JP2007025115A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 小型で可搬性に優れた、プロジェクタを提供する。
【解決手段】 光を変調する光変調手段４と光を投射する投射手段５とを含む光学系６と、光学系６に光を照射する光源と、を備えてなるプロジェクタ１である。光源に、異なる色を発光する発光ダイオード２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを同一のチップ上に少なくとも２つ以上備えてなる発光ダイオードチップ２を用いた。また、発光ダイオードチップ２は、赤色、青色、及び緑色の発光ダイオード２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを１つのチップに備えたものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プロジェクタに関する。

近年、フルカラー映像をスクリーン等の大画面上に投影できるプロジェクタは、その高画質化及び高輝度化が進展するに伴い、多岐に渡って用いられるようになり、ビジネスツール以外での需要が拡大し、例えば動画に対応したもの、耐久性を備えたもの、又は低価格なもの等の提供が望まれている。
このようなフルカラー映像の投射が可能なプロジェクタの一例として、赤色、青色、及び緑色の３色から構成され面発光させる発光ダイオードを光源として備え、スクリーン上にフルカラー画像を投射できるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

さらに、近年、デジタルカメラ及びカメラ搭載型の携帯電話等の電子機器の普及が目覚しく、このような電子機器によりどこでも映像や写真等を容易に撮影することが可能である。そこで、電子機器によって撮影した画像等を場所を問わずに投射できるように、例えば前記電子機器とともに容易に持ち運びできるような携帯性に優れたプロジェクタが望まれている。
特開２００４−１５７２２５号公報

しかしながら、上記特許文献１におけるプロジェクタでは、光源が面光源となっているため、該光源からの光を投射する投射光学系（投射手段）が大きくなってしまい、また、発生する熱量が多くなるため、これを冷却する冷却機構も大型のものが必要になってしまう。したがって、プロジェクタが大型化してしまい、例えば容易に持ち運べる程度に小型化するのが困難であった。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、小型で可搬性に優れた、プロジェクタを提供することにある。

本発明のプロジェクタは、光を変調する光変調手段と光を投射する投射手段とを含む光学系と、該光学系に光を照射する光源と、を備えてなるプロジェクタにおいて、前記光源に、異なる色を発光する発光ダイオードを同一のチップ上に少なくとも２つ以上備えてなる発光ダイオードチップを用いたことを特徴とする。

本発明のプロジェクタによれば、光源として、同一チップ上に異なる色を発光する発光ダイオードを少なくとも２つ以上備えてなる発光ダイオードチップを備えているので、各色の発光源がそれぞれ点光源となることにより、光源を小型化することができる。また、上述したような小さな光源は発生する熱量が少ないため、例えばこれを冷却するための冷却装置を設ける場合に、前記冷却装置は小型で容量の小さなものを採用することができ、したがってプロジェクタの小型化が可能となる。

また、前記プロジェクタにおいては、前記発光ダイオードチップは、赤色、青色、及び緑色の発光ダイオードを１つのチップに備えたものであることが好ましい。
このようにすれば、赤色、緑色、青色の３色を備えた発光ダイオードチップを光源として用いているので、光の３原色を採用することとなり、例えば各色の発光ダイオードを一定の間隔で駆動させるフィールドシーケンシャル駆動を行うことで、カラーフィルタを利用することなく容易にフルカラー画像を投影することができる。

また、前記プロジェクタにおいては、前記光変調手段として、透過型の液晶デバイスを用いることが好ましい。
このようにすれば、透過型の液晶デバイスを光変調手段として用いたことで、光学系の構成が単純なものとなるので、プロジェクタ自体の小型化を図ることが可能となる。

また、前記プロジェクタにおいては、前記光変調手段として、反射型の液晶デバイスを用いることが好ましい。
このようにすれば、反射型の液晶デバイスを光変調手段として用いたことで、透過型の液晶デバイスに比べるとより大きな開口率が得られ、光の利用効率を向上させることができる。

また、前記プロジェクタにおいては、前記光変調手段として、反射型ミラーデバイスを用いることが好ましい。
このようにすれば、反射型ミラーデバイスを用いたことで、液晶デバイスを用いた場合に比べるとより大きな開口率を得ることにより光の利用効率が向上し、さらに高い反射率によって投射される画像のコントラストを向上できる。

また、前記プロジェクタにおいては、駆動電源としてバッテリーを備えることが好ましい。
このようにすれば、屋内外を問わず、プロジェクタを使用することが可能となる。
このとき、前記バッテリーとして燃料電池を用いることが好ましい。
このようにすれば、電池の容量が大きくなり、プロジェクタを長時間駆動させることが可能となる。

また、上記のプロジェクタにおいては、前記光源と光学系とを結ぶ光軸に対し、前記発光ダイオードから出射される光の中心軸がずれている場合に、前記発光ダイオードの光の中心軸と前記光軸との間のずれに起因する、投射される画像における色間での結像画像のずれを無くして、各色の結像画像の基準領域を一致させるように前記光変調手段の変調状態を前記発光ダイオードの発光に同期して補正する、光変調補正手段が備えられたことが好ましい。
このようにプロジェクタは光変調補正手段を備えているので、発光ダイオードの発光に同期して光変調手段の変調状態を補正することで、発光ダイオードの光の中心軸と光軸との間のずれに起因する、投射される画像における色間での結像画像のずれを無くして、各色の結像画像の基準領域が一致するようになる。よって、各色の結像画像の基準領域が一致することで、該基準領域によってスクリーン上にボケの無い画像を投射することができる。
また、前記光変調補正手段を用いることで、光学系を移動させることなく各色の結像画像の中心を一致させることができるので、例えば光学系を移動する機構が不要となり、光学系の構造を単純とし、したがってプロジェクタの小型化及び低コスト化を図ることができる。

また、上記のプロジェクタにおいては、前記光源と光学系とを結ぶ光軸に対し、前記発光ダイオードから出射される光の中心軸がずれている場合に、前記発光ダイオードの光の中心軸と前記光軸との間のずれに起因する、投射される画像における色間での結像画像のずれを無くして、各色の結像画像の基準領域を一致させるように前記光学系の位置を前記発光ダイオードの発光に同期して補正する、光学系補正手段が備えられたことが好ましい。
このように、プロジェクタは光学系補正手段を備えているので、発光ダイオードの発光に同期して光学系の位置を補正することで、発光ダイオードの光の中心軸と光軸との間のずれに起因する、投射される画像における色間での結像画像のずれを無くして、各色の結像画像の基準領域が一致するようになる。すなわち、各色の結像画像が一致することで、例えばスクリーン上にボケの無い映像を投射することができる。
また、本発明のプロジェクタは、光学系の位置を補正することで、上記のズレを補正しているので、光変調手段における変調状態を変化させることがなく、光変調手段に入射された光を有効に利用して解像度の低下を防止できる。

また、上記のプロジェクタにおいては、前記光学系補正手段として、圧電素子を用いることが好ましい。
このようにすれば、例えば圧電素子に印加する電圧のＯＮ／ＯＦＦを切り換えることで、光学系を調節することが可能となり、安価な構成により上記のズレを無くす事ができる。

以下、本発明のプロジェクタにおける一実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下で参照する各図面においては、図面を見易くするため、各部の寸法や大小関係を適宜異ならせて図示している。

図１は、本実施形態のプロジェクタを示す概略構成図であって、図中符号１はプロジェクタである。図１に示すように、プロジェクタ１は、光源としての、光を照射する発光ダイオードチップ２と、該光源２から出射された光を変調する光変調手段としての、光透過型の液晶ライトバルブ（液晶デバイス）４と、該液晶ライトバルブ４によって変調された光をスクリーン１０に投射する投射レンズ（投射手段）５とを備えている。

また、光源２と液晶ライトバルブ４との間には集光レンズ３が設けられていて、該集光レンズ３は光源２からの光を液晶ライトバルブ４に入射するようになっている。
なお、本実施形態においては、液晶ライトバルブ４、投射レンズ５、及び集光レンズ３を前記プロジェクタ１における光学系６とする。

図２は、前記発光ダイオードチップ２の概略構成を示す平面図である。図２に示すように、前記発光ダイオードチップ２（以下、ＬＥＤチップ２とも呼ぶ）は、異なる色を発光する発光ダイオード（以下、ＬＥＤとも呼ぶ）を同一のチップ上に少なくとも２つ以上（但し、本実施形態では３つ）備えてなるものである。具体的には、発光ダイオードチップ２は１つのチップ上に、赤（Ｒ）色のＬＥＤ２Ｒ、緑（Ｇ）色のＬＥＤ２Ｇ、及び青（Ｂ）色のＬＥＤ２Ｂを備えたもので、３ in 1 Chip LEDと呼ばれるものである。

ここで、本実施形態では、説明を簡単にするために、前記ＬＥＤチップ２の形状を平面視した状態で円板形状のものとし、前記発光ＬＥＤチップ２の中央部を垂直方向に通る直線を、該ＬＥＤチップ２における見掛け状の光軸Ｘとする。そして、プロジェクタ１は、前記光学系６における光軸と前記光軸Ｘとを一致させるようにして、ＬＥＤチップ２及び光学系６（集光レンズ３、液晶ライトバルブ４、投射レンズ５）が配置されたものとなっている。

前記各ＬＥＤチップ２は、ＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂがそれぞれ点状に発光するようになっている。つまり、前記各ＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂから発光される光の中心軸（各光軸）は、ＬＥＤチップ２に対し垂直方向となっている。このように、前記ＬＥＤチップ２は１つのチップでＲＧＢ３原色の光を発光することが可能となっている。
また、各ＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは、図２に示したように、平面視した状態でＬＥＤチップ２の中央部から等距離の位置に配置されており、すなわち各ＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂから出射される光の中心軸は、前記光軸Ｘに対しずれた状態となる。

図３は、液晶ライトバルブ４の側断面図を示すものである。図３に示すように、液晶ライトバルブ４は、ＴＦＴアレイ基板３０と対向基板２０とがシール材５２によって貼り合わされ、このシール材５２によって区画された領域内に液晶層５０が封入されたものである。また、液晶ライトバルブ４は、図示しない入射側偏光板と液晶パネルと出射側偏光板とを備えている。

前記シール材５２よりも内側の領域には、遮光性材料からなる遮光膜５３が形成されており、遮光膜５３の内側が表示領域となっている。
さらに、液晶ライトバルブ４は、前記表示領域を構成するマトリクス状に配置された画素部を備えており、該画素部の各々には画素電極９およびスイッチング素子としてＴＦＴ素子（図示せず）が設けられている。

ここで、前記液晶ライトバルブ４は、電圧非印加状態で白／明（透過）状態、電圧印加状態で黒／暗（非透過）状態となるノーマリーホワイトモード又はその逆のノーマリーブラックモードで駆動されるようになっていて、例えばプロジェクタ１に設けられた駆動回路部７から与えられた画素情報に応じて、前記各画素電極９に印加させる電圧を変更し、光変調素子として機能するようになっている。
すなわち、液晶ライトバルブ４は、前記各ＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂから入射された各ＲＧＢの光を、ＲＧＢ毎の画素情報に基づいてそれぞれ変調するようになっている。以下の説明においては、液晶ライトバルブ４によって変調した後に、ＲＧＢ毎に投射される画像を結像画像とよぶ。

具体的には、本実施形態におけるプロジェクタ１は、後述するフィールドシーケンシャル駆動によって、例えば各色のＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを一定の間隔で発光するとともに、ＲＧＢ色光に応じて前記駆動回路７が液晶ライトバルブ４の変調状態を変更することにより、カラーフィルタを用いることなくフルカラー画像をスクリーン１０上に投影することが可能となっている。

本実施形態におけるプロジェクタ１は、光源として上記ＬＥＤチップ２を用いることで光源の小型化を図っており、光源を搭載するスペースを小さくできるので、プロジェクタの筐体を小型なものとすることができる。
また、このような小さな光源のＬＥＤチップ２は、小型であることから発生する熱量が少なく、例えばこれを冷却するための冷却装置（図示しない）を設ける場合にも、該冷却装置は小型で容量の小さなものを採用することができ、したがってプロジェクタ１は小型なものとなる。

また、プロジェクタ１は、上述したようにＬＥＤチップ２から構成された光源を備えていることから、駆動電力を抑えることが可能となっている。
よって、本実施形態におけるプロジェクタ１は、図示しないバッテリーを電源として駆動させることが可能となっている。
このようにすれば、屋内外を問わずに使用することができ、様々な用途に対応できる。このとき、前記バッテリーとして燃料電池を好適に用いることで、電池の容量が大きくなり、プロジェクタを長時間駆動させることが可能となる。

ところで、前記各ＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは、上述したように各ＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂから出射される光の中心軸は、前記光軸Ｘに対しずれた状態となっている。よって、前記各ＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの光の中心軸と前記光軸Ｘとの間のずれによって、各ＲＧＢによる結像画像にはそれぞれずれが生じてしまう。
そこで、本実施形態のプロジェクタ１は、上記の結像画像のずれを無くして、各ＲＧＢの結像画像の基準領域を一致させるように前記液晶ライトバルブ４の変調状態を前記各ＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの発光に同期して補正する、光変調補正手段７ａを備えている。なお、前記光変調補正手段７ａは、前記液晶ライトバルブ４を駆動するための駆動回路７の一部に含まれたものである。

詳細については後述するが、前記光変調補正手段７ａは、ＲＧＢ間での各結像画像の基準領域における画素情報を一致させるように、前記液晶ライトバルブ４に入力する画素情報を補正することでスクリーン１０上にボケの無いカラー画像を投射できるようになっている。

このように、本実施形態のプロジェクタ１によれば、光源として同一チップ上にＲＧＢを発光するＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを備えてなるＬＥＤチップ２を用いているので、ＲＧＢにおける各発光源がそれぞれ点光源となることにより、光源を小型化することができる。そして、このＬＥＤチップ２を光源として備えたことで生じる結像画像のずれを前記光変調補正手段７ａによって無くしているので、プロジェクタとしての信頼性が高いものとなっている。また、前記光変調補正手段７ａを用いたことで、光学系６を移動させることなく各ＲＧＢの結像画像を一致させているので、光学系６に移動機構を設ける必要が無く、光学系６の構造が単純となり、小型で可搬性に優れたプロジェクタ１となる。

（プロジェクタの駆動方法）
次に、前記プロジェクタ１を駆動する方法について説明する。
ここで、本実施形態におけるプロジェクタ１におけるカラー画像の表示方法としては、フィールドシーケンシャル方式を用いている。具体的には、各ＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂにおけるそれぞれの色光（ＲＧＢ）に同期させて、ＲＧＢに対応した各画素情報を液晶ライトバルブ４に入力することで、ＲＧＢ光に対応した結像画像を高速で切り替えてスクリーン１０上に画像を投射している。このとき、３色（ＲＧＢ）の画像を見る人の網膜上で混合させ任意の色として知覚させることにより、多原色によるカラー表示を行うことが可能となる。

上述したように、本実施形態におけるプロジェクタ１は、ＬＥＤチップ２によって生じる光軸Ｘと各ＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの光の中心軸とのずれによって、ＲＧＢ各色の結像位置にずれが生じるが、前記光変調補正手段７ａにより、ＲＧＢ各色の結像画像の基準領域を一致させるように前記液晶ライトバルブ４の変調状態を各ＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの発光に同期して補正することでスクリーン１０上に投射される結像画像のずれをなくしている。なお、以下の説明において、前記光変調補正手段７ａにより各色液晶ライトバルブ４の変調状態を補正するとは、前記液晶ライトバルブ４の、マトリクス状に配置された各画素部に入力される画素情報を変更して光変調状態を変化させることで、結像画像の基準領域を一致させることを意味している。

ここで、前記光変調補正手段７ａによって液晶ライトバルブ４の結像画像の位置ズレを無くす場合について説明する前に、光軸Ｘと各ＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの光の中心軸とのずれによって生じる結像位置のずれについて説明する。

（光変調補正手段を備えない場合）
図４（ａ）〜（ｃ）は、前記光変調補正手段７ａによる補正を行わない際に、液晶ライトバルブ４にマトリクス状に配置されている各画素部に入力するＲＧＢ毎の画素情報を示した概略図である。すなわち、前記光変調手段７ａによって、液晶ライトバルブ４に入力する画素情報を変更しない場合を示している。なお、図４中においては説明を簡略化するため、１０行１０列からなる合計１００個の画素部が形成された液晶ライトバルブ４を図示しているが、実際は多数（数千個）の画素部が設けられていることは言うまでも無い。

ここで、図４（ａ）中右方向を行方向とし、図４（ａ）中下方向を列方向とすると、各画素部に入力される画素情報をＲ_ｘ，ｙ（ｘは行番号（１〜１０）を示し、ｙは列番号（１〜１０））で表すことができる。
よって、赤（Ｒ）色における、１行１列目の画素部に入力される画素情報をＲ_１，１と表すことができる。そして、その他の画素部に入力される画素情報についても図４（ｂ），（ｃ）に示すように、緑（Ｇ）色、及び青（Ｂ）色における液晶ライトバルブ４に入力される画素情報も同様に表される。

図４（ａ）〜（ｃ）に示したような画素情報が入力された液晶ライトバルブ４は、各ＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの光を変調し、スクリーン１０上に各ＲＧＢ毎の結像画像を投射するようになる。
ここで、図４に示したＲＧＢ毎の画素情報は、Ｒ_ｘ，ｙにおける行番号（ｘ）と列番号（ｙ）とがＲＧＢ間で一致するように結像画像が合成されることでフルカラー画像をスクリーン１０上に投射することが可能となる。すなわち、Ｒ_１，１が入力された結像画像と、Ｇ_１，１が入力された結像画像と、Ｂ_１，１が入力された結像画像とが合成された場合、正確なカラー画像となる。よって、スクリーン１０上にフルカラー画像を表示するためには、ＲＧＢ各色の結像画像がそれぞれ合成できる（重なる）必要があり、この領域をフルカラー画像領域（基準領域）ＫＡとする。

図５は、ＲＧＢ各色による結像画像が合成された領域を示す図である。図５に示すように、本実施形態では、上述したようにＬＥＤチップ２を構成する各ＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂから出射される光の中心軸は、光軸Ｘに対してずれている（図２参照）ため、図５に示すようにＲＧＢ各色によりスクリーン１０上に結像される結像画像２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂはそれぞれがずれた状態となる。

具体的に、本実施形態では、図５中に示したように、例えば赤（Ｒ）色のＬＥＤ２Ｒの発光によってスクリーン１０上に結像された赤色における結像画像２０Ｒを基準とした場合、緑（Ｇ）色のＬＥＤ２Ｇの発光によって結像される緑色における結像画像２０Ｇは、前記結像画像２０Ｒに対して図５中右方向に１行、図５中下方向に１列だけずれた状態となる。また、青色（Ｂ）のＬＥＤ２Ｂの発光によって結像される青色における結像画像２０Ｂは、前記結像画像２０Ｒに対して図５中左方向に１行、図５中下方向に１列だけずれた状態となる。よって、図５に示したように、この際のフルカラー画像領域ＫＡは、各結像画像２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂに比べて小さくなっている。

このように、ＲＧＢ間での結像画像２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの位置がずれることにより、ＲＧＢ間での画素情報も一致しなくなる。具体的には、図５に示すように、前記フルカラー画像領域ＫＡの画素部Ｇ１には、画素情報（Ｒ_２，２、Ｇ_１，１、Ｂ_３，１）が入力され、画素部Ｇ２には、画素情報（Ｒ_９，１０、Ｇ_８，９、Ｂ_１０，９）が入力された状態となる。

よって、図５に示したように、各結像画像２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ間の結像位置のずれによって、液晶ライトバルブ４の各画素部におけるＲＧＢ間での画素情報が一致しないため、上述したフィールドシーケンシャル駆動によりスクリーン１０上に投射される結像画像がＲＧＢ間で一致しないことから合成されるカラー画像がぼけてしまうのである。

（光変調補正手段を備えた場合）
そこで、本発明を採用すれば、前記駆動回路７における光変調補正手段７ａによって、前記液晶ライトバルブ４の変調状態を前記各ＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの発光に同期させて、各ＲＧＢの結像画像の中心点を一致させるように補正することで、前記ＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの光の中心軸と前記光軸Ｘとのずれに起因する、ＲＧＢ間での各結像画像２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂのズレをなくしている。

ここで、図６（ａ）〜（ｃ）は、光変調補正手段７ａを用いて補正した後の、液晶ライトバルブ４の各画素部に入力された画素情報をＲＧＢ毎に示す図であり、図７は、図６における画素情報に基づいてスクリーン１０上に投射される結像画像を示す図である。なお、図６及び図７中は、図４及び図５にそれぞれ対応するもので液晶ライトバルブ４の各画素部に入力される画像情報が異なる以外は同一の構成となっている。

ここで、図６（ａ）は、ＬＥＤ２Ｒの発光に同期して、前記光変調補正手段７ａによって液晶ライトバルブ４に入力された画素情報を模式的に示す図である。また、同様に図６（ｂ），（ｃ）は、緑色、青色のＬＥＤ２Ｇ，２Ｂの発光に同期して前記光変調補正手段７ａによって液晶ライトバルブ４に入力された画素情報を模式的に示す図である。なお、図６（ａ）〜（ｃ）中には、ＲＧＢにおける各結像画像がスクリーン１０上で合成された際のフルカラー画像領域ＫＡに対応する領域を図示している。

上述したように、光変調補正手段７ａは、前記フルカラー画像領域ＫＡに対応する画素部に入力する画素情報をＲＧＢ間で一致させるように入力する画素情報を補正している。具体的に、本実施形態では、図６（ａ）に示した、赤（Ｒ）色における結像画像２０Ｒの前記フルカラー画像領域ＫＡに入力される画像情報を基準としている。
すなわち、図６（ｂ），（ｃ）に示すように、結像画像２０Ｇ、及び結像画像２０Ｂにおけるフルカラー画像領域ＫＡに入力される画素情報を赤（Ｒ）色に一致させる。

光変調補正手段７ａは、上述した結像画像２０Ｇの結像画像２０Ｒに対する、図５中右方向に１行、下方向に１列のずれを、フルカラー画像領域ＫＡとなる画素部に、図６（ｂ）に示したように、緑（Ｇ）色の画素情報を図中左方向に１行、図中上方向に１列シフトさせた状態に入力する補正を行っている。

また同様にして、光変調補正手段７ａは、上述した結像画像２０Ｂの結像画像２０Ｒに対する、図５中左方向に１行、下方向に１列のずれを、フルカラー画像領域ＫＡとなる画素部に、図６（ｃ）に示したように、青（Ｂ）色の画素情報を図中右方向に１行、図中上方向に１列シフトさせた状態に入力する補正を行っている。

そして、前記光変調補正手段７ａによって、上述した画素情報の補正は、各ＲＧＢのＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの発光に同期して行われているので、図７に示されるように、基準領域としてのフルカラー画像領域ＫＡにおいては、合成された画素情報がＲＧＢ間で一致するようになる。

具体的には、図７に示すように、フルカラー画像領域ＫＡの画素部Ｇ１には、画素情報（Ｒ_２，２、Ｇ_２，２、Ｂ_２，２）が入力される。そして、前記フルカラー画像領域ＫＡの画素部Ｇ２には、画素情報（Ｒ_９，１０、Ｇ_９，１０、Ｂ_９，１０）が入力された状態となる。
なお、本実施形態では、前記フルカラー画像領域ＫＡの外側における画素情報は、ＲＧＢ間で一致していないので、したがって前記駆動回路部７によって前記フルカラー画像領域ＫＡに結像される結像画像２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂのみをスクリーン１０上に表示させている。

ここで、本実施形態におけるプロジェクタ１におけるカラー画像の表示方法としては、上述したフィールドシーケンシャル方式を用いが、上記フルカラー画像領域ＫＡでは、結像画像２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂにおける画素情報がＲＧＢ間で一致しているので、スクリーン１０上にボケが無く鮮明なカラー画像を投射することができる。

（他の実施形態）
次に、本発明のプロジェクタに関する他の実施形態について説明する。図８は、本実施形態におけるプロジェクタの概略構成を示す図であり、図中符号１０１はプロジェクタである。なお、本実施形態においては、前記実施形態と共通の構成については同一の符号を付し、その説明を省略することとする。

図８に示すように、プロジェクタ１０１は、前記実施形態におけるプロジェクタ１の構成と略等しくなっており、前記ＬＥＤチップ２における各ＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの光の中心軸と前記光軸Ｘとの間のずれに起因する、ＲＧＢ間の結像画像のずれを解消する手段として、前記光変調補正手段７ａの代わりに前記光学系６の位置を補正する光学系補正手段１０７を備えたものである。

前記実施形態では、上述したように、各ＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの光の中心軸と光軸Ｘとの間のずれによって生じるスクリーン１０上での、ＲＧＢそれぞれにおける結像画像のずれを液晶ライトバルブ４に入力される画素情報をシフト（移動）させることで、フルカラー画像領域ＫＡにボケの無いカラー画像の投射を行っていた。

これに対して、本実施形態では、前記光学系補正手段１０７を用いることで、集光レンズ３と液晶ライトバルブ４と投射レンズ５とを含んだ光学系６の位置を補正することで、ＲＧＢ間での結像画像２０Ｒ，２０Ｂ，２０Ｂの結像画像の基準領域を一致させている。なお、前記光学系補正手段１０７は、光学系６を構成する集光レンズ３と液晶ライトバルブ４と投射レンズ５のいずれか１つに設けてもよいし、それぞれに設けて３つの位置を補正するようにしてもよい。

ここで、前記光学系補正手段として、例えば圧電素子を用いることができる。このようにすれば、例えば圧電素子に印加する電圧のＯＮ／ＯＦＦを切り換えることで、光学系６の位置を調節することが可能となり、安価な構成によって上記のズレを無くす事ができる。

よって、図４、及び図５を参照して説明したように、各ＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの光の中心軸と前記光軸Ｘとの間のずれに起因する結像画像２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂのずれを、例えば集光レンズ３、液晶ライトバルブ４、及び投射レンズ５のうちいずれか１つあるいは複数の位置や向きを調節することで、ＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂによる結像画像２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの位置を補正している。

具体的に、本実施形態では、図９（ａ）に示すように、結像画像２０Ｒを基準領域として、前記結像画像２０Ｇの位置を図９中矢印Ｂ方向に移動させるように、ＬＥＤ２Ｇの発光に同期して光学系６の位置を前記光学系補正手段１０７により補正している。また、前記結像画像２０Ｂの位置を図９中矢印Ａ方向に移動させるように、ＬＥＤ２Ｂの発光に同期して光学系６の位置を前記光学系補正手段１０７により補正している。
なお、本実施形態では、基準領域とした結像画像２０Ｒを構成するＬＥＤ２Ｒが発光する際に、前記光学系補正手段１０７による光学系６の位置を補正する必要はない。

このように、本実施形態のプロジェクタ１０１は、各ＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの発光に同期して光学系６の位置を補正しているので、結像画像２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂは、図９（ｂ）に示すように、画素部Ｇ１´に画素情報（Ｒ_１，１、Ｇ_１，１、Ｂ_１，１）が入力され、画素部Ｇ２´に画素情報（Ｒ_{１０，１０}、Ｇ_{１０，１０}、Ｂ_{１０，１０}）が入力されるように、ＲＧＢ間で画素情報を一致させることができる。よって、液晶ライトバルブ４の光変調状態、すなわち前記実施形態のように各画素部に入力する画素情報を変化させることなく、上述したフィールドシーケンシャル駆動によって光源（ＬＥＤチップ２）を発光させることによりスクリーン１０上にボケの無いカラー映像を投射することができる。

このように、本実施形態によれば、光学系６の位置を補正することで、上記のズレを補正できるので、各結像画像２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ全体を構成する画素部によってカラー画像を表示できる。また、液晶ライトバルブ４における変調状態を変化させることがないので、ＲＧＢ間において液晶ライトバルブ４の全ての画素部を有効に利用することができ、解像度の低下を防止できる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されることなく、適宜変更が可能である。上記実施の形態では、光源として、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の発光ダイオードを備えた発光ダイオードチップを用いたが、例えば白色の発光ダイオードを加えた４色、あるいは５色以上の光を発光できる発光ダイオードチップを用いる構成としてもよい。

また、光変調手段としては、透過型の液晶ライトバルブの代わりに、反射型の液晶ライトバルブを用いてもよい。このようにすれば、反射型の液晶デバイスを光変調手段として用いたことで、透過型の液晶デバイスに比べるとより大きな開口率が得られ、光の利用効率を向上させることができる。

また、光変調手段としては、反射型ミラーデバイスとしてのＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を用いることもできる。このようにすれば、反射型ミラーデバイスを用いたことで、液晶デバイスを用いた場合に比べるとより大きな開口率を得ることにより光の利用効率が向上し、さらに高い反射率によって投射される画像のコントラストを向上できる。

本実施形態のプロジェクタを示す概略構成図である。 発光ダイオードチップの概略構成を示す平面図である。 液晶ライトバルブの側断面図である。 変調状態を補正せずしない際の画素情報を入力状態を示すである。 図４に基づいてスクリーン上に投射される結像画像を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、変調状態を補正した状態を示す図である。 図６に基づいてスクリーン上に投射される結像画像を示す図である。 他の実施形態におけるプロジェクタの概略構成を示す図である。 （ａ），（ｂ）はＲＧＢ間で結像画像を補正する方法を示す図である。

符号の説明

１，１０１…プロジェクタ、２…ＬＥＤチップ（発光ダイオードチップ）、２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ…ＬＥＤ（発光ダイオード）、４…液晶ライトバルブ（光変調手段、液晶デバイス）、５…投射レンズ（投射手段）、６…光学系、７ａ…光変調補正手段、１０７…光学系補正手段、Ｘ…光軸、ＫＡ…フルカラー画像領域（基準領域）

Claims (10)

1. 光を変調する光変調手段と光を投射する投射手段とを含む光学系と、該光学系に光を照射する光源と、を備えてなるプロジェクタにおいて、
   前記光源に、異なる色を発光する発光ダイオードを同一のチップ上に少なくとも２つ以上備えてなる発光ダイオードチップを用いたことを特徴とするプロジェクタ。
2. 前記発光ダイオードチップは、赤色、緑色、及び青色の発光ダイオードを１つのチップに備えたもので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. 前記光変調手段として、透過型の液晶デバイスを用い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。
4. 前記光変調手段として、反射型の液晶デバイスを用い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。
5. 前記光変調手段として、反射型ミラーデバイスを用い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。
6. 駆動電源としてバッテリーを備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
7. 前記バッテリーとして燃料電池を用いたことを特徴とする請求項５に記載のプロジェクタ。
8. 前記光源と光学系とを結ぶ光軸に対し、前記発光ダイオードから出射される光の中心軸がずれている場合に、
   前記発光ダイオードの光の中心軸と前記光軸との間のずれに起因する、投射される画像における色間での結像画像のずれを無くして、各色の結像画像の基準領域を一致させるように前記光変調手段の変調状態を前記発光ダイオードの発光に同期して補正する、光変調補正手段が備えられたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
9. 前記光源と光学系とを結ぶ光軸に対し、前記発光ダイオードから出射される光の中心軸がずれている場合に、
   前記発光ダイオードの光の中心軸と前記光軸との間のずれに起因する、投射される画像における色間での結像画像のずれを無くして、各色の結像画像の基準領域を一致させるように前記光学系の位置を前記発光ダイオードの発光に同期して補正する、光学系補正手段が備えられたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
10. 前記光学系補正手段として、圧電素子を用いることを特徴とする請求項９に記載のプロジェクタ。
    

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