JP2005345887A - プロジェクタ及び照明装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 2本以上の走査線を同時に走査する電気光学変調装置を備えたプロジェクタであって、尾引き現象を十分に緩和して滑らかで良質な動画表示を得ることのできるプロジェクタを提供する。
【解決手段】 2本以上の走査線が同時に走査される液晶装置410R,410G,410Bと、照明装置100Aとを備えたプロジェクタにおいて、
照明装置100Aは、光源装置110からの光を、液晶装置の走査線に沿った一方方向(x軸方向)については画像形成領域の全体を、他方方向(y軸方向)についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する2本以上の光束として、液晶装置の画像形成領域に照射するための整形手段及びこの2本以上の光束を、液晶装置の走査に同期して液晶装置の画像形成領域上で他方方向(y軸方向)に沿って走査するための走査手段としての回転ホイール30を有することを特徴とするプロジェクタ。
【選択図】 図1
【解決手段】 2本以上の走査線が同時に走査される液晶装置410R,410G,410Bと、照明装置100Aとを備えたプロジェクタにおいて、
照明装置100Aは、光源装置110からの光を、液晶装置の走査線に沿った一方方向(x軸方向)については画像形成領域の全体を、他方方向(y軸方向)についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する2本以上の光束として、液晶装置の画像形成領域に照射するための整形手段及びこの2本以上の光束を、液晶装置の走査に同期して液晶装置の画像形成領域上で他方方向(y軸方向)に沿って走査するための走査手段としての回転ホイール30を有することを特徴とするプロジェクタ。
【選択図】 図1
Description
本発明はプロジェクタ及び照明装置に関する。
図8は、従来のプロジェクタを説明するために示す図である。図8(a)は従来のプロジェクタの光学系を示す図であり、図8(b)及び図8(c)はこのような従来のプロジェクタの問題点を説明するための図である。
このプロジェクタ900Aにおいては、電気光学変調装置として用いる液晶装置400R,400G,400Bが図8(b)に示すような輝度特性を有するホールド型の表示装置であるため、図8(c)に示すような輝度特性を有するインパルス型の表示装置であるCRTの場合とは異なり、いわゆる尾引き現象のために滑らかな動画表示が得られないという問題点がある(この尾引き現象については、例えば、非特許文献1参照。)。
このプロジェクタ900Aにおいては、電気光学変調装置として用いる液晶装置400R,400G,400Bが図8(b)に示すような輝度特性を有するホールド型の表示装置であるため、図8(c)に示すような輝度特性を有するインパルス型の表示装置であるCRTの場合とは異なり、いわゆる尾引き現象のために滑らかな動画表示が得られないという問題点がある(この尾引き現象については、例えば、非特許文献1参照。)。
図9は、従来の他のプロジェクタを説明するために示す図である。図9(a)は従来の他のプロジェクタの光学系を示す図であり、図9(b)及び図9(c)はこのような従来の他のプロジェクタに用いられる光シャッタを示す図である。
このプロジェクタ900Bにおいては、図9(a)に示すように、液晶装置400R,400G,400Bの光入射側に光シャッタ420R,420G,420Bを配置し、これらの光シャッタにより間欠的に光を遮断するようにして、上記した問題を解決している。すなわち、いわゆる尾引き現象を緩和して滑らかで良質な動画表示が得られるようにしている(例えば、特許文献1参照。)。
このプロジェクタ900Bにおいては、図9(a)に示すように、液晶装置400R,400G,400Bの光入射側に光シャッタ420R,420G,420Bを配置し、これらの光シャッタにより間欠的に光を遮断するようにして、上記した問題を解決している。すなわち、いわゆる尾引き現象を緩和して滑らかで良質な動画表示が得られるようにしている(例えば、特許文献1参照。)。
ところで、電気光学変調装置の中には、表示むらやちらつきなどを低減して画像品質を向上させるために2本以上の走査線を同時に走査する電気光学変調装置がある(例えば、特許文献2参照。)。図10は、特許文献2に記載された電気光学変調装置を説明するために示す図である。このような電気光学変調装置410を、従来の他のプロジェクタ900Bの電気光学変調装置として用いることにより、従来の他のプロジェクタ900Bにおいても表示むらやちらつきを低減して画像品質を向上させることができると考えられる。
「ホールド型ディスプレイにおける動画表示の画質」(電子情報通信学会技報、EID99−10、第55〜60頁(1999−06))
特開2002−148712号公報(図1〜図7)
特開平5−158439号公報(図1〜図5)
しかしながら、従来の他のプロジェクタ900Bの電気光学変調装置として、上記した2本以上の走査線を同時に走査する電気光学変調装置410を単に用いるのでは、光シャッタによる尾引き現象の緩和効果が十分得られない場合があるという問題がある。
そこで、本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、電気光学変調装置として2本以上の走査線を同時に走査する電気光学変調装置を備えたプロジェクタであって、尾引き現象を十分に緩和して滑らかで良質な動画表示を得ることのできるプロジェクタ及びこのようなプロジェクタに好適に用いることができる照明装置を提供することを目的とする。
本発明のプロジェクタは、照明装置と、この照明装置からの光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、この電気光学変調装置により変調された光を投写する投写光学系とを備えたプロジェクタにおいて、前記電気光学変調装置は、2本以上の走査線が同時に走査される電気光学変調装置であり、前記照明装置は、前記電気光学変調装置の画像形成領域における縦横方向のうち前記走査線に沿った一方方向については画像形成領域の全体を、他方方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する2本以上の光束を、前記電気光学変調装置の走査に同期して前記電気光学変調装置の画像形成領域上で前記他方方向に沿って走査する機能を有する照明装置であることを特徴とする。
このため、本発明のプロジェクタによれば、電気光学変調装置において走査される2本以上の走査線に対応して、電気光学変調装置の画像形成領域上で2本以上の光束を他方方向に沿って走査することとしたので、2本以上の走査線を同時に走査する電気光学変調装置を用いるプロジェクタにおいても、尾引き現象を十分に緩和して滑らかで良質な動画表示を得ることができるようになり、本発明の目的が達成される。
本発明のプロジェクタにおいては、電気光学変調装置で走査される走査線の本数と、電気光学変調装置の画像形成領域上に走査される光束の本数とは同じであることが好ましい。このように構成することにより、尾引き現象を十分に緩和して滑らかで良質な動画表示を得ることのできるようになる。この場合、電気光学変調装置で走査される走査線の本数及び電気光学変調装置の画像形成領域上に走査される光束の本数は2本又は4本であることが好ましい。
本発明のプロジェクタにおいては、電気光学変調装置が液晶装置であることが好ましい。液晶装置はホールド型の表示装置であるため、本発明の効果が顕著に得られるからである。なお、この場合において、液晶装置上で走査線が走査される位置と、液晶装置の画像形成領域上で光束が走査される位置とは一致している必要はない。むしろ、液晶装置上で各走査線が走査された後、所定の時間経過後にコントラストが安定してから、その位置に各光束が走査されるように、液晶装置上で走査線が走査される位置と、液晶装置の画像形成領域上で光束が走査される位置とが所定距離だけずれている構成とすることが好ましい。
本発明のプロジェクタにおいては、前記照明装置は、光源装置と、この光源装置からの光を、前記一方方向については画像形成領域の全体を、前記他方方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する2本以上の光束として、前記電気光学変調装置の画像形成領域に照射するための整形手段と、前記2本以上の光束を、前記電気光学変調装置の走査に同期して前記電気光学変調装置の画像形成領域上で前記他方方向に沿って走査するための走査手段とを有する照明装置であることが好ましい。
このように構成することにより、プロジェクタの光源装置として一般的に流通している、発光管を有する光源ランプを用いて、本発明のプロジェクタを構成することができる。
本発明のプロジェクタにおいては、前記照明装置は、前記光源装置からの光の面内強度分布を均一化するためのインテグレータロッドと、このインテグレータロッドの光射出側の前記電気光学変調装置の画像形成領域と略共役の位置に配置され、照明光軸に平行な回転軸を有し、その回転によって、前記電気光学変調装置の画像形成領域上で2本の光束が前記電気光学変調装置の走査に同期して順次交互にスクロールされるように構成された光透過領域と光非透過領域とを有する回転ホイールとを有することが好ましい。
このように構成することにより、インテグレータロッドの光射出面から射出された光は、回転ホイールの機能(光透過領域及び光非透過領域のなす模様による整形機能)によって、電気光学変調装置の画像形成領域上で2本の光束に整形され、この整形された2本の光束は、回転ホイールの機能(回転ホイールの回転による走査機能)によって、電気光学変調装置の走査に同期して他方方向に走査されるようになる。
本発明のプロジェクタにおいては、前記照明装置は、前記電気光学変調装置の直前の位置又は前記電気光学変調装置の画像形成領域と略共役の位置に配置された他の電気光学変調装置を有することが好ましい。
このように構成することにより、光源装置からの光は、他の電気光学変調装置の機能(光透過領域及び光非透過領域のなす模様を形成することによる整形機能)によって、電気光学変調装置の画像形成領域上で2本の光束に整形され、この整形された2本の光束は、他の電気光学変調装置の機能(上記模様を走査することによる走査機能)によって、電気光学変調装置の走査に同期して他方方向に走査されることが可能になる。
この場合において、他の電気光学変調装置としては、尾引き現象を十分に緩和させるという観点から、応答スピードの速い電気光学変調装置(例えば、スメクチック液晶による液晶装置、マイクロミラーデバイスなど)を用いることが好ましい。このなかでも、光学系を複雑にしないという観点から、透過型の電気光学変調装置(例えば、スメクチック液晶による透過型液晶装置など)がより好ましい。
本発明のプロジェクタにおいては、前記照明装置は、前記電気光学変調装置の画像形成領域と略共役の位置に配置され、照明光軸に垂直な回転軸を有し、その回転によって、前記電気光学変調装置の画像形成領域上で2本の光束が前記電気光学変調装置の走査に同期して順次交互にスクロールされるように構成された回転プリズムを有することが好ましい。
このように構成することにより、光源装置からの光は、照明装置の機能(照明装置の整形手段による整形機能)によって、電気光学変調装置の画像形成領域上で2本の光束に整形され、この整形された2本の光束は、回転プリズムの機能(回転プリズムの回転による走査機能)によって、電気光学変調装置の走査に同期して他方方向に走査されるようになる。
本発明のプロジェクタにおいては、前記照明装置は、前記電気光学変調装置の画像形成領域と略共役の位置に配置され、その回転によって、前記電気光学変調装置の画像形成領域上で2本の光束が前記電気光学変調装置の走査に同期して順次交互にスクロールされるように構成された光透過領域と光非透過領域とを有する回転ドラムを有することが好ましい。
このように構成することにより、光源装置からの光が、回転ドラムの機能(光透過領域及び光非透過領域のなす模様による整形機能)によって、電気光学変調装置の画像形成領域上で2本の光束に整形され、この整形された2本の光束が、回転ドラムの機能(回転ドラムの回転による走査機能)によって、電気光学変調装置の走査に同期して他方方向に走査されるようになる。
本発明のプロジェクタにおいては、前記照明装置は、前記光源装置からの光を複数の色光に分離するための色分離光学系をさらに有し、前記電気光学変調装置として、前記色分離光学系からの複数の色光をそれぞれの色光に対応する画像情報に応じて変調する複数の電気光学変調装置が設けられていることが好ましい。
このように構成することにより、2本以上の走査線を同時に走査する電気光学変調装置を備えたプロジェクタであって、尾引き現象を十分に緩和して滑らかで良質な動画表示を得ることのできるプロジェクタを、画像品質の優れた(例えば3板式の)フルカラープロジェクタとすることができるようになる。
本発明のプロジェクタにおいては、前記照明装置は、前記電気光学変調装置に対応して前記電気光学変調装置の直前に設けられ、前記一方方向については画像形成領域の全体を、前記他方方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する2本以上の発光帯が、前記電気光学変調装置の走査に同期して前記電気光学変調装置の画像形成領域上で前記他方方向に沿って移動する機能を有する固体光源であることが好ましい。
このように構成することにより、光源装置とは別個に整形手段や走査手段を設ける必要がなくなるため、小型・軽量のプロジェクタとなる。固体光源としては、点状の発光素子がマトリスク状に配列された固体光源や線状の発光素子が他方方向に配列された固体光源を好ましく用いることができる。発光素子としてはLEDを好ましく用いることができる。
本発明の照明装置は、照明装置と、この照明装置からの光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、この電気光学変調装置により変調された光を投写する投写光学系とを備えたプロジェクタに用いるための照明装置であって、前記電気光学変調装置の画像形成領域における縦横方向のうちいずれか一方方向については画像形成領域の全体を、他方方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する2本以上の光束を、前記電気光学変調装置の走査に同期して前記電気光学変調装置の画像形成領域上で前記他方方向に沿って走査する機能を有することを特徴とする。
このため、本発明の照明装置を2本以上の走査線を同時に走査する電気光学変調装置を用いるプロジェクタに用いることによって、2本以上の走査線を同時に走査する電気光学変調装置を用いるプロジェクタにおいても、尾引き現象を十分に緩和して滑らかで良質な動画表示を得ることのできるようになり、本発明の目的が達成される。
以下、本発明のプロジェクタ及び照明装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
〔実施形態1〕
図1は、実施形態1に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図1(a)は光学系を上面から見た図であり、図1(b)は光学系を側面から見た図であり、図1(c)は回転ホイールを説明するために示す図であり、図1(d)は液晶装置上における照明状態を示す図である。
なお、以下の説明においては、互いに直交する3つの方向をそれぞれz方向(図1(a)における照明光軸方向)、x方向(図1(a)における紙面に平行かつz軸に直交する方向)及びy方向(図1(a)における紙面に垂直かつz軸に直交する方向)とする。
図1は、実施形態1に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図1(a)は光学系を上面から見た図であり、図1(b)は光学系を側面から見た図であり、図1(c)は回転ホイールを説明するために示す図であり、図1(d)は液晶装置上における照明状態を示す図である。
なお、以下の説明においては、互いに直交する3つの方向をそれぞれz方向(図1(a)における照明光軸方向)、x方向(図1(a)における紙面に平行かつz軸に直交する方向)及びy方向(図1(a)における紙面に垂直かつz軸に直交する方向)とする。
実施形態1に係るプロジェクタ1000は、図1(a)及び図1(b)に示すように、照明装置100Aと、照明装置100Aからの赤色光、緑色光及び青色光のそれぞれを画像情報に応じて変調する電気光学変調装置としての3つの液晶装置410R,410G,410Bと、これら3つの液晶装置410R,410G,410Bによって変調された色光を合成するクロスダイクロイックプリズム500と、クロスダイクロイックプリズム500によって合成された光をスクリーンSCR等の投写面に投写する投写光学系600とを備えたプロジェクタである。
照明装置100Aは、図1(a)及び図1(b)に示すように、被照明領域側に集束光を射出する光源装置110、光源装置110からの光の面内強度分布を均一化するためのインテグレータロッド120並びにインテグレータロッド120からの光を3つの液晶装置410R,410G,410Bに導くためのリレー光学系700及び色分離光学系200Aを有している。
光源装置110は、図1(a)及び図1(b)に示すように、楕円面リフレクタ114と、楕円面リフレクタ114の第1焦点近傍に発光中心を有する発光管112とを有している。発光管112には、発光管112から被照明領域側に射出される光を楕円面リフレクタ114に向けて反射する反射手段としての補助ミラー116が設けられている。
色分離光学系200Aとしては、図1(a)及び図1(b)に示すように、光源装置110から液晶装置410R,410G,410Bまでの光路長が等しい等光路光学系を用いている。
照明装置100Aは、図1(a)及び図1(b)に示すように、インテグレータロッド120の光射出側の、液晶装置410R,410G,410Bの画像形成領域と略共役の位置に配置され、照明光軸100Aaxに平行な回転軸を有し、その回転によって、各液晶装置の画像形成領域上で2本の光束が液晶装置の走査に同期して順次交互にスクロールされるように構成された光透過領域32と光非透過領域34とを有する回転ホイール30(図1(c)参照。)をさらに有している。
回転ホイール30は、光源装置110からの光を、液晶装置410R,410G,410Bの走査線(後述する。)に沿った一方方向(x軸方向)については画像形成領域の全体を、他方方向(y軸方向)についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する2本の光束として、液晶装置の画像形成領域に照射するための整形手段としての整形機能と、2本の光束を、液晶装置410R,410G,410Bの走査に同期して液晶装置の画像形成領域上で他方方向(y軸方向)に沿って走査するための走査手段としての走査機能とを有している。
液晶装置410R,410G,410Bは、2本の走査線が同時に走査される液晶装置である。
液晶装置410R,410G,410Bとしては、「y軸方向に沿った縦寸法:x軸方向に沿った横寸法=3:4の長方形」の平面形状を有する液晶装置を用いている。
このため、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aによれば、液晶装置410R,410G,410Bにおいて走査される2本の走査線に対応して、液晶装置の画像形成領域上で2本の光束を他方方向に沿って走査することとしたので、2本の走査線を同時に走査する液晶装置を用いるプロジェクタにおいても、尾引き現象を十分に緩和して滑らかで良質な動画表示を得ることのできるようになる。
実施形態1に係るプロジェクタにおいては、液晶装置410R,410G,410Bで走査される走査線の本数と、液晶装置410R,410G,410Bの画像形成領域上に走査される光束の本数とはともに2本としている。このため、尾引き現象を十分に緩和して滑らかで良質な動画表示を得ることができる。
実施形態1に係るプロジェクタにおいては、液晶装置上で走査線が走査される位置と、液晶装置の画像形成領域上で光束が走査される位置とは、液晶装置上で各走査線が走査された後、所定の時間経過後にコントラストが安定してから、その位置に各光束が走査されるように、所定距離だけずらすように構成されている。
実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、3板式のプロジェクタであるため、2本以上の走査線を同時に走査する液晶装置を備えたプロジェクタであって、尾引き現象を十分に緩和して滑らかで良質な動画表示を得ることのできるプロジェクタを、画像品質の優れたフルカラープロジェクタとすることができるようになる。
〔実施形態2〕
図2は、実施形態2に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図2(a)は光学系を上面から見た図であり、図2(b)は光学系を側面から見た図であり、図2(c)は他の液晶装置を説明するために示す図であり、図2(d)は液晶装置上における照明状態を示す図である。
図2は、実施形態2に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図2(a)は光学系を上面から見た図であり、図2(b)は光学系を側面から見た図であり、図2(c)は他の液晶装置を説明するために示す図であり、図2(d)は液晶装置上における照明状態を示す図である。
実施形態2に係るプロジェクタ1000Bは、図2に示すように、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aとは、照明装置における整形手段及び走査手段の構成が異なっている。すなわち、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては照明装置における整形手段及び走査手段として回転ホイール30を有するのに対して、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bにおいては照明装置における整形手段及び走査手段として他の液晶装置420R,420G,420Bを有している。
このように、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bは、照明装置における整形手段及び走査手段の構成が実施形態1に係るプロジェクタ1000Aの場合とは異なっているが、整形手段及び走査手段が、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aの場合と同様に、光源装置110からの光を液晶装置の走査線に沿った一方方向(x軸方向)については画像形成領域の全体を、他方方向(y軸方向)についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する2本以上の光束として、液晶装置の画像形成領域に照射するとともに、2本の光束を、液晶装置の走査に同期して液晶装置の画像形成領域上で他方方向(y軸方向)に沿って走査するように構成されているため、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aの場合と同様に、2本の走査線を同時に走査する液晶装置を用いるプロジェクタにおいても、尾引き現象を十分に緩和して滑らかで良質な動画表示を得ることができるようになる。
実施形態2に係るプロジェクタ1000Bにおいては、整形手段及び走査手段として、回転ホイールに代えて他の液晶装置を用いたため、機構が簡単になるとともに必要な空間が節約でき、プロジェクタの小型化が容易な構造になっている。
なお、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bにおいては、液晶装置410R,410G,410Bとして、「y軸方向に沿った縦寸法:x軸方向に沿った横寸法=16:9の長方形」の平面形状を有する液晶装置を用いている。
〔実施形態3〕
図3は、実施形態3に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図3(a)は光学系を上面から見た図であり、図3(b)は光学系を側面から見た図であり、図3(c)は第1レンズアレイを側面から見た図であり、図3(d)は第1レンズアレイを照明光軸に沿って見た図であり、図3(e)は液晶装置上における照明状態を示す図である。
図4は、回転プリズムの回転と液晶装置上の照明状態との関係を示す図である。図4(a)は回転プリズムを回転軸に沿って見たときの断面図であり、図4(b)は回転プリズムを照明光軸に沿って見たときの図であり、図3(e)は液晶装置の画像形成領域上における照明状態を示す図である。
図3は、実施形態3に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図3(a)は光学系を上面から見た図であり、図3(b)は光学系を側面から見た図であり、図3(c)は第1レンズアレイを側面から見た図であり、図3(d)は第1レンズアレイを照明光軸に沿って見た図であり、図3(e)は液晶装置上における照明状態を示す図である。
図4は、回転プリズムの回転と液晶装置上の照明状態との関係を示す図である。図4(a)は回転プリズムを回転軸に沿って見たときの断面図であり、図4(b)は回転プリズムを照明光軸に沿って見たときの図であり、図3(e)は液晶装置の画像形成領域上における照明状態を示す図である。
実施形態3に係るプロジェクタ1000Cは、図3に示すように、実施形態1又は2に係るプロジェクタ1000A,1000Bとは、照明装置における整形手段及び走査手段の構成が異なっている。すなわち、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては照明装置における整形手段及び走査手段として回転ホイール30を有し、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bにおいては照明装置における整形手段及び走査手段として他の液晶装置420R,420G,420Bを有するのに対して、実施形態3に係るプロジェクタ1000Cにおいては照明装置における整形手段及び走査手段として第1レンズアレイ152及び回転プリズム770を有している。
この場合、第1レンズアレイ152には、各小レンズごとに2本の光透過領域が位置するよう構成された部分遮光マスク154が設けられている。これにより、第1レンズアレイ152は、光源装置110からの光を、一方方向(x軸方向)については画像形成領域の全体を、他方方向(y軸方向)については画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する2本の光束として、各液晶装置の画像形成領域に照射するための整形手段として機能を有することとなる。
また、回転プリズム770は、第1レンズアレイ152によって整形された2本の光束を、液晶装置の走査に同期して液晶装置の画像形成領域上で他方方向(y軸方向)に沿って走査するための走査手段としての機能を有する。
また、回転プリズム770は、第1レンズアレイ152によって整形された2本の光束を、液晶装置の走査に同期して液晶装置の画像形成領域上で他方方向(y軸方向)に沿って走査するための走査手段としての機能を有する。
このように、実施形態3に係るプロジェクタ1000Cは、照明装置における整形手段及び走査手段の構成が実施形態1又は2に係るプロジェクタ1000A,1000Bの場合とは異なっているが、整形手段及び走査手段が、実施形態1又は2に係るプロジェクタ1000A,1000Bの場合と同様に、光源装置110からの光を液晶装置の走査線に沿った一方方向(x軸方向)については画像形成領域の全体を、他方方向(y軸方向)についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する2本以上の光束として、液晶装置の画像形成領域に照射するとともに、2本の光束を、液晶装置の走査に同期して液晶装置の画像形成領域上で他方方向(y軸方向)に沿って走査するように構成されているため、実施形態1又は2に係るプロジェクタ1000A,1000Bの場合と同様に、2本の走査線を同時に走査する液晶装置を用いるプロジェクタにおいても、尾引き現象を十分に緩和して滑らかで良質な動画表示を得ることができるようになる。
なお、実施形態3に係るプロジェクタ1000Cにおいては、液晶装置410R,410G,410Bとして、「y軸方向に沿った縦寸法:x軸方向に沿った横寸法=16:9の長方形」の平面形状を有する液晶装置を用いている。
〔実施形態4〕
図5は、実施形態4に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図5(a)は光学系を上面から見た図であり、図5(b)は光学系を側面から見た図であり、図5(c)は回転ドラムの斜視図であり、図5(d)は液晶装置上における照明状態を示す図である。
図5は、実施形態4に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図5(a)は光学系を上面から見た図であり、図5(b)は光学系を側面から見た図であり、図5(c)は回転ドラムの斜視図であり、図5(d)は液晶装置上における照明状態を示す図である。
実施形態4に係るプロジェクタ1000Dは、図5に示すように、実施形態3に係るプロジェクタ1000Cとは、照明装置における整形手段及び走査手段の構成が異なっている。すなわち、実施形態3に係るプロジェクタ1000Cにおいては照明装置における整形手段及び走査手段として第1レンズアレイ132及び回転プリズム770を有するのに対して、実施形態4に係るプロジェクタ1000Dにおいては照明装置における整形手段及び走査手段として回転ドラム780を有している。
このように、実施形態4に係るプロジェクタ1000Dは、照明装置における整形手段及び走査手段の構成が実施形態3に係るプロジェクタ1000Cの場合とは異なっているが、整形手段及び走査手段が、実施形態3に係るプロジェクタ1000Cの場合と同様に、光源装置110からの光を液晶装置の走査線に沿った一方方向(x軸方向)については画像形成領域の全体を、他方方向(y軸方向)についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する2本以上の光束として、液晶装置の画像形成領域に照射するとともに、2本の光束を、液晶装置の走査に同期して液晶装置の画像形成領域上で他方方向(y軸方向)に沿って走査するように構成されているため、実施形態3に係るプロジェクタ1000Cの場合と同様に、2本の走査線を同時に走査する液晶装置を用いるプロジェクタにおいても、尾引き現象を十分に緩和して滑らかで良質な動画表示を得ることができるようになる。
なお、実施形態4に係るプロジェクタ1000Dにおいては、液晶装置410R,410G,410Bとして、「y軸方向に沿った縦寸法:x軸方向に沿った横寸法=16:9の長方形」の平面形状を有する液晶装置を用いている。
〔実施形態5〕
図6は、実施形態5に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図6(a)は光学系を上面から見た図であり、図6(b)は光学系を側面から見た図であり、図6(c)は回転ホイールを説明するために示す図であり、図6(d)は液晶装置上における照明状態を示す図である。
図6は、実施形態5に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図6(a)は光学系を上面から見た図であり、図6(b)は光学系を側面から見た図であり、図6(c)は回転ホイールを説明するために示す図であり、図6(d)は液晶装置上における照明状態を示す図である。
実施形態5に係るプロジェクタ1000Eは、図6に示すように、実施形態1に係るプロジェクタ1000とは、色合成光学系の構成が異なっている。
すなわち、実施形態5に係るプロジェクタ1000Eにおいては、色分離光学系200Bとして、各液晶装置400R,400G,400B上で光照射領域と光非照射領域とがスクロールされる方向をすべて同一の方向とするために、等光路長光学系からなる色分離光学系200Aに代えてダブルリレー光学系からなる色分離光学系200Eを用いている。
すなわち、実施形態5に係るプロジェクタ1000Eにおいては、色分離光学系200Bとして、各液晶装置400R,400G,400B上で光照射領域と光非照射領域とがスクロールされる方向をすべて同一の方向とするために、等光路長光学系からなる色分離光学系200Aに代えてダブルリレー光学系からなる色分離光学系200Eを用いている。
このように、実施形態5に係るプロジェクタ1000Eは、色分離光学系の構成が実施形態1に係るプロジェクタ1000Aの場合とは異なっているが、照明装置における整形手段及び走査手段が、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aの場合と同様に、光源装置110からの光を液晶装置の走査線に沿った一方方向(x軸方向)については画像形成領域の全体を、他方方向(y軸方向)についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する2本以上の光束として、液晶装置の画像形成領域に照射するとともに、2本の光束を、液晶装置の走査に同期して液晶装置の画像形成領域上で他方方向(y軸方向)に沿って走査するように構成されているため、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aの場合と同様に、2本の走査線を同時に走査する液晶装置を用いるプロジェクタにおいても、尾引き現象を十分に緩和して滑らかで良質な動画表示を得ることができるようになる。
〔実施形態6〕
図7は、実施形態6に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図7(a)は光学系を上面から見た図であり、図7(b)は光学系を側面から見た図であり、図7(c)は照明装置を説明するために示す図であり、図7(d)は液晶装置上における照明状態を示す図である。
図7は、実施形態6に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図7(a)は光学系を上面から見た図であり、図7(b)は光学系を側面から見た図であり、図7(c)は照明装置を説明するために示す図であり、図7(d)は液晶装置上における照明状態を示す図である。
実施形態6に係るプロジェクタ1000Fは、図7に示すように、実施形態1〜5に係るプロジェクタ1000A,1000B,1000C,1000D,1000Eとは、照明装置の構成が異なっている。
すなわち、実施形態6に係るプロジェクタ1000Eにおいては、照明装置として、液晶装置410R,410G,410Bに対応して各液晶装置の直前に設けられ、液晶装置の画像形成領域における縦横方向のうち一方方向(x軸方向)については画像形成領域の全体を、他方方向(y軸方向)についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する2本の発光帯が、液晶装置の走査に同期して液晶装置の画像形成領域上で他方方向(y軸方向)に沿って移動する機能を有する固体光源110FR,110FG,110FBである。固体光源110FR,110FG,110FBとしては、線状のLED112FR,112FG,112FBが他方方向(y軸方向)に配列されたものを用いている。
すなわち、実施形態6に係るプロジェクタ1000Eにおいては、照明装置として、液晶装置410R,410G,410Bに対応して各液晶装置の直前に設けられ、液晶装置の画像形成領域における縦横方向のうち一方方向(x軸方向)については画像形成領域の全体を、他方方向(y軸方向)についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する2本の発光帯が、液晶装置の走査に同期して液晶装置の画像形成領域上で他方方向(y軸方向)に沿って移動する機能を有する固体光源110FR,110FG,110FBである。固体光源110FR,110FG,110FBとしては、線状のLED112FR,112FG,112FBが他方方向(y軸方向)に配列されたものを用いている。
このように、実施形態6に係るプロジェクタ1000Fは、照明装置の構成が実施形態1〜5に係るプロジェクタ1000A,1000B,1000C,1000D,1000Eの場合とは異なっているが、照明装置が、実施形態1〜5に係るプロジェクタ1000A,1000B,1000C,1000D,1000Eの場合と同様に、液晶装置の画像形成領域における縦横方向のうち一方方向(x軸方向)については画像形成領域の全体を、他方方向(y軸方向)についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する2本の光束を、液晶装置の走査に同期して液晶装置の画像形成領域上で他方方向(y軸方向)に沿って走査する機能を有する照明装置であるため、実施形態1〜5に係るプロジェクタ1000A,1000B,1000C,1000D,1000Eの場合と同様に、2本の走査線を同時に走査する液晶装置を用いるプロジェクタにおいても、尾引き現象を十分に緩和して滑らかで良質な動画表示を得ることができるようになる。
また、実施形態6に係るプロジェクタ1000Fは、上記のように構成された照明装置を用いているため、光源装置とは別個に、整形手段や走査手段を設ける必要がなくなるため、小型・軽量のプロジェクタとなる。
なお、実施形態6に係るプロジェクタ1000Fにおいては、液晶装置410R,410G,410Bとして、「y軸方向に沿った縦寸法:x軸方向に沿った横寸法=16:9の長方形」の平面形状を有する液晶装置を用いている。
以上、本発明のプロジェクタを上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
(1)上記各実施形態のプロジェクタ1000〜1000Fは透過型のプロジェクタであるが、本発明は反射型のプロジェクタにも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、透過型の液晶装置等のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、反射型液晶装置のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型のプロジェクタにこの発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクタと同様の効果を得ることができる。
(2)上記各実施形態のプロジェクタ1000〜1000Fは、電気光学変調装置として液晶装置を用いているが、本発明はこれに限られない。電気光学変調装置としては、一般に、入射光を画像情報に応じて変調するものであればよく、マイクロミラー型光変調装置などを利用してもよい。マイクロミラー型光変調装置としては、例えば、DMD(デジタルマイクロミラーデバイス)(TI社の商標)を用いることができる。
(3)上記実施形態3のプロジェクタ1000Cは、走査手段として、回転プリズム770を用いたが、本発明はこれに限られず、例えば、ガルバノミラー、ポリゴンミラーなどをも好ましく用いることができる。
(4)上記各実施形態のプロジェクタ1000〜1000Fは、液晶装置として、表示むらやちらつきを低減することができるということを目的として2本の走査線を同時に走査する液晶装置を用いたが、本発明はこれに限られず、他の目的で2本又は3本以上の走査線を同時に走査する液晶装置であっても好ましく用いることができる。
10…モータ、30…回転ホイール、32…光透過領域、34…光非透過領域、100A,100B,100C,100D,100E,100F…照明装置、110…光源装置、110FR,110FG,110FB…固体光源、112…発光管、112R,112G,112B…発光素子、114…楕円面リフレクタ、116…補助ミラー、120…インテグレータロッド、120i…インテグレータロッドの光入射面、120o…インテグレータロッドの光射出面、140…リレーレンズ、150,152…第1レンズアレイ、154…部分遮光マスク、160…第2レンズアレイ、170…偏光変換素子、180…重畳レンズ、190…ダブルリレー光学系、200A,200B,200C,200D,200E…色分離光学系、400R,400G,400B,410,410R,410G,410B…液晶装置、420R,420G,420B…他の液晶装置、500…クロスダイクロイックプリズム、600…投写光学系、770…回転プリズム、772…回転軸、780…回転ドラム、900A,900B…プロジェクタ、P…照明光軸上における第1レンズアレイの仮想中心点の像
Claims (9)
- 照明装置と、この照明装置からの光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、この電気光学変調装置により変調された光を投写する投写光学系とを備えたプロジェクタにおいて、
前記電気光学変調装置は、2本以上の走査線が同時に走査される電気光学変調装置であり、
前記照明装置は、前記電気光学変調装置の画像形成領域における縦横方向のうち前記走査に沿った一方方向については画像形成領域の全体を、他方方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する2本以上の光束を、前記電気光学変調装置の走査に同期して前記電気光学変調装置の画像形成領域上で前記他方方向に沿って走査する機能を有する照明装置であることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1に記載のプロジェクタにおいて、
前記照明装置は、光源装置と、この光源装置からの光を、前記一方方向については画像形成領域の全体を、前記他方方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する2本以上の光束として、前記電気光学変調装置の画像形成領域に照射するための整形手段と、前記2本以上の光束を、前記電気光学変調装置の走査に同期して前記電気光学変調装置の画像形成領域上で前記他方方向に沿って走査するための走査手段とを有する照明装置であることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項2に記載のプロジェクタにおいて、
前記照明装置は、前記光源装置からの光の面内強度分布を均一化するためのインテグレータロッドと、このインテグレータロッドの光射出側の前記電気光学変調装置の画像形成領域と略共役の位置に配置され、照明光軸に平行な回転軸を有し、その回転によって、前記電気光学変調装置の画像形成領域上で2本の光束が前記電気光学変調装置の走査に同期して順次交互にスクロールされるように構成された光透過領域と光非透過領域とを有する回転ホイールとを有することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項2に記載のプロジェクタにおいて、
前記照明装置は、前記電気光学変調装置の直前の位置又は前記電気光学変調装置の画像形成領域と略共役の位置に配置された他の電気光学変調装置を有することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項2に記載のプロジェクタにおいて、
前記照明装置は、前記電気光学変調装置の画像形成領域と略共役の位置に配置され、照明光軸に垂直な回転軸を有し、その回転によって、前記電気光学変調装置の画像形成領域上で2本の光束が前記電気光学変調装置の走査に同期して順次交互にスクロールされるように構成された回転プリズムを有することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項2に記載のプロジェクタにおいて、
前記照明装置は、前記電気光学変調装置の画像形成領域と略共役の位置に配置され、その回転によって、前記電気光学変調装置の画像形成領域上で2本の光束が前記電気光学変調装置の走査に同期して順次交互にスクロールされるように構成された光透過領域と光非透過領域とを有する回転ドラムを有することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項2〜6のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記照明装置は、前記光源装置からの光を複数の色光に分離するための色分離光学系をさらに有し、
前記電気光学変調装置として、前記色分離光学系からの複数の色光をそれぞれの色光に対応する画像情報に応じて変調する複数の電気光学変調装置が設けられていることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1に記載のプロジェクタにおいて、
前記照明装置は、前記電気光学変調装置に対応して前記電気光学変調装置の直前に設けられ、前記一方方向については画像形成領域の全体を、前記他方方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する2本以上の発光帯が、前記電気光学変調装置の走査に同期して前記電気光学変調装置の画像形成領域上で前記他方方向に沿って移動する機能を有する固体光源であることを特徴とするプロジェクタ。 - 照明装置と、この照明装置からの光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、この電気光学変調装置により変調された光を投写する投写光学系とを備えたプロジェクタに用いるための照明装置であって、
前記電気光学変調装置の画像形成領域における縦横方向のうちいずれか一方方向については画像形成領域の全体を、他方方向についてはその画像形成領域の一部を照明するような断面形状を有する2本以上の光束を、前記電気光学変調装置の走査に同期して前記電気光学変調装置の画像形成領域上で前記他方方向に沿って走査する機能を有することを特徴とする照明装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004167184A JP2005345887A (ja) | 2004-06-04 | 2004-06-04 | プロジェクタ及び照明装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016021002A1 (ja) * | 2014-08-06 | 2016-02-11 | Necディスプレイソリューションズ株式会社 | 光源装置、プロジェクタおよび光源装置の制御方法 |
-
2004
- 2004-06-04 JP JP2004167184A patent/JP2005345887A/ja not_active Withdrawn
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WO2016021002A1 (ja) * | 2014-08-06 | 2016-02-11 | Necディスプレイソリューションズ株式会社 | 光源装置、プロジェクタおよび光源装置の制御方法 |
US9823559B2 (en) | 2014-08-06 | 2017-11-21 | Nec Display Solutions, Ltd. | Light source device, projector and control method of light source device |
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