JP2007206549A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】投射レンズから投射される映像の輝度及びコントラストの調整を効率よく行うことができ、高品質な映像を表示できるプロジェクタを提供する。
【解決手段】光源１からＤＭＤ１５への光路中に第１絞り４０を設け、ＤＭＤ１５から投射レンズ１７への光路中に第２絞り５０を設ける。投射される映像のコントラストを増す場合には、第２絞り５０による絞り量が第１絞り４０による絞り量以上となるように、絞り量を増加させる。また、輝度を増す場合には、第１絞り４０による絞り量が第２絞り５０による絞り量以下となるように、絞り量を減少させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、光源から光変調素子までの照明光学系及び光変調素子から投射レンズまでの結像光学系に絞りを備え、輝度及びコントラストを調整することができるプロジェクタに関する。

近年、大きな映像を表示することが可能な表示装置として、プロジェクタが普及している。プロジェクタは内部にハロゲンランプ、キセノンランプ又は水銀ランプ等の光源を有し、光源からの照明光をＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）又は液晶パネル等の光変調素子により光変調して映像光を形成し、映像光を投射レンズからスクリーンへ投射することで映像の表示を行うようにしてある。ユーザは、表示される映像の輝度及びコントラスト等の設定を変更することができ、輝度及びコントラストの調整は、例えば照明光又は映像光の光路中に絞りを設けて光量の調整を行うことで実現できる。

特許文献１においては、光源からＤＭＤまでの照明光学系内に照明光の有効光束径を調整する第１の可変絞り機構を設け、ＤＭＤから投射レンズまでの投影レンズ系内に画像表示光の有効光束径を調整する第２の可変絞り機構を設け、各光の有効光束径を調整して第１画像モード及び第２画像モードの切り替えを行う投射型画像表示装置が提案されている。この投射型画像表示装置は、周辺環境の明暗に応じた画像モードの切り替えを行い、投影画像の明るさを低下させる場合であっても、コントラストを高めることが可能である。

特許文献２においては、光源からＤＭＤまでの照明光学系内に照明光の有効光束径を調整する第１の可変絞り機構を設け、ＤＭＤから投射レンズまでの投影レンズ系内に画像表示光の有効光束径を調整する第２の可変絞り機構を設け、入力された映像信号の輝度レベルに応じて各光の有効光束径を調整する投射型画像表示装置が提案されている。この投射型画像表示装置は、映像のシーンに応じて鑑賞に適した画像表示を行うことができる。

特許文献３においては、光源からの放射光を反射型ライトバルブ上に集光する照明光学系に放射光の一部を遮光する照明光学系絞りを設け、反射型ライトバルブからの光を拡大投射する投射レンズに投射レンズ絞りを設け、映像入力信号に応じて照明光学系絞り及び投射レンズ絞りを連動させて遮光を行う投射型表示装置が提案されている。この投射型表示装置においては、コントラストを低下させる光線を照明光学系絞り及び投射レンズ絞りにより遮光することができ、明るさの低下を最小限に抑えながらコントラスト性能を向上させることができる。
特開２００３−１０７３９６号公報 特開２００５−３７４４号公報 特開２００５−３０１０６９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の投射型画像表示装置は、第１画像モードに切り替えた場合には２つの可変絞り機構を共に有効光束径が最大となるように調整し、第２画像モードに切り替えた場合には２つの可変絞り機構を共に有効光束径が最小となるように調整するようにしてあるため、２種類の画像モードにしか対応できない。各可変絞り機構を多段階に調整することも可能であるが、この場合に２つの可変絞り機構をそれぞれどのように制御して調整を行うかについては言及されていない。特許文献２に記載の投射型画像表示装置もまた、２つの可変絞り機構をそれぞれどのように制御して、映像信号の輝度に応じた調整を行うかについては言及されていない。特許文献３に記載の投射型表示装置もまた、映像入力信号に応じた最適な光出力を得ることができるように、それぞれの絞りを駆動する駆動量を決定するが、駆動量の決定方法については言及されていない。

光源から光変調素子までの照明光学系と、光変調素子から投射レンズまでの結像光学系とにそれぞれ絞りが設けられている場合、照明光学系の絞りによる絞り量の調整と、結像光学系の絞りによる絞り量の調整とでは、スクリーンに表示される映像の輝度及びコントラストに生じる変化に差がある。このため、例えば２つの絞りの絞り量が略同じとなるように絞りの制御を行った場合、光量の損失が多く、最適な輝度及びコントラストで映像を表示できない虞がある。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、光源から光変調素子への光路中に第１の絞りを配設し、光変調素子から投射レンズへの光路中に第２の絞りを配設し、投射する映像光のコントラストを増す場合には、第２の絞りによる絞り量が第１の絞りによる絞り量以上となるように、絞り量を増加させる構成とすることにより、効率よくコントラストを増すことができるプロジェクタを提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、投射する映像光の輝度を増す場合には、第１の絞りによる絞り量が第２の絞りによる絞り量以下となるように、絞り量を減少させる構成とすることにより、効率よく輝度を増すことができるプロジェクタを提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、第１の絞り及び第２の絞りをそれぞれ２段階で調整できる場合に、第１の絞り及び第２の絞りによる絞り量を最小とする第１の設定と、第１の絞りによる絞り量を最小とし、第２の絞りによる絞り量を最大とする第２の設定と、第１の絞り及び第２の絞りによる絞り量を最大とする第３の設定との３つの設定から輝度及びコントラストにかかる設定を選択する構成とすることにより、２段階で調整できる２つの絞りを効果的に利用できるプロジェクタを提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、第１の絞りを、開口が形成された遮光体を光源から光変調素子への光路中に出入させる構成とすることにより、簡単な構成で絞り量を段階的に増減できるプロジェクタを提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、第２の絞りを、開口が形成された遮光体を光変調素子から投射レンズへの光路中に出入させる構成とすることにより、簡単な構成で絞り量を段階的に増減できるプロジェクタを提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、開口が形成された遮光体を光路に交差する方向に回動可能に枢支し、遮光体を回動させて光路に出入させる構成とすることにより、遮光体の出入を簡単に且つ確実に行うことができるプロジェクタを提供することにある。

本発明に係るプロジェクタは、光源と、該光源からの照明光を光変調して映像光を形成する光変調素子と、該光変調素子が形成した映像光を投射する投射レンズとを備えるプロジェクタにおいて、前記光源から前記光変調素子への光路中に配設され、前記照明光の一部を遮光する第１の絞りと、前記光変調素子から前記投射レンズへの光路中に配設され、前記映像光の一部を遮光する第２の絞りと、前記投射レンズが投射する映像光の輝度及びコントラストに係る設定に応じて、前記第１の絞りによる前記照明光の絞り量又は前記第２の絞りによる前記映像光の絞り量を調整する絞り量調整手段とを備え、前記絞り量調整手段は、前記映像光のコントラストを増す場合、前記第２の絞りの絞り量を前記第１の絞りの絞り量以上として、絞り量を増加させるようにしてあることを特徴とする。

本発明においては、光源から光変調素子への光路中に第１の絞りを設け、光変調素子から投射レンズへの光路中に第２の絞りを設ける。投射される映像のコントラストを増す場合には、第２の絞りによる絞り量が第１の絞りによる絞り量以上となるように、絞り量を増加させる。絞りを用いて輝度及びコントラストを調整する場合、映像のコントラストを増加させると輝度が低下するが、第２の絞りの絞り量を増す調整では、コントラストの増加量に対する輝度の減少量が少ないため、第２の絞りを優先して用いることで、輝度の低下を抑えてコントラストを増加させることができる。

また、本発明に係るプロジェクタは、前記絞り量調整手段が、前記映像光の輝度を増す場合、前記第１の絞りの絞り量を前記第２の絞りの絞り量以下として、絞り量を減少させるようにしてあることを特徴とする。

本発明においては、投射される映像の輝度を増す場合には、第１の絞りによる絞り量が第２の絞りによる絞り量以下となるように、絞り量を減少させる。第１の絞りの絞り量を減少させる調整では、輝度の増加量に対するコントラストの減少量が少ないため、第１の絞りの絞り量を優先して減少させることで、コントラストの低下を抑えて輝度を増加させることができる。

また、本発明に係るプロジェクタは、前記第１の絞り及び第２の絞りが、絞り量をそれぞれ２段階で調整することができるようにしてあり、前記投射レンズが投射する映像光の輝度及びコントラストに係る設定を、前記第１の絞り及び第２の絞りの絞り量を共に最小とする第１の設定と、前記第１の絞りの絞り量を最小とし、前記第２の絞りの絞り量を最大とする第２の設定と、前記第１の絞り及び第２の絞りの絞り量を共に最大とする第３の設定とから選択可能にしてあることを特徴とする。

本発明においては、第１の絞り及び第２の絞りに、絞り量を２段階で調整できる絞りを用いる。この場合、第１の絞り及び第２の絞りによる絞り量を最小とする第１の設定と、第１の絞りによる絞り量を最小とし、第２の絞りによる絞り量を最大とする第２の設定と、第１の絞り及び第２の絞りによる絞り量を最大とする第３の設定との３つの設定から、輝度及びコントラストに係る設定を選択する構成とする。第１の設定では輝度が最大となり、第３の設定ではコントラストが最大となる。中間状態の第２の設定では、第２の絞りの絞り量を第１の絞りの絞り量より大きくしてあるため、輝度の低下を抑えてコントラストを増加させることができ、コントラストの低下を抑えて輝度を増加させることができる。

また、本発明に係るプロジェクタは、前記第１の絞りが、前記照明光が通過する開口が形成された一又は複数の遮光体と、該遮光体を前記照明光の光路に出入させる出入手段とを有することを特徴とする。

本発明においては、光源から光変調素子への光路中に設けられる第１の絞りは、光が通過する開口が形成された遮光体を光路中に出入させることによって絞り量を調整する構成とする。多段階に絞り量を調整する場合には、開口の大きさが異なる複数の遮光体を備えて光路に出入させることにより調整を行うことができる。よって、段階的な絞り量の調整を簡単に行うことができる。

また、本発明に係るプロジェクタは、前記第２の絞りが、前記映像光が通過する開口が形成された一又は複数の遮光体と、該遮光体を前記映像光の光路に出入させる出入手段とを有することを特徴とする。

本発明においては、光変調素子から投射レンズへの光路中に設けられる第２の絞りは、光が通過する開口が形成された遮光体を光路中に出入させることによって絞り量を調整する構成とする。多段階に絞り量を調整する場合には、開口の大きさが異なる複数の遮光体を備えて光路に出入させることにより調整を行うことができる。よって、段階的な絞り量の調整を簡単に行うことができる。

また、本発明に係るプロジェクタは、前記遮光体が、前記光路に交差する方向に回動可能に枢支され、前記出入手段は、前記遮光体を回動させて前記光路に出入させるようにしてあることを特徴とする。

本発明においては、開口が形成された遮光体を光路に交差する方向に回動可能に枢支し、遮光体を回動させて光路に出入させることにより絞り量の調整を行う。光路に対する遮光体の出入を簡単に且つ確実に行うことができ、段階的な絞り量の調整を簡単に且つ確実に行うことができる。

本発明による場合は、光源から光変調素子への光路中に第１の絞りを配設し、光変調素子から投射レンズへの光路中に第２の絞りを配設し、投射する映像光のコントラストを増す場合には、第２の絞りによる絞り量が第１の絞りによる絞り量以上となるように、絞り量を増加させる構成とすることにより、輝度の低下を抑えてコントラストを増加させることができるため、プロジェクタが投射して表示する映像の品質を高めることができる。

また、本発明による場合は、投射する映像光の輝度を増す場合には、第１の絞りによる絞り量が第２の絞りによる絞り量以下となるように、絞り量を減少させる構成とすることにより、コントラストの低下を抑えて輝度を増加させることができるため、プロジェクタが投射して表示する映像の品質を高めることができる。

また、本発明による場合は、第１の絞り及び第２の絞りをそれぞれ２段階で調整できる場合に、第１の絞り及び第２の絞りによる絞り量を最小とする第１の設定と、第１の絞りによる絞り量を最小とし、第２の絞りによる絞り量を最大とする第２の設定と、第１の絞り及び第２の絞りによる絞り量を最大とする第３の設定との３つの設定から輝度及びコントラストにかかる設定を選択する構成とすることにより、輝度の低下を抑えてコントラストを増加させることができ、また、コントラストの低下を抑えて輝度を増加させることができるため、２つの絞りを効果的に利用でき、プロジェクタが投射して表示する映像の品質を高めることができる。

また、本発明による場合は、第１の絞りを、開口が形成された遮光体を光源から光変調素子への光路中に出入させる構成とすることにより、絞り量の調整を簡単に行うことができるため、絞り量の調整機構を設けることによるプロジェクタのコストの増加を抑制できる。

また、本発明による場合は、第２の絞りを、開口が形成された遮光体を光変調素子から投射レンズへの光路中に出入させる構成とすることにより、絞り量の調整を簡単に行うことができるため、絞り量の調整機構を設けることによるプロジェクタのコストの増加を抑制できる。

また、本発明による場合は、開口が形成された遮光体を光路に交差する方向に回動可能に枢支し、遮光体を回動させて光路に出入させる構成とすることにより、光路に対する遮光体の出入を簡単に且つ確実に行うことができ、絞り量の調整を簡単に且つ確実に行うことができるため、絞り量の調整機構を設けることによるプロジェクタのコストの増加を抑制できる。

（実施の形態１）
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係るプロジェクタの構成を示すブロック図である。なお、図１においては光路を一点鎖線で図示してある。図において１はプロジェクタの光源であり、光源１にはハロゲンランプ、キセノンランプ又は水銀ランプ等の白色光を発するランプが用いられる。光源１の点灯又は消灯の切り替えは、プロジェクタの各部の制御を行う制御部２０により行われるようにしてある。また、光源１の背面には楕円面鏡であるリフレクタ２が配されており、光源１より発した白色光はリフレクタ２により反射され、カラーホイール３を通してロッドインテグレータ５に集光されるようにしてある。

カラーホイール３は、赤色、緑色及び青色の光をそれぞれ透過する略扇状のカラーフィルタを三等配した円盤であり、中心にはモータ４の回転軸が接続されている。モータ４は制御部２０により駆動され、モータ４によりカラーホイール３を回転させることで、光源１からの白色光を、一定の周期で例えば赤色、緑色そして青色の順番に透過させ、光の３原色に分離することができるようにしてある。

ロッドインテグレータ５は略四角筒形をなし、筒の内面を鏡面にしてある。リフレクタ２によりロッドインテグレータ５の一端に集光された光は、一端の開口からロッドインテグレータ５の内部に入射し、内部で多重反射されることで輝度分布が平均化され、他端の開口から出射するようにしてある。

ロッドインテグレータ５から出射した光は、リレー用のレンズ６及びレンズ７によりミラー８へ集光され、ミラー８によりレンズ９へ反射され、レンズ９によりＤＭＤ１５に集光されるようにしてある。また、レンズ７及びミラー８の間には制御部２０によって絞り量が制御される第１絞り４０が配設されており、レンズ７から出射した光の一部を遮光して有効光束径を調整することができるようにしてある。第１絞り４０については後述する。

ＤＭＤ１５は、ＣＭＯＳ半導体上に数十万〜数百万個の微小な可動鏡（マイクロミラー）を敷き詰めたものであり、可動鏡を略＋１０度又は略−１０度の２種類の傾斜状態の間をスイッチングさせ、照射された光を２方向へ反射することにより、光をデジタル変調して映像を形成することができるようにしてある。制御部２０は図示しない外部装置から与えられた映像信号に基づいてＤＭＤ１５を制御しており、ＤＭＤ１５は制御部２０の制御に応じて可動鏡のスイッチングを行い、レンズ９によりＤＭＤ１５へ集光された光を選択的に反射するようにしてある。

ＤＭＤ１５により選択的に反射された一方の光、即ちＤＭＤ１５により形成された映像は、投射レンズ１７へ入射し、拡大されて図示しないスクリーンへ投射されるようにしてある。また、ＤＭＤ１５及び投射レンズ１７の間には、制御部２０によって絞り量が制御される第２絞り５０が配設されており、ＤＭＤ１５により反射された光の一部を遮光して有効光束径を調整することができるようにしてある。

また、本発明に係るプロジェクタは、ユーザからの操作を受け付ける操作部２１を備えており、操作部２１に設けられたボタン又はスイッチ等を操作することにより、映像の表示及び音量の増減等の操作をユーザが行うことができるようにしてある。更に、操作部２１にはプロジェクタの動作条件を設定するための設定ボタンが設けられており、ユーザが設定ボタンを操作した場合には、スクリーンに設定のためのメニューが投射されて表示され、操作部２１に設けられたカーソルキー及び決定ボタン等を操作することでメニューの項目を選択し、設定の変更を行うことができるようにしてある。

図２は、本発明の実施の形態１に係るプロジェクタの第１絞り４０及び第２絞り５０の構成を示す正面図である。第１絞り４０及び第２絞り５０の構成は同じであり、図２には、第１絞り４０における符号を示し、括弧内に第２絞り５０における符号を示す。第１絞り４０（第２絞り５０）は、プロジェクタの筐体などに固定された固定遮光板４１（５１）と、固定遮光板４１（５１）に対向配置された可動遮光板４３（５３）とを備えている。

固定遮光板４１（５１）は、略矩形の板体であり、略中央に円形の開口４２（５２）が形成されている。可動遮光板４３（５３）は、略長方形の板状をなし、固定遮光板４１（５１）に対向配置される支持部４３ａ（５３ａ）と、支持部４３ａ（５３ａ）の長手方向の一端に連設された円板状の遮光部４３ｂ（５３ｂ）とを有しており、支持部４３ａ（５３ａ）の略中央で固定遮光板４１（５１）の一面に突設された支軸４５（５５）に枢支され、固定遮光板４１（５１）に平行に回動するようにしてある。可動遮光板４３（５３）の遮光部４３ｂ（５３ｂ）は、固定遮光板４１（５１）の開口４２（５２）より大きい円形をなしており、略中央に固定遮光板４１（５１）の開口４２（５２）より小さい開口４４（５４）が形成されている。

固定遮光板４１（５１）に対して回動可能に枢支された可動遮光板４３（５３）は、所定位置に回動させた場合に固定遮光板４１（５１）の開口４２（５２）を遮光部４３ｂ（５３ｂ）が覆うことができるようにしてあり、所定位置に回動させた場合に固定遮光板４１（５１）の開口４２（５２）を通過する光の一部を遮光することができ、光の絞り量を調整することができるようにしてある。また、可動遮光板４３（５３）の支持部４３ａ（５３ａ）の遮光部４３ｂ（５３ｂ）が設けられた側の反対側は、制御部２０により駆動されるアクチュエータ４６（５６）に連結されており、制御部２０がアクチュエータ４６（５６）を動作させることにより、可動遮光板４３（５３）を、遮光部４３ａ（５３ａ）が固定遮光板４１（５１）の開口４２（５２）を覆う位置（図２（ａ）参照）と、覆わない位置（図２（ｂ）参照）との間で回動させることができるようにしてある。これにより、第１絞り４０（５０）は、絞り量を２段階で調整することができるようにしてある。

図３は、第１絞り又は第２絞りの絞り量を変化させた場合の輝度及びコントラストの関係を示すグラフである。ただし、図３のグラフは、第１絞り及び第２絞りとして図２に示した２段階に絞り量を調整できる絞りを用いる場合ではなく、線形的又は多段階に絞り量を調整できる絞りを用いた場合の測定値を図示してある。また、輝度は第１絞り及び第２絞りによる絞り量が共に最小の場合を１００％としてある。

図中の一点鎖線Ａは、光源１からＤＭＤ１５の間に配された第１絞りの絞り量を最小に（即ち有効光束径が最大となるように）固定し、ＤＭＤ１５から投射レンズ１７の間に配された第２絞りの絞り量を調整した場合であり、第２絞りの絞り量を増すことにより輝度が減少し、コントラストが増加する。また、図中の二点鎖線Ｂは、第２絞りの絞り量を最小に固定し、第１絞りの絞り量を調整した場合である。

図３に示すように、絞りによる絞り量を増すことで輝度が減少するが、このときに、第１絞りのみを用いて絞り量を調整した場合（二点鎖線Ｂ）は、第２絞りのみを用いた場合（一点鎖線Ａ）と比較して、コントラストの増加量が少ない。これは、コントラストを増加させるために第１絞りによって光の有効光束径を調整しても、第１絞りを通過した光がＤＭＤ１５のマイクロミラー部で反射される際に、マイクロミラーのギャップで起こる回折の影響で、見かけ上の光の有効光束径が広がるためである。このため、映像のコントラストを増加させるためには、ＤＭＤ１５から投射レンズ１７の間に設けられた第２絞りを用いて絞り量を調整し、光の有効光束径を調整することが効果が高い。

図４は、本発明の実施の形態１に係るプロジェクタの輝度及びコントラストを調整するメニューの表示例である。実施の形態１に係るプロジェクタは、輝度を最大として映像を表示する高輝度モードと、コントラストを最大として映像を表示する高コントラストモードと、高輝度モード及び高コントラストモードの略中間の輝度及びコントラストで映像を表示する中間モードとの３つのモードを、ユーザが選択して切り替えることができるようにしてある。モードの切り替えは操作部２１に設けられた設定ボタンを操作して図４に示すメニューをスクリーンに表示し、３つのモードのいずれかを選択することで行うようにしてある。

メニューには、左側から高輝度モード、中間モード、高コントラストモードの順に選択可能な項目が並べられ、スライドバーを左右に移動させることで３つのモードのいずれか１つを選択できるようにしてある。ユーザは、コントラストを増す場合にはスライドバーを右方向へ移動させ、輝度を増す場合にはスライドバーを左方向へ移動させることで、輝度及びコントラストの調整を行うことができるようにしてある。

図５は、本発明の実施の形態１に係るプロジェクタの第１絞り４０及び第２絞り５０による絞り量と輝度及びコントラストとの関係を示す図表である。第１絞り４０及び第２絞り５０は、Ｆナンバー（絞り量）を２．４又は５．０の２段階に変更できる場合について図示してある。なお、Ｆナンバーは、値が大きいほど絞りによる絞り量が多く、小さいほど絞り量が少ないことを表す。即ち、第１絞り４０（第２絞り５０）の固定遮光板４１（５１）の開口４２（５２）によるＦナンバーが２．４であり、可動遮光板４３（５３）の開口４４（５４）によるＦナンバーが５．０であるため、第１絞り４０（第２絞り５０）のＦナンバーを２．４に調整する場合には、可動遮光板４３（５３）をアクチュエータ４６（５６）により回動させ、図２（ｂ）に示す状態とすればよく、また、第１絞り４０（第２絞り５０）のＦナンバーを５．０に調整する場合には、可動遮光板４３（５３）を図２（ａ）に示す状態とすればよい。

また、図６は、本発明の実施の形態１に係るプロジェクタの第１絞り４０及び第２絞り５０により調整される輝度及びコントラストの関係を示すグラフであり、図３に示すグラフに、図５に示す図表中の値に対応する点を重ねて図示したものである。また、図６中の（１）、（２）、（３）、（４）の点は、図５の（１）、（２）、（３）、（４）の値にそれぞれ対応するものである。

図５及び図６に示すように、（２）及び（３）の状態では輝度はほぼ同じであるがコントラストは（３）の状態の方が高い。よって、実施の形態１に係るプロジェクタは、（１）の状態を上述の高輝度モードに対応させ、（３）の状態を中間モードに対応させ、（４）の状態を高コントラストモードに対応させてある。即ち、高輝度モードでは第１絞り４０及び第２絞り５０のＦナンバーを共に２．４に調整するようにしてあり、中間モードでは第１絞り４０のＦナンバーを２．４に調整し、第２絞り５０のＦナンバーを５．０に調整するようにしてあり、高コントラストモードでは第１絞り４０及び第２絞り５０のＦナンバーを共に５．０に調整するようにしてある。

図７は、本発明の実施の形態１に係るプロジェクタの制御部２０が行う輝度及びコントラストの調整処理の手順を示すフローチャートである。ユーザにより操作部２１に設けられた設定ボタンが操作され、図４に示すメニューをスクリーンに投影して表示した後、制御部２０は、ユーザにより操作部２１が操作されて、投影する映像のコントラストを増す指示が与えられたか否かを調べる（ステップＳ１）。コントラストを増す指示が与えられていない場合（Ｓ１：ＮＯ）、更に輝度を増す指示が与えられたか否かを調べる（ステップＳ２）。輝度を増す指示が与えられていない場合（Ｓ２：ＮＯ）、ステップＳ１へ戻り、コントラストを増す指示又は輝度を増す指示が与えられるまで待機する。

コントラストを増す指示が与えられた場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、第１絞り４０及び第２絞り５０のＦナンバーが等しいか否かを調べ（ステップＳ３）、Ｆナンバーが等しい場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、第２絞り５０のＦナンバーを増加させて（ステップＳ４）、コントラストを増加させる。ステップＳ３にて、Ｆナンバーが異なる場合には（Ｓ３：ＮＯ）、第１絞り４０のＦナンバーを増加させて（ステップＳ５）、コントラストを増加させる。

ステップＳ２にて、輝度を増す指示が与えられた場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、第１絞り４０及び第２絞り５０のＦナンバーが等しいか否かを調べ（ステップＳ６）、Ｆナンバーが等しい場合には（Ｓ６：ＹＥＳ）、第１絞り４０のＦナンバーを減少させて（ステップＳ７）、輝度を増加させる。ステップＳ６にて、Ｆナンバーが異なる場合には（Ｓ６：ＮＯ）、第２絞り５０のＦナンバーを減少させて（ステップＳ８）、輝度を増加させる。ステップＳ４、Ｓ５、Ｓ７又はＳ８にて、第１絞り４０又は第２絞り５０の絞り量の調整を行った後、制御部２０は処理を終了する。以上の手順により、図５及び図６に示す（１）、（３）、（４）の状態を遷移して輝度及びコントラストの調整を行うことができる。

以上の構成のプロジェクタにおいては、図５及び図６に示す（１）、（３）及び（４）の３つの状態を用いて、輝度及びコントラストの設定を行う構成とすることにより、第１絞り４０及び第２絞り５０の２つの絞りを用いて効果的に輝度及びコントラストを調整することができる。また、開口４２（５２）が形成された固定遮光板４１（５１）と、開口４４（５４）が形成され、アクチュエータ４６（５６）により回動される可動遮光板４３（５３）とを用いて絞り量を調整する構成とすることにより、絞り量を２段階で簡単に且つ確実に調整することができ、更に多段階の調整を行う場合には、可動遮光板を複数設けて、それぞれの可動遮光板に大きさの異なる開口を形成することにより、簡単に絞り量を多段階で調整できる。

なお、本実施の形態においては、第１絞り４０及び第２絞り５０をそれぞれ２段階で絞り量の調整を行うことができる構成としたが、これに限るものではなく、３段階以上で調整を行うことができる構成としてもよい。また、第１絞り４０及び第２絞り５０を同じ構成としたが、これに限るものではなく、第１絞り４０及び第２絞り５０のＦナンバーを異なる値としてもよい。また、図１に示す光学系の構成は一例であり、これに限るものではない。また、光変調素子としてＤＭＤ１５を用いる構成としたが、これに限るものではなく、例えば液晶パネルを用いる構成であってもよい。また、第１絞り４０及び第２絞り５０は図２に示す構成に限るものではなく、絞り量を調整できる構成であれば他の構成であってもよい。また、グラフ及び図表に示す数値は一例であってこれに限るものではない。

（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２に係るプロジェクタの構成を示すブロック図である。実施の形態１に係るプロジェクタの第１絞り４０及び第２絞り５０は、絞り量を２段階でそれぞれ調整することができる構成としたが、実施の形態２にかかるプロジェクタは、これに代えて、絞り量を３段階でそれぞれ調整することができる第１絞り１４０及び第２絞り１５０を備える構成である。第１絞り１４０及び第２絞り１５０と、白色光を発する光源１と、カラーホイール３を回転させるモータ４と、光変調を行うＤＭＤ１５とは制御部１２０により制御されている。

第１絞り１４０及び第２絞り１５０は、図示は省略するが、例えば、図２に示す構造の絞りに、更に２つ目の可動遮光板を設け、固定遮光板及び２つの可動遮光板にそれぞれ異なる大きさの開口を形成することで、３段階の絞り量の調整を行うことができる。

図９は、本発明の実施の形態２に係るプロジェクタの輝度及びコントラストを調整するメニューの表示例である。実施の形態２にかかるプロジェクタは、輝度を最大として映像を表示する高輝度モードと、コントラストを最大として映像を表示する高コントラストモードと、高輝度モード及び高コントラストモードの間を３段階に設けられた３つの中間モードとの５つのモードを、ユーザが選択して切り替えることができるようにしてある。

メニューには、左端が高輝度モードに対応し、右端が高コントラストモードに対応し、左右方向に５段階に移動することができるスライドバーが設けられている。ユーザはスライドバーを左右に移動させることにより、高輝度モード、高コントラストモード又は３つの中間モードのいずれか１つを選択し、輝度及びコントラストの調整を行うことができるようにしてある。なお、スライドバーを右へ移動させた場合には、プロジェクタが投射して表示する映像のコントラストが高まるようにしてあり、これに伴って輝度が低下する。また、スライドバーを左へ移動させた場合には、映像の輝度が高まるようにしてあり、これに伴ってコントラストが低下する。

図１０は、本発明の実施の形態２に係るプロジェクタの第１絞り１４０及び第２絞り１５０による絞り量と輝度及びコントラストとの関係を示す図表である。第１絞り１４０及び第２絞り１５０は、Ｆナンバーを２．４、３．７又は５．０の３段階に調整することができる。また、図１１は、本発明の実施の形態２に係るプロジェクタの第１絞り１４０及び第２絞り１５０により調整される輝度及びコントラストの関係を示すグラフであり、図３に示すグラフに、図１０に示す図表中の値に対応する点を重ねて図示したものである。また、図１１中の（１）〜（９）の点は、図１０の（１）〜（９）の値にそれぞれ対応するものである。

図１０及び図１１に示すように、（２）及び（４）の状態は、輝度はほぼ同じであるが、コントラストは（４）の状態の方が高い。同様に、（３）、（６）、（７）及び（８）の状態では、輝度はほぼ同じであるが、コントラストは（８）が最も高い。よって、実施の形態２にかかるプロジェクタは、（１）の状態を高輝度モードに対応させ、（９）の状態を高コントラストモードに対応させ、（４）、（５）及び（８）の状態を高輝度モード及び高コントラストモードの間に３段階で設けられた３つの中間モードにそれぞれ対応させてある。

即ち、高輝度モード（１）では第１絞り１４０及び第２絞り１５０のＦナンバーを共に２．４に調整し、高輝度モード（１）からコントラストを１段階増す場合には、第２絞り１５０をＦナンバーを３．７に変更し（４）、この状態（４）からコントラストを１段階増す場合には、第１絞り１４０のＦナンバーを３．７に変更する（５）。更にこの状態（５）からコントラストを１段階増す場合には、第２絞り１５０のＦナンバーを５．０に変更し（８）、この状態（８）からコントラストを１段階増す場合には、第１絞り１４０のＦナンバーを５．０に変更して、第１絞り１４０及び第２絞り１５０のＦナンバーを共に５．０とし、コントラストを最大にする（９）。また、高コントラストモード（９）から高輝度モード（１）へ輝度を増す場合には、これとは逆の手順で絞り量の調整を行う。

以上の構成の実施の形態２に係るプロジェクタは、図１０及び図１１に示す（１）、（４）、（５）、（８）及び（９）の５つの状態を用いて、投射される映像の輝度及びコントラストの設定を行う構成とすることにより、第１絞り１４０及び第２絞り１５０の２つの絞りを用いて効果的に輝度及びコントラストを調整することができる。

なお、実施の形態２においては、図１０及び図１１に示す（１）、（４）、（５）、（８）及び（９）の５つの状態を用いる構成としたが、これに限るものではなく、（１）、（５）及び（９）の３つの状態のみを用いる構成としてもよく、（１）、（４）、（８）及び（９）の４つの状態のみを用いる構成としてもよく、また、他の組み合わせであってもよい。

なお、実施の形態２に係るプロジェクタのその他の構成は、実施の形態１に係るプロジェクタの構成と同様であるため、対応する箇所には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。また、実施の形態２に係るプロジェクタの制御部１２０が行う輝度及びコントラストの調整処理の手順は、実施の形態１の図７に示すフローチャートと同じであるため説明を省略する。

本発明の実施の形態１に係るプロジェクタの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係るプロジェクタの第１絞り及び第２絞りの構成を示す正面図である。 第１絞り又は第２絞りの絞り量を変化させた場合の輝度及びコントラストの関係を示すグラフである。 本発明の実施の形態１に係るプロジェクタの輝度及びコントラストを調整するメニューの表示例である。 本発明の実施の形態１に係るプロジェクタの第１絞り及び第２絞りによる絞り量と輝度及びコントラストとの関係を示す図表である。 本発明の実施の形態１に係るプロジェクタの第１絞り及び第２絞りにより調整される輝度及びコントラストの関係を示すグラフである。 本発明の実施の形態１に係るプロジェクタの制御部が行う輝度及びコントラストの調整処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係るプロジェクタの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２に係るプロジェクタの輝度及びコントラストを調整するメニューの表示例である。 本発明の実施の形態２に係るプロジェクタの第１絞り及び第２絞りによる絞り量と輝度及びコントラストとの関係を示す図表である。 本発明の実施の形態２に係るプロジェクタの第１絞り及び第２絞りにより調整される輝度及びコントラストの関係を示すグラフである。

符号の説明

１ 光源
２ リフレクタ
３ カラーホイール
４ モータ
５ ロッドインテグレータ
６、７ レンズ
８ ミラー
９ レンズ
１５ ＤＭＤ（光変調素子）
１７ 投射レンズ
２０ 制御部（絞り量調整手段）
２１ 操作部
４０ 第１絞り
４１ 固定遮光板
４３ 可動遮光板（遮光体）
４６ アクチュエータ（出入手段）
５０ 第２絞り
５１ 固定遮光板
５３ 可動遮光板
５６ アクチュエータ
１２０ 制御部（絞り量調整手段）
１４０ 第１絞り
１５０ 第２絞り

Claims (6)

1. 光源と、該光源からの照明光を光変調して映像光を形成する光変調素子と、該光変調素子が形成した映像光を投射する投射レンズとを備えるプロジェクタにおいて、
   前記光源から前記光変調素子への光路中に配設され、前記照明光の一部を遮光する第１の絞りと、
   前記光変調素子から前記投射レンズへの光路中に配設され、前記映像光の一部を遮光する第２の絞りと、
   前記投射レンズが投射する映像光の輝度及びコントラストに係る設定に応じて、前記第１の絞りによる前記照明光の絞り量又は前記第２の絞りによる前記映像光の絞り量を調整する絞り量調整手段と
   を備え、
   前記絞り量調整手段は、
   前記映像光のコントラストを増す場合、前記第２の絞りの絞り量を前記第１の絞りの絞り量以上として、絞り量を増加させるようにしてあること
   を特徴とするプロジェクタ。
2. 前記絞り量調整手段は、前記映像光の輝度を増す場合、前記第１の絞りの絞り量を前記第２の絞りの絞り量以下として、絞り量を減少させるようにしてある請求項１に記載のプロジェクタ。
3. 前記第１の絞り及び第２の絞りは、絞り量をそれぞれ２段階で調整することができるようにしてあり、
   前記投射レンズが投射する映像光の輝度及びコントラストに係る設定を、
   前記第１の絞り及び第２の絞りの絞り量を共に最小とする第１の設定と、
   前記第１の絞りの絞り量を最小とし、前記第２の絞りの絞り量を最大とする第２の設定と、
   前記第１の絞り及び第２の絞りの絞り量を共に最大とする第３の設定とから選択可能にしてある請求項１又は請求項２に記載のプロジェクタ。
4. 前記第１の絞りは、
   前記照明光が通過する開口が形成された一又は複数の遮光体と、
   該遮光体を前記照明光の光路に出入させる出入手段と
   を有する請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載のプロジェクタ。
5. 前記第２の絞りは、
   前記映像光が通過する開口が形成された一又は複数の遮光体と、
   該遮光体を前記映像光の光路に出入させる出入手段と
   を有する請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載のプロジェクタ。
6. 前記遮光体は、前記光路に交差する方向に回動可能に枢支され、
   前記出入手段は、前記遮光体を回動させて前記光路に出入させるようにしてある請求項４又は請求項５に記載のプロジェクタ。

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