JP3815472B2

JP3815472B2 - プロジェクタ及びプロジェクタにおける表示影抑制方法

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Description

本発明は、プロジェクタ及びプロジェクタにおける表示影抑制方法に関する。

図２３は、従来のプロジェクタの光学系を示す図である。図２３に示されるように、このプロジェクタ９０は、白色光を射出する光源５と、この光源５からの射出光を三原色の色光に分離する色分離光学系７と、この色分離光学系７によって分離された各色光を変調して画像を形成する液晶パネルなどからなる変調装置９Ｒ，９Ｇ，９Ｂと、これら変調装置９Ｒ，９Ｇ，９Ｂによる画像を合成する色合成光学系１１と、この色合成光学系１１によって合成された画像をスクリーンＳＣ上などの投写面に投写画像として投写表示する投写光学系２とを備えている。

このようなプロジェクタ９０において、光源からの照明光が変調装置９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの画像形成領域を正確に照明できないと、投写面上に投写された画像（投写画像）の明るさが低下したり、投写画像の縁にいわゆる影（表示影）が発生したりする。図２４は、従来の変調装置における画像形成領域と照明領域を示す正面図である。図２４において、符号Ａは画像形成領域を、またＢは照明領域をそれぞれ示す。

図２４からも明らかなように、光の利用効率を高めて明るい画像を得るためには、照明領域Ｂをできるだけ画像形成領域Ａに合致させて、画像形成領域の周囲に形成されるマージン（画像形成領域の端縁から照明領域の端縁までの寸法）を極力小さい寸法に設定することが好ましい。しかしながら、このマージンが小さすぎると、画像形成領域から照明領域が外れ易くなり、投写画像の端縁において表示影が発生することがある。このため、図２４に示されるように、変調装置１０１におけるマージンＭは、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍに設定されている。

特開平１０−１１５７９９号公報（図１５）

しかしながら、前記したプロジェクタにおいては、変調装置等の各光学要素の位置決め精度や各光学要素の光学特性（各種ミラーの平面度、レンズ位置）等の誤差に起因して、変調装置面における照明領域が変調装置の画像形成領域より小さくなってしまったり、変調装置面における照明領域が変調装置の画像形成領域からずれてしまったりする。このため、画像形成領域端縁部において色光の照度が低下して、投写画像における表示影が発生するという問題があった。

そして、このことは、プロジェクタの小型化及びそれに伴うの変調装置の小型化に伴って、顕著になってきた。

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、画像形成領域端縁部において色光の照度が低下しても、投写画像における表示影の発生を抑制することができるプロジェクタ及びプロジェクタにおける表示影抑制方法を提供することを目的とする。

前記した目的を達成するためになされた本発明のプロジェクタは、光源と、前記光源からの光を複数の色光に分離する色分離光学系と、前記色分離光学系により分離された複数の色光をそれぞれ変調して画像形成を行うための複数の変調装置と、前記複数の変調装置により形成されたそれぞれの画像を合成して投写面に投写画像として投写表示するプロジェクタにおいて、前記複数の変調装置のそれぞれの光入射側に、前記変調装置の画像形成領域端縁部に発生する表示影に対応した領域における色光を減らす減光手段を備えたことを特徴とする。

本発明のプロジェクタは、変調装置の画像形成領域端縁部に発生する表示影に対応した領域における色光が減光手段によって減らされるため、各色光の照度を略同一の照度として照度バランスを確保することができ、投写画像における表示影の発生を防止することができる。

本発明のプロジェクタにおいて、前記減光手段は、前記変調装置の画像形成領域における少なくとも上下左右４端縁のいずれかの端縁に位置する減光フィルタもしくはシャッタを有するものであることが好ましい。

このように構成することにより、前記減光フィルタもしくはシャッタによって画像形成領域の上下左右端縁を照明する色光が必要に応じて減らされるため、変調装置の画像形成領域端縁部の色光を機械的に減らすことができる。

また、このとき、この減光フィルタもしくはシャッタを前記変調装置の画像形成領域の面内方向に移動自在に調整する調整機構を設けることにより、
また、このとき、この減光フィルタもしくはシャッタを前記変調装置の画像形成領域の面内方向に移動自在に調整する調整機構を設けることにより、変調装置の画像形成領域端縁部における照度の調整を容易に行うことが可能となる。

さらにまた、本発明のプロジェクタにおいては、光源と、前記光源からの光を複数の色光に分離する色分離光学系と、前記色分離光学系により分離された複数の色光をそれぞれ変調して画像形成を行うための複数の変調装置と、前記複数の変調装置により形成されたそれぞれの画像を合成して投写面に投写画像として投写表示するプロジェクタにおいて、前記変調装置の画像形成領域端縁部に発生する表示影に対応した領域における色光を減らす減光手段を備え、前記減光手段は、前記変調装置の画素を駆動するドライバ及びこのドライバを制御するコントローラによって構成さ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、変調装置の画像形成領域端縁部の画素の輝度がドライバ及びコントローラによって調整される。これにより、変調装置の画像形成領域端縁部の色光を減らすこと及び照度の調整を電気的に容易に行うことができる。

本発明に係るプロジェクタにおける表示影抑制方法は、光源からの光を複数の色光に分離して変調装置上に画像を形成し、これら画像を合成して投写面上に投写表示するプロジェクタにおける表示影抑制方法であって、前記変調装置の画像形成領域端縁部に発生する表示影に対応した領域における色光を減らすことを特徴とする。

このため、本発明に係るプロジェクタにおける表示影の抑制方法によれば、変調装置の画像形成領域端縁部に発生する表示影に対応した領域における色光を減らすことにより、各色光の照度を略同一の照度として照度バランスを確保することができ、投写画像における表示影の発生を効果的に防止することができる。

本発明に係るプロジェクタにおける表示影の抑制方法において、前記照度の調整は、前記変調装置の画像形成領域における少なくとも上下左右４端縁のいずれかの端縁に位置する減光フィルタもしくはシャッタを移動させることによって色光を減らすことによって行うのが好ましい。

このような方法とすることにより、減光フィルタもしくはシャッタによって画像形成領域の上下左右端縁を照明する色光を必要に応じて減らすことにより照度調整が行われる。これにより、変調装置の画像形成領域端縁における照度の調整を機械的に行うことが可能となる。

本発明に係るプロジェクタにおける表示影の抑制方法において、前記照度の調整は、前記変調装置の画像形成領域端縁部における画素の輝度を減ずる信号を与えることによって行うのが好ましい。

このような方法とすることにより、電気的な手段を用いて照度の調整が行われる。このため、変調装置の画像形成領域における照度の調整を電気的に容易に行うことができる。

以下、本発明が適用されたプロジェクタ及びプロジェクタにおける表示影抑制方法につき、図に示す実施の形態に基づいて説明する。なお、以下の説明では、光学系を構成する一連の光学要素によって形成される仮想的な軸（光軸ＯＣ）をＺ軸とする。＋Ｚ軸方向を光の進行方向とする。また、Ｚ軸に直交し、かつ、互いに直交する２軸をＸ軸、Ｙ軸とする。さらに、上、下、左、右とは、それぞれ、＋Ｙ軸方向、−Ｙ軸方向、−Ｘ軸方向、＋Ｘ軸方向をいうものとする。

［実施形態１］
先ず、プロジェクタにつき、図１〜図５を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態１に係るプロジェクタの外観を示す斜視図である。図２は、同じく本発明の実施形態１に係るプロジェクタにおける光学系の概略構成を説明するために示す平面図である。図３は、本発明の実施形態１に係るプロジェクタの要部を示す側面図である。図４は、本発明の実施形態１に係るプロジェクタの変調装置を光源側から見た状態を示す正面図である。図５は、本発明の実施形態１に係るプロジェクタにおける変調装置の駆動動作を説明するために示す回路図であり、（ａ）は変調装置９Ｒ，９Ｂの駆動動作を説明するために示す回路図であり、（ｂ）は変調装置９Ｇの駆動動作を説明するために示す回路図である。

図１において、符号１で示すプロジェクタは、装置前方に突出する投写レンズ２を有する光学系４（図２に図示）を備えている。この光学系４は、投写レンズ２を除き、外装ケース３に内蔵されている。外装ケース３は、アッパーケース３Ａ及びロアーケース３Ｂとフロントケース３Ｃとからなる角形状の箱体によって形成されている。

光学系４は、図２に示されるように、投写レンズ２に加え、光源装置５とインテグレータ光学系６と色分離光学系７と導光系８と変調装置９Ｒ，９Ｇ，９Ｂと減光手段１０と色合成光学系１１とを備えている。

光源装置５は、光源ランプ５Ａ及びリフレクタ５Ｂとを有している。光源ランプ５Ａには例えば高圧水銀ランプが用いられている。リフレクタ５Ｂには放物面鏡が用いられている。これにより、光源ランプ５Ａから射出された放射光がリフレクタ５Ｂによって一方向に反射され、光軸ＯＣに略平行な光となってインテグレータ光学系６に入射される。

光源ランプ５Ａとしては、メタルハライドランプやハロゲンランプ等の他の光源ランプを用いてもよい。

また、リフレクタ５Ｂとしては、楕円面鏡や球面鏡を用いるようにしてもよい。この場合、光源ランプ５Ａから射出される光がインテグレータ光学系６に効率よく入射するように、光源５とインテグレータ光学系６との間にレンズ等を配置することが好ましい。

インテグレータ光学系６は、第１レンズアレイ６Ａと第２レンズアレイ６Ｂと反射ミラー６Ｃと重畳レンズ６Ｄとを有している。

第１レンズアレイ６Ａは、ＸＹ平面上で矩形状の外形を有する複数の小レンズ６ａをマトリックス状に配列して形成されている。そして、光源装置５からの光を複数の部分光束に分割するとともに各部分光束を集光させる機能を有している。

第２レンズアレイ６Ｂは、第１レンズアレイ６Ａの小レンズ６ａに対応するように配列された複数の小レンズ６ｂを備えている。第２レンズアレイ６Ｂは、第１のレンズアレイ６Ａから射出された各部分光束の中心軸をシステム光軸に平行に揃える機能を有している。

なお、第１レンズアレイ６Ａの小レンズ６ａのＸＹ平面上における形状は、照明領域（変調装置９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの画像形成領域）の平面形状と相似形をなしている。実施形態１では、スクリーンＳＣのＸＹ平面上でＸ方向に長い横長（矩形状）の画像を投写することを想定しているため、変調装置９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの画像形成領域も横長であり、よって、小レンズ６ａのＸＹ平面上における形状も横長である。なお、本実施形態では、第１レンズアレイ６Ａと第２レンズアレイ６Ｂが同じ形状となっているが、小レンズ６ｂの形状は、小レンズ６ａと異なっていても良く、また、照明領域と相似形でなくても良い。重畳レンズ６Ｄは、第２レンズアレイ６Ｂから射出された光、すなわち第１レンズアレイ６Ａによって分割された各部分光束を、所定の被照明領域（変調装置９Ｒ，９Ｇ，９Ｂ）に重畳させる機能を有している。本実施形態のプロジェクタでは、このようなインテグレータ光学系６を採用することによって、変調装置９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの画像形成領域を面内の照度分布がほぼ均一な光によって照明することができる。

反射ミラー６Ｃは、レンズアレイ６Ａ，６Ｂ間に配置されている。そして、レンズアレイ６Ａからの射出光を反射してレンズアレイ６Ｂに向かって（装置前方）に進行させるように構成されている。光源装置５とレンズアレイ６Ａ，６Ｂとが直線配置される場合、つまり、図２のＸ軸方向に沿って配置される場合には、この反射ミラー６Ｃは不要である。

色分離光学系７は、青緑反射ダイクロイックミラー７Ａと緑反射ダイクロイックミラー７Ｂと反射ミラー７Ｃとを有している。これにより、インテグレータ光学系６からの光Ｗが赤緑青の各色光Ｒ，Ｇ，Ｂに分離される。

青緑ダイクロイックミラー７Ａは、青色光Ｂと緑色光Ｇとを直角に反射して緑反射ダイクロイックミラー７Ｂに向かって進行させ、また赤色光Ｒを通過させて反射ミラー７Ｃに向かって進行させるように構成されている。

緑反射ダイクロイックミラー７Ｂは、緑色光Ｇを直角に反射して射出部７ｇから色合成光学系１１に向かって射出させ、また青色光Ｂを通過させて射出部７ｂから導光系８に向かって射出させるように構成されている。

反射ミラー７Ｃは、赤色光Ｒを直角に反射して射出部７ｒから色合成光学系１１に向かって射出するように構成されている。

色分離光学系７における緑色光Ｇの射出部７ｇ及び赤色光Ｒの射出部７ｒの射出側（変調装置側）には、それぞれフィールドレンズ１２，１３が配置されている。これにより、各射出部７ｇ，７ｒから射出した各色光Ｇ，Ｒが各集光レンズ１２，１３に入射して平行化される。

導光系８は、入射側レンズ８Ａと入射側反射ミラー８Ｂと中間レンズ８Ｃと射出側反射ミラー８Ｄとフィールドレンズ８Ｅとを有している。そして、色分離光学系７における射出部７ｂから射出した青色光Ｂを各光学要素８Ａ〜８Ｅにおいて通過させ又は反射して、導光系８における青色光Ｂの射出部８ａから色合成光学系１１に向かって射出するように構成されている。これにより、光路の長さが最大である青色光Ｂの光量損失が抑制される。なお、青色光に代えて赤色光や緑色光が導光系に導かれる構成の場合もある。

変調装置９Ｒ，９Ｇ，９Ｂは、例えば透過型の三つの液晶装置からなり、ＲＧＢの各色光に対応させて色合成手段１１の入射側に配置されている。そして、色分離光学系７（青色光の場合は導光系８）から射出した各色光を変調し、各色光に対応した画像情報を付加するように構成されている。すなわち、変調装置９Ｒ，９Ｇ，９Ｂは、図５に示すようなドライバ１４によって画像情報に応じたスイッチング制御が行われる。これにより、各変調装置９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを通過する各色光が変調される。なお、変調装置９Ｒ，９Ｇ，９Ｂが透過型の液晶装置によって構成される場合、その前後に一対の偏光板を設ける必要があるが、ここでは図示を省略している。偏光板は、透過型の液晶装置と一体的に設けても良いが、離して設けても良い。

ドライバ１４は、図５に示されるように、ソースドライバ１４Ａ及びゲートドライバ１４Ｂからなっており、変調装置９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの各画素を駆動する機能を有している。これらのソースドライバ１４Ａ及びゲートドライバ１４Ｂはコントローラ１５によって制御される。そして、ドライバ１４においては、ゲートドライバ１４Ｂによって表示位置の画素が決定され、この決定した画素にソースドライバ１４Ａによって画像データが書き込まれ、その結果、画像信号源１６からの画像信号が各画素に供給されるようになっている。

減光手段１０は、スクリーンＳＣ上の投写画像に形成された表示影に対応した領域を照明する色光を減らすように構成されている。図３は、減光手段１０を各変調装置９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの右側から見た状態を示す側面図、図４は、減光手段１０を光入射側から見た状態を示す正面図である。これらの図に示されるように、減光手段１０は、各変調装置９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの画像形成領域Ａにおける左右及び上下端縁付近の光源側に位置する減光フィルタ１０Ａ〜１０Ｄによって構成されている。また、減光フィルタ１０Ａ〜１０Ｄは、画像形成領域Ａの面内方向（左右及び上下方向）に調整機構１７によって移動自在に調整されるように構成されている。これにより、画像形成領域Ａの各端縁における照度の調整を機械的に行うことができる。

なお、実施形態１においては、減光手段１０として、色光を減らす減光フィルタ１０Ａ〜１０Ｄを用いているが、減光フィルタ１０Ａ〜１０Ｄの代わりに色光を遮断するシャッタを用いてもよい。また、減光フィルタ１０Ａ〜１０Ｄのうち、一部のみをこのようなシャッタに置き換えてもよい。

調整機構１７は、第１調整機構１７Ａ及び第２調整機構１７Ｂを有している。
そして、減光フィルタ１０Ａ，１０Ｂを第１調整機構１７Ａによって左右方向に、また減光フィルタ１０Ｃ，１０Ｄを第２調整機構１７Ｂによって上下方向にそれぞれ移動調整するように構成されている。

第１調整機構１７Ａは、減光フィルタ１０Ａ，１０Ｂを左右方向に案内する四角枠状の第１ガイド１７ａ１及びこの第１ガイド１７ａ１に沿って減光フィルタ１０Ａ，１０Ｂに移動調整力を付与するねじ１７ａ２からなり、各変調装置９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの光源側に配置されている。

第２調整機構１７Ｂは、減光フィルタ１０Ｃ，１０Ｄを上下方向に案内する四角枠状の第２ガイド１７ｂ１及びこの第２ガイド１７ｂ１に沿って減光フィルタ１０Ｃ，１０Ｄに移動調整力を付与するねじ１７ｂ２からなり、第１調整機構１７Ａと変調装置９Ｒ，９Ｇ，９Ｂとの間に配置されている。第２ガイド１７ｂ１及び第１ガイド１７ａ１の開口サイズ（縦横寸法）は、画像形成領域Ａの平面縦横寸法より大きい寸法に設定されている。

なお、実施形態１においては、第２調整機構１７Ｂが第１調整機構１７Ａの変調装置側（投写レンズ側）に配置されているが、第１調整機構１７Ａの光源側に第２調整機構１７Ｂを配置してもよい。

また、減光フィルタ１０Ａ〜１０Ｄの移動力調整部材としてねじ１７ａ２，１７ｂ２を用いているが、マイクロメータを用いてもよい。この場合、減光フィルタ１０Ａ〜１０Ｄの移動調整がより正確なピッチで行われる。

色合成光学系１１は、４つのプリズムの界面に沿って、２種類の色光選択膜が略Ｘ字状に配置されたクロスダイクロイックプリズムからなり、各変調装置９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの射出側に配置されている。そして、各変調装置９Ｒ，９Ｇ，９Ｂによって変調された各色光を入射させて合成し得るように構成されている。

投写レンズ２は、色合成光学系１１の射出側に配置されている。そして、色合成光学系１１によって合成された画像をスクリーンＳＣ上に投写画像として表示するように構成されている。

以上の構成により、実施形態１に係るプロジェクタは、光源装置５からの射出光をインテグレータ光学系６及び色分離光学系７によって赤青緑の各色光として取り出し、これら各色光を変調装置９Ｒ，９Ｇ，９Ｂに導いてカラー画像信号に応じて変調した後、各色光を色合成光学系１１によって合成し、投写レンズ２によって投写画像としてスクリーンＳＣ上に拡大表示する。

次に、実施形態１におけるプロジェクタの表示影抑制方法につき、図６〜図１４を用いて説明する。図６は、本発明の実施形態１に係るプロジェクタの照度調整方法を実施する場合に測定された各色光の照度とスクリーン中心部からの距離との関係を示す図である。図７乃至図１４は、本発明の実施形態１に係るプロジェクタの照度調整方法（１）〜（６）を説明するために示す正面図である。

本照度調整方法は、次の（１）〜（６）に示されるように、変調装置９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの画像形成領域Ａ端縁上であって、スクリーンＳＣ上の投写画像に形成される表示影に対応した領域を照明する色光を減光フィルタ１０Ａ〜１０Ｄで減らすことにより実施される。
（１）スクリーンＳＣ上における投写画像の左端縁が黄色付いて視認される場合
この場合、図７（ａ）に示されるように、変調装置９Ｂの照明領域ＢＢがその画像形成領域ＡＢに対して右側にずれ、画像形成領域ＡＢの左端縁における青色光Ｂの照度が変調装置９Ｇの画像形成領域ＡＧ右端縁における緑色光Ｇの照度や変調装置９Ｒの画像形成領域ＡＲの左端縁における赤色光Ｒの照度より低下している。

このことは、スクリーンＳＣ（６０インチ）上に黄色（Ｙｅ）影をもつ画像が投写された状態において、画像形成領域ＡＲ〜ＡＢの各色光の照度（照度変化率）を測定すると、図６（縦軸を照度変化率とし、横軸をスクリーン中心から左側への距離とする）に示すような測定結果が得られることから理解される。

このような照明領域ＢＢのずれを修正するには、図７（ｂ）に示されるように、画像形成領域ＡＧの右端縁における緑色光Ｇの照度と画像形成領域ＡＢの左端縁における青色光Ｂの照度との比が一定値となるまで、変調装置９Ｇの光入射側に配置された減光フィルタ１０Ｂを左方向に移動させるとともに、画像形成領域ＡＲの左端縁における赤色光Ｒの照度と画像形成領域ＡＢの左端縁における青色光Ｂの照度との比が一定値となるまで、変調装置９Ｒの光入射側に配置された減光フィルタ１０Ａを右方向に移動させて位置調整する。

つまり、減光フィルタ１０Ｂが画像形成領域ＡＧにおける右端縁に配置され、減光フィルタ１０Ａが画像形成領域ＡＲにおける左端縁に配置されることで、赤色光Ｒ及び緑色光Ｇを減らして画像形成領域ＡＧ，ＡＲの照度を調整することができる。
（２）スクリーンＳＣ上における投写画像の左端縁が青色付いて視認される場合
この場合、図８（ａ）に示されるように、変調装置９Ｇの照明領域ＢＧがその画像形成領域ＡＧに対して左側にずれ、画像形成領域ＡＧ上の右端縁における緑色光Ｇの照度が変調装置９Ｂの画像形成領域ＡＢの左端縁における青色光Ｂの照度より低下している。また、変調装置９Ｒの照明領域ＢＲがその画像形成領域ＡＢに対して右側にずれ、画像形成領域ＡＲ上の左端縁における赤色光Ｒの照度が変調装置９Ｂの画像形成領域ＡＢの左縁縁における青色光Ｂの照度より低下している。

このような照明領域ＢＧ，ＢＲのずれを修正するには、図８（ｂ）に示されるように、画像形成領域ＡＧ，ＡＲのそれぞれ右端縁、左端縁における緑色光Ｇ，赤色光Ｒの照度と画像形成領域ＡＢの左端縁における青色光Ｂの照度との比が一定値となるまで変調装置９Ｂの光入射側に配置された減光フィルタ１０Ａを右方向に移動させて位置調整する。

つまり、減光フィルタ１０Ａが画像形成領域ＡＢにおける左端縁に配置されることにより、青色光Ｂを減らして画像形成領域ＡＢの照度を調整することができる。
（３）スクリーンＳＣ上における投写画像の下端縁が黄色付いて視認される場合
この場合、図９（ａ）に示されるように、変調装置９Ｂの照明領域ＢＢがその画像形成領域ＡＢに対して下側にずれ、画像形成領域ＡＢ上の上端縁における青色光Ｂの照度が変調装置９Ｇ，９Ｒの画像形成領域ＡＧ，ＡＲの上端縁における緑色光Ｇ，赤色光Ｒの照度より低下している。

このような照明領域ＢＢのずれを修正するには、図９（ｂ）に示されるように、画像形成領域ＡＧ，ＡＲの上端縁における緑色光Ｇ，赤色光Ｒの照度と画像形成領域ＡＢの上端縁における青色光Ｂの照度の比が一定値となるまで変調装置９Ｇ，９Ｒの光入射側に配置された減光フィルタ１０Ｃを下方向に移動させて位置調整する。

つまり、減光フィルタ１０Ｃが画像形成領域ＡＧ，ＡＲにおける上端縁に配置されることにより、赤色光Ｒ及び緑色光Ｇを減らして画像形成領域ＡＧ，ＡＲの照度を調整することができる。
（４）スクリーンＳＣ上における投写画像の下端縁が青色付いて視認される場合
この場合、図１０（ａ）に示されるように、変調装置９Ｇ，９Ｒの照明領域ＢＧ，ＢＲがその画像形成領域ＡＧ，ＡＲに対して下側にずれ、画像形成領域ＡＧ，ＡＲの上端縁における緑色光Ｇ，赤色光Ｒの照度が変調装置９Ｂの画像形成領域ＡＢの上端縁における青色光Ｂの照度より低下している。

このような照明領域ＢＧ，ＢＲのずれを修正するためには、図１０（ｂ）に示されるように、画像形成領域ＡＧ，ＡＲの上端縁における緑色光Ｇ，赤色光Ｒの照度と画像形成領域ＡＢの上端縁における青色光Ｂの照度との比が一定値となるまで変調装置９Ｂの光入射側に配置された減光フィルタ１０Ｃを下方向に移動させて位置調整する。

つまり、減光フィルタ１０Ｃが画像形成領域ＡＢにおける上端縁の光源側に配置されることにより、青色光Ｂを減らして画像形成領域ＡＢの照度を調整することができる。
（５）スクリーンＳＣ上における投写画像の各端縁（上下端縁及び左右端縁）が黄色付いて視認される場合
この場合、図１１（ａ）及び図１２（ａ）に示されるように、変調装置９Ｂの照明領域ＢＢがその画像形成領域ＡＢ内に包含され、画像形成領域ＡＢの上下及び左右端縁における青色光Ｂの照度が変調装置９Ｇ，９Ｒの画像形成領域ＡＧ，ＡＲの上下及び左右端縁における緑色光Ｇ，赤色光Ｒの照度より低下している。

このような照明領域ＢＢの画像形成領域ＡＢ内への包含による不具合を解消する（照度を調整する）には、図１１（ｂ）及び図１２（ｂ）に示されるように、画像形成領域ＡＧ，ＡＲの左右及び上下端縁における緑色光Ｇ，赤色光Ｒの照度と画像形成領域ＡＢの上下及び左右端縁における青色光Ｂの照度との比が一定値となるまで変調装置９Ｇ，９Ｒの光入射側に配置された減光フィルタ１０Ａ〜１０Ｄを下、上、及び、右、左方向に移動させて位置調整する。

つまり、減光フィルタ１０Ａ〜１０Ｄが画像形成領域ＡＧ，ＡＲにおける左右及び上下端縁に配置されることにより、赤色光Ｒ及び緑色光Ｇを減らして画像形成領域ＡＧ，ＡＲの照度を調整することができる。
（６）スクリーンＳＣ上における投写画像の各端縁（上下端縁及び左右端縁）が青色付いて視認される場合
この場合、図１３（ａ）及び図１４（ａ）に示されるように、変調装置９Ｇ，９Ｒの照明領域ＢＧ，ＢＲがその画像形成領域ＡＧ，ＡＲ内に包含され、画像形成領域ＡＧ，ＡＲの左右及び上下端縁における緑色光Ｇ，赤色光Ｒの照度が変調装置９Ｒの画像形成領域ＡＢの上下及び左右端縁における青色光Ｂの照度より低下している。

このような照明領域ＢＧ，ＢＲの画像形成領域ＡＧ，ＡＲ内への包含による不具合を解消する（照度を調整する）には、図１３（ｂ）及び図１４（ｂ）に示されるように、画像形成領域ＡＧ，ＡＲの各端縁における緑色光Ｇ，赤色光Ｒの照度と画像形成領域ＡＢの各端縁における青色光Ｂの照度との比が一定値となるまで変調装置９Ｂの光入射側に配置された減光フィルタ１０Ａ〜１０Ｄを下、上、及び、右、左方向に移動させて位置調整する。

つまり、減光フィルタ１０Ａ〜１０Ｄが画像形成領域ＡＢにおける左右及び上下端縁に配置されることにより、青色光Ｂを減らして画像形成領域ＡＢの照度を調整することができる。

以上述べたとおり、実施形態１においては、変調装置９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの画像形成領域ＡＧ〜ＡＲ端縁部の表示影に対応する色光が減光フィルタ１０Ａ〜１０Ｄによって減らされるため、各色光の照度を略同一の照度として照度バランスを確保することができ、投写画像における表示影の発生を防止することができる。

なお、実施形態１においては、照度調整時に画像形成領域端縁の照度比を一定値に予め設定して減光フィルタを移動調整する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、画像形成領域端縁の照度比が互いに等しくなるまで、あるいは画像形成領域端縁の照度の加算値が最大となるまで減光フィルタを移動調整してもよい。この場合、画像形成領域の照度比を予め一定値に設定しておく必要がないため、光量の多い光源から光量の少ない光源に変更した場合にも対応することができる。

［実施形態２］
また、上記実施形態１においては、減光手段が減光フィルタ１０Ａ〜１０Ｄよって構成される場合について説明したが、変調装置９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの画素を駆動するドライバ１４及びこのドライバ１４を制御するコントローラ１５によって構成されるものでもよい。実施形態２は、このように、減光手段を実施形態１の減光フィルタ１０Ａ〜１０Ｄの代わりにドライバ１４やコントローラ１５によって構成する場合について説明する。それ以外の部分は、実施形態１と同様に構成することが可能である。

このような減光手段（ドライバ１４及びコントローラ１５）を用いるプロジェクタの照度調整方法につき、図１５乃至図２２を用いて説明する。図１０（ａ）〜（ｆ）乃至図１２（ａ）〜（ｆ）は、本発明の実施形態２に係るプロジェクタの照度調整方法（１）〜（６）を説明するために示す正面図である。

本照度調整方法は、次の（１）〜（６）に示されるように、変調装置９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの画像形成領域端縁部における画素の輝度を減ずる信号を与えることにより実施される。
（１）スクリーンＳＣ上における投写画像の左端縁が黄色付いて視認される場合
この場合、図１５（ａ）に示されるように、変調装置９Ｂの照明領域ＢＢがその画像形成領域ＡＢに対して右側にずれ、画像形成領域ＡＢの左端縁における青色光Ｂの照度が変調装置９Ｇの画像形成領域ＡＧ右端縁における緑色光Ｇの照度や変調装置９Ｒの画像形成領域ＡＲの左端縁における赤色光Ｒの照度より低下している。

このような照明領域ＢＢのずれを修正するためには、図１５（ｂ）に示すように、画像形成領域ＡＧの右端縁における緑色光Ｇの照度と画像形成領域ＡＢの左端縁における青色光Ｂの照度との比が一定値となるまで、画像形成領域ＡＧ，ＡＲのそれぞれ右端縁、左端縁に対応する画素に印加するドライバ１４（ソースドライバ１４Ａ）からの駆動電圧をコントローラ１５によって調整する。これにより、赤色光Ｒ及び緑色光Ｇを減らして画像形成領域ＡＧ，ＡＲのそれぞれ左端縁、右端縁の照度を調整することができる。
（２）スクリーンＳＣ上における投写画像の左端縁が青色付いて視認される場合
この場合、図１６（ａ）に示されるように、変調装置９Ｇの照明領域ＢＧがその画像形成領域ＡＧに対して左側にずれ、画像形成領域ＡＧ上の右端縁における緑色光Ｇの照度が変調装置９Ｂの画像形成領域ＡＢの左端縁における青色光Ｂの照度より低下している。また、変調装置９Ｒの照明領域ＢＲがその画像形成領域ＡＢに対して右側にずれ、画像形成領域ＡＲ上の左端縁における赤色光Ｒの照度が変調装置９Ｂの画像形成領域ＡＢの左縁縁における青色光Ｂの照度より低下している。

このような照明領域ＢＧ，ＢＲのずれを修正するためには、図１６（ｂ）に示すように、画像形成領域ＡＧ，ＡＲのそれぞれ右端縁、左端縁における緑色光Ｇ，赤色光Ｒの照度と画像形成領域ＡＢの左端縁における青色光Ｂの照度との比が一定値となるまで、画像形成領域ＡＢの左端縁に対応する画素に印加するドライバ１４（ソースドライバ１４Ａ）からの駆動電圧をコントローラ１５によって調整する。これにより、青色光Ｂを減らして画像形成領域ＡＢの左端縁の照度を調整することができる。
（３）スクリーンＳＣ上における投写画像の下端縁が黄色付いて視認される場合
この場合、図１７（ａ）に示されるように、変調装置９Ｂの照明領域ＢＢがその画像形成領域ＡＢに対して下側にずれ、画像形成領域ＡＢ上の上端縁における青色光Ｂの照度が変調装置９Ｇ，９Ｒの画像形成領域ＡＧ，ＡＲの上端縁における緑色光Ｇ，赤色光Ｒの照度より低下している。

このような照明領域ＢＢのずれを修正するためには、図１７（ｂ）に示すように、画像形成領域ＡＧ，ＡＲの上端縁における緑色光Ｇ，赤色光Ｒの照度と画像形成領域ＡＢの上端縁における青色光Ｂの照度との比が一定値となるまで、画像形成領域ＡＧ，ＡＲの上端縁に対応する画素に印加するドライバ１４（ソースドライブ１４Ａ）からの駆動電圧をコントローラ１５によって調整する。これにより、赤色光Ｒ及び緑色光Ｇを減らして画像形成領域ＡＧ，ＡＲの上端縁の照度を調整することができる。
（４）スクリーンＳＣ上における投写画像の下端縁が青色付いて視認される場合
この場合、図１８（ａ）に示されるように、変調装置９Ｇ，９Ｒの照明領域ＢＧ，ＢＲがその画像形成領域ＡＧ，ＡＲに対して下側にずれ、画像形成領域ＡＧ，ＡＲの上端縁における緑色光Ｇ，赤色光Ｒの照度が変調装置９Ｂの画像形成領域ＡＢの上端縁における青色光Ｂの照度より低下している。

このような照明領域ＢＧ，ＢＲのずれを修正するためには、図１８（ｂ）に示すように、画像形成領域ＡＧ，ＡＲの上端縁における緑色光Ｇ，赤色光Ｒの照度と画像形成領域ＡＢの上端縁における青色光Ｂの照度との比が一定値となるまで、画像形成領域ＡＢの上端縁に対応する画素に印加するドライバ１４（ソースドライバ１４Ａ）からの駆動電圧をコントローラ１５によって調整する。これにより、青色光Ｂを減らして画像形成領域ＡＢの上端縁の照度を調整することができる。
（５）スクリーンＳＣ上における投写画像の各端縁（上下端縁及び左右端縁）が黄色付いて視認される場合
この場合、図１９（ａ）及び図２０（ａ）に示されるように、変調装置９Ｂの照明領域ＢＢがその画像形成領域ＡＢ内に包含され、画像形成領域ＡＢの上下及び左右端縁における青色光Ｂの照度が変調装置９Ｇ，９Ｒの画像形成領域ＡＧ，ＡＲの上下及び左右端縁における緑色光Ｇ，赤色光Ｒの照度より低下している。

このような照明領域ＢＢの画像形成領域ＡＢ内への包含による不具合を解消する（照度を調整する）には、図１９（ｂ）、図２０（ｂ）に示すように、画像形成領域ＡＧ，ＡＲの左右及び上下端縁における緑色光Ｇ，赤色光Ｒの照度と画像形成領域ＡＢの左右及び上下端縁における青色光Ｂの照度との比が一定値となるまで、画像形成領域ＡＧ，ＡＲの左右及び上下端縁に対応する画素に印加するドライバ１４（ソースドライバ１４Ａ）からの駆動電圧をコントローラ１５によって調整する。これにより、赤色光Ｒ及び緑色光Ｇを減らして画像形成領域ＡＧ，ＡＲ端縁の照度を調整することができる。
（６）スクリーンＳＣ上における投写画像の上下及び左右端縁が青色付いて視認される場合
この場合、図２１（ａ）及び図２２（ａ）に示されるように、変調装置９Ｇ，９Ｒの照明領域ＢＧ，ＢＲがその画像形成領域ＡＧ，ＡＲ内に包含され、画像形成領域ＡＧ，ＡＲの左右及び上下端縁における緑色光Ｇ，赤色光Ｒの照度が変調装置９Ｒの画像形成領域ＡＢの上下及び左右端縁における青色光Ｂの照度より低下している。

このような照明領域ＢＧ，ＢＲの画像形成領域ＡＧ，ＡＲ内への包含による不具合を解消する（照度を調整する）には、図２１（ｂ）、図２２（ｂ）に示すように、画像形成領域ＡＧ，ＡＲの左右及び上下端縁における緑色光Ｇ，赤色光Ｒの照度と画像形成領域ＡＢの左右及び上下端縁における青色光Ｂの照度との比が一定値となるまで、画像形成領域ＡＢの左右及び上下端縁に対応する画素に印加するドライバ１４（ソースドライバ１４Ａ）からの駆動電圧をコントローラ１５によって調整する。これにより、青色光Ｂを減らして画像形成領域ＡＢ端縁の照度を調整することができる。

以上述べたように、実施形態２においては、変調装置９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの画像形成領域ＡＲ，ＡＧ，ＡＢ端縁部に発生する表示影に対応した領域における色光がドライバ１４及びコントローラ１５によって減らされるため、各色光の照度を略同一の照度として照度バランスを確保することができ、投写画像における表示影の発生を防止することができる。

なお、実施形態２においては、照度調整時に画像形成領域端縁の照度比を一定値に予め設定して画素の駆動電圧を調整する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、画像形成領域端縁の照度比が互いに等しくなるまで、あるいは画像形成領域端縁の照度の加算値が最大となるまで画素の駆動電圧を調整してもよい。この場合、画像形成領域の照度比を予め一定値に設定しておく必要がないため、光量の多い光源から光量の少ない光源に変更した場合にも対応することができる。

また、実施形態２においては、スクリーンの観察面側から画像を投写する前面プロジェクタに適用する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、スクリーンの観察面とは反対側から画像を投写する背面プロジェクタにも実施形態と同様に適用可能である。

実施形態１に係るプロジェクタの外観を示す斜視図。実施形態１に係るプロジェクタの光学系を説明する平面図。実施形態１に係る減光手段１０を各変調装置９Ｒ，９Ｇ，９Ｂの左側から見た状態を示す側面図。実施形態１に係る減光手段１０を光入射側から見た状態を示す正面図。変調装置の駆動動作を説明する回路図である。各色光の照度とスクリーン中心部からの距離との関係を示す図。実施形態１に係る照度調整方法（１）を説明する図。（ａ）は調整前、（ｂ）は調整後の状態を示す。実施形態１に係る照度調整方法（２）を説明する図。（ａ）は調整前、（ｂ）は調整後の状態を示す。実施形態１に係る照度調整方法（３）を説明する図。（ａ）は調整前、（ｂ）は調整後の状態を示す。実施形態１に係る照度調整方法（４）を説明する図。（ａ）は調整前、（ｂ）は調整後の状態を示す。実施形態１に係る照度調整方法（５）を説明する図。（ａ）は調整前、（ｂ）は調整後の状態を示す。実施形態１に係る照度調整方法（５）を説明する図。（ａ）は調整前、（ｂ）は調整後の状態を示す。実施形態１に係る照度調整方法（６）を説明する図。（ａ）は調整前、（ｂ）は調整後の状態を示す。実施形態１に係る照度調整方法（６）を説明する図。（ａ）は調整前、（ｂ）は調整後の状態を示す。実施形態２に係る照度調整方法（１）を説明する図。（ａ）は調整前、（ｂ）は調整後の状態を示す。実施形態２に係る照度調整方法（２）を説明する図。（ａ）は調整前、（ｂ）は調整後の状態を示す。実施形態２に係る照度調整方法（３）を説明する図。（ａ）は調整前、（ｂ）は調整後の状態を示す。実施形態２に係る照度調整方法（４）を説明する図。（ａ）は調整前、（ｂ）は調整後の状態を示す。実施形態２に係る照度調整方法（５）を説明する図。（ａ）は調整前、（ｂ）は調整後の状態を示す。実施形態２に係る照度調整方法（５）を説明する図。（ａ）は調整前、（ｂ）は調整後の状態を示す。実施形態２に係る照度調整方法（６）を説明する図。（ａ）は調整前、（ｂ）は調整後の状態を示す。実施形態２に係る照度調整方法（６）を説明する図。（ａ）は調整前、（ｂ）は調整後の状態を示す。従来のプロジェクタの光学系を説明する平面図。従来の画像形成領域と照明領域を示す正面図。

符号の説明

１プロジェクタ、２投写レンズ、３外装ケース、３Ａアッパーケース、３Ｂロアーケース、３Ｃフロントケース、４光学系、５光源装置、５Ａ光源ランプ、５Ｂリフレクタ、６インテグレータ光学系、６Ａ第１レンズアレイ、６Ｂ第２レンズアレイ、６ａ小レンズ、６ｂ小レンズ、７色分離光学系、７Ａ青緑反射ダイクロイックミラー、７Ｂ緑反射ダイクロイックミラー、７Ｃ反射ミラー、７ｒ、７ｇ、７ｂ射出部、８導光系、８Ａ入射側レンズ、８Ｂ入射側反射ミラー、８Ｃ中間レンズ、８Ｄ射出側反射ミラー、８Ｅフィールドレンズ、９Ｒ，９Ｇ，９Ｂ変調装置（液晶変調装置）、１０減光手段、１０Ａ〜１０Ｄ減光フィルタ、１１色合成光学系、１２，１３フィールドレンズ、１４ドライバ、１４Ａソースドライバ，１４Ｂゲートドライバ、１５コントローラ、１６画像信号源、１７調整機構、１７Ａ第１調整機構、１７Ｂ第２調整機構、１７ａ１第１ガイド、１７ａ２ねじ、１７ｂ１第２ガイド、１７ｂ２ねじ、Ａ，ＡＲ，ＡＧ，ＡＢ画像形成領域、Ｂ，ＢＲ，ＢＧ，ＢＢ照明領域、ＯＣ光軸、ＳＣスクリーン、Ｒ赤色光、Ｇ緑色光、Ｂ青色光

Claims

光源と、
前記光源からの光を複数の色光に分離する色分離光学系と、
前記色分離光学系により分離された複数の色光をそれぞれ変調して画像形成を行うための複数の変調装置と、
前記複数の変調装置により形成されたそれぞれの画像を合成して投写面に投写画像として投写表示するプロジェクタにおいて、
前記複数の変調装置のそれぞれの光入射側に、前記変調装置の画像形成領域端縁部に発生する表示影に対応した領域における色光を減らす減光手段を備え、
前記減光手段は、前記変調装置の画像形成領域における少なくとも上下左右４端縁のいずれかの端縁付近の光入射側に位置する減光フィルタもしくはシャッタと、前記減光フィルタもしくはシャッタを前記変調装置の画像形成領域の面内方向に移動自在に調整する調整機構とを有し、
前記調整機構は前記表示影に対応した領域の画像形成領域端縁における前記複数の色光の照度が略同一となるように前記減光フィルタもしくはシャッタを調整することを特徴とするプロジェクタ。
光源と、
前記光源からの光を複数の色光に分離する色分離光学系と、
前記色分離光学系により分離された複数の色光をそれぞれ変調して画像形成を行うための複数の変調装置と、
前記複数の変調装置により形成されたそれぞれの画像を合成して投写面に投写画像として投写表示するプロジェクタにおいて、
前記変調装置の画像形成領域端縁部に発生する表示影に対応した領域における色光を減らす減光手段を備え、
前記減光手段は、前記変調装置の画素を駆動するドライバ及びこのドライバを制御するコントローラによって構成されており、
前記コントローラは、前記表示影に対応した領域の画像形成領域端縁における前記複数の色光の照度が略同一となるように前記ドライバを制御することを特徴とするプロジェクタ。
光源からの光を複数の色光に分離して変調装置上に画像を形成し、これら画像を合成して投写面上に投写表示するプロジェクタにおける表示影抑制方法であって、
前記変調装置の画像形成領域端縁部に発生する表示影に対応した領域における色光を減らし、
前記照度の調整は、前記変調装置の画像形成領域における少なくとも上下左右４端縁のいずれかの端縁付近の光入射側に位置するフィルタを、前記表示影に対応した領域の画像形成領域端縁における前記複数の色光の照度が略同一となるように移動させることによって行うことを特徴とするプロジェクタにおける表示影抑制方法。
光源からの光を複数の色光に分離して変調装置上に画像を形成し、これら画像を合成して投写面上に投写表示するプロジェクタにおける表示影抑制方法であって、
前記変調装置の画像形成領域端縁部に発生する表示影に対応した領域における色光を減らし、
前記照度の調整は、前記変調装置の画像形成領域端縁部における画素の輝度を減ずる信号を、前記表示影に対応した領域の画像形成領域端縁における前記複数の色光の照度が略同一となるように与えることによって行うことを特徴とするプロジェクタにおける表示影抑制方法。