー
ン）に向けて、暗い部屋での観賞に適した低輝度でコン
トラストが高い投映画像（例えば、光量600ルーメン、
コントラスト1000：１）として投映される。
【００３７】以上、本発明の一実施形態に係る投写型画
像表示装置を説明したが、本発明の投写型画像表示装置
は上記実施形態のものに限られるものではなく、種々の
態様の変更が可能である。
像表示装置を説明したが、本発明の投写型画像表示装置
は上記実施形態のものに限られるものではなく、種々の
態様の変更が可能である。
【００３８】例えば、上記実施形態装置では、周辺環境
の明暗を明るい場合と暗い場合との２段階に分け、その
明暗に応じた画像モードの切替えも２段階に設定されて
いるが、周辺環境の明暗の分け方をより多段階に設定す
ることによって、周辺環境の明暗に応じた画像モードを
より多段階に設定するようにしてもよい。
の明暗を明るい場合と暗い場合との２段階に分け、その
明暗に応じた画像モードの切替えも２段階に設定されて
いるが、周辺環境の明暗の分け方をより多段階に設定す
ることによって、周辺環境の明暗に応じた画像モードを
より多段階に設定するようにしてもよい。
【００３９】また、可変絞り機構は、照明光学系と投映
レンズ系とのうちどちらか一方にのみ設置するようにし
てもよい。さらに、上記実施形態装置では、可変絞り機
構が絞り羽根を１枚備えた構成とされているが、光学系
との関係によっては、２枚あるいはより多くの絞り羽根
を備えた構成とすることも考えられる。
レンズ系とのうちどちらか一方にのみ設置するようにし
てもよい。さらに、上記実施形態装置では、可変絞り機
構が絞り羽根を１枚備えた構成とされているが、光学系
との関係によっては、２枚あるいはより多くの絞り羽根
を備えた構成とすることも考えられる。
【００４０】また、本発明の投写型画像表示装置で用い
られる画像表示手段としては上述したＤＭＤの他、ＦＬ
Ｃ素子等の反射型液晶表示パネルや透過型液晶表示パネ
ルを用いることも可能である。
られる画像表示手段としては上述したＤＭＤの他、ＦＬ
Ｃ素子等の反射型液晶表示パネルや透過型液晶表示パネ
ルを用いることも可能である。
【００４１】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の投
写型画像表示装置によれば、照明光学系内から前記投映
レンズ系内までの光路の所定位置において有効光束径の
大きさを調節可能な可変絞り機構と、この可変絞り機構
の作動を制御する画像モード切替手段を備え、有効光束
径の大小を切り替えることにより画像モードの切替えを
行なうようにしている。
写型画像表示装置によれば、照明光学系内から前記投映
レンズ系内までの光路の所定位置において有効光束径の
大きさを調節可能な可変絞り機構と、この可変絞り機構
の作動を制御する画像モード切替手段を備え、有効光束
径の大小を切り替えることにより画像モードの切替えを
行なうようにしている。
【００４２】このため、暗い周辺環境下での観賞に適し
た画像モードに切り替える場合は、可変絞り機構により
有効光束径を小さくすることにより、通過する光束の光
量を低下させることで投映画像の明るさを低下させつ
つ、投映光学系内の散乱光等を低減させること、もしく
は有効光束径の縁部に含まれた有害光を除去することで
投映画像のコントラストを高めることが可能となる。
た画像モードに切り替える場合は、可変絞り機構により
有効光束径を小さくすることにより、通過する光束の光
量を低下させることで投映画像の明るさを低下させつ
つ、投映光学系内の散乱光等を低減させること、もしく
は有効光束径の縁部に含まれた有害光を除去することで
投映画像のコントラストを高めることが可能となる。
【図１】本発明の一実施形態に係る投写型画像表示装置
の概略構成を模式的に示す図
の概略構成を模式的に示す図
【図２】図１に示す第１の可変絞り機構の詳細構成を示
す正面図および側面図
す正面図および側面図
１ 投写型画像表示装置
２ 光源部
３ 照明光学系
４ 画像表示手段
５ 投映レンズ系
６ 第１の可変絞り機構
７ 第２の可変絞り機構
８ 画像モード切替手段
９ 画像モード切替スイッチ
１１ 装置筐体
３１ カラーホイール
３２ ロッドインテグレータ
３３、３５ リレーレンズ
３４ 反射ミラー
５１ 鏡胴
６１ 基部
６２ 壁部
６３ 保持型ソレノイド
６３ａ 本体部
６３ｂ ロッド部
６４ 開口部
６５ 絞り羽根
６５ａ ピン孔
６５ｂ 長孔
６６、６７ ピン
６８ 揺動レバー
６８ａ 係合ピン
６８ｂ 保持ピン
６９ 冷却フィン
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０３Ｂ 21/00 Ｇ０３Ｂ 21/00 Ｆ
21/14 21/14 Ｄ
21/16 21/16
Ｆターム(参考） 2H041 AA16 AB14 AC06 AZ01
2H088 EA12 FA24 HA06 HA28 MA02
MA06 MA13
2H093 NA58 NC42 NC56 ND01 ND02
ND04 ND08
Claims (7)
- 【請求項１】 光源部と、該光源部からの光を所定の照
明光として出力する照明光学系と、該照明光学系からの
前記照明光を、画像情報を担持した画像表示光に変換し
て出力する画像表示手段と、該画像表示手段からの前記
画像表示光を射出して、画像投映面上に画像を投映する
投映レンズ系と、画像モード切替の設定に応じ、明るい
周辺環境下での投映に適した第１画像モードと暗い周辺
環境下での投映に適した第２画像モードとの切替えを行
なう画像モード切替手段とを備えた投写型画像表示装置
において、 前記照明光学系内から前記投映レンズ系内までの光路の
所定位置に設置され、該所定位置における有効光束径の
大きさを調節可能な可変絞り機構を備えてなり、 前記画像モード切替手段は、前記可変絞り機構の作動を
制御可能に構成され、前記画像モード切替が、前記第１
画像モードに設定された場合には前記有効光束径が大き
くなるように、前記第２モードに設定された場合には前
記有効光束径が小さくなるように、前記可変絞り機構を
作動せしめて画像モードの切替えを行なうものであるこ
とを特徴とする投写型画像表示装置。 - 【請求項２】 前記所定位置が、前記照明光学系内に設
定されていることを特徴とする請求項１記載の投写型画
像表示装置。 - 【請求項３】 前記所定位置が、前記投映レンズ系内ま
たはその近傍に設定されていることを特徴とする請求項
１記載の投写型画像表示装置。 - 【請求項４】 前記可変絞り機構が、前記照明光学系内
に設定された第１の可変絞り機構と、前記投映レンズ系
内またはその近傍に設定された第２の可変絞り機構とか
らなることを特徴とする請求項１記載の投写型画像表示
装置。 - 【請求項５】 前記可変絞り機構が、該可変絞り機構自
体を冷却する冷却部を備えてなることを特徴とする請求
項１〜４のうちいずれか１項記載の投写型画像表示装
置。 - 【請求項６】 前記周辺環境の明るさを検知し、その検
知結果に基づき前記画像モード切替の設定を行なう周辺
環境検知手段を備えてなることを特徴とする請求項１〜
５のうちいずれか１項記載の投写型画像表示装置。 - 【請求項７】 前記画像表示手段が、デジタル・マイク
ロミラー・デバイスであることを特徴とする請求項１〜
６のうちいずれか１項記載の投写型画像表示装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001299093A JP3992268B2 (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 投写型画像表示装置 |
| US10/197,777 US6648476B2 (en) | 2001-09-28 | 2002-07-19 | Projection type image display apparatus |
| CNB021298645A CN1181389C (zh) | 2001-09-28 | 2002-08-20 | 投影式图像显示设备 |
| DE10244886A DE10244886B4 (de) | 2001-09-28 | 2002-09-26 | Projektionsbildanzeigevorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001299093A JP3992268B2 (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 投写型画像表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003107396A true JP2003107396A (ja) | 2003-04-09 |
| JP3992268B2 JP3992268B2 (ja) | 2007-10-17 |
Family
ID=19119898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001299093A Expired - Fee Related JP3992268B2 (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 投写型画像表示装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6648476B2 (ja) |
| JP (1) | JP3992268B2 (ja) |
| CN (1) | CN1181389C (ja) |
| DE (1) | DE10244886B4 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2005026835A1 (ja) * | 2003-09-10 | 2005-03-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 投射型表示装置 |
| JP2005300899A (ja) * | 2004-04-12 | 2005-10-27 | Seiko Epson Corp | プロジェクタ |
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