JP2008083538A

JP2008083538A - Projector

Info

Publication number: JP2008083538A
Application number: JP2006265129A
Authority: JP
Inventors: Eitetsu Yamada; 英哲山田
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2008-04-10

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve luminance of an image in a projector using LEDs as light sources. SOLUTION: Red light from a red LED 8A as a first light source is passed through a condenser lens 11A, a first dichroic mirror 11D, and a second dichroic mirror 11E and emitted to a digital mirror device 13A. Green light from a green LED 8B as a first light source is passed through a condenser lens 11B, reflected by the first dichroic mirror 11D, passed through the second dichroic mirror 11E and emitted to the digital mirror device 13A. Blue light from a blue LED 8B as a first light source is passed through a condenser lens 11C, reflected by the second dichroic mirror 11E, and emitted to the digital mirror device 13A. White light from a white LED 9A is passed through a condenser lens 12A and emitted to the digital mirror device 13A. Thus, the luminance is improved. COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、投射面に映像を光学的に投射するプロジェクタに関し、詳細には複数の第一光源からの光を選択的に反射して変調する光変調素子と当該第一光源とは別に前記光変調素子を照明する第二光源とを備えたプロジェクタに関する。 The present invention relates to a projector that optically projects an image on a projection surface, and more specifically, a light modulation element that selectively reflects and modulates light from a plurality of first light sources and the light source separately from the first light source. The present invention relates to a projector including a second light source that illuminates a modulation element.

従来、複数の発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」とも言う。）を光源に使用し、異なる方向から入射する光束を時分割的に選択反射するマイクロミラー型のスイッチングディバイスを使用して、同一方向に光束を取り出して、時分割の照明光束を形成する光源装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, a plurality of light emitting diodes (hereinafter also referred to as “LEDs”) are used as a light source, and a micromirror type switching device that selectively reflects light beams incident from different directions in a time division manner in the same direction. There has been proposed a light source device that extracts a light beam and forms a time-division illumination light beam (see, for example, Patent Document 1).

また、マイクロミラーディバイスを多軸に傾き自在に構成し、このマイクロミラーディバイスによりＬＥＤからのＲＧＢの光を反射して、カラースイッチ機能を行えるようにしたプロジェクタが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００４−１３３３１２号公報特開２００２−２７７７６９号公報 In addition, a projector has been proposed in which a micromirror device is configured to be tiltable about multiple axes, and RGB light from an LED is reflected by the micromirror device so as to perform a color switch function (for example, Patent Documents). 2).
Japanese Patent Laid-Open No. 2004-133312 JP 2002-277769 A

しかしながら、現在のＬＥＤは、高出力なものでも、プロジェクタに使用するには、明るさが足りないという問題点があった。また、ＬＥＤはデューティー比を変化させて駆動を行うことで高い電流が流せるが、長い間その電流値を維持することはできないという問題点があった。さらに、ＲＧＢの単色のＬＥＤは、同じ電力の白色ＬＥＤよりも輝度が低いという問題点もあった。 However, even though current LEDs have high output, there is a problem that they are not bright enough to be used in projectors. Further, the LED can drive a high current by changing the duty ratio, but has a problem that the current value cannot be maintained for a long time. Further, RGB single-color LEDs have a problem of lower brightness than white LEDs having the same power.

また、特許文献１に記載の発明では、時分割点灯のためのミラー素子を別途用意しなければならず、さらに、ＲＧＢの光のみを用いているので、輝度が十分に高められないという問題点があった。また、特許文献２に記載の発明では、マイクロミラーディバイスを多軸に振らなくてはならないので、現在の技術レベルでは、実現が難しいという問題点があった。 Further, in the invention described in Patent Document 1, a mirror element for time-division lighting must be separately prepared, and furthermore, since only RGB light is used, the luminance cannot be sufficiently increased. was there. Further, the invention described in Patent Document 2 has a problem that it is difficult to realize at the current technical level because the micromirror device must be swung in multiple axes.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、ＬＥＤを光源に用いたプロジェクタにおいて、投射される画像の輝度を高め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。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a projector that can increase the brightness of a projected image in a projector using an LED as a light source.

請求項１に記載の発明のプロジェクタは、異なる発光色の光を発光する複数の第一光源と、当該複数の第一光源からの光を選択的に変調させる光変調素子と、前記光変調素子により同一光路に合成された光の輝度を向上するために、前記第一光源とは別に前記光変調素子を照明する第二光源と、前記光変調素子で変調された光を投射する投射レンズとを備えている。 According to a first aspect of the present invention, a projector includes a plurality of first light sources that emit light of different emission colors, a light modulation element that selectively modulates light from the plurality of first light sources, and the light modulation element. A second light source for illuminating the light modulation element separately from the first light source, and a projection lens for projecting light modulated by the light modulation element. It has.

また、請求項２に記載の発明のプロジェクタは、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記第二光源は、白色光源であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, the second light source is a white light source.

また、請求項３に記載の発明のプロジェクタは、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記第二光源は、ＲＧＢの光を発光する光源であることを特徴とする。 According to a third aspect of the invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, the second light source is a light source that emits RGB light.

また、請求項４に記載の発明のプロジェクタは、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の構成に加え、前記光変調素子は、デジタルミラーデバイスであることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect of the present invention, the light modulation element is a digital mirror device.

また、請求項５に記載の発明のプロジェクタは、請求項１乃至４の何れかに記載の発明の構成に加え、前記投射レンズの光軸に対して第一光源と第二光源からの照明光が対称な角度で前記光変調素子へ入射することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect of the present invention, the projector includes an illumination light from the first light source and the second light source with respect to the optical axis of the projection lens. Is incident on the light modulation element at a symmetrical angle.

また、請求項６に記載の発明のプロジェクタは、異なる発光色の光を発光する第一光源と、前記第一光源とは別に設けられた第二光源とを備え、光の偏光面を変換する偏光変換素子及び光をその偏光角により選択的に通過又は反射する偏光ビームスプリッタを利用し、前記第一光源及び第二光源からの照明光が同一光路に合成されることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, the projector includes a first light source that emits light of different emission colors, and a second light source provided separately from the first light source, and converts a polarization plane of the light. The illumination light from the first light source and the second light source is combined in the same optical path using a polarization conversion element and a polarization beam splitter that selectively passes or reflects light according to its polarization angle.

また、請求項７に記載の発明のプロジェクタは、異なる発光色の光を発光する第一光源と、当該第一光源からの光の偏光面を変換する第一偏光変換素子と、当該第一偏光変換素子を通過した光をその偏光角により選択的に通過又は反射する第一偏光ビームスプリッタと、前記第一光源から発せられ、前記第一偏光変換素子及び前記第一偏光ビームスプリッタを通過した光の輝度を向上するために、前記第一光源とは別に設けられた第二光源と、当該第二光源からの光の偏光面を変換する第二偏光変換素子とを備え、前記第二偏光変換素子を通過した光は前記第一偏光ビームスプリッタの反射面で反射され、前記第一光源から発光され前記第一偏光変換素子を通過し前記第一偏光ビームスプリッタを通過する光と同一光路に合成されることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the invention, the projector includes a first light source that emits light of different emission colors, a first polarization conversion element that converts a polarization plane of light from the first light source, and the first polarization. A first polarization beam splitter that selectively passes or reflects light that has passed through the conversion element according to its polarization angle, and light that has been emitted from the first light source and has passed through the first polarization conversion element and the first polarization beam splitter In order to improve the luminance of the second light source, the second light source is provided separately from the first light source, and a second polarization conversion element that converts a polarization plane of light from the second light source, and the second polarization conversion The light that has passed through the element is reflected by the reflecting surface of the first polarization beam splitter, is emitted from the first light source, is combined in the same optical path as the light that passes through the first polarization conversion element and passes through the first polarization beam splitter. To be special To.

また、請求項８に記載の発明のプロジェクタは、請求項７に記載の発明の構成に加え、前記第一偏光ビームスプリッタで合成された光の偏光面を変換する第三偏光変換素子と、当該第三偏光変換素子を通過した光の光路を変更する第二偏光ビームスプリッタと、当該第二偏光ビームスプリッタからの光を反射して変調する反射型光変調素子とを備えたことを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a projector according to the eighth aspect, in addition to the configuration according to the seventh aspect, a third polarization conversion element that converts a polarization plane of the light synthesized by the first polarization beam splitter, A second polarization beam splitter that changes an optical path of light that has passed through the third polarization conversion element, and a reflective light modulation element that reflects and modulates light from the second polarization beam splitter are provided. .

また、請求項９に記載の発明のプロジェクタは、請求項１乃至８の何れかに記載の発明の構成に加え、前記第一光源から、１フレームでＲ，Ｇ，Ｂの光を順次、各々所定時間を発光するように制御すると共に、前記１フレームの間に、所定のサイクルで前記第二光源を発光させる発光制御手段を備えている。 According to a ninth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, the projector sequentially emits R, G, and B light in one frame from the first light source. Light emission control means for controlling the light emission for a predetermined time and causing the second light source to emit light in a predetermined cycle during the one frame is provided.

また、請求項１０に記載の発明のプロジェクタは、請求項９に記載の発明の構成に加え、前記発光制御手段は、前記１フレームを４セクタで構成し、最初の３セクタで、前記第一光源からＲ，Ｇ，Ｂの光を各１セクタずつ発光させ、最後の１セクタで、第二光源から白色光を発光させることを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the ninth aspect of the invention, the light emission control means comprises the one frame as four sectors, the first three sectors as the first R, G, B light is emitted from the light source one sector at a time, and white light is emitted from the second light source in the last one sector.

また、請求項１１に記載の発明のプロジェクタは、請求項９に記載の発明の構成に加え、前記発光制御手段は、前記１フレームを３サイクルで構成し、各サイクルで、前記第一光源からＲ，Ｇ，Ｂの何れかの光と第二光源から白色光とを発光させることを特徴とする。 The projector according to an eleventh aspect of the invention is the projector according to the ninth aspect of the invention, in which the light emission control means comprises the one frame in three cycles, and from each first light source in each cycle. It is characterized by emitting white light from any one of R, G, and B and the second light source.

また、請求項１２に記載の発明のプロジェクタは、請求項１乃至１１の何れかに記載の発明の構成に加え、前記プロジェクタから投射面までの投射距離を検出する投射距離検出手段と、当該投射距離検出手段により検出された投射距離に基づいて、前記第二光源からの発光量を調整する第二光源調整手段とを備えたことを特徴とする。 According to a twelfth aspect of the invention, in addition to the configuration of the invention according to any one of the first to eleventh aspects, the projector includes a projection distance detecting unit that detects a projection distance from the projector to a projection surface, and the projection. And a second light source adjusting unit that adjusts the amount of light emitted from the second light source based on the projection distance detected by the distance detecting unit.

請求項１に記載の発明によれば、異なる発光色の光を発光する複数の第一光源とは別に設けた第二光源の光を光変調素子に照射することにより、光変調素子により選択的に反射して変調された光の輝度を向上することができる。従って、投射レンズにより投射される画像の輝度を向上できる。 According to the first aspect of the present invention, the light modulation element is selectively used by irradiating the light modulation element with the light of the second light source provided separately from the plurality of first light sources that emit light of different emission colors. It is possible to improve the brightness of light reflected and modulated. Therefore, the brightness of the image projected by the projection lens can be improved.

また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、第二光源は白色光源であるので、当該白色光源により第一光源からの光の輝度を向上することができる。 According to the invention described in claim 2, in addition to the effect of the invention described in claim 1, since the second light source is a white light source, the brightness of light from the first light source is improved by the white light source. be able to.

また、請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、第二光源は、ＲＧＢの光を発光する光源であるので、当該ＲＧＢの光源により輝度を向上することができる。 According to the invention described in claim 3, in addition to the effect of the invention described in claim 1, since the second light source is a light source that emits RGB light, the luminance is improved by the RGB light source. be able to.

また、請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の効果に加え、光変調素子は、デジタルミラーデバイスであるので、デジタルミラーデバイスにより反射される第一光源からの光と同一光路に合成された光の輝度を向上することができる。 According to the invention described in claim 4, in addition to the effect of the invention described in any one of claims 1 to 3, since the light modulation element is a digital mirror device, the light reflected by the digital mirror device. The brightness of the light combined in the same optical path as the light from one light source can be improved.

また、請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の何れかに記載の発明の効果に加え、投射レンズの光軸に対して第一光源と第二光源からの照明光が対称な角度で前記光変調素子へ入射するので、当該光変調素子の変調角度が第一光源及び第二光源に対して、各々同じ角度でよく、効率良く変調させることができる。 According to the invention described in claim 5, in addition to the effect of the invention described in any one of claims 1 to 4, the illumination light from the first light source and the second light source is applied to the optical axis of the projection lens. Since the light is incident on the light modulation element at a symmetric angle, the modulation angle of the light modulation element may be the same angle with respect to the first light source and the second light source, and the light can be efficiently modulated.

また、請求項６に記載の発明によれば、異なる発光色の光を発光する第一光源からの光と、第二光源からの光を偏光変換素子及び偏光ビームスプリッタを利用して、同一光路に合成できるので、投射される光の輝度を向上することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the light from the first light source that emits light of different emission colors and the light from the second light source are transmitted in the same optical path using the polarization conversion element and the polarization beam splitter. Therefore, the brightness of the projected light can be improved.

また、請求項７に記載の発明によれば、第二偏光変換素子を通過した光は第一偏光ビームスプリッタの反射面で反射され、第一光源から発光され第一偏光変換素子を通過し第一偏光ビームスプリッタを通過する光と、同一光路に合成されるので、当該合成された光の輝度を向上することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the light that has passed through the second polarization conversion element is reflected by the reflection surface of the first polarization beam splitter, is emitted from the first light source, passes through the first polarization conversion element, and passes through the first polarization conversion element. Since the light passing through the one polarization beam splitter is combined in the same optical path, the luminance of the combined light can be improved.

また、請求項８に記載の発明によれば、請求項７に記載の発明の効果に加え、前記第一偏光ビームスプリッタで合成された光の偏光面を変換する第三偏光変換素子と、当該第三偏光変換素子を通過した光の光路を変更する第二偏光ビームスプリッタと、当該第二偏光ビームスプリッタからの光を反射して変調する反射型光変調素子とを備えているので、反射型光変調素子により反射された光の輝度を向上することができる。 According to the invention described in claim 8, in addition to the effect of the invention described in claim 7, the third polarization conversion element that converts the polarization plane of the light synthesized by the first polarization beam splitter, and Since it includes a second polarization beam splitter that changes the optical path of light that has passed through the third polarization conversion element, and a reflection type light modulation element that reflects and modulates the light from the second polarization beam splitter, the reflection type The brightness of the light reflected by the light modulation element can be improved.

また、請求項９に記載の発明によれば、請求項１乃至８の何れかに記載の発明の効果に加え、第一光源から、１フレームでＲ，Ｇ，Ｂの光を順次、各々所定時間を発光するように制御すると共に、前記１フレームの間に、所定のサイクルで前記第二光源を発光させる発光制御手段を備えているので、１フレームでＲ，Ｇ，Ｂの光を使用する時間を減らし、且つ、光の輝度を向上することができる。 According to the invention described in claim 9, in addition to the effect of the invention described in any one of claims 1 to 8, R, G, B light is sequentially given from the first light source in one frame. Since light emission control means for controlling the time to emit light and emitting the second light source in a predetermined cycle is provided during the one frame, R, G, B light is used in one frame. Time can be reduced and the brightness of light can be improved.

また、請求項１０に記載の発明によれば、請求項９に記載の発明の効果に加え、発光制御手段は、１フレームを４セクタで構成し、最初の３セクタで、前記第一光源からＲ，Ｇ，Ｂの光を各１セクタずつ発光させ、最後の１セクタで、第二光源から白色光を発光させることで、１フレームでＲ，Ｇ，Ｂの光を使用する時間を減らし、且つ、光の輝度を向上することができる。 According to the invention described in claim 10, in addition to the effect of the invention described in claim 9, the light emission control means includes one frame consisting of four sectors, and the first three sectors from the first light source. R, G, B light is emitted one sector at a time, white light is emitted from the second light source in the last one sector, thereby reducing the time for using R, G, B light in one frame, In addition, the luminance of light can be improved.

また、請求項１１に記載の発明によれば、請求項９に記載の発明の効果に加え、発光制御手段は、１フレームを３サイクルで構成し、各サイクルで、前記第一光源からＲ，Ｇ，Ｂの何れかの光と第二光源から白色光とを発光させることで、光の輝度を向上することができる。 According to the invention described in claim 11, in addition to the effect of the invention described in claim 9, the light emission control means configures one frame in three cycles, and in each cycle, R, R, The luminance of light can be improved by emitting white light from either the light G or B and the second light source.

また、請求項１２に記載の発明によれば、請求項１乃至１１の何れかに記載の発明の効果に加え、投射距離検出手段により検出された投射距離に基づいて、第二光源調整手段が第二光源からの発光量を調整するので、投射距離に関わらず、投射面の画像の輝度を一定にすることができる。 According to the invention of claim 12, in addition to the effect of the invention of any of claims 1 to 11, the second light source adjustment means is based on the projection distance detected by the projection distance detection means. Since the light emission amount from the second light source is adjusted, the brightness of the image on the projection surface can be made constant regardless of the projection distance.

以下、本発明の第一実施の形態であるプロジェクタ１について、図面を参照して説明する。図１は、プロジェクタ１の電気的構成を示すブロック図である。プロジェクタ１は、ＲＧＢ順次点灯方式（フィールドシーケンシャル方式）の光源を備えたプロジェクタ装置である。まず、図１を参照して、プロジェクタ１の電気的構成について説明する。プロジェクタ１は、入力された映像信号をスクリーン２に投射するプロジェクタであり、プロジェクタ１には、プロジェクタ１の主制御を司るＣＰＵ３と、プロジェクタ１の操作の指示を入力する制御パネル４と、スクリーン２との距離を設定する距離設定ボタン５と、映像信号入力部６に入力された映像信号を画像処理する画像処理回路７と、第一光源８及び第二光源９を制御する光源制御回路１０とが設けられ、これらはデータバス１６に接続され、ＣＰＵ３により制御されるようになっている。尚、ＣＰＵ３は、図示外のＲＯＭ及びＲＡＭが設けられている所謂１チップマイコンである。尚、ＣＰＵ３及び光源制御回路１０が請求項に言う「光源駆動手段」に相当する。 Hereinafter, a projector 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of the projector 1. The projector 1 is a projector device that includes a light source of RGB sequential lighting method (field sequential method). First, an electrical configuration of the projector 1 will be described with reference to FIG. The projector 1 is a projector that projects an input video signal onto a screen 2. The projector 1 includes a CPU 3 that performs main control of the projector 1, a control panel 4 that inputs an operation instruction of the projector 1, and a screen 2. A distance setting button 5 for setting the distance to the image signal, an image processing circuit 7 for image processing of the video signal input to the video signal input unit 6, and a light source control circuit 10 for controlling the first light source 8 and the second light source 9. Are connected to the data bus 16 and controlled by the CPU 3. The CPU 3 is a so-called one-chip microcomputer provided with ROM and RAM (not shown). The CPU 3 and the light source control circuit 10 correspond to “light source driving means” in the claims.

また、プロジェクタ１では、光変調素子１３を駆動する光変調素子ドライブ回路１４が画像処理回路７に接続され、また、第一光源８及び第二光源９から発光された光を制御する照明光学系１１，１２を通過し、光変調素子１３で選択的に反射されて変調された光をスクリーン２に投射する結像光学系１５が設けられている。 In the projector 1, the light modulation element drive circuit 14 that drives the light modulation element 13 is connected to the image processing circuit 7, and the illumination optical system controls the light emitted from the first light source 8 and the second light source 9. An imaging optical system 15 is provided for projecting light that passes through 11 and 12 and is selectively reflected and modulated by the light modulation element 13 onto the screen 2.

次に、上記電気的構成を有するプロジェクタ１の第一光源８、第二光源９、光変調素子１３及び結像光学系１５の構成について図２及び図３を参照して説明する。図２及び図３は、プロジェクタ１の光源、光変調素子及び光学系の平面図である。図２及び図３に示すように、プロジェクタ１では、前記第一光源８として、赤色ＬＥＤ８Ａ、緑色ＬＥＤ８Ｂ、青色ＬＥＤ８Ｃが設けられ、赤色ＬＥＤ８Ａ、緑色ＬＥＤ８Ｂ及び青色ＬＥＤ８Ｃは、各々コンデンサーレンズ１１Ａ，１１Ｂ及び１１Ｃを備えている。これらの赤色ＬＥＤ８Ａ、緑色ＬＥＤ８Ｂ、青色ＬＥＤ８ＣがＲＧＢ順次点灯方式（フィールドシーケンシャル方式）の光源である。尚、第一光源８及び第二光源９に設けられるＬＥＤは、光源制御回路１０によりパルス駆動されるようになっている。従って、光源制御回路１０は、ＬＥＤの駆動波形のパルス幅のデューティー比を変えて、各色のＬＥＤの点灯時間を制御する。 Next, the configuration of the first light source 8, the second light source 9, the light modulation element 13, and the imaging optical system 15 of the projector 1 having the above-described electrical configuration will be described with reference to FIGS. 2 and 3 are plan views of the light source, the light modulation element, and the optical system of the projector 1. As shown in FIGS. 2 and 3, in the projector 1, the first light source 8 is provided with a red LED 8A, a green LED 8B, and a blue LED 8C. The red LED 8A, the green LED 8B, and the blue LED 8C are respectively provided with condenser lenses 11A, 11B and 11C. These red LED 8A, green LED 8B, and blue LED 8C are RGB sequential lighting type (field sequential type) light sources. The LEDs provided in the first light source 8 and the second light source 9 are pulse-driven by the light source control circuit 10. Accordingly, the light source control circuit 10 controls the lighting time of each color LED by changing the duty ratio of the pulse width of the LED drive waveform.

具体的には、プロジェクタ１は、図２及び図３において、左斜め上方に赤色ＬＥＤ８Ａが設けられ、その右斜め下方にコンデンサーレンズ１１Ａが設けられ、コンデンサーレンズ１１Ａの右斜め下方に赤色ＬＥＤ８Ａからの赤色光（請求項にいう「Ｒの光」に相当する）を通過し、緑色ＬＥＤ８Ｂからの緑色光（請求項にいう「Ｇの光」に相当する）を反射する第１ダイクロイックミラー１１Ｄが設けられている。また、第１ダイクロイックミラー１１Ｄの右斜め下方には、赤色ＬＥＤ８Ａからの赤色光及び第１ダイクロイックミラー１１Ｄで反射された緑色光を通過し、青色ＬＥＤ８Ｃからの青色光（請求項にいう「Ｂの光」に相当する）を反射する第２ダイクロイックミラー１１Ｅが設けられている。そして、第２ダイクロイックミラー１１Ｅの右斜め下方には、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）１３Ａが設けられている。このデジタルミラーデバイス１３Ａは、異なる方向から入射する光束を時分割的に選択反射する揺動される微細な鏡を多数備えた光変調素子であり、マイクロミラーディバイスとも呼ばれる。 Specifically, in FIGS. 2 and 3, the projector 1 is provided with a red LED 8A diagonally upward to the left, a condenser lens 11A diagonally below and to the right of the condenser lens 11A, and a red LED 8A diagonally downward to the right of the condenser lens 11A. A first dichroic mirror 11D that passes red light (corresponding to “R light” in the claims) and reflects green light (corresponding to “G light” in the claims) from the green LED 8B is provided. It has been. Further, on the lower right side of the first dichroic mirror 11D, the red light from the red LED 8A and the green light reflected by the first dichroic mirror 11D pass, and the blue light from the blue LED 8C (“B of the claim” A second dichroic mirror 11E that reflects light) is provided. A digital mirror device (DMD) 13A is provided on the lower right side of the second dichroic mirror 11E. This digital mirror device 13A is a light modulation element provided with a large number of oscillating fine mirrors that selectively reflect light beams incident from different directions in a time division manner, and is also called a micromirror device.

また、図２及び図３におけるデジタルミラーデバイス１３Ａの上方には、前記結像光学系１５としての投射レンズ１５Ａが設けられ、デジタルミラーデバイス１３Ａの右斜め上方には第二光源９としての白色ＬＥＤ９Ａが設けられ、白色ＬＥＤ９Ａの左斜下方には、コンデンサーレンズ１２Ａが設けられ、当該白色ＬＥＤ９Ａからの白色光（Ｗの光）をデジタルミラーデバイス１３Ａに照射するようになっている。そして、デジタルミラーデバイス１３Ａで、選択的に反射されて変調された光は、投射レンズ１５Ａによりスクリーン２に投射されるようになっている。尚、赤色ＬＥＤ８Ａ、緑色ＬＥＤ８Ｂ、青色ＬＥＤ８Ｃ及び白色ＬＥＤ９Ａは、すべて高輝度タイプのＬＥＤを使用する。また、投射レンズ１５Ａの光軸に対して、第一光源８（赤色ＬＥＤ８Ａ、緑色ＬＥＤ８Ｂ、青色ＬＥＤ８Ｃ）からの照明光（ＲＧＢ）と、第二光源９（白色ＬＥＤ９Ａ）からの照明光（Ｗ）は、投射レンズ１５Ａの光軸に対して、対称な角度で光変調素子１３であるデジタルミラーデバイス１３Ａに入射するように、前記赤色ＬＥＤ８Ａ、緑色ＬＥＤ８Ｂ、青色ＬＥＤ８Ｃ、コンデンサーレンズ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ、第１ダイクロイックミラー１１Ｄ、第２ダイクロイックミラー１１Ｅと、前記白色ＬＥＤ９Ａ及びコンデンサーレンズ１２Ａとが投射レンズ１５Ａの光軸に対して、対称の位置に配置されている。 2 and 3, a projection lens 15A as the imaging optical system 15 is provided above the digital mirror device 13A, and a white LED 9A as the second light source 9 is obliquely above and to the right of the digital mirror device 13A. A condenser lens 12A is provided below the white LED 9A, and irradiates the digital mirror device 13A with white light (W light) from the white LED 9A. The light selectively reflected and modulated by the digital mirror device 13A is projected onto the screen 2 by the projection lens 15A. The red LED 8A, the green LED 8B, the blue LED 8C, and the white LED 9A are all high-luminance type LEDs. Also, illumination light (RGB) from the first light source 8 (red LED 8A, green LED 8B, blue LED 8C) and illumination light (W) from the second light source 9 (white LED 9A) with respect to the optical axis of the projection lens 15A. The red LED 8A, the green LED 8B, the blue LED 8C, and the condenser lenses 11A, 11B, 11C, so as to enter the digital mirror device 13A that is the light modulation element 13 at a symmetric angle with respect to the optical axis of the projection lens 15A. The first dichroic mirror 11D, the second dichroic mirror 11E, the white LED 9A, and the condenser lens 12A are arranged at symmetrical positions with respect to the optical axis of the projection lens 15A.

ここで、図２は、赤色ＬＥＤ８Ａ、緑色ＬＥＤ８Ｂ、青色ＬＥＤ８Ｃからの光がデジタルミラーデバイス１３Ａにより選択的に反射され変調されて投射レンズ１５Ａによりスクリーン２に投射されている状態を示しており、図３は、白色ＬＥＤ９Ａからの光がデジタルミラーデバイス１３Ａにより選択的に反射され変調されて投射レンズ１５Ａによりスクリーン２に投射されている状態を示している。このようにデジタルミラーデバイス１３Ａにより選択的に反射されて変調されることで、赤色ＬＥＤ８Ａ、緑色ＬＥＤ８Ｂ、青色ＬＥＤ８Ｃからの光と白色ＬＥＤ９Ａからの光によりスクリーン２に投射される画像の輝度が向上する。 Here, FIG. 2 shows a state in which light from the red LED 8A, the green LED 8B, and the blue LED 8C is selectively reflected and modulated by the digital mirror device 13A and projected onto the screen 2 by the projection lens 15A. 3 shows a state in which light from the white LED 9A is selectively reflected and modulated by the digital mirror device 13A and projected onto the screen 2 by the projection lens 15A. Thus, by selectively reflecting and modulating by the digital mirror device 13A, the brightness of the image projected on the screen 2 by the light from the red LED 8A, the green LED 8B, the blue LED 8C and the light from the white LED 9A is improved. .

従って、上記第一実施の形態では、図２に示すように、第一光源としての赤色ＬＥＤ８Ａからの赤色光は、コンデンサーレンズ１１Ａ、第１ダイクロイックミラー１１Ｄ及び第２ダイクロイックミラー１１Ｅを通過して、デジタルミラーデバイス１３Ａに照射される。また、第一光源としての緑色ＬＥＤ８Ｂからの緑色光は、コンデンサーレンズ１１Ｂを通過し、第１ダイクロイックミラー１１Ｄで反射され、第２ダイクロイックミラー１１Ｅを通過して、デジタルミラーデバイス１３Ａに照射される。また、第一光源としての青色ＬＥＤ８Ｂからの青色光は、コンデンサーレンズ１１Ｃを通過し、第２ダイクロイックミラー１１Ｅで反射され、デジタルミラーデバイス１３Ａに照射される。また、白色ＬＥＤ９Ａからの白色光は、コンデンサーレンズ１２Ａを通過して、デジタルミラーデバイス１３Ａに照射されるようになっている。 Therefore, in the first embodiment, as shown in FIG. 2, the red light from the red LED 8A as the first light source passes through the condenser lens 11A, the first dichroic mirror 11D, and the second dichroic mirror 11E, The digital mirror device 13A is irradiated. Further, the green light from the green LED 8B as the first light source passes through the condenser lens 11B, is reflected by the first dichroic mirror 11D, passes through the second dichroic mirror 11E, and is irradiated to the digital mirror device 13A. The blue light from the blue LED 8B as the first light source passes through the condenser lens 11C, is reflected by the second dichroic mirror 11E, and is irradiated to the digital mirror device 13A. Further, the white light from the white LED 9A passes through the condenser lens 12A and is irradiated to the digital mirror device 13A.

そして、赤色ＬＥＤ８Ａ、緑色ＬＥＤ８Ｂ、青色ＬＥＤ８Ｃ及び白色ＬＥＤ９Ａは、図１に示す光源制御回路１０により点灯を制御され、また、デジタルミラーデバイス１３Ａは、図１に示す光変調素子ドライブ回路１４によりマイクロミラーの揺動される角度が制御されて光の変調が制御される。 The red LED 8A, the green LED 8B, the blue LED 8C, and the white LED 9A are controlled to be turned on by the light source control circuit 10 shown in FIG. 1, and the digital mirror device 13A is micro-mirrored by the light modulation element drive circuit 14 shown in FIG. The angle at which the light is swung is controlled to control the light modulation.

次に、本発明の第二実施の形態のプロジェクタ１について図面を参照して説明する。尚、第二実施の形態のプロジェクタ１の電気的構成については、図１に示す第一実施の形態のプロジェクタ１と同様であるので、説明を省略し、第二実施の形態のプロジェクタ１の第一光源８、第二光源９、光変調素子１３及び結像光学系１５の構成について図４を参照して説明する。図４は、プロジェクタ１の光源、光変調素子及び光学系の平面図である。図４に示すように、第二実施の形態のプロジェクタ１では、前記第一光源８としては、前記第一実施の形態と同様に、赤色ＬＥＤ８Ａ、緑色ＬＥＤ８Ｂ、青色ＬＥＤ８Ｃが設けられ、赤色ＬＥＤ８Ａ、緑色ＬＥＤ８Ｂ及び青色ＬＥＤ８Ｃは、各々コンデンサーレンズ１１Ａ，１１Ｂ及び１１Ｃを備えている。そして、デジタルミラーデバイス１３Ａ及び投射レンズ１５Ａも前記第一実施の形態と同様に配置されている。 Next, a projector 1 according to a second embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. Since the electrical configuration of the projector 1 according to the second embodiment is the same as that of the projector 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1, the description thereof is omitted, and the first configuration of the projector 1 according to the second embodiment is omitted. The configuration of the one light source 8, the second light source 9, the light modulation element 13, and the imaging optical system 15 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a plan view of the light source, the light modulation element, and the optical system of the projector 1. As shown in FIG. 4, in the projector 1 of the second embodiment, as the first light source 8, as in the first embodiment, a red LED 8A, a green LED 8B, and a blue LED 8C are provided, and a red LED 8A, The green LED 8B and the blue LED 8C include condenser lenses 11A, 11B, and 11C, respectively. The digital mirror device 13A and the projection lens 15A are also arranged in the same manner as in the first embodiment.

第二実施の形態のプロジェクタ１が第一実施の形態と異なるのは、第一実施の形態の白色ＬＥＤ９Ａの代わりに、前記第二光源９として、赤色ＬＥＤ９Ｂ、緑色ＬＥＤ９Ｃ及び青色ＬＥＤ９Ｄが設けられ、赤色ＬＥＤ９Ｂ、緑色ＬＥＤ９Ｃ及び青色ＬＥＤ９Ｄは、各々コンデンサーレンズ１２Ｂ，１２Ｃ及び１２Ｄを備えている点である。尚、本実施の形態では、赤色ＬＥＤ８Ａ、緑色ＬＥＤ８Ｂ、青色ＬＥＤ８Ｃ、赤色ＬＥＤ９Ｂ、緑色ＬＥＤ９Ｃ、青色ＬＥＤ９Ｄは、すべて高輝度タイプのＬＥＤを使用する。 The projector 1 of the second embodiment is different from the first embodiment in that a red LED 9B, a green LED 9C, and a blue LED 9D are provided as the second light source 9 instead of the white LED 9A of the first embodiment. The red LED 9B, the green LED 9C, and the blue LED 9D are provided with condenser lenses 12B, 12C, and 12D, respectively. In the present embodiment, the red LED 8A, the green LED 8B, the blue LED 8C, the red LED 9B, the green LED 9C, and the blue LED 9D are all high-luminance type LEDs.

具体的には、プロジェクタ１は、図４において、右斜め上方に赤色ＬＥＤ９Ｂが設けられ、その左斜め下方にコンデンサーレンズ１２Ｂが設けられ、コンデンサーレンズ１２Ｂの左斜め下方に赤色ＬＥＤ９Ｂからの赤色光を通過し、緑色ＬＥＤ９Ｃからの緑色光を反射する第３ダイクロイックミラー１２Ｅが設けられている。また、第３ダイクロイックミラー１２Ｅの左斜め下方には、赤色ＬＥＤ９Ｂからの赤色光及び第３ダイクロイックミラー１２Ｅで反射された緑色光を通過し、青色ＬＥＤ９Ｄからの青色光を反射する第４ダイクロイックミラー１２Ｆが設けられている。そして、第４ダイクロイックミラー１２Ｆの左斜め下方には、デジタルミラーデバイス１３Ａが設けられている。また、図４におけるデジタルミラーデバイス１３Ａの上方には、前記結像光学系１５としての投射レンズ１５Ａが設けられている。 Specifically, in FIG. 4, the projector 1 is provided with a red LED 9B diagonally upward to the right, a condenser lens 12B diagonally below and to the left, and red light from the red LED 9B diagonally to the left of the condenser lens 12B. A third dichroic mirror 12E that passes and reflects green light from the green LED 9C is provided. Further, below the third dichroic mirror 12E, the fourth dichroic mirror 12F that passes the red light from the red LED 9B and the green light reflected by the third dichroic mirror 12E and reflects the blue light from the blue LED 9D. Is provided. A digital mirror device 13A is provided diagonally to the left of the fourth dichroic mirror 12F. Also, a projection lens 15A as the imaging optical system 15 is provided above the digital mirror device 13A in FIG.

上記第二実施の形態では、図２に示す第一実施の形態のプロジェクタ１と同様に、第一光源としての赤色ＬＥＤ８Ａからの赤色光は、コンデンサーレンズ１１Ａ、第１ダイクロイックミラー１１Ｄ及び第２ダイクロイックミラー１１Ｅを通過して、デジタルミラーデバイス１３Ａに照射される。また、第一光源としての緑色ＬＥＤ８Ｂからの緑色光は、コンデンサーレンズ１１Ｂを通過し、第１ダイクロイックミラー１１Ｄで反射され、第２ダイクロイックミラー１１Ｅを通過して、デジタルミラーデバイス１３Ａに照射される。また、第一光源としての青色ＬＥＤ８Ｃからの青色光は、コンデンサーレンズ１１Ｃを通過し、第２ダイクロイックミラー１１Ｅで反射され、デジタルミラーデバイス１３Ａに照射される。 In the second embodiment, as in the projector 1 of the first embodiment shown in FIG. 2, the red light from the red LED 8A as the first light source is converted into the condenser lens 11A, the first dichroic mirror 11D, and the second dichroic. The light passes through the mirror 11E and is irradiated on the digital mirror device 13A. Further, the green light from the green LED 8B as the first light source passes through the condenser lens 11B, is reflected by the first dichroic mirror 11D, passes through the second dichroic mirror 11E, and is irradiated to the digital mirror device 13A. Further, the blue light from the blue LED 8C as the first light source passes through the condenser lens 11C, is reflected by the second dichroic mirror 11E, and is irradiated to the digital mirror device 13A.

そして、第二実施の形態では、第一実施の形態のプロジェクタ１と異なり、図４に示すように、第二光源としての赤色ＬＥＤ９Ｂからの赤色光は、コンデンサーレンズ１２Ｂ、第３ダイクロイックミラー１２Ｅ及び第４ダイクロイックミラー１２Ｆを通過して、デジタルミラーデバイス１３Ａに照射される。また、第二光源としての緑色ＬＥＤ９Ｃからの緑色光は、コンデンサーレンズ１２Ｃを通過し、第３ダイクロイックミラー１２Ｅで反射され、第４ダイクロイックミラー１２Ｆを通過して、デジタルミラーデバイス１３Ａに照射される。また、第二光源としての青色ＬＥＤ９Ｄからの青色光は、コンデンサーレンズ１２Ｄを通過し、第４ダイクロイックミラー１２Ｆで反射され、デジタルミラーデバイス１３Ａに照射される。従って、赤色ＬＥＤ９Ｂからの赤色光、緑色ＬＥＤ９Ｃからの緑色光、青色ＬＥＤ９Ｄからの青色光は、デジタルミラーデバイス１３Ａにより選択的に反射されることで変調されて、投射レンズ１５Ａによりスクリーン２に投射されて、スクリーン２上の画像の輝度を高めることができる。 In the second embodiment, unlike the projector 1 of the first embodiment, as shown in FIG. 4, the red light from the red LED 9B as the second light source is emitted from the condenser lens 12B, the third dichroic mirror 12E, The light passes through the fourth dichroic mirror 12F and is irradiated to the digital mirror device 13A. The green light from the green LED 9C as the second light source passes through the condenser lens 12C, is reflected by the third dichroic mirror 12E, passes through the fourth dichroic mirror 12F, and is irradiated to the digital mirror device 13A. The blue light from the blue LED 9D as the second light source passes through the condenser lens 12D, is reflected by the fourth dichroic mirror 12F, and is irradiated to the digital mirror device 13A. Therefore, the red light from the red LED 9B, the green light from the green LED 9C, and the blue light from the blue LED 9D are modulated by being selectively reflected by the digital mirror device 13A and projected onto the screen 2 by the projection lens 15A. Thus, the brightness of the image on the screen 2 can be increased.

次に、プロジェクタ１の第一光源８、第二光源９、光変調素子１３及び結像光学系１５の第３実施の形態について図５及び図６を参照して説明する。図５は、プロジェクタ１の光源、光変調素子及び光学系の平面図であり、図６は、偏光変換素子１８の構造を示す断面図である。図５に示すように、第３実施の形態のプロジェクタ１では、第１及び第二実施の形態と異なり、第一偏光ビームスプリッタ１７、第二偏光ビームスプリッタ１９及び偏光変換素子１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃを用いている。 Next, a third embodiment of the first light source 8, the second light source 9, the light modulation element 13, and the imaging optical system 15 of the projector 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a plan view of the light source, the light modulation element, and the optical system of the projector 1, and FIG. 6 is a cross-sectional view showing the structure of the polarization conversion element 18. As shown in FIG. 5, in the projector 1 according to the third embodiment, unlike the first and second embodiments, the first polarization beam splitter 17, the second polarization beam splitter 19, and the polarization conversion elements 18A, 18B, 18C. Is used.

具体的には、第３実施の形態のプロジェクタ１では、図５に示すように、入射される光の偏光面の角度により光を通過又は反射する立方体形状の光学素子である第一偏光ビームスプリッタ１７及び第二偏光ビームスプリッタ１９が第三偏光変換素子１８Ｃを挟んで並列に配置されている。また、図示外の第一光源のＬＥＤから照射される赤色光、緑色光、青色光を第一偏光ビームスプリッタ１７を通過する所定の偏光面に変換する第一偏光変換素子１８Ａが、第一偏光ビームスプリッタ１７と赤色光、緑色光、青色光の光源との間、即ち、図５において、第一偏光ビームスプリッタ１７の右側の側面と平行に設けられている。さらに、図示外の第二光源のＬＥＤから照射される白色光を偏光ビームスプリッタ１７で反射される所定の偏光面に変換する第二偏光変換素子１８Ｂが偏光ビームスプリッタ１７と白色光の光源との間、即ち、図５において、第一偏光ビームスプリッタ１７の上面と平行に設けられている。 Specifically, in the projector 1 according to the third embodiment, as shown in FIG. 5, the first polarization beam splitter, which is a cube-shaped optical element that passes or reflects light according to the angle of the polarization plane of incident light. 17 and the second polarization beam splitter 19 are arranged in parallel with the third polarization conversion element 18C interposed therebetween. Further, the first polarization conversion element 18A that converts red light, green light, and blue light emitted from the LED of the first light source (not shown) into a predetermined polarization plane that passes through the first polarization beam splitter 17 includes the first polarization Between the beam splitter 17 and the light source of red light, green light, and blue light, that is, in FIG. 5, it is provided in parallel with the right side surface of the first polarizing beam splitter 17. Further, a second polarization conversion element 18B that converts white light emitted from the LED of the second light source (not shown) into a predetermined polarization plane reflected by the polarization beam splitter 17 is provided between the polarization beam splitter 17 and the white light source. In other words, in FIG. 5, it is provided in parallel with the upper surface of the first polarization beam splitter 17.

そして、前記第三偏光変換素子１８Ｃは、第一偏光ビームスプリッタ１７から出力される光束の偏光面を第二偏光ビームスプリッタ１９で反射される所定方向に変換するために設けられており、図５において、第二偏光ビームスプリッタ１９の下方には、第二偏光ビームスプリッタ１９から入射する光を変調し反射するデジタルミラーデバイス１３Ｂが設けられている。このデジタルミラーデバイス１３Ｂで選択的に反射され変調された光は第二偏光ビームスプリッタ１９を通過して投射レンズ１５Ａによりスクリーン２に投射されるようになっている。尚、デジタルミラーデバイス１３Ｂは、反射型液晶デバイス（ＬＣＯＳ(Liquid Crystal On Silicon)）を主として用いるか、または、反射型液晶デバイスのみを用いても良い。 The third polarization conversion element 18C is provided to convert the polarization plane of the light beam output from the first polarization beam splitter 17 into a predetermined direction reflected by the second polarization beam splitter 19, FIG. In FIG. 2, a digital mirror device 13 B that modulates and reflects light incident from the second polarizing beam splitter 19 is provided below the second polarizing beam splitter 19. The light selectively reflected and modulated by the digital mirror device 13B passes through the second polarizing beam splitter 19 and is projected onto the screen 2 by the projection lens 15A. The digital mirror device 13B may mainly use a reflective liquid crystal device (LCOS (Liquid Crystal On Silicon)) or may use only a reflective liquid crystal device.

次に、図６を参照して、第一偏光変換素子１８Ａ〜第三偏光変換素子１８Ｃの原理を説明する。この偏光変換素子１８は、図６に示すように、内部に偏光分離膜１８Ｄが所定間隔で、偏光変換素子１８の延設方向に対して４５度の傾斜角度で設けられている。この偏光分離膜１８Ｄは、図６に示すように、横偏光波Ｐは通過させ、縦偏光波Ｓは、反射するようになっている。また、偏光変換素子１８の光の出力側の面には、偏光変換素子１８を通過する光の偏光面を９０度回転するλ／２板１８１が、一定間隔で設けられている。従って、偏光変換素子１８に入射した横偏光波Ｐは、偏光分離膜１８Ｄを通過し、λ／２板１８１により光の偏光面が９０度回転されて出力される。また、偏光変換素子１８に入射した縦偏光波Ｓは、第一の偏光分離膜１８Ｄで入射方向と直角に反射され、さらに、第二の偏光分離膜１８Ｄで反射されて、偏光変換素子１８から出力される。従って、偏光変換素子１８を通過する光の偏光を揃えて出力することができる。また、偏光変換素子１８は、通常の偏光板よりロスする光量を減らすことができる。 Next, the principle of the first polarization conversion element 18A to the third polarization conversion element 18C will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6, the polarization conversion element 18 is provided with polarization separation films 18 D at a predetermined interval and an inclination angle of 45 degrees with respect to the extending direction of the polarization conversion element 18. As shown in FIG. 6, the polarization separation film 18D allows the horizontally polarized wave P to pass therethrough and reflects the vertically polarized wave S. On the light output side surface of the polarization conversion element 18, λ / 2 plates 181 that rotate the polarization plane of the light passing through the polarization conversion element 18 by 90 degrees are provided at regular intervals. Accordingly, the laterally polarized wave P incident on the polarization conversion element 18 passes through the polarization separation film 18D, and is output by rotating the polarization plane of the light by 90 ° by the λ / 2 plate 181. Further, the longitudinally polarized wave S incident on the polarization conversion element 18 is reflected by the first polarization separation film 18D at a right angle to the incident direction, and further reflected by the second polarization separation film 18D. Is output. Therefore, the polarization of light passing through the polarization conversion element 18 can be aligned and output. Further, the polarization conversion element 18 can reduce the amount of light lost from a normal polarizing plate.

上記構成の偏光変換素子１８を備えた第一偏光変換素子１８Ａ〜第三偏光変換素子１８Ｃと、第一偏光ビームスプリッタ１７及び第二偏光ビームスプリッタ１９とを備えたプロジェクタ１では、図示外の第一光源のＬＥＤから照射される赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）の偏光面が第一偏光変換素子１８Ａにより第一偏光ビームスプリッタ１７を通過する偏光角に変換されて、第一偏光ビームスプリッタ１７を通過する。また、図示外の第二光源のＬＥＤから照射される白色光の偏光面が第二偏光変換素子１８Ｂにより第一偏光ビームスプリッタ１７で反射されて光の進行方向が直角に曲げられる。そして、第一偏光ビームスプリッタ１７から出力される光は、第三偏光変換素子１８Ｃにより偏光角が揃えられて、第二偏光ビームスプリッタ１９により、反射されてデジタルミラーデバイス１３Ｂに入力される。そして、デジタルミラーデバイス１３Ｂに入力された光は、デジタルミラーデバイス１３Ｂにより選択的に反射され変調されて、投射レンズ１５Ａによりスクリーン２に投射される。 In the projector 1 including the first polarization conversion element 18A to the third polarization conversion element 18C including the polarization conversion element 18 having the above configuration, and the first polarization beam splitter 17 and the second polarization beam splitter 19, a first unillustrated The polarization planes of red light (R), green light (G), and blue light (B) emitted from the LED of one light source are converted into polarization angles that pass through the first polarization beam splitter 17 by the first polarization conversion element 18A. Passes through the first polarization beam splitter 17. Further, the polarization plane of the white light emitted from the LED of the second light source (not shown) is reflected by the first polarization beam splitter 17 by the second polarization conversion element 18B, and the traveling direction of the light is bent at a right angle. Then, the light output from the first polarization beam splitter 17 has the polarization angle aligned by the third polarization conversion element 18C, is reflected by the second polarization beam splitter 19, and is input to the digital mirror device 13B. The light input to the digital mirror device 13B is selectively reflected and modulated by the digital mirror device 13B, and projected onto the screen 2 by the projection lens 15A.

次に、赤色ＬＥＤ８Ａ、緑色ＬＥＤ８Ｂ、青色ＬＥＤ８Ｃ及び白色ＬＥＤ９Ａ等の点灯制御について説明する。尚、以下の説明の点灯制御は、図１に示すＣＰＵ３が、光源制御回路１０を制御することにより行われる。即ち、第一光源８及び第二光源９に設けられるＬＥＤは、光源制御回路１０によりパルス駆動され、光源制御回路１０は、ＬＥＤの駆動波形のパルス幅のデューティー比を変えて、各色のＬＥＤの点灯時間を制御する。 Next, lighting control of the red LED 8A, the green LED 8B, the blue LED 8C, the white LED 9A, and the like will be described. The lighting control described below is performed by the CPU 3 shown in FIG. 1 controlling the light source control circuit 10. That is, the LEDs provided in the first light source 8 and the second light source 9 are pulse-driven by the light source control circuit 10, and the light source control circuit 10 changes the duty ratio of the pulse width of the LED driving waveform to change the LED of each color LED. Control lighting time.

まず、図７及び図８に示すタイミングチャートを参照して、従来のＬＥＤの点灯制御について説明する。図７は、１フレームを３サイクルで行う場合の従来のＬＥＤの点灯制御の点灯制御を示すタイミングチャートであり、図８は、１フレームを４サイクルで行う場合の従来のＬＥＤの点灯制御の点灯制御を示すタイミングチャートである。尚、１サイクルが請求項に言う「１セクタ」期間に相当する。また、光源制御回路１０は、第一光源８の各ＬＥＤを連続定格電流以下で駆動し、第二光源のＬＥＤを連続定格電流より大きな電流で駆動する。 First, conventional LED lighting control will be described with reference to timing charts shown in FIGS. FIG. 7 is a timing chart showing the lighting control of the conventional LED lighting control when one frame is performed in three cycles, and FIG. 8 is the lighting of the conventional LED lighting control when one frame is performed in four cycles. It is a timing chart which shows control. One cycle corresponds to the “one sector” period described in the claims. The light source control circuit 10 drives each LED of the first light source 8 at a continuous rated current or less, and drives the LEDs of the second light source at a current larger than the continuous rated current.

従来技術では、図７に示すように、１フレームを３サイクルで点灯制御を行う場合には、赤色ＬＥＤ８Ａ（Ｒ）、緑色ＬＥＤ８Ｂ（Ｇ）、青色ＬＥＤ８Ｃ（Ｂ）は、各々３分の１ずつ点灯される。即ち、赤色ＬＥＤ８Ａが点灯されるＴ０〜Ｔ１の時間と、緑色ＬＥＤ８Ｂが点灯されるＴ１〜Ｔ２の時間と、青色ＬＥＤ８Ｂが点灯されるＴ２〜Ｔ３の時間とが同じになる。従って、赤色ＬＥＤ８Ａ、緑色ＬＥＤ８Ｂ、青色ＬＥＤ８Ｃの点灯のデューティー比は、１／３となる。また、図８に示すように、１フレームを４サイクルで点灯制御を行う場合には、赤色ＬＥＤ８Ａ（Ｒ）、緑色ＬＥＤ８Ｂ（Ｇ）、青色ＬＥＤ８Ｃ（Ｂ）は、各々３分の１ずつ点灯され、最後に、３色（ＲＧＢ）同時点灯される。即ち、赤色ＬＥＤ８Ａが点灯されるＴ０〜Ｔ１１の時間と、緑色ＬＥＤ８Ｂが点灯されるＴ１１〜Ｔ１２の時間と、青色ＬＥＤ８Ｂが点灯されるＴ１２〜Ｔ１３の時間と、３色同時点灯されるＴ１３〜Ｔ１４の時間とが同じになる。従って、赤色ＬＥＤ８Ａ、緑色ＬＥＤ８Ｂ、青色ＬＥＤ８Ｃのデューティー比は、１／３となる。 In the prior art, as shown in FIG. 7, when lighting control is performed in 3 cycles for one frame, the red LED 8A (R), the green LED 8B (G), and the blue LED 8C (B) are each one third. Illuminated. That is, the time from T0 to T1 when the red LED 8A is lit, the time from T1 to T2 when the green LED 8B is lit, and the time from T2 to T3 when the blue LED 8B is lit are the same. Therefore, the duty ratio of lighting of the red LED 8A, the green LED 8B, and the blue LED 8C is 1/3. In addition, as shown in FIG. 8, when lighting control is performed for one frame in four cycles, the red LED 8A (R), the green LED 8B (G), and the blue LED 8C (B) are each turned on by one third. Finally, the three colors (RGB) are turned on simultaneously. That is, the time from T0 to T11 when the red LED 8A is lit, the time from T11 to T12 when the green LED 8B is lit, the time from T12 to T13 when the blue LED 8B is lit, and T13 to T14 when the three colors are lit simultaneously. The time will be the same. Therefore, the duty ratio of the red LED 8A, the green LED 8B, and the blue LED 8C is 1/3.

次に、図９乃至図１１を参照して、本発明の第一及び第二実施の形態に於ける、赤色ＬＥＤ８Ａ（Ｒ）、緑色ＬＥＤ８Ｂ（Ｇ）、青色ＬＥＤ８Ｃ（Ｂ）及び白色ＬＥＤ９Ａ（Ｗ）（白色ＬＥＤ９Ａの代わりに赤色ＬＥＤ９Ｂ、緑色ＬＥＤ９Ｃ、青色ＬＥＤ９Ｄを使用する場合も含む）の点灯制御について説明する。尚、以下の説明の点灯制御は、図１に示すＣＰＵ３が、光源制御回路１０を制御することにより行われる。尚、光源制御回路１０は、各ＬＥＤに当該ＬＥＤを点灯する１サイクル（１セクタ）に相当する駆動パルスを印加してＬＥＤを点灯する。 Next, referring to FIGS. 9 to 11, the red LED 8A (R), the green LED 8B (G), the blue LED 8C (B) and the white LED 9A (W) in the first and second embodiments of the present invention. ) The lighting control of (including the case where the red LED 9B, the green LED 9C, and the blue LED 9D are used instead of the white LED 9A) will be described. The lighting control described below is performed by the CPU 3 shown in FIG. 1 controlling the light source control circuit 10. The light source control circuit 10 applies a drive pulse corresponding to one cycle (one sector) for turning on each LED to turn on the LED.

まず、図９に示すタイミングチャートを参照して、本発明の実施の形態に於ける、ＬＥＤの点灯制御の第一実施例について説明する。図９は、１フレームを３サイクルで行う場合のＬＥＤの点灯制御の点灯制御を示すタイミングチャートである。図９に示すように、１フレームを３サイクルで点灯制御を行う場合には、赤色ＬＥＤ８Ａ（Ｒ）、緑色ＬＥＤ８Ｂ（Ｇ）、青色ＬＥＤ８Ｃ（Ｂ）の各色の点灯の後に、各々、白色ＬＥＤ９Ａ（Ｗ）を点灯する時間を設ける。従って、１フレーム中で、赤色光（Ｒ）、白色光（Ｗ）、緑色光（Ｇ）、白色光（Ｗ）、青色光（Ｂ）、白色光（Ｗ）の順に点灯する。尚、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）の点灯時間の長さは同じにし、各白色光（Ｗ）の点灯時間は、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）の各点灯時間の１／３とする。即ち、赤色ＬＥＤ８Ａが点灯されるＴ０〜Ｔ２１の時間と、緑色ＬＥＤ８Ｂが点灯されるＴ２２〜Ｔ２３の時間と、青色ＬＥＤ８Ｂが点灯されるＴ２４〜Ｔ２５の時間とが同じになる。また、白色ＬＥＤ９Ａが点灯されるＴ２１〜Ｔ２２の時間は、赤色ＬＥＤ８Ａが点灯されるＴ０〜Ｔ２１の時間の１／３であり、白色ＬＥＤ９Ａが点灯されるＴ２３〜Ｔ２４の時間は、緑色ＬＥＤ８Ｂが点灯されるＴ２２〜Ｔ２３の時間の１／３であり、白色ＬＥＤ９Ａが点灯されるＴ２５〜Ｔ２６の時間は、青色ＬＥＤ８Ｂが点灯されるＴ２４〜Ｔ２５の時間１／３である。従って、赤色ＬＥＤ８Ａ、緑色ＬＥＤ８Ｂ、青色ＬＥＤ８Ｃの点灯のデューティー比は、１／４となる。 First, a first example of LED lighting control in the embodiment of the present invention will be described with reference to a timing chart shown in FIG. FIG. 9 is a timing chart showing lighting control of LED lighting control when one frame is performed in three cycles. As shown in FIG. 9, when lighting control is performed in three cycles for one frame, each of the red LED 8A (R), the green LED 8B (G), and the blue LED 8C (B) is turned on and then the white LED 9A ( Provide time to turn on W). Accordingly, red light (R), white light (W), green light (G), white light (W), blue light (B), and white light (W) are lit in order in one frame. The red light (R), green light (G), and blue light (B) have the same lighting time, and the white light (W) has a lighting time of red light (R) and green light (G). ), And 1/3 of each lighting time of blue light (B). That is, the time from T0 to T21 when the red LED 8A is lit, the time from T22 to T23 when the green LED 8B is lit, and the time from T24 to T25 when the blue LED 8B is lit are the same. The time from T21 to T22 when the white LED 9A is lit is 1/3 of the time from T0 to T21 when the red LED 8A is lit, and the green LED 8B is lit during the time T23 to T24 when the white LED 9A is lit. Is a third of the time T22 to T23, and the time T25 to T26 when the white LED 9A is lit is one third of the time T24 to T25 when the blue LED 8B is lit. Accordingly, the duty ratio of lighting of the red LED 8A, the green LED 8B, and the blue LED 8C is ¼.

次に、図１０に示すタイミングチャートを参照して、本発明の実施の形態に於ける、ＬＥＤの点灯制御の第二実施例について説明する。図１０は、１フレームを４サイクルで行う場合のＬＥＤの点灯制御の点灯制御を示すタイミングチャートである。図１０に示すように、１フレームを４サイクルで点灯制御を行う場合には、赤色ＬＥＤ８Ａ（Ｒ）、緑色ＬＥＤ８Ｂ（Ｇ）、青色ＬＥＤ８Ｃ（Ｂ）、白色ＬＥＤ９Ａ（Ｗ）の順位に点灯する。従って、１フレーム中で、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）、白色光（Ｗ）の順に点灯する。尚、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）、白色光（Ｗ）の各点灯時間は同じにする。即ち、赤色ＬＥＤ８Ａが点灯されるＴ０〜Ｔ３１の時間と、緑色ＬＥＤ８Ｂが点灯されるＴ３１〜Ｔ３２の時間と、青色ＬＥＤ８Ｂが点灯されるＴ３２〜Ｔ３３の時間と、白色ＬＥＤ９Ａが点灯されるＴ３３〜Ｔ３４の時間とが同じになる。従って、各ＬＥＤが点灯される時間は、１フレームの１／４ずつとなる。従って、赤色ＬＥＤ８Ａ、緑色ＬＥＤ８Ｂ、青色ＬＥＤ８Ｃ、白色ＬＥＤ９Ａの点灯のデューティー比は、１／４となる。尚、使用するＬＥＤの仕様に合わせて、デューティー比を変更しても良い。例えば、白色ＬＥＤ９Ａの点灯時間を上記の１フレームの１／４より短くし、赤色ＬＥＤ８Ａ、緑色ＬＥＤ８Ｂ、青色ＬＥＤ８Ｃの点灯時間をその分長くしても良い。 Next, referring to a timing chart shown in FIG. 10, a second example of LED lighting control in the embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a timing chart showing lighting control of LED lighting control when one frame is performed in four cycles. As shown in FIG. 10, when lighting control is performed in four cycles in one frame, the LEDs are lit in the order of red LED 8A (R), green LED 8B (G), blue LED 8C (B), and white LED 9A (W). Accordingly, red light (R), green light (G), blue light (B), and white light (W) are lit in the order of one frame. The lighting times of red light (R), green light (G), blue light (B), and white light (W) are the same. That is, the time from T0 to T31 when the red LED 8A is lit, the time from T31 to T32 when the green LED 8B is lit, the time from T32 to T33 when the blue LED 8B is lit, and the time T33 to T34 when the white LED 9A is lit. The time will be the same. Therefore, the time for which each LED is lit is ¼ of one frame. Therefore, the duty ratio of lighting of the red LED 8A, the green LED 8B, the blue LED 8C, and the white LED 9A is ¼. The duty ratio may be changed according to the specification of the LED to be used. For example, the lighting time of the white LED 9A may be shorter than ¼ of the above-described one frame, and the lighting times of the red LED 8A, the green LED 8B, and the blue LED 8C may be lengthened accordingly.

次に、図１１に示すタイミングチャートを参照して、ＬＥＤの点灯制御の第三実施例について説明する。図１１に示すＬＥＤの点灯制御の第三実施例は、１フレームを６サイクルで行う場合のＬＥＤの点灯制御の点灯制御を示すタイミングチャートである。図１１に示すように、１フレームを６サイクルで点灯制御を行う場合には、赤色光、緑色光、青色光を各２色ずつ準備し、赤色光１（Ｒ１）、緑色光１（Ｇ１）、青色光１（Ｂ１）、赤色光２（Ｒ２）、緑色光２（Ｇ２）、青色光２（Ｂ２）の順番に点灯する。また、１フレーム中で、赤色光１（Ｒ１）、緑色光１（Ｇ１）、青色光１（Ｂ１）、赤色光２（Ｒ２）、緑色光２（Ｇ２）、青色光２（Ｂ２）の各点灯時間は同じにする。即ち、赤色光１が点灯されるＴ０〜Ｔ４１の時間と、緑色光１が点灯されるＴ４１〜Ｔ４２の時間と、青色光１が点灯されるＴ４２〜Ｔ４３の時間と、赤色光２が点灯されるＴ４３〜Ｔ４４の時間と、緑色光２が点灯されるＴ４４〜Ｔ４５の時間と、青色光２が点灯されるＴ４５〜Ｔ４６の時間とが各々同じになる。従って、各色が点灯される時間は、１フレームの１／６ずつとなる。従って、各色のＬＥＤの点灯のデューティー比は、１／６となる。尚、点灯順は、１フレーム中で、赤色光１、赤色光２、緑色光１、緑色光２、青色光１、青色光２の順に点灯しても良い。 Next, a third embodiment of LED lighting control will be described with reference to the timing chart shown in FIG. The third embodiment of the LED lighting control shown in FIG. 11 is a timing chart showing the lighting control of the LED lighting control when one frame is performed in six cycles. As shown in FIG. 11, when lighting control is performed in six cycles for one frame, two colors of red light, green light, and blue light are prepared, and red light 1 (R1) and green light 1 (G1) are prepared. , Blue light 1 (B1), red light 2 (R2), green light 2 (G2), and blue light 2 (B2). Further, in one frame, each of red light 1 (R1), green light 1 (G1), blue light 1 (B1), red light 2 (R2), green light 2 (G2), and blue light 2 (B2) The lighting time is the same. That is, the time from T0 to T41 when the red light 1 is turned on, the time from T41 to T42 when the green light 1 is turned on, the time from T42 to T43 when the blue light 1 is turned on, and the red light 2 is turned on. The time T43 to T44, the time T44 to T45 when the green light 2 is lit, and the time T45 to T46 when the blue light 2 is lit are the same. Therefore, the time for which each color is lit is 1/6 of one frame. Accordingly, the duty ratio of lighting of each color LED is 1/6. The lighting order may be the order of red light 1, red light 2, green light 1, green light 2, blue light 1, and blue light 2 in one frame.

次に、図１２に示すタイミングチャートを参照して、本発明の第三実施の形態に於ける、ＬＥＤの点灯制御の第四実施例について説明する。図１２は、本発明の第三実施の形態のプロジェクタ１に於ける１フレームを４サイクルで行う場合のＬＥＤの点灯制御の点灯制御を示すタイミングチャートである。図１２に示すように、１フレームを４サイクルで点灯制御を行う場合には、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）の順位に点灯し、最後に赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）、白色光（Ｗ）を一度に点灯する。即ち、赤色光（Ｒ）が点灯されるＴ０〜Ｔ５１の時間と、緑色光（Ｇ）が点灯されるＴ５１〜Ｔ５２の時間と、青色光（Ｂ）が点灯されるＴ５２〜Ｔ５３の時間と、赤色光、緑色光、青色光及び白色光の四色（ＷＲＧＢ）が同時に点灯されるＴ５３〜Ｔ５４の時間とが各々同じになる。従って、上記ＬＥＤの点灯制御の第四実施例を第３実施の形態のプロジェクタ１に適用した場合には、ＲＧＢＷを全部同時に点灯する時間を作ることができるので、輝度を高めることができる。 Next, a fourth example of LED lighting control in the third embodiment of the present invention will be described with reference to a timing chart shown in FIG. FIG. 12 is a timing chart showing the lighting control of the LED lighting control when one frame is performed in four cycles in the projector 1 according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 12, when lighting control is performed in 4 cycles for one frame, the light is lit in the order of red light (R), green light (G), and blue light (B), and finally red light (R ), Green light (G), blue light (B), and white light (W). That is, the time from T0 to T51 when the red light (R) is lit, the time from T51 to T52 when the green light (G) is lit, the time from T52 to T53 when the blue light (B) is lit, Times T53 to T54 in which four colors (WRGB) of red light, green light, blue light, and white light are simultaneously turned on are the same. Therefore, when the fourth embodiment of the LED lighting control is applied to the projector 1 according to the third embodiment, it is possible to make a time for turning on all RGBWs at the same time, so that the luminance can be increased.

次に、上記第三実施の形態に於けるプロジェクタ１に上記ＬＥＤの点灯制御の第四実施例を適用した場合についての効果について詳細に説明する。まず、１フレームの間、白色光を点灯し続けた場合の輝度を１とし、偏光変換素子の効率を２／３とする。また、簡単のために各セクタの長さは等しいとする。従来技術の場合、赤色光（Ｒ）は１／３の時間に１／３の強度で点灯し、偏光変換素子を一回通過するので、２／２７の強度になる。緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）も同様に２／２７より、併せて２／９の輝度になる。 Next, the effect when the fourth embodiment of the LED lighting control is applied to the projector 1 in the third embodiment will be described in detail. First, the luminance when white light is kept on for one frame is set to 1, and the efficiency of the polarization conversion element is set to 2/3. For simplicity, it is assumed that the length of each sector is equal. In the case of the prior art, the red light (R) is lit at an intensity of 1/3 in a time of 1/3 and passes through the polarization conversion element once, so that it has an intensity of 2/27. Similarly, green light (G) and blue light (B) have a luminance of 2/9 from 2/27.

それに対し上記ＬＥＤの点灯制御の第四実施例（図１２）では赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）が各１／４の期間に１／３の強度で点灯し、また、偏光変換素子に２回通過するので２／３を２回かけて、それぞれ１／２７となる。ＲＧＢ併せて１／９となる。また、Ｗの期間は１の強度で１／４の期間点灯するのに加えて、ＲＧＢも点灯する。よってＷの期間は２／３×２／３×（１／４＋１／４）＝２／９となる。ＲＧＢの期間と併せると１／３となり、２／９を上回ることがいえる。従って、輝度を向上することができる。しかも赤色光（Ｒ）や青色光（Ｂ）は比視感度が低いので実際はさらに大きな差が出る。 In contrast, in the fourth embodiment of the LED lighting control (FIG. 12), red light (R), green light (G), and blue light (B) are lit at an intensity of 1/3 in each 1/4 period. Moreover, since it passes through the polarization conversion element twice, 2/3 is multiplied by 2 times to be 1/27, respectively. The combined RGB is 1/9. In addition, in the W period, in addition to lighting for a quarter period with an intensity of 1, RGB is also lit. Therefore, the period of W is 2/3 × 2/3 × (1/4 + 1/4) = 2/9. When combined with the RGB period, it is 1/3, which is more than 2/9. Therefore, the luminance can be improved. Moreover, since red light (R) and blue light (B) have low specific visibility, actually a larger difference appears.

上記の計算で、図１０に示すＬＥＤの点灯制御の第二実施例での制御時の輝度を計算すると、従来技術と同様の２／９となるが、上記と同様に比視感度の問題があり、また、デューティー比が１／３の場合よりも１／４の場合の方が電流を大きくできるので実際には、図１０に示すＬＥＤの点灯制御の第二実施例での制御時の方が輝度が高くなる。また、Ｗは高輝度であるので、Ｗを加えることで輝度を高くすることができる。 In the above calculation, the brightness at the time of control in the second embodiment of the LED lighting control shown in FIG. In addition, since the current can be increased when the duty ratio is 1/4 compared to when the duty ratio is 1/3, the LED lighting control shown in FIG. 10 is actually controlled in the second embodiment. Increases the brightness. Moreover, since W has high luminance, the luminance can be increased by adding W.

次に、図１３及び図１４を参照して、投射距離に基づいて、第二光源９（白色ＬＥＤ９Ａ）からの発光量を調整する方法について説明する。図１３は、投射距離と明るさの関係を示すグラフであり、図１４は、投射距離に基づいて、第二光源９（白色ＬＥＤ９Ａ）の発光量を制御する処理のフローチャートである。 Next, with reference to FIG. 13 and FIG. 14, a method for adjusting the light emission amount from the second light source 9 (white LED 9A) based on the projection distance will be described. FIG. 13 is a graph showing the relationship between the projection distance and the brightness, and FIG. 14 is a flowchart of processing for controlling the light emission amount of the second light source 9 (white LED 9A) based on the projection distance.

図１３に示すグラフでは、プロジェクタ１の投射レンズ１５Ａからスクリーン２までの距離を１．５ｍとし、その時の明るさを１として投射距離が変わったときの明るさをグラフ上にプロットしてある。また、明るさを均一にするためには何倍の明るさにしなければならないかを補正値とした。デジタルミラーデバイス方式の場合、たとえば次の表１のような補正量の補正を加えることで輝度を投射距離によらず一定にすることができる。

表１において、距離の変化が大きい場合にはコントラストが十分とれなくなってしまうので必ずしも輝度を一定にする必要はない。 In the graph shown in FIG. 13, the distance from the projection lens 15A of the projector 1 to the screen 2 is 1.5 m, the brightness at that time is 1, and the brightness when the projection distance is changed is plotted on the graph. In addition, the correction value indicates how many times the brightness has to be made to make the brightness uniform. In the case of the digital mirror device method, for example, the luminance can be made constant regardless of the projection distance by adding a correction amount as shown in Table 1 below.

In Table 1, when the change in the distance is large, the contrast cannot be obtained sufficiently, so that it is not always necessary to make the luminance constant.

次に、表１の導出について説明する。基本的には、明るさ（輝度）は距離の二乗に反比例することより導出している。即ち、補正量は明るさを１００％にするために何倍の明るさを光源にもたせればいいかを割り算にて求めている。即ち、白色光（Ｗ）を入れない場合、ＲＧＢがそれぞれ１／３の期間、１／３の輝度となると仮定し、このときを補正量１００％としている。そして、白色光（Ｗ）を入れる時間をｘ％、補正量をｙ％とすると、
ｘ＝（ｙ−１）／８
という関係式が得られる。この式により、距離、明るさ、補正量、白色光（Ｗ）を入れる割合を求めると、前記表１に示すように、距離：１．５ｍの時に、明るさ：１００．０％、補正量：１００．０％、白色光（Ｗ）を入れる割合：０．０％であり、距離：１．５５ｍの時に、明るさ：９３．７％、補正量：１０６．８％、白色光（Ｗ）を入れる割合：０．８％であり、距離：１．６ｍの時に、明るさ：８７．９％、補正量：１１３．８％、白色光（Ｗ）を入れる割合：１．７％であり、距離：１．６５ｍの時に、明るさ：８２．６％、補正量：１２１．０％、白色光（Ｗ）を入れる割合：２．６％であり、距離：１．７ｍの時に、明るさ：７７．９％、補正量：１２８．４％、白色光（Ｗ）を入れる割合：３．６％である。 Next, the derivation of Table 1 will be described. Basically, the brightness (luminance) is derived from being inversely proportional to the square of the distance. That is, the correction amount is obtained by dividing how many times the light source should be given to make the brightness 100%. That is, when white light (W) is not used, it is assumed that RGB has a luminance of 1/3 for a period of 1/3, and the correction amount is 100%. And, if the time to put white light (W) is x% and the correction amount is y%,
x = (y-1) / 8
Is obtained. When the distance, brightness, correction amount, and white light (W) ratio are calculated by this equation, as shown in Table 1, when the distance is 1.5 m, the brightness is 100.0% and the correction amount is : 100.0%, white light (W) ratio: 0.0%, distance: 1.55 m, brightness: 93.7%, correction amount: 106.8%, white light (W ) Ratio: 0.8%, distance: 1.6 m, brightness: 87.9%, correction amount: 113.8%, white light (W) ratio: 1.7% Yes, at a distance of 1.65 m, brightness: 82.6%, correction amount: 121.0%, white light (W) ratio: 2.6%, at a distance of 1.7 m Brightness: 77.9%, correction amount: 128.4%, ratio of white light (W) input: 3.6%.

従って、プロジェクタ１では、ＣＰＵ３内のＲＯＭ部分に、上記、距離と白色光（Ｗ）を入れる割合とをテーブルデータとして記憶している。従って、プロジェクタ１のＣＰＵ３は、図１４に示すフローチャートに従って、第二光源９（白色ＬＥＤ９Ａ）からの発光量を調整する。以下、図１４に示すフローチャートに従って、第二光源９（白色ＬＥＤ９Ａ）からの発光量の調整について説明する。尚、図１４に示すフローチャートは、ＣＰＵ３内のＲＯＭ部（図示外）に記憶されている。 Therefore, the projector 1 stores the distance and the ratio of white light (W) as table data in the ROM portion in the CPU 3. Therefore, the CPU 3 of the projector 1 adjusts the amount of light emitted from the second light source 9 (white LED 9A) according to the flowchart shown in FIG. Hereinafter, the adjustment of the amount of light emitted from the second light source 9 (white LED 9A) will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The flowchart shown in FIG. 14 is stored in a ROM unit (not shown) in the CPU 3.

まず、プロジェクタ１では、制御パネル４のスイッチが操作されて電源がＯＮが入力されると、最初に、各機能のリセット処理やエラーチェック等の所定の起動処理を行う（Ｓ１）。次いで、投射距離を距離設定ボタン５の使用者の操作設定から検出する（Ｓ２）。次いで、ＣＰＵ３内のＲＯＭ部分に記憶されたデータテーブルを参照して、検出された投射距離に基づいて白色光（Ｗ）を入れる割合を求め、その割合で、ＣＰＵ３は光源制御回路１０を制御して、第二光源９（白色ＬＥＤ９Ａ）を制御する。そして、プロジェクタ１での投射が続く限り（Ｓ４：ＮＯ）、Ｓ２及びＳ３の処理を繰り返す。そして、制御パネル４の電源スイッチが操作されて電源がＯＦＦが入力されると（Ｓ４：ＹＥＳ）、終了処理を行い（Ｓ５）、電源をＯＦＦする。尚、請求項に言う「投射距離検出手段」としてはＳ２の処理を実行するＣＰＵ３が相当し、「第二光源調整手段」としてはＳ３の処理を実行するＣＰＵ３及びそのＣＰＵ３に制御される光源制御回路１０が相当する。尚、投射距離の検出は、距離設定ボタン５の使用者の操作設定から検出するのではなく、プロジェクタ１に設けた図示外の赤外線発光ダイオードやレーザーダイオードから発光して、スクリーン２からの反射光を受信して距離を割り出しても良いし、プロジェクタ１にオートフォーカスカメラ等の距離検出システムを組み込んで利用してもよい。 First, in the projector 1, when the switch of the control panel 4 is operated and the power is turned on, first, predetermined activation processing such as reset processing of each function and error check is performed (S1). Next, the projection distance is detected from the user's operation setting of the distance setting button 5 (S2). Next, by referring to the data table stored in the ROM part in the CPU 3, the ratio of the white light (W) is calculated based on the detected projection distance, and the CPU 3 controls the light source control circuit 10 based on the ratio. Then, the second light source 9 (white LED 9A) is controlled. Then, as long as the projection by the projector 1 continues (S4: NO), the processes of S2 and S3 are repeated. When the power switch of the control panel 4 is operated and the power supply is turned off (S4: YES), an end process is performed (S5), and the power supply is turned off. The “projection distance detecting means” in the claims corresponds to the CPU 3 that executes the process of S2, and the “second light source adjusting means” is the CPU 3 that executes the process of S3 and the light source control controlled by the CPU 3. The circuit 10 corresponds. The projection distance is not detected from the user's operation setting of the distance setting button 5 but is emitted from an infrared light emitting diode or laser diode (not shown) provided in the projector 1 and reflected from the screen 2. May be received to determine the distance, or the projector 1 may be used by incorporating a distance detection system such as an autofocus camera.

以上説明したように上記のプロジェクタ１では、スクリーン２までの投射距離に応じて、第二光源９（白色ＬＥＤ９Ａ）からの白色光を入れる割合を変化させるので、投射距離に関わらず、スクリーン２上の画像の輝度を一定にすることができる。 As described above, in the projector 1 described above, the proportion of white light from the second light source 9 (white LED 9A) is changed according to the projection distance to the screen 2. The brightness of the image can be made constant.

以上、本発明を実施するための形態として、本発明を適用したプロジェクタ１について説明したが、本発明の適用は、上述の説明において特に限定を行っていない限り、上述の形態に限られるものではない。たとえば、赤色ＬＥＤ８Ａ、緑色ＬＥＤ８Ｂ、青色ＬＥＤ８Ｃ、白色ＬＥＤ９Ａ、赤色ＬＥＤ９Ｂ、緑色ＬＥＤ９Ｃ、青色ＬＥＤ９Ｄは、すべて高輝度タイプのＬＥＤを使用したが、必ずしも高輝度タイプのＬＥＤに限られず、各色ともＬＥＤをアレイ状に複数並べて構成しても良い。また、光源は必ずしもＬＥＤに限られず、パルス駆動されるレーザー発光素子等でも良い。また、投射面は、スクリーン２に限られず、机、壁面、天井面そのものであっても良い。 As described above, the projector 1 to which the present invention is applied has been described as a form for carrying out the present invention. However, the application of the present invention is not limited to the above-described form unless particularly limited in the above description. Absent. For example, the red LED 8A, the green LED 8B, the blue LED 8C, the white LED 9A, the red LED 9B, the green LED 9C, and the blue LED 9D all use high-brightness type LEDs, but are not necessarily limited to high-brightness type LEDs. A plurality may be arranged side by side. The light source is not necessarily limited to the LED, and may be a pulsed laser light emitting element or the like. Further, the projection surface is not limited to the screen 2 and may be a desk, a wall surface, or a ceiling surface itself.

プロジェクタ１の電気的構成を示すブロック図である。2 is a block diagram showing an electrical configuration of the projector 1. FIG. プロジェクタ１の光源、光変調素子及び光学系の平面図である。2 is a plan view of a light source, a light modulation element, and an optical system of the projector 1. FIG. プロジェクタ１の光源、光変調素子及び光学系の平面図である。2 is a plan view of a light source, a light modulation element, and an optical system of the projector 1. FIG. プロジェクタ１の光源、光変調素子及び光学系の平面図である。2 is a plan view of a light source, a light modulation element, and an optical system of the projector 1. FIG. プロジェクタ１の光源、光変調素子及び光学系の平面図である。2 is a plan view of a light source, a light modulation element, and an optical system of the projector 1. FIG. 偏光変換素子の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a polarization conversion element. １フレームを３サイクルで行う場合の従来のＬＥＤの点灯制御の点灯制御を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the lighting control of the conventional LED lighting control in case one frame is performed in 3 cycles. １フレームを４サイクルで行う場合の従来のＬＥＤの点灯制御の点灯制御を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the lighting control of the conventional LED lighting control in the case of performing 1 frame in 4 cycles. １フレームを３サイクルで行う場合のＬＥＤの点灯制御の点灯制御を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows lighting control of LED lighting control in the case of performing 1 frame in 3 cycles. １フレームを４サイクルで行う場合のＬＥＤの点灯制御の点灯制御を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the lighting control of the lighting control of LED when performing 1 frame in 4 cycles. １フレームを６サイクルで行う場合のＬＥＤの点灯制御の点灯制御を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the lighting control of the lighting control of LED when performing 1 frame in 6 cycles. 本発明の第三実施の形態のプロジェクタ１に於ける１フレームを４サイクルで行う場合のＬＥＤの点灯制御の点灯制御を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the lighting control of the lighting control of LED when performing 1 frame in 4 cycles in the projector 1 of 3rd embodiment of this invention. 投射距離と明るさの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a projection distance and brightness. 投射距離に基づいて、第二光源（白色ＬＥＤ９Ａ）の発光量を制御する処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process which controls the light emission amount of a 2nd light source (white LED9A) based on a projection distance.

Explanation of symbols

１プロジェクタ
２スクリーン
４制御パネル
５距離設定ボタン
６映像信号入力部
７画像処理回路
８第一光源
８Ａ赤色ＬＥＤ
８Ｂ緑色ＬＥＤ
８Ｃ青色ＬＥＤ
９第二光源
９Ａ白色ＬＥＤ
９Ｂ赤色ＬＥＤ
９Ｃ緑色ＬＥＤ
９Ｄ青色ＬＥＤ
１０光源制御回路
１１照明光学系
１１Ａコンデンサーレンズ
１１Ｄダイクロイックミラー
１１Ｅダイクロイックミラー
１２照明光学系
１２Ａコンデンサーレンズ
１２Ｂコンデンサーレンズ
１２Ｅダイクロイックミラー
１２Ｆダイクロイックミラー
１３光変調素子
１３Ａデジタルミラーデバイス
１３Ｂデジタルミラーデバイス
１４光変調素子ドライブ回路
１５結像光学系
１５Ａ投射レンズ
１６データバス
１７第一偏光ビームスプリッタ
１８偏光変換素子
１８Ａ第一偏光変換素子
１８Ｂ第二偏光変換素子
１８Ｃ第三偏光変換素子
１８Ｄ偏光分離膜
１９第二偏光ビームスプリッタ
１８１ λ／２板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Projector 2 Screen 4 Control panel 5 Distance setting button 6 Video signal input part 7 Image processing circuit 8 First light source 8A Red LED
8B Green LED
8C Blue LED
9 Second light source 9A White LED
9B Red LED
9C Green LED
9D blue LED
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Light source control circuit 11 Illumination optical system 11A Condenser lens 11D Dichroic mirror 11E Dichroic mirror 12 Illumination optical system 12A Condenser lens 12B Condenser lens 12E Dichroic mirror 12F Dichroic mirror 13 Light modulation element 13A Digital mirror device 13B Digital mirror device 14 Light modulation element 14 Circuit 15 Imaging optical system 15A Projection lens 16 Data bus 17 First polarization beam splitter 18 Polarization conversion element 18A First polarization conversion element 18B Second polarization conversion element 18C Third polarization conversion element 18D Polarization separation film 19 Second polarization beam splitter 181 λ / 2 plate

Claims

A plurality of first light sources that emit light of different emission colors;
A light modulation element that selectively modulates light from the plurality of first light sources;
In order to improve the brightness of the light combined in the same optical path by the light modulation element, a second light source that illuminates the light modulation element separately from the first light source, and light modulated by the light modulation element is projected. A projector comprising a projection lens.

The projector according to claim 1, wherein the second light source is a white light source.

The projector according to claim 1, wherein the second light source is a light source that emits RGB light.

The projector according to claim 1, wherein the light modulation element is a digital mirror device.

The illumination light from the first light source and the illumination light from the second light source are incident on the light modulation element at a symmetric angle with respect to the optical axis of the projection lens. A projector according to any one of the above.

A first light source that emits light of different emission colors;
A second light source provided separately from the first light source,
Illumination light from the first light source and the second light source is combined in the same optical path using a polarization conversion element that converts the polarization plane of light and a polarization beam splitter that selectively passes or reflects light according to its polarization angle. A projector characterized by that.

A first light source that emits light of different emission colors;
A first polarization conversion element that converts a polarization plane of light from the first light source;
A first polarization beam splitter that selectively passes or reflects light that has passed through the first polarization conversion element according to its polarization angle;
A second light source provided separately from the first light source to improve the luminance of the light emitted from the first light source and passed through the first polarization conversion element and the first polarization beam splitter;
A second polarization conversion element that converts a polarization plane of light from the second light source,
The light that has passed through the second polarization conversion element is reflected by the reflecting surface of the first polarization beam splitter, is emitted from the first light source, passes through the first polarization conversion element, and passes through the first polarization beam splitter. A projector characterized by being combined in the same optical path.

A third polarization conversion element for converting the polarization plane of the light synthesized by the first polarization beam splitter;
A second polarization beam splitter that changes the optical path of the light that has passed through the third polarization conversion element;
The projector according to claim 7, further comprising: a reflective light modulation element that reflects and modulates light from the second polarization beam splitter.

Control is performed so that R, G, and B lights are sequentially emitted for a predetermined time in one frame from the first light source, and the second light source is emitted in a predetermined cycle during the one frame. The projector according to claim 1, further comprising a control unit.

The light emission control means comprises one frame of four sectors, the first three sectors emit R, G, B light from the first light source one by one, and the last one sector has a second sector. The projector according to claim 9, wherein white light is emitted from the light source.

The light emission control means comprises the one frame in three cycles, and emits one of R, G and B light from the first light source and white light from the second light source in each cycle. The projector according to claim 9.

A projection distance detecting means for detecting a projection distance from the projector to the projection surface;
The second light source adjusting means for adjusting the amount of light emitted from the second light source based on the projection distance detected by the projection distance detecting means. Projector.