JP2005208501A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】複数のプロジェクタからの投写光により１つの画像を形成するプロジェクタシステムに用いられ、新たな部品を設けること無く簡易な構成で、各プロジェクタによる画像の継目部分を目立たなくすることが可能なプロジェクタを提供すること。
【解決手段】光を供給する光源部と、射出端面から所定距離ｂだけ離れた面内の第１の領域Ｓ１では、光源部からの光の光量Ｉ１を所定値に略均一にし、第１の領域Ｓ１の周辺近傍の第２の領域Ｓ２では、光源部からの光の光量Ｉ１を第１の領域Ｓ１からの距離に応じて所定値よりも小さくする導光光学系２０３と、第１の領域Ｓ１と第２の領域Ｓ２とにわたって設けられ、導光光学系２０３からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置２０５と、空間光変調装置２０５で変調された光を投写する投写レンズと、を有する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、プロジェクタ、特に、複数のプロジェクタからの投写光により１つの画像を形成するプロジェクタシステムに用いられるプロジェクタの技術に関する。

従来、複数のプロジェクタからの投写光により１つの画像を形成するプロジェクタシステム（以下、適宜「プロジェクタシステム」という。）が提案されている。プロジェクタシステムの各プロジェクタは、スクリーン等の投写面の領域を分担して、画像信号に応じた光を投写する。各プロジェクタにより投写面の領域を分担することから、プロジェクタシステムは、１つのプロジェクタを用いて１つの画像を形成する場合に比較して、容易に明るい画像を得ることができる。また、プロジェクタシステムは、各プロジェクタの解像度を合計した解像度によって１つの画像を表示することから、容易に高解像度にできるという特徴も有する。

従来のプロジェクタシステムは、切れ目が無い画像を形成するために、各プロジェクタからの投写像どうしが重なり合うように構成されている。このとき各プロジェクタからの投写像どうしが重なり合う継目部分には、画像信号に応じた変調光が重畳して投写されることとなる。継目部分に変調光が重畳して投写されると、例えば、全体が黒色の画像を表示する場合に、継目部分がライン状に見えてしまう場合がある。複数のプロジェクタを用いるプロジェクタシステムにおいて、継目部分のみが明るくなることを低減するための技術としては、例えば、以下の特許文献１に提案されているものがある。

特開２００１−２６８４７６号公報

特許文献１に提案されている技術は、新たに遮光板を設けることにより、継目部分へ投写される光の一部を遮光するものである。プロジェクタシステムでは、遮光のための新たな部品を設けず簡易な構成によって、画像の継目部分を目立たなくする技術が望まれている。本発明は、上述に鑑みてなされたものであり、複数のプロジェクタからの投写光により１つの画像を形成するプロジェクタシステムに用いられ、新たな部品を設けること無く簡易な構成で、各プロジェクタによる画像の継目部分を目立たなくすることが可能なプロジェクタを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、光を供給する光源部と、射出端面から所定距離だけ離れた面内の第１の領域では、光源部からの光の光量を所定値に略均一にし、第１の領域の周辺近傍の第２の領域では、光源部からの光の光量を第１の領域からの距離に応じて所定値よりも小さくする導光光学系と、第１の領域と第２の領域とにわたって設けられ、導光光学系からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、空間光変調装置で変調された光を投写する投写レンズと、を有することを特徴とするプロジェクタを提供することができる。

空間光変調装置のうち第１の領域に設けられている部分は、光量が所定値に略均一化された光が入射する。これに対して、空間光変調装置のうち第２の領域に設けられている部分は、第１の領域からの距離に応じて所定値より小さい光量の光が入射する。ここで、例えば、２つのプロジェクタからの投写光を用いて１つの画像を形成する場合を考える。この場合、それぞれのプロジェクタは、空間光変調装置のうち第２の領域に設けられている部分に入射して変調された光を、例えばスクリーン上で重畳するように構成される。スクリーンにおいて２つのプロジェクタからの投写光が重畳する継目部分では、それぞれのプロジェクタにおいて、空間光変調装置のうち第２の領域に設けられている部分で変調された光が入射する。それぞれのプロジェクタの第２の領域には、それぞれのプロジェクタの第１の領域からの距離に応じて所定値よりも小さい光量となる光量分布の光が入射する。このため、それぞれのプロジェクタの第２の領域に入射する光の光量を小さくすることができる。このようにして、投写像の継目部分のみが明るくなることを低減し、継目部分を目立たなくすることができる。それぞれのプロジェクタの第２の領域に入射する光の光量を合わせると第１の領域に入射する光の光量と略同一となる構成とすると、継目部分と、継目部分以外の部分とにおいて略均一な光量で画像を形成することができる。

また、本発明は、プロジェクタに新たな部品を設けること無く、導光光学系と空間光変調装置との配置のみによって画像の継目部分を見立たなくすることが可能である。このため、簡易な構成で画像の継目を目立たなくすることができる。これにより、複数のプロジェクタからの投写光により１つの画像を形成するプロジェクタシステムに用いられ、新たな部品を設けること無く簡易な構成で、各プロジェクタによる画像の継目部分を目立たなくすることが可能なプロジェクタを得られる。また、継目部分においても良好なコントラストを得ることができる。

また、本発明の好ましい態様によれば、導光光学系は、ロッドインテグレータであって、空間光変調装置が設けられている第２の領域の、光源部からの光の光量を小さくする方向の長さをａ、ロッドインテグレータの射出端面と、空間光変調装置との間の所定距離をｂ、空間光変調装置が変調可能な光と、光軸とがなす角度の最大値をθ、とすると、ロッドインテグレータと空間光変調装置とは、以下の条件式を満たす位置に配置されることが望ましい。
ａ＝２ｂ×ｔａｎθ （１）

空間光変調装置が設けられている第２の領域の、光量を小さくする方向の長さａを式（１）により求めると、第２の領域に、第１の領域からの距離に応じて所定値より小さい光量の光が入射する構成にできる。これにより、簡易な構成で画像の継目を目立たなくすることができる。

また、本発明の好ましい態様によれば、導光光学系と空間光変調装置との間に、光学的に透明な透明部材をさらに有することが望ましい。透明部材を用いることによって、導光光学系の射出端面と空間光変調装置との間が所定距離となる構成にすることができる。これにより、導光光学系と空間光変調装置とを位置決めすることができる。

以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、実施例１に係るプロジェクタ１００を用いるプロジェクタシステム１１０により、スクリーン１２０に画像を形成する構成を示す。本実施例では、まず、プロジェクタシステム１１０について説明し、次いで、実施例１に係るプロジェクタ１００の概略構成、及び、画像の継目部分を目立たなくするためのプロジェクタ１００の構成の説明を行う。プロジェクタシステム１１０は、４つのプロジェクタ１００、１０１、１０２、１０３からの投写光により、スクリーン１２０に１つの画像を形成する。

プロジェクタ１００、１０１、１０２、１０３は、スクリーン１２０に画像を投写し、投写光の入射側にて画像を観察する、いわゆるフロント型プロジェクタである。プロジェクタシステム１１０の各プロジェクタは、スクリーン１２０をＸ方向に２つ、Ｙ方向に２つのマトリクス状に配置された領域ＡＲ１、ＡＲ２、ＡＲ３、ＡＲ４に分担して、画像信号に応じた光を投写する。例えば、図１に示すように、プロジェクタ１００は、スクリーン１２０上の領域ＡＲ１に変調光Ｌ１を投写する。

図２は、本発明の実施例１に係るプロジェクタ１００の概略構成を示す。プロジェクタ１００の光源部２０１は、赤色光（以下、「Ｒ光」という。）を供給するＲ光用発光ダイオード素子（以下、「ＬＥＤ」という。）２０１Ｒと、緑色光（以下、「Ｇ光」という。）を供給するＧ光用ＬＥＤ２０１Ｇと、青色光（以下、「Ｂ光」という。）を供給するＢ光用ＬＥＤ２０１Ｂと、を有する。光源部２０１からの各色光は、コリメータレンズ２０２で略平行にされた後、導光光学系であるロッドインテグレータ２０３に入射する。

ロッドインテグレータ２０３は、断面が略矩形の透明な硝子部材からなる。ロッドインテグレータ２０３に入射した光は、硝子部材と空気との界面において全反射を繰り返しながらロッドインテグレータ２０３の内部を進行する。ロッドインテグレータ２０３としては、硝子部材から構成するものに限らず、内面を反射面で構成する中空構造のものを用いても良い。内面を反射面とするロッドインテグレータの場合、ロッドインテグレータに入射した光は、反射面において反射を繰り返しながらロッドインテグレータの内部を進行する。また、ロッドインテグレータは、硝子部材と反射面とを組み合わせる構成としても良い。

ロッドインテグレータ２０３から射出した光は、透明部材２０４を透過した後、空間光変調装置である液晶型空間光変調装置２０５に入射する。透明部材２０４は、ロッドインテグレータ２０３の射出端面と、液晶型空間光変調装置２０５の入射面とに挟まれるように設けられている。透明部材２０４は、光学的に透明な部材、例えば硝子部材を用いることができる。透明部材２０４は、ロッドインテグレータ２０３及び液晶型空間光変調装置２０５を位置決めするほか、液晶型空間光変調装置２０５の液晶層を封止する用途で設けられている。また、液晶型空間光変調装置２０５の液晶層近傍に異物が混入すると、投写像にムラを生じる場合がある。このため、透明部材２０４は、防塵の役目も果たす。液晶型空間光変調装置２０５は、画像信号に応じて液晶層に光を透過させる、いわゆる透過型液晶表示装置である。液晶型空間光変調装置２０５で変調された光は、投写レンズ２０６によりスクリーン１２０の領域ＡＲ１に投写される。

次に、Ｒ光用ＬＥＤ２０１Ｒと、Ｇ光用ＬＥＤ２０１Ｇと、Ｂ光用ＬＥＤ２０１Ｂとの点灯時間及び点灯タイミングについて説明する。図２を用いて説明したように、プロジェクタ１００は、１つの液晶型空間光変調装置２０５を用いて各色光を変調する。液晶型空間光変調装置２０５は、画像の１フレーム内において、色光ごとに異なる変調を行う。各色光用ＬＥＤ２０１Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂは、液晶型空間光変調装置２０５の変調に合わせて、色光ごとに順に点灯する。

Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光を順次投写し、全体として白色の投写像を得るためには、Ｇ光の光束量が全体の光束量のうち６０〜８０％であることを要する。各色光用ＬＥＤ２０１Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂの出力量が同一である場合、Ｇ光の光束量が不足することとなる。このため、Ｇ色用ＬＥＤ２０１Ｇの点灯時間を、Ｒ光用ＬＥＤ２０１Ｒの点灯時間、及びＢ光用ＬＥＤ２０１Ｂの点灯時間のいずれよりも長くする。また、図２に示すプロジェクタ１００において色光ごとに１つのＬＥＤを設ける構成としているが、色光ごとに複数のＬＥＤを設ける構成としても良い。色光ごとに複数のＬＥＤを設ける場合、Ｇ光用ＬＥＤ２０１Ｇの数量を、Ｒ光用ＬＥＤ２０１Ｒの数量、及びＢ光用ＬＥＤ２０１Ｂの数量のいずれよりも多くすることで、Ｇ光の光束量を多くしても良い。

図３を用いて、プロジェクタ１００が変調光Ｌ１を投写するスクリーン１２０上の領域ＡＲ１について説明する。図３において斜線部分で表示する領域ＡＲ１は、スクリーン１２０に向かって、スクリーン１２０の左上部分に位置する。領域ＡＲ１は、領域ＡＲ１のプラスＸ側に位置する領域ＡＲ２と重なり合う。領域ＡＲ１のうちの領域ＡＲ６は、領域ＡＲ１と領域ＡＲ２とが重なり合う継目部分である。図４に示すように、領域ＡＲ６は、プロジェクタ１００から投写される変調光Ｌ１と、プロジェクタ１０１から投写される変調光Ｌ２とが重畳して照射する。図３に戻って、領域ＡＲ１のうちの領域ＡＲ５は、領域ＡＲ１と領域ＡＲ３とが重なり合う継目部分である。さらに、領域ＡＲ７は、継目部分のうち、領域ＡＲ１と、領域ＡＲ２と、領域ＡＲ３と、領域ＡＲ４とが重なり合う部分である。

プロジェクタシステム１１０は、各プロジェクタからの変調光を投写する領域どうしが重なり合うように構成することにより、切れ目が無い画像を形成する。なお、各プロジェクタからの変調光を投写する領域どうしをスクリーン１２０上で重ね合わせず並列させる構成とすると、領域どうしの間に線が入っているように見えてしまう場合がある。プロジェクタシステム１１０を用いて切れ目が無い画像を形成するためには、各プロジェクタからの変調光を投写する領域どうしが重なり合う構成とすることが有効である。

次に、本実施例のプロジェクタ１００の構成との比較として、まず、従来のプロジェクタの構成について説明する。図５は、従来のプロジェクタのロッドインテグレータ５０３、及び液晶型空間光変調装置５０５の配置例を示す。透明部材５０４は、ロッドインテグレータ５０３の射出端面と、液晶型空間光変調装置５０５の入射面とに挟まれるように設けられている。ＸＹ平面におけるロッドインテグレータ５０３の断面は、液晶型空間光変調装置５０５の入射面の領域より大きい。このように、断面が液晶型空間光変調装置５０５の領域より大きいロッドインテグレータ５０３を設けることにより、液晶型空間光変調装置５０５の周辺部近傍に十分な光量の光を入射させ、投写像の周辺部が暗くなることを防いでいる。

ロッドインテグレータ５０３は、液晶型空間光変調装置５０５で変調可能な角度の光を射出端面上の位置から拡散する。Ｘ軸上において、液晶型空間光変調装置５０５は、ロッドインテグレータ５０３の射出端面の最も端の位置から光軸ＡＸ側へ拡散した光が届く限界の位置ｈ、位置ｉと、液晶型空間光変調装置５０５の端の位置とが合うように位置合わせされている。液晶型空間光変調装置５０５の中心位置と、光軸ＡＸの位置とは、略一致している。また、ロッドインテグレータ５０３と液晶型空間光変調装置５０５とのＹ軸上における位置関係も、Ｘ軸上における位置関係と同様である。このようにロッドインテグレータ５０３と液晶型空間光変調装置５０５とを位置合わせすることにより、液晶型空間光変調装置５０５に入射する光の光量Ｉ０が液晶型空間光変調装置５０５の入射面全体において略均一になるようにしている。

液晶型空間光変調装置５０５に入射する光は、液晶型空間光変調装置５０５の中心部及び周辺部において光量が略均一されている。このような従来のプロジェクタを複数用いて、変調光を投写する領域どうしが重なり合う構成とすると、継目部分に投写するために用いられる光の光量が、継目部分以外の部分に投写されるために用いられる光の光量の倍であることとなる。このため、変調光を重畳させると、継目部分のみが明るくなってしまう。例えば、全体が黒色の画像を表示する場合に、継目部分がライン状に見えてしまう場合がある。また、継目部分で画像のコントラストが低下してしまうことも考えられる。

次に、図６、図７を用いて、本実施例のプロジェクタ１００の特徴的部分の構成について説明する。図６は、プロジェクタ１００におけるロッドインテグレータ２０３、及び液晶型空間光変調装置２０５の配置を示す。透明部材２０４は、Ｚ方向への厚みが、所定距離ｂとなるように設けられている。このため、液晶型空間光変調装置２０５は、ロッドインテグレータ２０３の射出端面から所定距離ｂだけ離れた面と、入射面とを一致させるように設けられる。図３を用いて説明したように、プロジェクタ１００からの変調光Ｌ１が投写される領域ＡＲ１は、領域ＡＲ１のプラスＸ側に位置する領域ＡＲ２と重なり合う。ここでは、領域ＡＲ１と領域ＡＲ２との重なり合いと、ロッドインテグレータ５０３及び液晶型空間光変調装置５０５のＸ軸上における位置との関係について説明する。

ロッドインテグレータ２０３は、ロッドインテグレータ２０３の射出端面から所定距離ｂだけ離れた面内の、光軸ＡＸを中心とする第１の領域Ｓ１において、光源部２０１からの光の光量Ｉ１を所定値に略均一にする。Ｘ軸上において、第１の領域Ｓ１の一方の端の位置ｋは、ロッドインテグレータ２０３の射出端面の一方の端の位置ｆから光軸ＡＸ側へ拡散した光が届く限界の位置である。また、Ｘ軸上において、第１の領域Ｓ１の他方の端の位置ｍは、ロッドインテグレータ２０３の射出端面の、他方の端の位置ｇから光軸ＡＸ側へ拡散した光が届く限界の位置である。

ロッドインテグレータ２０３の射出端面から所定距離ｂだけ離れた面内において、位置ｍからプラスＸ方向にいくに従い、光源部２０１からの光の光量Ｉ１は減少する。このように、ロッドインテグレータ２０３は、第１の領域Ｓ１の周辺近傍の第２の領域Ｓ２において、光源部２０１からの光の光量Ｉ１を、第１の領域Ｓ１からの距離に応じて所定値よりも小さくする。Ｘ軸上において、第２の領域Ｓ２の一方の端は、位置ｍである。Ｘ軸上において、第２の領域Ｓ２の他方の端の位置ｎは、ロッドインテグレータ２０３の射出端面の端の位置ｇから光軸ＡＸとは反対側へ拡散した光が届く限界の位置である。

第２の領域Ｓ２において、第１の領域Ｓ１からの距離が大きくなるに従って、光源部２０１からの光の光量Ｉ１は小さくなる。液晶型空間光変調装置２０５は、第１の領域Ｓ１と第２の領域Ｓ２とにわたって設けられている。図６に示すように、液晶型空間光変調装置２０５は、液晶型空間光変調装置２０５の中心位置が、光軸ＡＸの位置よりプラスＸ側にシフトするように設けられている。

図７は、液晶型空間光変調装置２０５に入射する光の光量分布と、プロジェクタ１０１の液晶型空間光変調装置に入射する光の光量分布とを示す。図７に示すグラフの縦軸は、液晶型空間光変調装置に入射する光の光量（任意単位）、横軸は、液晶型空間光変調装置へ入射した光が変調された後スクリーン１２０に投写されるＸ軸上の位置（任意単位）を示す。領域ＡＲ１へは、プロジェクタ１００からの変調光が投写される。また、領域ＡＲ２へは、プロジェクタ１０１からの変調光が投写される。

液晶型空間光変調装置２０５に入射する光の光量Ｉ１は、第１の領域Ｓ１において、所定値Ｉａに略均一にされている。第２の領域Ｓ２において、光量Ｉ１は、第１の領域Ｓ１からの距離に応じて所定値Ｉａよりも小さくなる。言い換えると、光量Ｉ１は、プラスＸ側へいくに従って小さくなる分布をとる。プロジェクタ１００は、第２の領域Ｓ２に入射した光を変調した後、領域ＡＲ１及び領域ＡＲ２が重なり合う領域ＡＲ６に投写する。また、プロジェクタ１０１についても、所定値Ｉａよりも小さい光量Ｉ２の光を変調した後、領域ＡＲ６に投写する。

プロジェクタ１０１の液晶型空間光変調装置に入射する光のうち、領域ＡＲ６についての光の光量Ｉ２は、プロジェクタ１００の液晶型空間光変調装置２０５に入射する光の光量Ｉ１とは逆に、マイナスＸ側へいくに従って小さくなる分布をとる。図７に示すように、光量Ｉ１と光量Ｉ２とは、領域ＡＲ６のＸ方向について大小が逆となる分布をとる。プロジェクタ１００で光量Ｉ１の光が変調された後投写される変調光Ｌ１と、プロジェクタ１０１で光量Ｉ２の光が変調された後投写される変調光Ｌ２とを重畳することにより、領域ＡＲ６において、所定値Ｉａの光量の光が変調された後投写される場合と略同一の光量が得られる。プロジェクタ１０１については、図６に示すプロジェクタ１００についての構造を裏返した構造とすることで、光量Ｉ２を図７に示すような分布にできる。

図６に戻って、ロッドインテグレータ２０３と液晶型空間光変調装置２０５との位置関係について説明する。ロッドインテグレータ２０３は、ロッドインテグレータ２０３の射出端面の垂線ｏに対して角度θの範囲で光を射出する。角度θは、液晶型空間光変調装置２０５が変調可能な光と、光軸ＡＸとがなす角度の最大値であって、プロジェクタ１００で適正に変調及び投写することが可能な最大の開口数ＮＡである。角度θは、投写レンズ２０６（図２参照）のＦ値、及び液晶型空間光変調装置２０５の特性により決まる。液晶型空間光変調装置２０５の特性とは、液晶層で適正に変調可能な光の角度範囲であって、例えば、投写像に求めるコントラストに応じて変化する。

液晶型空間光変調装置２０５が設けられている第２の領域Ｓ２の、光量Ｉ１を小さくする方向の長さａは、角度θ及び所定距離ｂを用いて、式（１）により算出できる。
ａ＝２ｂ×ｔａｎθ （１）
ここで、第２の領域Ｓ２の、光量Ｉ１を小さくする方向とは、領域ＡＲ１から見た領域ＡＲ２の方向、即ちプラスＸ方向である（図３参照）。液晶型空間光変調装置２０５は、プラスＸ側において、ロッドインテグレータ２０３の射出端面の端部の位置ｇから長さａ／２だけ長くなるように設けられている。

液晶型空間光変調装置２０５は、第１の領域Ｓ１と、幅の長さａの第２の領域Ｓ２とにわたって設けられている。液晶型空間光変調装置２０５が設けられている第１の領域Ｓ１には、光源部２０１からの光の光量が所定値Ｉａに略均一にされて入射する。これにより、他のプロジェクタからの変調光が重ならない領域において画像が暗くなることを防いでいる。液晶型空間光変調装置２０５は、領域ＡＲ１から見た領域ＡＲ２の方向とは反対の方向であるマイナスＸ側において、ロッドインテグレータ２０３の射出端面の端部の位置ｆから長さａ／２だけ短くなるように設けられている。以上から、液晶型空間光変調装置２０５は、ロッドインテグレータ２０３の射出端面と略同一の大きさとし、ロッドインテグレータ２０３の射出端面と略同一の位置から長さａ／２だけプラスＸ方向へ移動するように位置決めすれば良い。

このようにして、プロジェクタ１００は、Ｘ軸上におけるロッドインテグレータ２０３及び液晶型空間光変調装置２０５の位置を決定する。また、プロジェクタ１００は、Ｙ軸上におけるロッドインテグレータ２０３及び液晶型空間光変調装置２０５の位置についても、Ｘ軸上における位置と同様にして決定する。このようにして、投写像の継目部分のみが明るくなることを低減し、継目部分を目立たなくすることができる。それぞれのプロジェクタの第２の領域Ｓ２に入射する光の光量を合わせると第１の領域Ｓ１に入射する光の光量と略同一となる構成とすると、継目部分と、継目部分以外の部分とにおいて略均一な光量で画像を形成することができる。

また、本実施例のプロジェクタ１００は、新たな部品を設けること無く、ロッドインテグレータ２０３及び液晶型空間光変調装置２０５の配置のみによって画像の継目部分を見立たなくすることが可能である。このため、簡易な構成で画像の継目を目立たなくすることができる。これにより、新たな部品を設けること無く簡易な構成で、各プロジェクタによる画像の継目部分を目立たなくすることができるという効果を奏する。また、継目部分においても良好なコントラストを得ることができる。

さらに、プロジェクタシステム１１０のプロジェクタ１０１、１０２、１０３（図１参照）についても、プロジェクタ１００と同様にして構成する。これにより、プロジェクタシステム１１０によって、継目の目立たない高品質な画像を得られる。なお、本実施例のプロジェクタ１００は導光光学系としてロッドインテグレータ２０３を用いているが、フライアイレンズ等を用いても良い。

図８を用いて、本発明の実施例２に係るプロジェクタが変調光を投写するスクリーン８２０上の領域ＡＲ８について説明する。本実施例に係るプロジェクタを用いるプロジェクタシステムは、９つのプロジェクタからの投写光により、スクリーン８２０に１つの画像を形成する。プロジェクタシステムの各プロジェクタは、スクリーン８２０をＸ方向に３つ、Ｙ方向に３つのマトリクス状に配置された９つの領域に分担して、画像信号に応じた光を投写する。

図８において斜線部分で表示する領域ＡＲ８は、スクリーン８２０に向かって、スクリーン８２０の中心部分に位置する。プロジェクタシステムは、上記実施例１のプロジェクタシステム１１０（図１参照）と同様に、各プロジェクタの変調光が投写される領域どうしが重なり合うように構成する。領域ＡＲ８は、プラスＸ側、マイナスＸ側、プラスＹ側、マイナスＹ側のそれぞれに位置する他の領域と重なり合う。

次に、図９を用いて、本実施例に係るプロジェクタの構成について説明する。上記実施例１のプロジェクタ１００と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図８を用いて説明したように、本実施例のプロジェクタの変調光が投写される領域ＡＲ８は、Ｘ軸上において、領域ＡＲ８のプラスＸ側、マイナスＸ側に位置する領域と重なり合う。液晶型空間光変調装置８０５は、第１の領域Ｓ１と、第１の領域Ｓ１のプラスＸ側に位置する第２の領域Ｓ２とにわたってに設けられていることは、上記実施例１のプロジェクタ１００と同様である。

本実施例のプロジェクタの液晶型空間光変調装置８０５は、第１の領域Ｓ１及び第２の領域Ｓ２のほか、さらに第１の領域のマイナスＸ側に位置する第２の領域Ｓ３にもわたって設けられている点が、上記実施例１のプロジェクタ１００と異なる。位置ｐは、ロッドインテグレータ２０３の射出端面の端の位置ｆから光軸ＡＸとは反対側へ拡散した光が届く限界の位置である。ロッドインテグレータ８０３は、第２の領域Ｓ３においても、第２の領域Ｓ２と同様に、第１の領域Ｓ１からの距離が大きくなるに従って液晶型空間光変調装置８０５へ入射する光の光量Ｉ８を小さくする。液晶型空間光変調装置８０５へ入射する光の光量Ｉ８のこのような分布により、領域ＡＲ８と、領域ＡＲ８のプラスＸ側、マイナスＸ側に位置する領域と重なり合う継目部分を目立たなくすることができる。

液晶型空間光変調装置８０５は、上記実施例１のプロジェクタ１００の液晶型空間光変調装置８０５と同様、プラスＸ側において、ロッドインテグレータ８０３の射出端面の端部の位置から長さａ／２だけ長くなるように設けられている。さらに、液晶型空間光変調装置８０５は、マイナスＸ側においても、ロッドインテグレータ８０３の射出端面の端部の位置から長さａ／２だけ長くなるように設けられている。液晶型空間光変調装置８０５は、液晶型空間光変調装置８０５の中心位置が、光軸ＡＸの位置に略一致するように設けられている。

以上から、液晶型空間光変調装置８０５は、ロッドインテグレータ８０３の射出端面より長さａだけ長くなるようにする。また、液晶型空間光変調装置８０５は、液晶型空間光変調装置８０５の中心位置と光軸ＡＸとが略一致するように位置決めすれば良い。また、図８に示すように、領域ＡＲ８は、プラスＹ側、マイナスＹ側のそれぞれに位置する他の領域とも重なり合う。このことから、本実施例のプロジェクタは、Ｙ軸上におけるロッドインテグレータ８０３及び液晶型空間光変調装置８０５の位置についても、Ｘ軸上における位置と同様にして決定する。これにより、各プロジェクタによる画像の継目部分を目立たなくすることができるという効果を奏する。

さらに、プロジェクタシステムの他のプロジェクタについて、上記実施例１のプロジェクタ１００、又は本実施例のプロジェクタと同様にして構成する。これにより、プロジェクタシステムによって、継目の目立たない高品質な画像を得られる。なお、プロジェクタシステムに用いられるプロジェクタは４つあるいは９つに限らず、少なくとも２つであれば良い。また、各プロジェクタからの変調光によりスクリーンに投写される画面の形状は矩形に限らず、他の形状であっても良い。

各実施例においては、フロント型プロジェクタの構成について説明している。これに限らず、スクリーンの一方の面に画像信号に応じた光を入射させ、スクリーンの他方の面から画像を観察する、いわゆるリア型のプロジェクタシステムに本発明のプロジェクタを用いても良い。また、上記各実施例のプロジェクタは、光源部としてＬＥＤを用いているが、例えば、他の固体発光素子や、超高圧水銀ランプ、レーザ光源等を用いても良い。

プロジェクタに用いられる空間光変調装置としては、透過型液晶表示装置に限らず、光を画像信号に応じて反射する反射型液晶表示装置を用いても良い。さらに、空間光変調装置としては、液晶型空間光変調装置に限られず、例えば、ティルトミラーデバイスを用いても良い。空間光変調装置としてティルトミラーデバイスを用いる場合、ロッドインテグレータから射出する光の角度θは、画素に相当する可動ミラーの可動角度範囲に応じて決定することができる。

以上のように、本発明に係るプロジェクタは、複数のプロジェクタからの投写光により１つの画像を形成するプロジェクタシステムに用いる場合に適している。

プロジェクタシステムにより画像を形成する構成を示す図。 本発明の実施例１に係るプロジェクタの概略構成図。 プロジェクタが変調光を投写するスクリーン上の領域の説明図。 プロジェクタが変調光を投写するスクリーン上の領域の説明図。 従来のプロジェクタの構成の説明図。 ロッドインテグレータ及び液晶型空間光変調装置の配置を示す図。 液晶型空間光変調装置に入射する光の光量分布の説明図。 プロジェクタが変調光を投写するスクリーン上の領域の説明図。 本発明の実施例２に係るプロジェクタの構成の説明図。

符号の説明

１００、１０１、１０２、１０３ プロジェクタ、１１０ プロジェクタシステム、１２０ スクリーン、２０１ 光源部、２０１Ｒ Ｒ光用ＬＥＤ、２０１Ｇ Ｇ光用ＬＥＤ、２０１Ｂ Ｂ光用ＬＥＤ、２０２ コリメータレンズ、２０３ ロッドインテグレータ、２０４ 透明部材、２０５ 液晶型空間光変調装置、２０６ 投写レンズ、５０３ ロッドインテグレータ、５０４ 透明部材、５０５ 液晶型空間光変調装置、８０３ ロッドインテグレータ、８０５ 液晶型空間光変調装置、８２０ スクリーン、ＡＲ１、ＡＲ２、ＡＲ３、ＡＲ４、ＡＲ５、ＡＲ６、ＡＲ７、ＡＲ８ 領域、ＡＸ 光軸、Ｓ１ 第１の領域、Ｓ２、Ｓ３ 第２の領域、Ｉ０、Ｉ１、Ｉ２、Ｉ８ 光量、Ｉａ 所定値、Ｌ１、Ｌ２ 変調光、ｏ 垂線

Claims (3)

1. 光を供給する光源部と、
   射出端面から所定距離だけ離れた面内の第１の領域では、前記光源部からの光の光量を所定値に略均一にし、前記第１の領域の周辺近傍の第２の領域では、前記光源部からの光の光量を前記第１の領域からの距離に応じて前記所定値よりも小さくする導光光学系と、
   前記第１の領域と前記第２の領域とにわたって設けられ、前記導光光学系からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、
   前記空間光変調装置で変調された光を投写する投写レンズと、を有することを特徴とするプロジェクタ。
2. 前記導光光学系は、ロッドインテグレータであって、
   前記空間光変調装置が設けられている前記第２の領域の、前記光源部からの光の光量を小さくする方向の長さをａ、前記ロッドインテグレータの前記射出端面と、前記空間光変調装置との間の前記所定距離をｂ、前記空間光変調装置が変調可能な光と、光軸とがなす角度の最大値をθ、とすると、前記ロッドインテグレータと前記空間光変調装置とは、以下の条件式を満たす位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
   ａ＝２ｂ×ｔａｎθ
3. 前記導光光学系と前記空間光変調装置との間に、光学的に透明な透明部材をさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載のプロジェクタ。

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