JP2005275267A - Projector - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projector which allows the quantity of light and a tone to be adjusted and is capable of preventing reduction in the maximum illuminance of a projected image. <P>SOLUTION: A field lens 418, corresponding to liquid crystal panels 441R, 441G, and 441B, is made movable forward and backward along a direction of an optical axis A of illumination, and for example, the field lens 418 can be moved 5mm to the luminous flux exit side of the field lens 418 and 10mm to the luminous flux incidence side from an initial position. A position adjusting means 2 for driving the field lens 418 is controlled by a controller and moves the field lens 418, according to each function item set in a menu screen. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、プロジェクタに関する。   The present invention relates to a projector.

従来、光源から射出された光束を画像情報に応じて光変調装置により、変調して光学像を形成し、この形成した光学像をスクリーン上に拡大投射して表示するプロジェクタが知られている。
近年、このようなプロジェクタは、会議、展示会等でのプレゼンテーションや、家庭での映画鑑賞等の様々な場面で使用されており、用途が広がっている。このため、様々な用途に応じて、最適な明るさ、色合いが求められている。
このような要求に応じるため、例えば、光源からの光束を複数の部分光束に分割し、光変調装置の画像形成領域上に重畳させる均一照明光学系に、光量調整手段として回転可能な偏光板を設置する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
詳細に説明すると、均一照明光学系は、光源からの光束を部分光束に分割する第一レンズアレイと、第二レンズアレイと、第二レンズアレイからの光を一種類の偏光光に変換する偏光変換素子と、フィールドレンズとを有している。偏光変換素子の光束射出側に、光量調整手段としての回転可能な偏光板を設置し、偏光板を回転させることにより、照明光量を変更することができるのである。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a projector that modulates a light beam emitted from a light source by a light modulation device according to image information to form an optical image, and enlarges and projects the formed optical image on a screen.
In recent years, such projectors have been used in various scenes such as presentations at conferences, exhibitions, etc., and watching movies at home. For this reason, optimal brightness and hue are required according to various applications.
In order to meet such a demand, for example, a polarizing plate that can be rotated as a light amount adjusting unit is provided in a uniform illumination optical system that divides a light beam from a light source into a plurality of partial light beams and superimposes them on an image forming region of a light modulation device. A method of installation has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
More specifically, the uniform illumination optical system includes a first lens array that divides a light beam from a light source into partial light beams, a second lens array, and polarized light that converts light from the second lens array into a single type of polarized light. It has a conversion element and a field lens. The light quantity of illumination can be changed by installing a rotatable polarizing plate as a light amount adjusting means on the light beam exit side of the polarization conversion element and rotating the polarizing plate.

特開２００１−１００６９９号公報（第３〜第９頁、図１）Japanese Patent Laid-Open No. 2001-1000069 (pages 3 to 9, FIG. 1)

しかしながら、このような方法では、光量の調整を行うことはできるものの、各色光ごとの光量を調整することができないため、色合いの調整を行うことができない。
また、偏光変換素子の後段に光量調整手段として、偏光板を設置しているため、プロジェクタに搭載される光学部品が増えることとなり、投射画像を最大の明るさ（照度）としたい場合、光量調整手段を設置しない場合と比べ、明るさが若干劣ってしまうという問題がある。 However, in such a method, although the amount of light can be adjusted, the amount of light for each color light cannot be adjusted, so that the hue cannot be adjusted.
In addition, since a polarizing plate is installed as a light intensity adjusting means after the polarization conversion element, the number of optical components mounted on the projector is increased, and the light intensity adjustment is required when the projection image is to have the maximum brightness (illuminance). There is a problem that the brightness is slightly inferior to the case where no means is installed.

本発明の目的は、光量の調整及び色合いの調整を行うことができ、さらに、投射画像の最大照度の低下を防止することができるプロジェクタを提供することである。   An object of the present invention is to provide a projector capable of adjusting a light amount and a hue, and further preventing a decrease in the maximum illuminance of a projected image.

本発明のプロジェクタは、光源と、この光源からの複数の色光を色光毎に入力される画像信号に応じて変調する複数の光変調装置と、前記光変調装置で変調された各色光を合成して射出する色合成光学装置と、前記色合成光学装置から射出される光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えるプロジェクタであって、前記各光変調装置の光束入射側には、各光変調装置に対応して設けられ、前記光源からの光束を前記光変調装置の画像形成領域上で結像させる複数の集光素子が配置されており、前記集光素子を照明光軸方向に進退可能とし、各集光素子の相対位置を調整する位置調整手段が設けられていることを特徴とする。   The projector of the present invention combines a light source, a plurality of light modulation devices that modulate a plurality of color lights from the light source according to an image signal input for each color light, and each color light modulated by the light modulation device. A color combining optical device that emits light and a projection optical device that magnifies and projects an optical image emitted from the color combining optical device. A plurality of condensing elements are provided corresponding to the apparatus and form an image of the light flux from the light source on the image forming area of the light modulation device, and the condensing elements can be moved back and forth in the direction of the illumination optical axis. And a position adjusting means for adjusting the relative position of each light condensing element is provided.

このような本発明によれば、各光変調装置の光束入射側に配置された集光素子を照明光軸方向に進退可能としているので、光変調装置での集光状態（結像倍率）を調整することができる。これにより、光変調装置の画像形成領域を照射する光量を調整することができ、投射画像の明るさを調整することができる。
また、各光変調装置に対応した複数の集光素子を進退させることで、各色光ごとに、光変調装置での集光状態を調整することが可能となる。投射画像の色合いは、各光色毎の光量のバランスに依存しているため、各色光ごとの光変調装置での集光状態を調整することで、投射画像の色合いの調整を行うこともできる。 According to the present invention as described above, since the condensing element arranged on the light beam incident side of each light modulation device can be moved back and forth in the illumination optical axis direction, the light condensing state (imaging magnification) in the light modulation device can be changed. Can be adjusted. Thereby, the light quantity which irradiates the image formation area of a light modulation apparatus can be adjusted, and the brightness of a projection image can be adjusted.
Further, by moving a plurality of light condensing elements corresponding to each light modulation device, it is possible to adjust the light condensing state in the light modulation device for each color light. Since the hue of the projected image depends on the balance of the amount of light for each light color, the hue of the projected image can be adjusted by adjusting the light collection state of the light modulator for each color light. .

例えば、集光素子が初期位置にあり、各色光の光量比がＲ（赤色光）：Ｇ（緑色光）：Ｂ（青色光）＝４：５：３であるとする。これを集光素子の位置調整により、１：１：１に変更し色合いを調整するには、例えば、以下のような方法がある。
（１）Ｒ（赤色光）：Ｇ（緑色光）：Ｂ（青色光）＝４：４：４（緑色光を１減、青色光を１増）
（２）Ｒ（赤色光）：Ｇ（緑色光）：Ｂ（青色光）＝５：５：５（赤色光を１増、青色光を２増）
（３）Ｒ（赤色光）：Ｇ（緑色光）：Ｂ（青色光）＝３：３：３（赤色光を１減、緑色光を２減）
調整を行うには、複数とおりの組み合わせがあり、この例では、全体の光量は（２）のパターンが一番大きく、次に（１）、（２）の順となる。このように、各集光素子の位置調整を行うことで、色合いを調整しながら、同時に照度の調整も行うことができる。 For example, it is assumed that the condensing element is in the initial position and the light quantity ratio of each color light is R (red light): G (green light): B (blue light) = 4: 5: 3. In order to change this to 1: 1: 1 by adjusting the position of the light condensing element, for example, there are the following methods.
(1) R (red light): G (green light): B (blue light) = 4: 4: 4 (green light is reduced by 1 and blue light is increased by 1)
(2) R (red light): G (green light): B (blue light) = 5: 5: 5 (red light increased by 1 and blue light increased by 2)
(3) R (red light): G (green light): B (blue light) = 3: 3: 3 (red light is reduced by 1 and green light is reduced by 2)
There are a plurality of combinations for adjustment. In this example, the total light quantity is the largest in the pattern (2), and then the order (1), (2). Thus, by adjusting the position of each light condensing element, the illuminance can be adjusted at the same time while adjusting the hue.

さらに、投射画像の色合いは、各光色毎の光量のバランスに依存しているため、複数の集光素子のうち、一つの集光素子のみが照明光軸方向に沿って駆動するようにし、他の集光素子を固定した構造とすることもできるが、このような場合には、一つの集光素子の移動距離が大きくなるため、プロジェクタの大型化を招く可能性がある。これに対して、本発明では複数の集光素子のすべてが照明光軸方向に位置調整可能であるため、各集光素子を少しずつ移動させることで、色合いの調整を行うことが可能となり、プロジェクタの大型化を防止することができる。
例えば、集光素子が初期位置にあり、各色光の光量比がＲ（赤色光）：Ｇ（緑色光）：Ｂ（青色光）＝２：３：１であるとする。これを位置調整により、２：３：４に変更するには、例えば、以下のような方法がある。
（１）青色光を３増やして、Ｒ（赤色光）：Ｇ（緑色光）：Ｂ（青色光）＝２：３：４
（２）青色光を１増やし、赤色光を１減らし、緑色光を１．５減らして、Ｒ（赤色光）：Ｇ（緑色光）：Ｂ（青色光）＝２：３：４
（１）の場合と、（２）の場合とを比べると、（２）の場合は、青色光の集光素子の調整量は（１）の１／３の調整量ですむことがわかる。このように各集光素子の位置調整を行うことで、少ない位置調整量で投射画像を所望の色合いに調整できる。
さらに、本発明は、集光素子を照明光軸方向に進退させる構造であり、従来のように、光量調整手段として、偏光板を新たに設置する構成ではないので、プロジェクタに搭載される光学部品の数が増加せず、投射画像の最大照度の低下を防止することができる。 Furthermore, since the shade of the projected image depends on the balance of the light quantity for each light color, among the plurality of light condensing elements, only one light condensing element is driven along the illumination optical axis direction, Other condensing elements may be fixed, but in such a case, since the moving distance of one condensing element becomes large, there is a possibility of increasing the size of the projector. On the other hand, in the present invention, since all of the plurality of light collecting elements can be adjusted in position in the illumination optical axis direction, it is possible to adjust the hue by moving each light collecting element little by little, An increase in the size of the projector can be prevented.
For example, it is assumed that the condensing element is in the initial position and the light quantity ratio of each color light is R (red light): G (green light): B (blue light) = 2: 3: 1. In order to change this to 2: 3: 4 by position adjustment, for example, there are the following methods.
(1) Increase blue light by 3, R (red light): G (green light): B (blue light) = 2: 3: 4
(2) Blue light is increased by 1, red light is decreased by 1, green light is decreased by 1.5, R (red light): G (green light): B (blue light) = 2: 3: 4
Comparing the case of (1) with the case of (2), it can be seen that in the case of (2), the adjustment amount of the blue light condensing element can be one third of the adjustment amount of (1). Thus, by adjusting the position of each condensing element, the projected image can be adjusted to a desired color with a small position adjustment amount.
Furthermore, the present invention has a structure in which the condensing element is moved back and forth in the direction of the illumination optical axis, and is not a configuration in which a polarizing plate is newly installed as a light amount adjusting means as in the conventional case. The number of the images does not increase, and the decrease in the maximum illuminance of the projected image can be prevented.

本発明では、前記位置調整手段の駆動を制御する制御装置を有し、前記制御装置は、投射画面上に、投射画像の出力状態の設定を促すメニュー画面を表示するメニュー画面表示手段と、このメニュー画面表示手段により表示されたメニュー画面中における選択に応じて、前記位置調整手段を駆動し、集光素子を所定位置に配置する画像制御手段とを有することが好ましい。
このような本発明によれば、プロジェクタの制御装置は、投射画面に投射画像の出力状態の設定を促すメニュー画面を表示するメニュー画面表示手段と、このメニュー画面表示手段により表示されたメニュー画面中における選択に応じて、位置調整手段を駆動し、集光素子を所定位置に配置する画像制御手段とを有するため、メニュー画面で投射画像の出力状態を選択することで、集光素子の位置調整を行うことができ、投射画像の色合いや、明るさを簡単に選択し、設定することができる。 In the present invention, a control device for controlling the driving of the position adjusting unit is provided, and the control device displays a menu screen for prompting the setting of the output state of the projection image on the projection screen, It is preferable to have image control means for driving the position adjusting means and arranging the light condensing element at a predetermined position in accordance with the selection in the menu screen displayed by the menu screen display means.
According to the present invention as described above, the projector control device displays a menu screen that prompts the projection screen to set the output state of the projected image, and the menu screen displayed by the menu screen display means. The position adjustment unit is driven according to the selection in the image display unit, and the light collection element is arranged at a predetermined position. Therefore, the position adjustment of the light collection element is performed by selecting the output state of the projection image on the menu screen. It is possible to easily select and set the color and brightness of the projected image.

さらに、本発明では、前記位置調整手段は、集光素子を駆動する駆動源としてステッピングモータを備えており、前記制御装置は、前記メニュー画面における各項目に応じた前記ステッピングモータの駆動パルスを記憶する記憶手段を有し、前記画像制御手段は、前記メニュー画面表示手段により表示されたメニュー画面中における選択に応じて、前記記憶手段から駆動パルスを選択し、前記ステッピングモータを駆動することが好ましい。
このような本発明によれば、位置調整手段を、駆動源として、ステッピングモータを備えるものとすることで、集光素子の駆動制御を精度良く行うことができる。 Furthermore, in the present invention, the position adjusting unit includes a stepping motor as a drive source for driving the light collecting element, and the control device stores a drive pulse of the stepping motor corresponding to each item on the menu screen. Preferably, the image control means selects a drive pulse from the storage means and drives the stepping motor in accordance with a selection in the menu screen displayed by the menu screen display means. .
According to the present invention, the position adjusting means includes the stepping motor as a drive source, so that the drive control of the light collecting element can be performed with high accuracy.

また、本発明は、入力される前記画像信号に応じて、前記位置調整手段を駆動し、集光素子を所定位置に配置する制御装置を備えるものであってもよい。
このような本発明では、例えば、前記制御装置は、形成する画像フレームに応じて入力される画像信号を蓄積する記憶手段と、前記記憶手段に蓄積された画像信号に基づいて、投射画像の出力状態を選択する選択手段とを備え、この選択手段による選択に応じて位置調整手段を駆動し、集光素子を所定位置に配置する構成が提案できる。
このような本発明によれば、画像信号に応じて、集光素子の位置を調整する位置調整手段を駆動する制御装置を備えているので、明るい画像のシーンでは、投射画像の明るさを明るくし、暗い画像のシーンでは、投射画像の明るさを暗くすることが可能となる。すなわち、投射画像の明暗のメリハリをつけることができ、画像表現をダイナミックなものとすることができる。 In addition, the present invention may include a control device that drives the position adjusting unit according to the input image signal and arranges the light condensing element at a predetermined position.
In the present invention, for example, the control device outputs a projection image based on a storage unit that stores an image signal input according to an image frame to be formed, and an image signal stored in the storage unit. It is possible to propose a configuration that includes a selection unit that selects a state, drives the position adjustment unit in accordance with the selection by the selection unit, and arranges the light collecting element at a predetermined position.
According to the present invention, since the control device that drives the position adjusting unit that adjusts the position of the light condensing element according to the image signal is provided, the brightness of the projected image is increased in a bright image scene. However, in a dark image scene, the brightness of the projected image can be reduced. That is, the sharpness of the projected image can be added, and the image expression can be made dynamic.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［１．光学系の構成］
図１は本実施形態のプロジェクタ１の光学系を示す模式図である。
プロジェクタ１は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し、スクリーン等の投射画面上に拡大投射するものである。このプロジェクタ１は、インテグレータ照明光学系４１、色分離光学系４２、リレー光学系４３、光学装置４４、および投射レンズ４６を備えている。
インテグレータ照明光学系４１は、光学装置４４を構成する３枚の液晶パネル４４１（赤、緑、青の色光毎にそれぞれ液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと示す）の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系であり、光源装置４１１と、第１レンズアレイ４１２と、第２レンズアレイ４１３と、偏光変換光学素子４１４と、重畳レンズ４１５とを備えている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[1. Configuration of optical system]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an optical system of a projector 1 according to this embodiment.
The projector 1 modulates a light beam emitted from a light source according to image information, and enlarges and projects it on a projection screen such as a screen. The projector 1 includes an integrator illumination optical system 41, a color separation optical system 42, a relay optical system 43, an optical device 44, and a projection lens 46.
The integrator illumination optical system 41 illuminates almost uniformly the image forming areas of the three liquid crystal panels 441 constituting the optical device 44 (respectively indicated as liquid crystal panels 441R, 441G, and 441B for red, green, and blue color lights). And includes a light source device 411, a first lens array 412, a second lens array 413, a polarization conversion optical element 414, and a superimposing lens 415.

これらのうち、光源装置４１１は、放射状の光線を射出する光源である光源ランプ４１６と、この光源ランプ４１６から射出された放射光を反射する楕円面鏡４１７と、光源ランプ４１６から射出され楕円面鏡４１７により反射された光を平行光とする平行化凹レンズ４１１Ａとを備える。なお、平行化凹レンズ４１１Ａの平面部分には、図示しないＵＶフィルタが設けられている。また、光源ランプ４１６としては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、高圧水銀ランプが多用される。さらに、楕円面鏡４１７および平行化凹レンズ４１１Ａの代わりに、放物面鏡を用いてもよい。   Among these, the light source device 411 includes a light source lamp 416 that is a light source that emits a radial light beam, an ellipsoidal mirror 417 that reflects the radiation emitted from the light source lamp 416, and an elliptical surface that is emitted from the light source lamp 416. A collimating concave lens 411A that converts the light reflected by the mirror 417 into parallel light. A UV filter (not shown) is provided on the plane portion of the collimating concave lens 411A. As the light source lamp 416, a halogen lamp, a metal halide lamp, or a high-pressure mercury lamp is frequently used. Further, a parabolic mirror may be used instead of the ellipsoidal mirror 417 and the collimating concave lens 411A.

また、第１レンズアレイ４１２、第２レンズアレイ４１３、および偏光変換光学素子４１４は、一体的に組み合わされて光学部品用筐体３内（図２参照）に設置固定される。
第１レンズアレイ４１２は、光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズは、光源ランプ４１６から射出される光束を、複数の部分光束に分割している。各小レンズの輪郭形状は、液晶パネル４４１の画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。 Further, the first lens array 412, the second lens array 413, and the polarization conversion optical element 414 are integrally combined and installed and fixed in the optical component housing 3 (see FIG. 2).
The first lens array 412 has a configuration in which small lenses having a substantially rectangular outline when viewed from the optical axis direction are arranged in a matrix. Each small lens splits the light beam emitted from the light source lamp 416 into a plurality of partial light beams. The contour shape of each small lens is set so as to be almost similar to the shape of the image forming area of the liquid crystal panel 441.

第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第２レンズアレイ４１２は、重畳レンズ４１５とともに、第１レンズアレイ４１２の各小レンズの像を液晶パネル４４１上に結像させる機能を有している。   The second lens array 413 has substantially the same configuration as the first lens array 412, and has a configuration in which small lenses are arranged in a matrix. The second lens array 412 has a function of forming an image of each small lens of the first lens array 412 on the liquid crystal panel 441 together with the superimposing lens 415.

偏光変換光学素子４１４は、第２レンズアレイ４１３と重畳レンズ４１５との間に配置されるとともに、第２レンズアレイ４１３と一体でユニット化されている。このような偏光変換光学素子４１４は、第２レンズアレイ４１３からの光を１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学装置４４での光の利用効率が高められている。   The polarization conversion optical element 414 is disposed between the second lens array 413 and the superimposing lens 415 and is unitized with the second lens array 413. Such a polarization conversion optical element 414 converts the light from the second lens array 413 into a single type of polarized light, thereby improving the light use efficiency in the optical device 44.

具体的に、偏光変換光学素子４１４によって１種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ４１５によって最終的に光学装置４４の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネルを用いたプロジェクタでは、１種類の偏光光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源ランプ４１６からの光のほぼ半分を利用することができない。
そこで、偏光変換光学素子４１４を用いることにより、光源ランプ４１６からの射出光をほぼ１種類の偏光光に変換し、光学装置４４での光の利用効率を高めている。なお、このような偏光変換光学素子４１４は、たとえば特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。 Specifically, each partial light converted into one type of polarized light by the polarization conversion optical element 414 is finally superimposed on the liquid crystal panels 441R, 441G, 441B of the optical device 44 by the superimposing lens 415. In a projector using a liquid crystal panel of a type that modulates polarized light, only one type of polarized light can be used. Therefore, almost half of the light from the light source lamp 416 that emits randomly polarized light cannot be used.
Therefore, by using the polarization conversion optical element 414, the light emitted from the light source lamp 416 is converted into almost one type of polarized light, and the use efficiency of light in the optical device 44 is enhanced. Such a polarization conversion optical element 414 is introduced in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-304739.

色分離光学系４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備え、ダイクロイックミラー４２１、４２２によりインテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束を赤、緑、青の３色の色光に分離する機能を有している。   The color separation optical system 42 includes two dichroic mirrors 421 and 422 and a reflection mirror 423, and a plurality of partial light beams emitted from the integrator illumination optical system 41 by the dichroic mirrors 421 and 422 are red, green, and blue. It has a function of separating into three color lights.

リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１、リレーレンズ４３３、および反射ミラー４３２、４３４を備え、色分離光学系４２で分離された色光、赤色光を液晶パネル４４１Ｒまで導く機能を有している。   The relay optical system 43 includes an incident side lens 431, a relay lens 433, and reflection mirrors 432 and 434, and has a function of guiding the color light and red light separated by the color separation optical system 42 to the liquid crystal panel 441R.

この際、色分離光学系４２のダイクロイックミラー４２１では、インテグレータ照明光学系４１から射出された光束の青色光が反射するとともに、赤色光と緑色光とが透過する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した青色光は、反射ミラー４２３で反射し、集光素子としてのフィールドレンズ４１８を通って青色用の液晶パネル４４１Ｂに達する。このフィールドレンズ４１８は、第２レンズアレイ４１３から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換し、液晶パネル４４１Ｂの画像形成領域上で結像させる。他の液晶パネル４４１Ｇ、４４１Ｒの光束入射側に設けられたフィールドレンズ４１８も同様である。
このフィールドレンズ４１８は、詳しくは後述するが、照明光軸Ａ方向に沿って進退可能とされており、例えば、初期位置からフィールドレンズ４１８の光束射出側に５ｍｍ、光束入射側に１０ｍｍ移動することができる。 At this time, the dichroic mirror 421 of the color separation optical system 42 reflects blue light of the light beam emitted from the integrator illumination optical system 41 and transmits red light and green light. The blue light reflected by the dichroic mirror 421 is reflected by the reflection mirror 423, passes through the field lens 418 as a condensing element, and reaches the blue liquid crystal panel 441B. The field lens 418 converts each partial light beam emitted from the second lens array 413 into a light beam parallel to the central axis (principal light beam), and forms an image on the image forming area of the liquid crystal panel 441B. The same applies to the field lens 418 provided on the light incident side of the other liquid crystal panels 441G and 441R.
As will be described in detail later, the field lens 418 can be moved back and forth along the direction of the illumination optical axis A. For example, the field lens 418 moves 5 mm from the initial position to the light beam exit side of the field lens 418 and 10 mm to the light beam incident side. Can do.

ダイクロイックミラー４２１を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光はダイクロイックミラー４２２によって反射し、フィールドレンズ４１８を通って緑色用の液晶パネル４４１Ｇに達する。一方、赤色光はダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学系４３を通り、さらにフィールドレンズ４１８を通って赤色光用の液晶パネル４４１Ｒに達する。なお、赤色光にリレー光学系４３が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４１８に伝えるためである。
なお、リレー光学系４３には、３つの色光のうち、赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光を通す構成としてもよい。 Of the red light and green light transmitted through the dichroic mirror 421, the green light is reflected by the dichroic mirror 422 and passes through the field lens 418 to reach the green liquid crystal panel 441G. On the other hand, the red light passes through the dichroic mirror 422, passes through the relay optical system 43, passes through the field lens 418, and reaches the liquid crystal panel 441R for red light. The relay optical system 43 is used for red light because the optical path length of the red light is longer than the optical path lengths of the other color lights, thereby preventing a decrease in light use efficiency due to light divergence or the like. Because. That is, this is to transmit the partial light beam incident on the incident side lens 431 to the field lens 418 as it is.
The relay optical system 43 is configured to pass red light out of the three color lights, but is not limited thereto, and may be configured to pass blue light, for example.

光学装置４４は、色分離光学系４２で分離された各色光が入射される３つの入射側偏光板４４２と、各入射側偏光板４４２の後段に配置される光変調装置としての液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの後段に配置される射出側偏光板４４３と、色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム４４４とを備える。   The optical device 44 includes three incident-side polarizing plates 442 to which the respective color lights separated by the color separation optical system 42 are incident, and a liquid crystal panel 441R as a light modulation device disposed at the subsequent stage of each incident-side polarizing plate 442. 441G, 441B, an exit-side polarizing plate 443 disposed in the subsequent stage of each liquid crystal panel 441R, 441G, 441B, and a cross dichroic prism 444 as a color synthesis optical system.

液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものであり、色分離光学系４２で分離された各色光は、これら３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３によって、画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。   The liquid crystal panels 441R, 441G, and 441B use, for example, polysilicon TFTs as switching elements, and each color light separated by the color separation optical system 42 enters these three liquid crystal panels 441R, 441G, and 441B. The side polarizing plate 442 and the emission side polarizing plate 443 are modulated according to image information to form an optical image.

入射側偏光板４４２は、色分離光学系４２で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、サファイアガラス等の基板に光学変換膜としての偏光膜が貼付されたものである。また、基板を用いずに、偏光膜をフィールドレンズ４１８に貼り付けてもよい。   The incident-side polarizing plate 442 transmits only polarized light in a certain direction out of each color light separated by the color separation optical system 42 and absorbs other light beams, and is used as an optical conversion film on a substrate such as sapphire glass. The polarizing film is affixed. Further, the polarizing film may be attached to the field lens 418 without using the substrate.

射出側偏光板４４３は、入射側偏光板４４２と略同様に構成され、液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）から射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。透過させる偏光光の偏光軸は、入射側偏光板４４２における透過させる偏光光の偏光軸に対して直交するように設定されている。   The exit-side polarizing plate 443 is configured in substantially the same manner as the incident-side polarizing plate 442, and transmits only polarized light in a predetermined direction among the light beams emitted from the liquid crystal panel 441 (441R, 441G, 441B), and transmits the other light beams. Absorb. The polarization axis of the polarized light to be transmitted is set to be orthogonal to the polarization axis of the polarized light to be transmitted by the incident side polarizing plate 442.

クロスダイクロイックプリズム４４４は、３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂから射出された各色光毎に変調された画像を合成してカラー画像を形成するものである。なお、クロスダイクロイックプリズム４４４には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に形成され、これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成される。そして、クロスダイクロイックプリズム４４４で合成されたカラー画像は、投射レンズ４６から射出され、スクリーン上に拡大投射される。
以上のような光学系は、図２に示すような平面略Ｌ字形状の光学部品用筐体３に収容されている。この光学部品用筐体３は、光学系を構成する光学部品を収容する容器状の部品収納部材３１と、部品収納部材３１の開口を塞ぐ板状の蓋状部材３２とを備える。これらの光学部品用筐体３は外装ケース８に収納される。 The cross dichroic prism 444 combines color modulated images emitted from the three liquid crystal panels 441R, 441G, and 441B to form a color image. In the cross dichroic prism 444, a dielectric multilayer film that reflects red light and a dielectric multilayer film that reflects blue light are formed in an approximately X shape along the interface of four right-angle prisms. Three color lights are synthesized by the dielectric multilayer film. The color image synthesized by the cross dichroic prism 444 is emitted from the projection lens 46 and enlarged and projected on the screen.
The optical system as described above is accommodated in an optical component housing 3 having a substantially plane L shape as shown in FIG. The optical component housing 3 includes a container-shaped component storage member 31 that stores an optical component that constitutes an optical system, and a plate-shaped lid member 32 that closes an opening of the component storage member 31. These optical component housings 3 are housed in an outer case 8.

［２．位置調整手段の構成］
図１及び図３に示すように、各フィールドレンズ４１８は、各位置調整手段２により、照明光軸Ａ方向に進退可能となっている。この位置調整手段２は、フィールドレンズ４１８を保持するとともに、照明光軸Ａ方向に沿って部品収納部材３１内を摺動する枠部２１と、この枠部２１を駆動する駆動部２２とを有する。なお、図３では、駆動部２２を一つしか示していないが、駆動部２２は、各フィールドレンズ４１８にそれぞれ設けられている。
駆動部２２は、駆動源としてのステッピングモータ２２１と、ステッピングモータ２２１の回転を枠部２１に伝達する伝達手段２２２とを備えている。ここで、伝達手段２２２としては、例えば、歯車等が挙げられる。
図示しないが、ステッピングモータ２２１は、モータ駆動回路２２３から供給される駆動パルスによって磁力を発生する駆動コイルと、この駆動コイルによって励磁されるステータと、ステータの内部において励磁される磁界により回転するロータとを備えている。このようなステッピングモータ２２１の回転が伝達手段２２２により枠部２１に伝達され、フィールドレンズ４１８が照明光軸Ａ方向に進退可能に駆動する。
本実施形態の位置調整手段２は、駆動源として、ステッピングモータ２２１を備えているため、各フィールドレンズ４１８の駆動制御を精度良く行うことができる。
なお、このような位置調整手段２は、後述する制御装置５により制御されている。 [2. Configuration of position adjusting means]
As shown in FIGS. 1 and 3, each field lens 418 can be advanced and retracted in the direction of the illumination optical axis A by each position adjusting means 2. The position adjusting means 2 includes a frame portion 21 that holds the field lens 418 and slides in the component housing member 31 along the direction of the illumination optical axis A, and a drive portion 22 that drives the frame portion 21. . In FIG. 3, only one driving unit 22 is shown, but the driving unit 22 is provided in each field lens 418.
The drive unit 22 includes a stepping motor 221 as a drive source and a transmission unit 222 that transmits the rotation of the stepping motor 221 to the frame unit 21. Here, examples of the transmission means 222 include gears.
Although not shown, the stepping motor 221 includes a drive coil that generates a magnetic force by a drive pulse supplied from the motor drive circuit 223, a stator that is excited by the drive coil, and a rotor that is rotated by a magnetic field that is excited inside the stator. And. Such rotation of the stepping motor 221 is transmitted to the frame portion 21 by the transmission means 222, and the field lens 418 is driven so as to advance and retreat in the direction of the illumination optical axis A.
Since the position adjusting unit 2 of the present embodiment includes the stepping motor 221 as a drive source, the drive control of each field lens 418 can be performed with high accuracy.
Such position adjusting means 2 is controlled by a control device 5 described later.

［３．制御装置の構成］
図３は、制御装置５を示すブロック図である。
この制御装置５は、前述した位置調整手段２の駆動を制御するとともに、液晶パネル４４１の駆動制御も行う。制御装置５は、ＣＰＵ等から構成され、図示しないＲＯＭ等に格納される制御プログラムを読みこんで実行する。
この制御装置５は、信号の入出力を行う入出力部５１と、この入出力部５１に接続された制御部５２とを備える。
入出力部５１には、位置調整手段２の駆動源であるステッピングモータ２２１を駆動するためのモータ駆動回路２２３や、リモコン７１、操作ボタン７２、さらには、パーソナルコンピュータ等の外部機器６が接続されている。なお、パーソナルコンピュータ等の外部機器６は、Ａ／Ｄコンバータ７０を介して制御装置５に接続されている。Ａ／Ｄコンバータ７０は、アナログ信号をＡＤ変換回路によってデジタル画像信号に変換するものであり、このデジタル画像信号は、制御装置５の記憶部５２１のフレームメモリ５２１Ａに一時的に記憶される。なお、この記憶されるデジタル画像信号は外部機器６からの出力に応じて適宜書き換えられる。 [3. Configuration of control device]
FIG. 3 is a block diagram showing the control device 5.
The control device 5 controls the driving of the position adjusting unit 2 and also controls the driving of the liquid crystal panel 441. The control device 5 is composed of a CPU or the like, and reads and executes a control program stored in a ROM (not shown) or the like.
The control device 5 includes an input / output unit 51 that inputs and outputs signals, and a control unit 52 that is connected to the input / output unit 51.
The input / output unit 51 is connected to a motor drive circuit 223 for driving a stepping motor 221 that is a drive source of the position adjusting means 2, a remote controller 71, operation buttons 72, and an external device 6 such as a personal computer. ing. The external device 6 such as a personal computer is connected to the control device 5 via the A / D converter 70. The A / D converter 70 converts an analog signal into a digital image signal by an AD conversion circuit, and this digital image signal is temporarily stored in the frame memory 521A of the storage unit 521 of the control device 5. The stored digital image signal is appropriately rewritten according to the output from the external device 6.

制御部５２は、記憶部５２１と、制御部本体５２２とを備える。
記憶部５２１は、フレームメモリ５２１Ａと、選択画面記憶手段５２１Ｂと、設定条件記憶手段５２１Ｃと、データベース５２１Ｄを有する。
フレームメモリ５２１Ａは、書換可能であるＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等で構成され、上述したように、外部機器６から出力される画像信号を順次記憶する。このように、外部機器６から出力される画像信号は、常に、このフレームメモリ５２１Ａに一時的に記憶され、この記録されたフレーム（画面）毎の画像信号に基づいて、後述する液晶パネル制御手段５２２Ｅにより液晶パネル４４１が駆動制御される。 The control unit 52 includes a storage unit 521 and a control unit main body 522.
The storage unit 521 includes a frame memory 521A, a selection screen storage unit 521B, a setting condition storage unit 521C, and a database 521D.
The frame memory 521A is configured by a rewritable SRAM (Static Random Access Memory) or the like, and sequentially stores image signals output from the external device 6 as described above. As described above, the image signal output from the external device 6 is always temporarily stored in the frame memory 521A, and the liquid crystal panel control means to be described later is based on the recorded image signal for each frame (screen). The liquid crystal panel 441 is driven and controlled by 522E.

選択画面記憶手段５２１Ｂは、ＲＯＭ（Read Only Memory）等で構成され、予め設定されたメニュー画面Ｇ（図４参照）を記憶する。
設定条件記憶手段５２１Ｃは、電気的に書換可能であるフラッシュメモリ等で構成され、画像制御手段５２２Ｄや、音声制御手段５２２Ｃで検出した情報がデータとして記憶される。
データベース５２１Ｄは、各機能項目に対応するステッピングモータ２２１の駆動パルスを記憶する記憶手段である。例えば、図５に示すように、各機能項目と、各フィールドレンズ４１８に対応するステッピングモータ２２１の駆動パルスとが関連づけられ、テーブル構造（テーブルＴ）で記憶されている。ここで、各機能項目としては、ノーマルモード、ミーティングモード、プレゼンテーションモード、シアターモード、ゲームモード等がある。
なお、データベース５２１Ｄに記憶された駆動パルスは、初期位置（ノーマルモードにおける各フィールドレンズ４１８の位置）から各モードにおける各フィールドレンズ４１８の位置まで、各フィールドレンズ４１８を移動させる際に、必要とされるパルス数である。 The selection screen storage unit 521B is composed of a ROM (Read Only Memory) or the like, and stores a preset menu screen G (see FIG. 4).
The setting condition storage unit 521C is configured by an electrically rewritable flash memory or the like, and stores information detected by the image control unit 522D and the sound control unit 522C as data.
The database 521D is a storage unit that stores driving pulses of the stepping motor 221 corresponding to each function item. For example, as shown in FIG. 5, each function item is associated with a driving pulse of the stepping motor 221 corresponding to each field lens 418 and stored in a table structure (table T). Here, the function items include a normal mode, a meeting mode, a presentation mode, a theater mode, a game mode, and the like.
The drive pulse stored in the database 521D is required when moving each field lens 418 from the initial position (position of each field lens 418 in the normal mode) to the position of each field lens 418 in each mode. The number of pulses.

制御部本体５２２は、音声制御手段５２２Ｃ、画像制御手段５２２Ｄ、液晶パネル制御手段５２２Ｅ、メニュー画面表示手段５２２Ｆを備える。
メニュー画面表示手段５２２Ｆは、記憶部５２１の選択画面記憶手段５２１Ｂに記憶された選択画面であるメニュー画面Ｇを表示するためのものである。このメニュー画面Ｇは、プロジェクタ１の使用者に対し、投射画像の出力状態の設定を促すものであり、例えば、図４のように、各機能項目が表示されている。なお、メニュー画面Ｇは、デフォルト画面Ｇ１上に表示される。 The control unit main body 522 includes audio control means 522C, image control means 522D, liquid crystal panel control means 522E, and menu screen display means 522F.
The menu screen display unit 522F is for displaying a menu screen G that is a selection screen stored in the selection screen storage unit 521B of the storage unit 521. The menu screen G prompts the user of the projector 1 to set the output state of the projection image. For example, each function item is displayed as shown in FIG. The menu screen G is displayed on the default screen G1.

画像制御手段５２２Ｄは、リモコン７１、操作ボタン７２等からの操作信号を検出し、選択された機能項目（投射画像の出力状態の設定）を設定条件記憶手段５２１Ｃに記憶するとともに、これに基づいて、所定の信号を位置調整手段２に送る。
具体的には、選択された機能項目と、記憶部５２１のデータベース５２１Ｄと比較し、前記機能項目に対応する各ステッピングモータ２２１の駆動パルスを選択する。そして、この機能項目に対応した駆動パルスと、現在設定されている機能項目に対応する駆動パルスとを比較し、選択した機能項目に対応する位置に各フィールドレンズ４１８を移動させるのに必要な駆動パルス数を算出する。その後、この算出した駆動パルスに応じたパルス信号を、モータ駆動回路２２３に送る。これにより、モータ駆動回路２２３からステッピングモータ２２１に駆動パルスが印加され、ステッピングモータ２２１が駆動することとなる。そして、フィールドレンズ４１８が必要に応じて照明光軸Ａ方向に沿って進退し、所定位置に配置されることとなる。 The image control unit 522D detects an operation signal from the remote controller 71, the operation button 72, and the like, stores the selected function item (setting of the output state of the projection image) in the setting condition storage unit 521C, and based on this , A predetermined signal is sent to the position adjusting means 2.
Specifically, the selected function item is compared with the database 521D of the storage unit 521, and the driving pulse of each stepping motor 221 corresponding to the function item is selected. Then, the drive pulse corresponding to this function item is compared with the drive pulse corresponding to the currently set function item, and the drive necessary to move each field lens 418 to the position corresponding to the selected function item. Calculate the number of pulses. Thereafter, a pulse signal corresponding to the calculated drive pulse is sent to the motor drive circuit 223. As a result, a drive pulse is applied from the motor drive circuit 223 to the stepping motor 221 and the stepping motor 221 is driven. Then, the field lens 418 moves back and forth along the direction of the illumination optical axis A as necessary, and is arranged at a predetermined position.

液晶パネル制御手段５２２Ｅは、プロジェクタ１に接続された外部機器６から入力された画像信号に対し、所定の処理を施し、この処理を施した画像信号に基づいて、液晶パネル４４１を制御する。この液晶パネル制御手段５２２Ｅは、ＣＰＵやメモリ等の回路素子が実装された画像信号処理回路等で構成される。また、この液晶パネル制御手段５２２Ｅは、液晶パネル４４１への入力電圧に対して、表示画像の階調を表すγ特性を調整する。
なお、液晶パネル４４１は、液晶パネル４４１を駆動するＩＣドライバ７３を介して、制御装置５に接続されている。 The liquid crystal panel control means 522E performs a predetermined process on the image signal input from the external device 6 connected to the projector 1, and controls the liquid crystal panel 441 based on the image signal subjected to this process. The liquid crystal panel control means 522E includes an image signal processing circuit on which circuit elements such as a CPU and a memory are mounted. The liquid crystal panel control means 522E adjusts the γ characteristic representing the gradation of the display image with respect to the input voltage to the liquid crystal panel 441.
The liquid crystal panel 441 is connected to the control device 5 via an IC driver 73 that drives the liquid crystal panel 441.

音声制御手段５２２Ｃは、リモコン７１や、操作ボタン７２からの操作信号を検出し、音量、音質に基づくデータを記憶部５２１の設定条件記憶手段５２１Ｃに記憶させるとともに、このデータに基づいて、アンプに出力する音声信号を制御する。   The voice control unit 522C detects an operation signal from the remote controller 71 or the operation button 72 and stores data based on the volume and sound quality in the setting condition storage unit 521C of the storage unit 521, and based on this data, the amplifier Controls the audio signal to be output.

このようなプロジェクタ１では、次のようにして、画像の色合い、明るさの調整を行う。
まず、プロジェクタ１を起動すると、制御部５２の画像制御手段５２２Ｄは、設定条件記憶手段５２１Ｃに記憶された前回使用時の設定条件を読み出し、画像の投射を開始する。
使用者が、リモコン７１、操作ボタン７２等で所定の操作し、その信号が入出力部５１で受け付けられると、メニュー画面表示手段５２２Ｆにより、選択画面記憶手段５２１Ｂからメニュー画面Ｇが読み出され、これがスクリーン上に表示される。 In such a projector 1, the hue and brightness of the image are adjusted as follows.
First, when the projector 1 is activated, the image control unit 522D of the control unit 52 reads the previous setting condition stored in the setting condition storage unit 521C and starts projecting an image.
When the user performs a predetermined operation with the remote controller 71, the operation button 72, etc. and the signal is received by the input / output unit 51, the menu screen display means 522F reads the menu screen G from the selection screen storage means 521B, This is displayed on the screen.

さらに、使用者がリモコン７１、操作ボタン７２等で所定の操作し、メニュー選択を行って、所定の機能項目を選択すると、その信号が入出力部５１で受け付けられ、画像制御手段５２２Ｄにより検出される。画像制御手段５２２Ｄでは、この情報を、設定条件記憶手段５２１Ｃに記憶する。さらに、画像制御手段５２２Ｄは、検出した機能項目と、記憶部５２１のデータベース５２１Ｄと比較し、この選択した機能項目に対応した駆動パルスを読み出す。また、画像制御手段５２２Ｄは、設定条件記憶手段５２１Ｃに記憶された前回使用時の機能項目を読み出し、この機能項目に対応する駆動パルスをデータベース５２１Ｄから読み出す。そして、これらの駆動パルスを比較し、選択した機能項目に対応する位置に各フィールドレンズ４１８を移動させるのに必要な駆動パルス数を算出する。
その後、算出した駆動パルスに応じたパルス信号を、モータ駆動回路２２３に送る。これにより、モータ駆動回路２２３からステッピングモータ２２１に駆動パルスが印加され、ステッピングモータ２２１が駆動することとなり、各フィールドレンズ４１８が照明光軸Ａ方向に沿って進退し、所定位置に配置されることとなる。 Further, when the user performs a predetermined operation with the remote controller 71, the operation button 72, etc., selects a menu, and selects a predetermined function item, the signal is received by the input / output unit 51 and detected by the image control means 522D. The The image control unit 522D stores this information in the setting condition storage unit 521C. Further, the image control unit 522D compares the detected function item with the database 521D of the storage unit 521, and reads out the drive pulse corresponding to the selected function item. Further, the image control unit 522D reads the function item at the previous use stored in the setting condition storage unit 521C, and reads the drive pulse corresponding to this function item from the database 521D. Then, these drive pulses are compared, and the number of drive pulses required to move each field lens 418 to a position corresponding to the selected function item is calculated.
Thereafter, a pulse signal corresponding to the calculated drive pulse is sent to the motor drive circuit 223. As a result, a drive pulse is applied from the motor drive circuit 223 to the stepping motor 221, and the stepping motor 221 is driven, and each field lens 418 advances and retreats along the direction of the illumination optical axis A and is disposed at a predetermined position. It becomes.

このようにフィールドレンズ４１８を照明光軸Ａ方向に沿って進退させることで、液晶パネル４４１での集光状態（結像倍率）を調整することができる。これにより、液晶パネル４４１の画像形成領域を照射する光量を調整することができ、投射画像の明るさを調整することができる。
また、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂに対応した複数のフィールドレンズ４１８を進退させることで、各色光ごとに、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂでの集光状態を調整することが可能となる。投射画像の色合いは、各光色毎の光量のバランスに依存しているため、各色光ごとに、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂでの集光状態を調整することで、投射画像の色合いの調整を行うこともできる。 Thus, by moving the field lens 418 back and forth along the direction of the illumination optical axis A, the light condensing state (imaging magnification) on the liquid crystal panel 441 can be adjusted. Thereby, the light quantity which irradiates the image formation area of the liquid crystal panel 441 can be adjusted, and the brightness of a projection image can be adjusted.
Further, by moving the plurality of field lenses 418 corresponding to the liquid crystal panels 441R, 441G, and 441B forward and backward, it is possible to adjust the condensing state of the liquid crystal panels 441R, 441G, and 441B for each color light. Since the hue of the projected image depends on the balance of the amount of light for each light color, the hue of the projected image is adjusted by adjusting the condensing state of the liquid crystal panels 441R, 441G, and 441B for each color light. Can also be done.

さらに、投射画像の色合いは、各光色毎の光量のバランスに依存しているため、複数のフィールドレンズ４１８のうち、一つのフィールドレンズ４１８のみが照明光軸Ａ方向に沿って駆動するようにし、他のフィールドレンズ４１８を固定した構造とすることもできるが、このような場合には、フィールドレンズ４１８の移動距離が大きくなるため、光学部品用筐体の大型化を招く可能性がある。これに対して、本実施形態では、複数のフィールドレンズ４１８のすべてが照明光軸Ａ方向に位置調整可能であるため、各フィールドレンズ４１８を少しずつ移動させることで、色合いの調整を行うことが可能となり、光学部品用筐体３の大型化を防止することができる。
また、本実施形態のプロジェクタ１は、フィールドレンズ４１８を照明光軸Ａ方向に沿って進退させる構成であり、従来のように、光量調整手段として、偏光板を新たに設置する構成ではないので、プロジェクタ１に搭載される光学部品の数が増加せず、投射画像の最大照度の低下を防止することができる。
さらに、使用者は、メニュー画面Ｇに表示された機能項目を選択することで、制御装置５の画像制御手段５２２Ｄがこれを検出し、フィールドレンズ４１８の位置調整を行うため、投射画像の色合いや、明るさを簡単に選択して、設定することができる。 Furthermore, since the hue of the projected image depends on the balance of the light quantity for each light color, only one field lens 418 of the plurality of field lenses 418 is driven along the illumination optical axis A direction. Although other field lenses 418 may be fixed, in such a case, the moving distance of the field lens 418 increases, which may increase the size of the optical component casing. On the other hand, in this embodiment, since all of the plurality of field lenses 418 can be adjusted in the direction of the illumination optical axis A, the hue can be adjusted by moving each field lens 418 little by little. It becomes possible, and the enlargement of the optical component housing 3 can be prevented.
Further, the projector 1 of the present embodiment has a configuration in which the field lens 418 is advanced and retracted along the direction of the illumination optical axis A, and is not a configuration in which a polarizing plate is newly installed as a light amount adjusting unit as in the past. The number of optical components mounted on the projector 1 does not increase, and a decrease in the maximum illuminance of the projected image can be prevented.
Furthermore, since the user selects the function item displayed on the menu screen G, the image control means 522D of the control device 5 detects this and adjusts the position of the field lens 418. , Brightness can be easily selected and set.

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、スクリーン上に表示されたメニュー画面Ｇに基づいて、使用者が所定の機能項目を選択すると、選択した機能項目に応じてステッピングモータ２２１が駆動され、各フィールドレンズ４１８が照明光軸Ａ方向に沿って進退し、所定位置に配置されるとしたが、このような構造に限られない。例えば、プロジェクタの制御部が外部機器６から制御装置に入力される入力画像信号に基づいて、位置調整手段２を駆動し、各フィールドレンズ４１８を所定位置に配置するとしてもよい。
例えば、制御装置の制御部に、フレームメモリ５２１Ａに蓄積されたフレーム毎（１画面ごと）の画像信号における輝度値の平均輝度値を算出する算出手段と、この算出手段で算出された平均輝度値に応じた投射画像の出力状態（機能項目）を選択する選択手段とを設ける。さらに、記憶部には、前記平均輝度知と、各機能項目との関係、及び各機構項目とステッピングモータの駆動パルスとの関係を記憶させておく。そして、算出手段で算出した値に基づいて、選択手段で選択した機能項目に応じたステッピングモータの駆動パルスを選択することにより、フィールドレンズ４１８を所定位置に配置する構成としてもよい。
このようにすることで、明るい画像のシーンでは、投射画像の明るさを明るくし、暗い画像のシーンでは、投射画像の明るさを暗くすることが可能となる。すなわち、投射画像の明暗のメリハリをつけることができ、画像表現をダイナミックなものとすることができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, in the above embodiment, when the user selects a predetermined function item based on the menu screen G displayed on the screen, the stepping motor 221 is driven according to the selected function item, and each field lens 418 is Although it is assumed that it moves forward and backward along the direction of the illumination optical axis A and is disposed at a predetermined position, it is not limited to such a structure. For example, the position adjustment unit 2 may be driven based on an input image signal input from the external device 6 to the control device by the control unit of the projector, and each field lens 418 may be disposed at a predetermined position.
For example, the control unit of the control device calculates a mean brightness value of the brightness value in the image signal for each frame (each screen) stored in the frame memory 521A, and the mean brightness value calculated by this calculation means Selection means for selecting the output state (function item) of the projection image according to the above. Further, the storage unit stores the relationship between the average luminance knowledge and each function item, and the relationship between each mechanism item and the stepping motor drive pulse. The field lens 418 may be arranged at a predetermined position by selecting a driving pulse of the stepping motor corresponding to the function item selected by the selection unit based on the value calculated by the calculation unit.
In this way, the brightness of the projected image can be increased in a bright image scene, and the brightness of the projected image can be decreased in a dark image scene. That is, the sharpness of the projected image can be added, and the image expression can be made dynamic.

さらに、前記実施形態では、フィールドレンズ４１８の位置調整手段２は、駆動源としてステッピングモータ２２１を備えるとしたが、これに限らず、他の駆動源を採用してもよい。
また、前記実施形態では、３つの液晶パネル４４１を用いたプロジェクタ１の例のみを挙げたが、これに限らず、２つの液晶パネルを用いたプロジェクタ、或いは４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも適用可能である。
さらに、前記実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行うフロントタイプのプロジェクタ１の例のみを挙げたが、本発明はスクリーンを観察する方向とは反対側から投射を行うリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。 Furthermore, in the above-described embodiment, the position adjusting unit 2 of the field lens 418 includes the stepping motor 221 as a drive source. However, the present invention is not limited to this, and other drive sources may be employed.
In the above embodiment, only the example of the projector 1 using the three liquid crystal panels 441 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the projector using two liquid crystal panels or the projector using four or more liquid crystal panels is used. It is also applicable to.
Furthermore, in the above-described embodiment, only the example of the front type projector 1 that performs projection from the direction of observing the screen has been described. However, the present invention provides a rear type projector that performs projection from the side opposite to the direction of observing the screen. Is also applicable.

次に、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
前記実施形態のプロジェクタ１を用いて色合いの調整を行った。フィールドレンズ４１８は、初期設定位置から、照明光軸Ａ方向に沿って光束射出側に最大で５ｍｍ、光束入射側に最大で１０ｍｍ移動させることができる構造となっている。
表１に各色光のフィールドレンズ４１８を光束射出側、光束入射側に、最大に移動させた際の光量を示す。 Next, examples of the present invention will be described.
(Example 1)
The hue was adjusted using the projector 1 of the embodiment. The field lens 418 has a structure capable of moving from the initial setting position along the illumination optical axis A direction by a maximum of 5 mm to the light beam exit side and by a maximum of 10 mm to the light beam incident side.
Table 1 shows the amount of light when the field lens 418 of each color light is moved to the maximum on the light emission side and the light incident side.

このようなプロジェクタ１において、初期状態から青色光の光量を２０％落とした色合いとする場合、次のようにして調整を行った。
赤色光に対応するフィールドレンズ４１８を初期設定位置から光束入射側に６．５ｍｍ移動させ、赤色光の照度を１０％上昇させた。
次に、緑色光に対応するフィールドレンズ４１８を初期設定位置から光束入射側に６．５ｍｍ移動させ、緑色光の照度を１０％上昇させた。
さらに、青色光に対応するフィールドレンズ４１８を初期設定位置から光束射出側に３．５ｍｍ移動させ、青色光の照度を１２％減少させた。
これにより、プロジェクタ１からの投射画像を青色光の光量を２０％落とした色合いとすることができた。また、各フィールドレンズ４１８を移動させることにより、投射画像の色合いのみならず、光量の調整も行うことができた。 In such a projector 1, in the case where a hue is obtained by reducing the amount of blue light by 20% from the initial state, the adjustment was performed as follows.
The field lens 418 corresponding to the red light was moved 6.5 mm from the initial setting position to the light incident side, and the illuminance of the red light was increased by 10%.
Next, the field lens 418 corresponding to the green light was moved 6.5 mm from the initial setting position to the light incident side, and the illuminance of the green light was increased by 10%.
Further, the field lens 418 corresponding to the blue light was moved 3.5 mm from the initial setting position to the light emission side, and the illuminance of the blue light was reduced by 12%.
Thereby, the projection image from the projector 1 was able to be made into the hue | tone which reduced the light quantity of blue light 20%. Further, by moving each field lens 418, not only the hue of the projected image but also the amount of light could be adjusted.

（実施例２）
実施例１と同様のプロジェクタ１を用い、プロジェクタ１において初期状態から青色光の光量を２０％あげた色合いとする場合、次のようにして調整を行った。
赤色光に対応するフィールドレンズ４１８を初期設定位置から光束射出側に３．３ｍｍ移動させ、赤色光の照度を５％減少させた。
次に、緑色光に対応するフィールドレンズ４１８を初期設定位置から光束射出側に３．３ｍｍ移動させ、緑色光の照度を５％減少させた。
さらに、青色光に対応するフィールドレンズ４１８を初期設定位置から光束入射側に４ｍｍ移動させ、青色光の照度を１４％上昇させた。 (Example 2)
In the case where the same projector 1 as in Example 1 was used and the projector 1 had a hue in which the amount of blue light was increased by 20% from the initial state, the adjustment was performed as follows.
The field lens 418 corresponding to the red light was moved 3.3 mm from the initial setting position to the light emission side, and the illuminance of the red light was reduced by 5%.
Next, the field lens 418 corresponding to the green light was moved 3.3 mm from the initial setting position to the light emission side, and the illuminance of the green light was reduced by 5%.
Further, the field lens 418 corresponding to the blue light was moved 4 mm from the initial setting position to the light incident side, and the illuminance of the blue light was increased by 14%.

これにより、プロジェクタ１からの投射画像を青色光の光量を２０％あげた色合いとすることができた。なお、青色光に対応するフィールドレンズ４１８を光束入射側に６ｍｍ移動させることにより、投射画像を青色光の光量を２０％あげた色合いとすることも可能であるが、この場合は、移動量が多くなる。これに対し、実施例２では、各色光のフィールドレンズ４１８を移動させているため、フィールドレンズ４１８の移動量を少なくさせることができる。
また、各フィールドレンズ４１８を移動させることにより、投射画像の色合いのみならず、光量の調整も行うことができた。 Thereby, the projection image from the projector 1 was able to be made into the hue | tone which raised the light quantity of blue light 20%. In addition, it is possible to make the projected image have a hue in which the amount of blue light is increased by 20% by moving the field lens 418 corresponding to blue light by 6 mm toward the light beam incident side. Become more. On the other hand, in Example 2, since the field lens 418 of each color light is moved, the amount of movement of the field lens 418 can be reduced.
Further, by moving each field lens 418, not only the hue of the projected image but also the amount of light could be adjusted.

本発明は、会議、展示会等でのプレゼンテーションや、家庭での映画鑑賞等の様々な場面で使用されるプロジェクタの色合いの調整及び光量の調整に利用することができる。   The present invention can be used for adjusting the hue and light amount of a projector used in various scenes such as presentations at conferences, exhibitions, etc., and watching movies at home.

本発明の実施形態にかかるプロジェクタの光学系を示す模式図。1 is a schematic diagram showing an optical system of a projector according to an embodiment of the invention. 前記光学系が収納される光学部品用筐体及び外装ケースを示す斜視図。The perspective view which shows the housing | casing for optical components in which the said optical system is accommodated, and an exterior case. 前記プロジェクタを示すブロック図。The block diagram which shows the said projector. 前記実施形態にかかるメニュー画面を示す図。The figure which shows the menu screen concerning the said embodiment. 前記プロジェクタの制御部のデータベースのテーブルを示す図。The figure which shows the table of the database of the control part of the said projector.

符号の説明Explanation of symbols

１…プロジェクタ、２…位置調整手段、５…制御装置、４６…投射レンズ（投射光学装置）、４１６…光源ランプ、４４１…液晶パネル、４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ…液晶パネル、４４４…クロスダイクロイックプリズム、４１８…フィールドレンズ、Ａ…照明光軸、Ｇ…メニュー画面、２２１…ステッピングモータ、５２１…記憶部、５２１Ｄ…データベース、５２２Ｆ…メニュー画面表示手段   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projector, 2 ... Position adjustment means, 5 ... Control apparatus, 46 ... Projection lens (projection optical apparatus), 416 ... Light source lamp, 441 ... Liquid crystal panel, 441R, 441G, 441B ... Liquid crystal panel, 444 ... Cross dichroic prism, 418 ... Field lens, A ... Illumination optical axis, G ... Menu screen, 221 ... Stepping motor, 521 ... Storage unit, 521D ... Database, 522F ... Menu screen display means

Claims (4)

光源と、この光源からの複数の色光を色光毎に入力される画像信号に応じて変調する複数の光変調装置と、前記光変調装置で変調された各色光を合成して射出する色合成光学装置と、前記色合成光学装置から射出される光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えるプロジェクタであって、
前記各光変調装置の光束入射側には、各光変調装置に対応して設けられ、前記光源からの光束を前記光変調装置の画像形成領域上で結像させる複数の集光素子が配置されており、
前記集光素子を照明光軸方向に進退可能とし、各集光素子の相対位置を調整する位置調整手段が設けられていることを特徴とするプロジェクタ。 A light source, a plurality of light modulation devices that modulate a plurality of color lights from the light source according to an image signal input for each color light, and color combining optics that combines and emits each color light modulated by the light modulation device A projector comprising: a device; and a projection optical device that magnifies and projects an optical image emitted from the color synthesis optical device,
A plurality of condensing elements are provided on the light beam incident side of each light modulation device, and are provided corresponding to each light modulation device and form an image of the light beam from the light source on the image forming region of the light modulation device. And
A projector characterized in that the light condensing element can be moved back and forth in the direction of the illumination optical axis, and position adjusting means for adjusting the relative position of each light condensing element is provided. 請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記位置調整手段の駆動を制御する制御装置を有し、
前記制御装置は、投射画面上に、投射画像の出力状態の設定を促すメニュー画面を表示するメニュー画面表示手段と、このメニュー画面表示手段により表示されたメニュー画面中における選択に応じて、前記位置調整手段を駆動し、集光素子を所定位置に配置する画像制御手段とを有することを特徴とするプロジェクタ。 The projector according to claim 1, wherein
A control device for controlling the driving of the position adjusting means;
The control device displays, on the projection screen, a menu screen display means for displaying a menu screen for prompting setting of the output state of the projection image, and the position according to the selection in the menu screen displayed by the menu screen display means. An image control means for driving the adjusting means and arranging the light condensing element at a predetermined position. 請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記位置調整手段は、集光素子を駆動する駆動源としてステッピングモータを備えており、
前記制御装置は、前記メニュー画面における各項目に応じた前記ステッピングモータの駆動パルスを記憶する記憶手段を有し、
前記画像制御手段は、前記メニュー画面表示手段により表示されたメニュー画面中における選択に応じて、前記記憶手段から駆動パルスを選択し、前記ステッピングモータを駆動することを特徴とするプロジェクタ。 The projector according to claim 2,
The position adjusting means includes a stepping motor as a drive source for driving the light collecting element,
The control device has storage means for storing drive pulses of the stepping motor according to each item on the menu screen,
The image control means selects a drive pulse from the storage means and drives the stepping motor in response to a selection in the menu screen displayed by the menu screen display means. 請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
入力される前記画像信号に応じて、前記位置調整手段を駆動し、集光素子を所定位置に配置する制御装置を備えることを特徴とするプロジェクタ。 The projector according to claim 1, wherein
A projector comprising: a control device that drives the position adjusting unit according to the input image signal and arranges the light condensing element at a predetermined position.

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