JP2006201368A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】カラーホイールが使用可能となる単色の光を透過させる時間を長くすることで、さらに明るく画像を表示させることができるプロジェクタとする。
【解決手段】プロジェクタ１において、光を放出するランプ２１と、ランプに隣接して配置されてランプから放出された光を透過させるカラーホイール３０と、カラーホイールを透過した光を入射口６１から入射させて当該光を均一化させるインテグレータ６０とを備え、インテグレータの入射口全体が収まる大きさとなるカラーホイールの扇形の中心角が小さくなるように、インテグレータの入射口のカラーホイール上における配置位置を調整している。
【選択図】図３

Description

本発明は、プロジェクタに関する。

近年、ランプ等から放出された光をカラーホイールに透過させ、この透過光をデジタル反射集積素子であるＤＭＤ（Digital Micromirror Device）に反射させてカラー画像を生成し、このカラー画像を投射レンズによって所定のスクリーンに拡大投影して画像を表示するＤＬＰ（Digital Light Processor）プロジェクタが提案されている。

前記したようなプロジェクタにおいては、より明るく画像を表示させたいという要請がある。これに対し、従来、例えば特許文献１のように、より明るく画像を表示させる種々の方法が提案されていた。
特開２００４−２１９７８７号公報

しかしながら、特許文献１に記載したような従来の方法を用いても、表示画像の明るさが不十分である場合があった。これに対し、本発明者は、カラーホイールが１回転するうちで使用可能な時間を長くすることで、さらに明るく画像を表示させることができることに着目した。

カラーホイールにおいては、隣接する異なる色同士の境界部分は、複数色の光を透過させて色が混ざってしまうため、ランプの前を前記境界部分が通る間の所定時間は当該光を使用することができない状態となっている。
このことから、カラーホイールにおいて、色が混ざって使用できない時間を短くして、使用可能な単色の光を透過させる時間を長くすることで、さらに明るく画像を表示させることができると考え、本発明に至った。

そこで、本発明の課題は、カラーホイールが使用可能となる単色の光を透過させる時間を長くすることで、さらに明るく画像を表示させることができるプロジェクタを提供することを目的とする。

以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、プロジェクタにおいて、
光を放出するランプと、
前記ランプに隣接して配置されてランプから放出された光を透過させるカラーホイールと、
前記カラーホイールを透過した光を入射口から入射させて当該光を均一化させるインテグレータと、
を備え、
前記インテグレータの入射口全体が収まる大きさとなる前記カラーホイールの扇形の中心角が小さくなるように、前記インテグレータの入射口のカラーホイール上における配置位置を調整していることを特徴としている。

このように請求項１に記載の発明によれば、プロジェクタが、光を放出するランプと、ランプに隣接して配置されてランプから放出された光を透過させるカラーホイールと、カラーホイールを透過した光を入射口から入射させて当該光を均一化させるインテグレータとを備え、インテグレータの入射口全体が収まる大きさとなるカラーホイールの扇形の中心角が小さくなるように、インテグレータの入射口のカラーホイール上における配置位置を調整しているため、カラーホイールの円周方向においてより小さな範囲で単色の光を透過させてインテグレータに入射させることができ、これにより同じ大きさ及び同じ形状のカラーホイールでも使用可能な時間を長くすることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記カラーホイール上からみた前記インテグレータの入射口の形状が略矩形状であり、
前記略矩形状の入射口における中心と入射口における短辺の中央とを通る直線が、前記カラーホイールの中心と前記入射口の中心とを結ぶ線から所定角度ずらしてあることを特徴としている。

このように請求項２に記載の発明によれば、カラーホイール上からみたインテグレータの入射口の形状が略矩形状であり、略矩形状の入射口における中心と入射口における短辺の中央とを通る直線が、カラーホイールの中心と入射口の中心とを結ぶ線から所定角度ずらしてあるため、具体的にカラーホイールの円周方向においてより小さな範囲で単色の光を透過させてインテグレータに入射させることができ、これにより同じ大きさ及び同じ形状のカラーホイールでも使用可能な時間を長くすることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記カラーホイール上からみた前記インテグレータの入射口の形状が略矩形状であり、
前記略矩形状の入射口における長辺の１つが、前記カラーホイールの中心線と重なるようにされていることを特徴としている。

このように請求項３に記載の発明によれば、カラーホイール上からみたインテグレータの入射口の形状が略矩形状であり、略矩形状の入射口における長辺の１つが、カラーホイールの中心線と重なるようにされているため、具体的にカラーホイールの円周方向においてより小さな範囲で単色の光を透過させてインテグレータに入射させることができ、これにより同じ大きさ及び同じ形状のカラーホイールでも使用可能な時間を長くすることができる。

本発明によれば、カラーホイールの円周方向においてより小さな範囲で単色の光を透過させてインテグレータに入射させることができ、これにより同じ大きさ及び同じ形状のカラーホイールでも使用可能な時間を長くすることができるため、さらに明るく画像を表示させることができる。しかも、インテグレータの配置位置を調整するだけであるので、簡単な方法で画像を明るくすることができる。

以下、本発明に係るプロジェクタの一実施形態について、図面を参照して説明する。ただし、以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。

図１は、本発明に係るプロジェクタの一実施形態を上方から見た場合の透視図であり、図２は、図１のプロジェクタを前方から見た場合の透視図である。
また、図３は、図１のプロジェクタに備えられたカラーホイールとインテグレータの入射口との配置位置を示す概略図であり、図４は、カラーホイールとインテグレータの入射口との配置位置の他の例を示す概略図である。
なお、図５は、従来のカラーホイールとインテグレータの入射口との配置位置を示す概略図である。

まず、図１及び図２を用いて、本実施形態におけるプロジェクタ１の構成について説明する。

本実施形態におけるプロジェクタ１は、図１に示すように、直方体形状の筐体１０、ランプユニット２０、ランプユニット２０から放射される光を透過させる透過型のカラーホイール３０、画像を生成して所定の方向に投射するレンズユニット４０、各種回路部品やバッテリを実装した電源基板５０等を備えて構成されている。

筐体１０は、図１に示すように、比較的広い面積を有する矩形状の上面１１及び下面１２と、これら上面１１及び下面１２の各辺に連接された４つの側面１３と、を有している。ランプユニット２０は、光を放出するランプ２１、ランプ２１からの光を反射させて所定の方向に集束させるリフレクタ２２、ランプ２１の前面を保護するカバーガラス２３等から構成されており、図１に示すように、筐体１０の内部の左右方向略中央部分後方寄りの位置に配置されている。ランプユニット２０の点灯動作は電源基板５０に実装された制御回路により制御される。

カラーホイール３０は、所定のモータにより駆動されて回転するとともにランプユニット２０から放射される光を透過させて、ランプユニット２０からの光を赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）の光に順次変換するものである。カラーホイール３０は、図１に示すように、ランプユニット２０の左側方に隣接した位置に配置されており、その回転動作は、電源基板５０に実装された制御回路により制御される。

レンズユニット４０は、カラーホイール３０を透過した光を導くインテグレータ（導光筒）６０、カラーホイール３０を通過した光を反射させて画像を生成する角度制御自在なデジタル反射集積素子であるＤＭＤ、ＤＭＤの動作を制御するＤＭＤ基板、ＤＭＤで生成した光（画像）を所定の方向に投射する投射レンズ等から構成されている。レンズユニット４０は、図１に示すように、カラーホイール３０と筐体１０の左側面１３との間の空間に配置され、図１の前方に画像を投射する。

また、前記インテグレータ６０は、例えば中空の直方体形状の部材であり、内面は反射部材で覆われている。そして、カラーホイール３０側には略矩形状の入射口６１を有しており、この入射口６１からカラーホイール３０を透過した光がインテグレータ６０の中に入射し、当該光が反射部材で反射しながら進み、反対側の出射口（図示省略）から均一化された光を出射するようになっている。

電源基板５０は、図１に示すように、ランプユニット２０の前方に配置されており、ランプユニット２０の点灯動作やカラーホイール３０の回転動作を制御する制御回路を備えるとともに、各種電子機器に電力を供給するバッテリを備えている。

次に、図３〜図５を用いて、本実施形態におけるプロジェクタ１に備えられたカラーホイール３０とインテグレータ６０について詳細に説明する。
本実施形態におけるカラーホイール３０は、図３に示すように、赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）の光に変換するようにそれぞれのカラーフィルタが所定の範囲ずつ設けられている。また、本実施形態では、ランプからの光をそのまま通す透明（Ｗ）な部分も設けられている。

そして、ランプユニット２０からの光がカラーホイール３０を透過してインテグレータ６０の入射口６１に入射するような位置関係にランプユニット２０、カラーホイール３０及びインテグレータ６０が配置されている。また、インテグレータ６０の入射口６１は、その形状が略矩形状となっており、略矩形状の入射口における中心Ｑと入射口における短辺の中央とを通る直線Ｌが、カラーホイール３０の中心Ｐと入射口６１の中心Ｑとを結ぶ線から所定角度ずらすように調整されている。これにより、図５に示す従来例のカラーホイール２３０のように、インテグレータの略矩形状の入射口２６１における中心Ｑと入射口における短辺の中央とを通る直線Ｌが、カラーホイール２３０の中心Ｐと入射口２６１の中心Ｑとを結ぶ線と同一となっていた場合のインテグレータの入射口２６１全体が収まる大きさとなるカラーホイール２３０の扇形の中心角α３に比べて、インテグレータ６０の入射口６１全体が収まる大きさとなるカラーホイール３０の扇形の中心角α１を小さくすることができる。

なお、インテグレータの入射口とカラーホイールとの位置関係は、図４に示すように、略矩形状の入射口１６１における長辺の１つＴが、カラーホイール１３０の中心線ＰＳと重なるようにされている方が、より好ましい。これにより、インテグレータの入射口１６１全体が収まる大きさとなるカラーホイール１３０の扇形の中心角α２をさらに小さくすることができる。

次に、本実施形態のプロジェクタ１の作用について説明する。
まず、プロジェクタ１の電源スイッチをＯＮにして、ランプユニット２０を作動させると、ランプ２１の発光部から光が放射され、当該光は、リフレクタ２２の反射面で反射して、カラーホイール３０の方向に向かう。
カラーホイール３０は、所定の速度で回転しており、ランプユニット２０からの光は、当該カラーホイール３０を透過して、インテグレータ６０に入射するようになっている。この際、カラーホイール３０とインテグレータ６０の略矩形状の入射口６１との位置関係が、インテグレータ６０の入射口６１における中心Ｑと入射口６１における短辺の中央とを通る直線Ｌが、カラーホイール３０の中心Ｐと入射口６１の中心Ｑとを結ぶ線から所定角度ずらすように調整されているため、インテグレータ６０の入射口６１全体が収まる大きさとなるカラーホイールの扇形の中心角α１が小さくなっており、同じ速度でカラーホイール３０が回転している場合に、従来と比べて長い時間単色の光を透過させることができるようになっている。その後、インテグレータ６０から出射した光は、レンズユニット４０を通り、図１の前方に画像を投射するようになっている。

以上のように、本実施形態におけるプロジェクタによれば、光を放出するランプと、ランプに隣接して配置されてランプから放出された光を透過させるカラーホイールと、カラーホイールを透過した光を入射口から入射させて当該光を均一化させるインテグレータとを備え、インテグレータの入射口全体が収まる大きさとなるカラーホイールの扇形の中心角が小さくなるように、インテグレータの入射口のカラーホイール上における配置位置を調整しているため、カラーホイールの円周方向においてより小さな範囲で単色の光を透過させてインテグレータに入射させることができ、これにより同じ大きさ及び同じ形状のカラーホイールでも使用可能な時間を長くすることができる。

また、本実施形態では、カラーホイール上からみたインテグレータの入射口の形状が略矩形状であり、略矩形状の入射口における中心と入射口における短辺の中央とを通る直線が、カラーホイールの中心と入射口の中心とを結ぶ線から所定角度ずらしてあるため、具体的にカラーホイールの円周方向においてより小さな範囲で単色の光を透過させてインテグレータに入射させることができ、これにより同じ大きさ及び同じ形状のカラーホイールでも使用可能な時間を長くすることができる。

さらに、カラーホイール上からみたインテグレータの入射口の形状が略矩形状であり、略矩形状の入射口における長辺の１つが、カラーホイールの中心線と重なるようにされていると、具体的にカラーホイールの円周方向においてより小さな範囲で単色の光を透過させてインテグレータに入射させることができ、これにより同じ大きさ及び同じ形状のカラーホイールでも使用可能な時間を長くすることができる。

これらの結果、さらに明るく画像を表示させることができる。しかも、インテグレータの配置位置を調整するだけであるので、簡単な方法で画像を明るくすることができる。

なお、本発明に係るプロジェクタとしては、前記した実施形態に限るものではなく、他の構成のものにも適用可能である。

本発明に係るプロジェクタの一実施形態を上方から見た場合の透視図である。 図１のプロジェクタを前方から見た場合の透視図である。 図１のプロジェクタに備えられたカラーホイールとインテグレータの入射口との配置位置を示す概略図である。 カラーホイールとインテグレータの入射口との配置位置の他の例を示す概略図である。 従来のカラーホイールとインテグレータの入射口との配置位置を示す概略図である。

符号の説明

１ プロジェクタ
１０ 筐体
２０ ランプユニット
２１ ランプ
２２ リフレクタ
２３ カバーガラス
３０，１３０ カラーホイール
４０ レンズユニット
５０ 電源基板
６０ インテグレータ
６１，１６１ 入射口

Claims (3)

1. 光を放出するランプと、
   前記ランプに隣接して配置されてランプから放出された光を透過させるカラーホイールと、
   前記カラーホイールを透過した光を入射口から入射させて当該光を均一化させるインテグレータと、
   を備え、
   前記インテグレータの入射口全体が収まる大きさとなる前記カラーホイールの扇形の中心角が小さくなるように、前記インテグレータの入射口のカラーホイール上における配置位置を調整していることを特徴とするプロジェクタ。
2. 前記カラーホイール上からみた前記インテグレータの入射口の形状が略矩形状であり、
   前記略矩形状の入射口における中心と入射口における短辺の中央とを通る直線が、前記カラーホイールの中心と前記入射口の中心とを結ぶ線から所定角度ずらしてあることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
3. 前記カラーホイール上からみた前記インテグレータの入射口の形状が略矩形状であり、
   前記略矩形状の入射口における長辺の１つが、前記カラーホイールの中心線と重なるようにされていることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。

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