JP2008181032A - Projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、DLP(Digital Light Processing)(登録商標)方式のプロジェクタに関する。 The present invention relates to a DLP (Digital Light Processing) (registered trademark) projector.
従来より、パソコンやビデオカメラ等からの画像データを基に、ランプから出射される光を用いて画像生成素子により画像を形成し、その画像をスクリーン等に投影させるプロジェクタが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a projector that forms an image by an image generating element using light emitted from a lamp based on image data from a personal computer or a video camera, and projects the image on a screen or the like.
この種のプロジェクタの一方式として、多数のミラー素子が縦横に規則的に配列され、各ミラー素子を個別に制御できるDMD(Digital Mirror Device)(登録商標)を用いて、画像をスクリーン上に投影するDLP方式がある。 As one type of projector of this type, a large number of mirror elements are regularly arranged vertically and horizontally, and an image is projected on a screen using a DMD (Digital Mirror Device) (registered trademark) that can individually control each mirror element. There is a DLP method.
このDLP方式のプロジェクタは、スクリーン上に投影する画像に基づいて、DMDの各ミラー素子を個別に、照明光をプロジェクションレンズに入射させる方向、又は入射させない方向、の2つの方向の何れかに駆動することで、画像をスクリーン上に投影する。 In this DLP projector, each mirror element of the DMD is driven individually in one of two directions, a direction in which illumination light is incident on a projection lens or a direction in which it is not incident, based on an image projected on a screen. As a result, the image is projected on the screen.
スクリーン上には、プロジェクションレンズに入射された照明光による画像が投影される。周知のように、DLP方式のプロジェクタでは、DMDにおけるミラー素子の総数がスクリーン上に投影される画像の画素数である。DMDのミラー素子は微小であり、例えば20mm×35mmのエリアであれば230万個配列することができる。したがって、ミラー素子の総数がより多いDMDを用いることで、光学系のサイズの大型化を抑え、より画素数の多い、高精細な画像をスクリーン上に投影できる。 An image by illumination light incident on the projection lens is projected on the screen. As is well known, in the DLP projector, the total number of mirror elements in the DMD is the number of pixels of the image projected on the screen. DMD mirror elements are very small. For example, in an area of 20 mm × 35 mm, 2.3 million elements can be arranged. Therefore, by using a DMD having a larger total number of mirror elements, an increase in size of the optical system can be suppressed, and a high-definition image having a larger number of pixels can be projected on the screen.
また、DLP方式のプロジェクタでは、光源からプロジェクションレンズまでの光路に複数の光学部品、例えばカラーホイール、インテグレータ、レンズ、ミラー、DMDが配置されている。そして、光学部品の種類やその配置は、目的によって様々なものが提案されており、その1つにカラーホイールの種類と配置が挙げられる。 In a DLP projector, a plurality of optical components such as a color wheel, an integrator, a lens, a mirror, and a DMD are arranged in an optical path from a light source to a projection lens. Various types of optical components and their arrangements have been proposed depending on the purpose, and one of them is the type and arrangement of color wheels.
カラーホイールは、その回転方向に赤(R)、緑(G)、青(B)、無色透明(W)のカラーフィルタが配列されてなる略円盤形状のものであり、モータにより回転軸を軸心として回転し、透過光を時分割する。DLP方式のプロジェクタでは、このカラーホイールのカラーフィルタの配置によって、投影される画像の輝度や色再現性が決まるので、用途に合わせたカラーホイールが搭載されている。 The color wheel has a substantially disk shape in which red (R), green (G), blue (B), and colorless and transparent (W) color filters are arranged in the direction of rotation. It rotates as a heart and time-divides the transmitted light. In the DLP projector, the luminance and color reproducibility of the projected image are determined by the arrangement of the color filter of the color wheel, so that a color wheel suitable for the application is mounted.
例えば、映画鑑賞などに使用するシネマ(映像観賞)用のカラーホイールや、パソコン上の表計算、グラフ、文書等の表示をしながら説明する際などに使用するプレゼン(説明画面表示)用のカラーホイールがある。シネマ用のカラーホイールは、通常、RGBのカラーフィルタがカラーホイール上の色領域のそれぞれ約1/3ずつを占める形で配されているため、原色のカラーフィルタのみを用いるという点で色再現性に優れる。しかし、各原色が画像表示期間の一部分しか使われないため画像全体の輝度が低下するという欠点がある。 For example, a color wheel for cinema (video viewing) used for watching movies, a color for presentation (description screen display) used for explanation while displaying spreadsheets, graphs, documents, etc. on a personal computer There is a wheel. Cinema color wheels are usually arranged with RGB color filters occupying about one third of the color area on the color wheel, so that color reproducibility is achieved by using only primary color filters. Excellent. However, since each primary color is used only for a part of the image display period, there is a drawback that the brightness of the entire image is lowered.
一方、プレゼン用のカラーホイールは、通常、RGBWのカラーフィルタが配されており、Wのカラーフィルタによってカラー画像をモノクロ画像として投影する期間がある。これにより、明るい画像が入力された際の輝度を向上させることができる。しかし、色の付いた部分がより暗くなり、画像としては色再現性が悪くなるという欠点がある。 On the other hand, a color wheel for presentation is usually provided with RGBW color filters, and there is a period during which a color image is projected as a monochrome image by the W color filter. Thereby, the brightness when a bright image is input can be improved. However, there is a drawback that the colored portion becomes darker and the color reproducibility becomes worse as an image.
このように、1枚のカラーホイールでは色再現性と輝度の両方を満足させることは困難であり、1台のプロジェクタを汎用的に使用するには問題があった。そこで、この問題点を解決するために様々な技術が提案されている。 Thus, it is difficult to satisfy both color reproducibility and luminance with one color wheel, and there is a problem in using one projector for general purposes. Various techniques have been proposed to solve this problem.
例えば特許文献1には、複数のカラーホイールを光路上に設け、カラーフィルタの組み合わせを制御するプロジェクタが開示されている。また特許文献2には、複数のカラーホイールを備え、何れか1つのカラーホイールを光路上に移動させて使用するプロジェクタが開示されている。また特許文献3には、カラーホイールのフィルタを、回転方向に配置された色シーケンスが少なくとも外周部と内周部で異なるように構成し、光源から出射する白色光線をカラーホイール上で集光する位置を可変させるようにしたプロジェクタが開示されている。
しかしながら、特許文献1〜3では、カラーホイールの位置関係について特に限定はされていない。例えば2枚のカラーホイールを配置する場合、それらを駆動するモータも2個必要となり、限られたスペースに嵩高いモータを効率よく配置するには工夫が必要である。
However,
また、カラーホイールを重ねて配置する場合、カラーホイールの回転ブレを考慮して間隔をとって配置する必要があるため、それぞれのカラーホイール上の光スポット径が異なる。通常、光スポットがカラーフィルタの各色の境界領域(ブラックボックスポイント)を通過する間は画像を出力すると混色するため、画像を出力していない。したがって、光スポット径が異なれば、大きい方の光スポット径をブラックボックスポイントとしなければならず、カラーホイールの1周分に対する画像出力時間が短くなるので光利用率が低下し、投影画像の輝度が低下する。 In addition, when the color wheels are arranged in an overlapping manner, it is necessary to arrange them with an interval in consideration of rotation blur of the color wheel, and therefore the light spot diameters on the respective color wheels are different. Normally, when an image is output while the light spot passes through the boundary area (black box point) of each color of the color filter, the image is not output because it is mixed. Therefore, if the light spot diameters are different, the larger light spot diameter must be used as the black box point, and the image output time for one turn of the color wheel is shortened, so that the light utilization rate is reduced and the brightness of the projected image is reduced. Decreases.
本発明は、シネマ用とプレゼン用のどちらにも使用できるように、2枚のカラーホイールを効率よく配置したDLP方式のプロジェクタを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a DLP projector in which two color wheels are efficiently arranged so that they can be used for both cinema and presentation.
上記目的を達成するために本発明は、ランプと、入射光を面状の光にして出射するインテグレータとを有する光学エンジンを備えたプロジェクタにおいて、前記インテグレータの入射側の光路上に第1のカラーホイールを、出射側の光路上に第2のカラーホイールを設けたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a projector including an optical engine having a lamp and an integrator that emits incident light as planar light, and includes a first color on an optical path on the incident side of the integrator. The wheel is characterized in that a second color wheel is provided on the light path on the emission side.
上記のプロジェクタにおいて、カラーホイールの回転制御を容易にする観点から、前記第1及び第2のカラーホイールは同軸上に配置されることが望ましい。 In the projector described above, it is desirable that the first and second color wheels are arranged coaxially from the viewpoint of facilitating the rotation control of the color wheel.
また上記のプロジェクタにおいて、前記第1及び第2のカラーホイールはそれぞれ第1及び第2のモータによって駆動され、両モータを前記カラーホイールの前記インテグレータ側に配置することが望ましい。 In the projector described above, it is preferable that the first and second color wheels are driven by first and second motors, respectively, and both motors are disposed on the integrator side of the color wheel.
この構成によると、インテグレータと第1及び第2のカラーホイールとで囲まれたスペースであって、必ず生じる小さくすることができないスペースに、第1及び第2のモータを配置することになるので、光学エンジンの限られたスペースの中に嵩高いモータを効率よく配置することができる。したがって、モータを配置するために他の部材の配置を変更してスペースを設ける必要がないので、プロジェクタの大型化を抑制することに繋がる。 According to this configuration, the first and second motors are arranged in a space surrounded by the integrator and the first and second color wheels, which cannot be made smaller. A bulky motor can be efficiently arranged in a limited space of the optical engine. Therefore, since it is not necessary to change the arrangement of other members to provide a space in order to arrange the motor, it is possible to suppress an increase in the size of the projector.
また上記のプロジェクタにおいて、前記第1及び第2のカラーホイール上の光スポット径が同じになるように前記第1及び第2のカラーホイールを配置することが望ましい。それぞれの光スポット径が異なれば大きい方の径の分だけブラックボックスポイントを設けなければならず、カラーホイールの1周分に対する画像出力時間が短くなり、光利用率が低下し、投影画像の輝度が低下するからである。 In the projector described above, it is preferable that the first and second color wheels are arranged so that the light spot diameters on the first and second color wheels are the same. If each light spot diameter is different, the black box point must be provided for the larger diameter, the image output time for one turn of the color wheel is shortened, the light utilization rate is reduced, and the brightness of the projected image is reduced. This is because of a decrease.
また上記のプロジェクタにおいて、前記第1及び第2のカラーホイールは赤、緑、青、無色透明のカラーフィルタを有し、両カラーホイールを、互いに光路上で同色のカラーフィルタ同士が重なるように回転させるプレゼンモードを備えることにより、明るい画像が入力された際の輝度を向上させることができる。 In the projector described above, the first and second color wheels have red, green, blue, and colorless and transparent color filters, and the two color wheels are rotated so that the color filters of the same color overlap each other on the optical path. By providing the presentation mode to be performed, it is possible to improve the luminance when a bright image is input.
また上記のプロジェクタにおいて、前記第1及び第2のカラーホイールは赤、緑、青、無色透明のカラーフィルタを有し、両カラーホイールを、互いに光路上で赤、緑、青のカラーフィルタが無色透明のカラーフィルタと重なるように回転させるシネマモードを備えることにより、赤、緑、青の原色だけを投影することになるので、色再現性に優れた画像を投影することができる。 In the projector described above, the first and second color wheels have red, green, blue, and colorless and transparent color filters, and the red, green, and blue color filters are colorless in the optical path. By providing a cinema mode that rotates so as to overlap the transparent color filter, only the primary colors of red, green, and blue are projected, so that an image with excellent color reproducibility can be projected.
また上記のプロジェクタにおいて、前記光学エンジンはさらに、前記第2のカラーホイールからの出射光を拡大する1以上のレンズと、該レンズからの出射光を反射するミラーと、前記ミラーからの反射光を拡大するリレーレンズと、該リレーレンズからの出射光を画像光に変調する画像生成素子と、該画像生成素子からの画像光を投射するプロジェクションレンズとを備えることが望ましい。 In the projector described above, the optical engine further includes at least one lens that expands light emitted from the second color wheel, a mirror that reflects light emitted from the lens, and light reflected from the mirror. It is desirable to include an enlarging relay lens, an image generation element that modulates light emitted from the relay lens into image light, and a projection lens that projects image light from the image generation element.
そして、前記画像生成素子は、複数のミラー素子が縦横に規則的に配列され、各ミラー素子を個別に制御できるデジタルミラーデバイスとすることが望ましい。 Preferably, the image generating element is a digital mirror device in which a plurality of mirror elements are regularly arranged in the vertical and horizontal directions and each mirror element can be individually controlled.
本発明を具体化すると、ランプと、赤、緑、青、無色透明のカラーフィルタを有し、該ランプからの出射光を時分割する第1のカラーホイールと、該第1のカラーホイールからの出射光を面状の光にして出射するロッド型のインテグレータと、赤、緑、青、無色透明のカラーフィルタを有し、前記第1のカラーホイールと同軸上に配置され、該インテグレータからの出射光を時分割する第2のカラーホイールと、前記第1及び第2のカラーホイールの前記インテグレータ側に配置され、前記第1及び第2のカラーホイールをそれぞれ駆動する第1及び第2のモータと、前記第2のカラーホイールからの出射光を拡大するダブレットレンズと、該ダブレットレンズからの出射光を反射するミラーと、該ミラーからの反射光を拡大するリレーレンズと、複数のミラー素子が縦横に規則的に配列され、各ミラー素子を個別に制御でき、前記リレーレンズからの出射光を画像光に変調するデジタルミラーデバイスと、該デジタルミラーデバイスからの画像光を投射するプロジェクションレンズとを有する光学エンジンを備えたプロジェクタであって、前記第1及び第2のカラーホイール上の光スポット径が同じになるように前記第1及び第2のカラーホイールを配置し、前記両カラーホイールを、互いに光路上で同色のカラーフィルタ同士が重なるように回転させるプレゼンモードと、両カラーホイールを、互いに光路上で赤、緑、青のカラーフィルタが無色透明のカラーフィルタと重なるように回転させるシネマモードとを備えた構成となる。 When the present invention is embodied, a first color wheel having a lamp, a color filter of red, green, blue, and colorless and transparent, time-dividing light emitted from the lamp, and from the first color wheel, A rod-type integrator that emits the emitted light as planar light and a color filter of red, green, blue, and colorless and transparent, are arranged coaxially with the first color wheel, and are output from the integrator. A second color wheel for time-sharing the light; and first and second motors disposed on the integrator side of the first and second color wheels and driving the first and second color wheels, respectively A doublet lens that expands the light emitted from the second color wheel, a mirror that reflects the light emitted from the doublet lens, and a relay lens that expands the light reflected from the mirror A plurality of mirror elements regularly arranged vertically and horizontally, each mirror element can be individually controlled, and a digital mirror device that modulates light emitted from the relay lens into image light, and image light from the digital mirror device A projector having an optical engine having a projection lens for projecting the first and second color wheels, wherein the first and second color wheels are arranged such that the light spot diameters on the first and second color wheels are the same. , Both the color wheels are rotated so that the color filters of the same color overlap each other on the optical path, and both color wheels are the color filters of the red, green, and blue color filters that are colorless and transparent on the optical path. It is configured to have a cinema mode that rotates so as to overlap.
本発明によれば、インテグレータの入射側の光路上に第1のカラーホイールを、出射側の光路上に第2のカラーホイールを設けることにより、シネマ用とプレゼン用のどちらにも使用できるように、2枚のカラーホイールを効率よく配置したDLP方式のプロジェクタを提供することができる。 According to the present invention, by providing the first color wheel on the optical path on the incident side of the integrator and the second color wheel on the optical path on the output side, it can be used for both cinema and presentation. A DLP projector in which two color wheels are efficiently arranged can be provided.
さらに、第1及び第2のカラーホイールを駆動する第1及び第2のモータを両カラーホイールのインテグレータ側に配置することにより、インテグレータと第1及び第2のカラーホイールとで囲まれたスペースであって、必ず生じる小さくすることができないスペースに、第1及び第2のモータを配置することになるので、光学エンジンの限られたスペースの中に嵩高いモータを効率よく配置することができる。したがって、モータを配置するために他の部材の配置を変更してスペースを設ける必要がないので、プロジェクタの大型化を抑制することに繋がる。 Further, by arranging the first and second motors for driving the first and second color wheels on the integrator side of both color wheels, a space surrounded by the integrator and the first and second color wheels is obtained. In this case, the first and second motors are arranged in a space that cannot be made smaller, and therefore a bulky motor can be efficiently arranged in a limited space of the optical engine. Therefore, since it is not necessary to change the arrangement of other members to provide a space in order to arrange the motor, it is possible to suppress an increase in the size of the projector.
さらに、第1及び第2のカラーホイール上の光スポット径が同じになるように第1及び第2のカラーホイールを配置することにより、光利用率を向上させ、投影画像の輝度を向上させることができる。 Furthermore, by arranging the first and second color wheels so that the light spot diameters on the first and second color wheels are the same, the light utilization rate is improved and the brightness of the projected image is improved. Can do.
図1は、プロジェクタの外観を示す斜視図であり、図2は、図1のプロジェクタの光学エンジンの構成を示す一部破断した平面図である。プロジェクタ1は、パソコンやビデオカメラ等からの画像データを基に、ランプ2から出射される光を用いて画像生成素子3により画像を形成し、その画像をプロジェクションレンズ4を通してスクリーン等に投影させる装置である。図2において一点鎖線は光軸を示している。
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the projector, and FIG. 2 is a partially cutaway plan view showing the configuration of the optical engine of the projector shown in FIG. The
プロジェクタ1は、ランプ2と、画像生成素子3及びプロジェクションレンズ4を含む画像投射光学系10と、から構成される光学エンジン5を備える。光学エンジン5は筐体20で覆われている。
The
ランプ2は、楕円面形状のリフレクタと、その第1焦点に画像投射用の光を出射する光源とを有している。リフレクタとしては、放物面鏡や楕円面鏡などを用いることができる。光源としては、例えば白色光を出射するものが用いられ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプなどを用いることができる。
The
画像投射光学系10は、ランプ2からの光を用いて画像を形成し、その画像を投射するものであり、上述の画像生成素子3及びプロジェクションレンズ4に加え、第1及び第2のカラーホイール11、12と、第1及び第2のモータ13、14と、インテグレータ15と、ダブレットレンズ16と、ミラー17と、リレーレンズ18と、回路基板19と、を備えている。
The image projection
画像生成素子3は、光を反射することにより画像を形成する素子であり、それによって入射光を画像光に変調する。画像生成素子3は回路基板19上に設けられている。この画像生成素子3としては、多数のミラー素子が縦横に規則的に配列され、各ミラー素子を個別に制御できるDMDを用いることが望ましい。
The
プロジェクションレンズ4は、画像生成素子3により反射された光、すなわち画像生成素子3からの画像光を投射するレンズ群であり、筐体20に設けられた開口21に臨む位置に配置されている。レンズ群とすることにより、各色光の色収差等に起因する投影画像の不鮮明さを防止している。
The projection lens 4 is a lens group that projects light reflected by the
第1のカラーホイール11は、インテグレータ15の入射側の光路上に設けられ、その回転方向にR、G、B、Wのカラーフィルタが配列されてなる略円盤形状のものであり、第1のモータ13によって回転軸11aを軸心として回転し、ランプ2からの出射光を時分割でR、G、B、Wの光に分離する。
The
第2のカラーホイール12は、インテグレータ15の出射側の光路上に、第1のカラーホイールと同軸上に設けられ、その回転方向にR、G、B、Wのカラーフィルタが配列されてなる略円盤形状のものであり、第2のモータ14によって回転軸12aを軸心として回転し、インテグレータ15からの出射光を時分割でR、G、B、Wの光に分離する。
The
第1のモータ13は、第1のカラーホイール11の回転軸11aに固定されており、その駆動により第1のカラーホイール11を回転させる。また、第1のモータ13は第1のカラーホイール11のインテグレータ15側に配置する。
The
第2のモータ14は、第2のカラーホイール12の回転軸12aに固定されており、その駆動により第2のカラーホイール12を回転させる。また、第2のモータ14は第2のカラーホイール12のインテグレータ15側に配置する。
The
上記のように、第1及び第2のモータ13、14をインテグレータ15側に配置することにより、インテグレータ15と第1及び第2のカラーホイール11、12とで囲まれたスペースであって、必ず生じる小さくすることができないスペースに、第1及び第2のモータ13、14を配置することになるので、光学エンジン5の限られたスペースの中に嵩高いモータ13、14を効率よく配置することができる。したがって、モータ13、14を配置するために他の部材の配置を変更してスペースを設ける必要がないので、プロジェクタ1の大型化を抑制することに繋がる。
As described above, by arranging the first and
インテグレータ15は、入射光を均一化し面状の光にして出射するものであり、ランプ2の第2焦点付近にその入射面が配置されている。インテグレータ15は、第1のカラーホイール11からの出射光を面状の光にして出射するロッド型とすることが好ましい。ロッドとしては、ガラスロッドなどの中実タイプのロッド、又は内面を鏡面とした中空タイプのロッドを採用できる。中実タイプのロッドによれば、ロッド内の内面反射における反射率をほぼ100%とすることができるので、中空タイプのものよりも光効率が良い。
The
ダブレットレンズ16は、第2のカラーホイール12からの出射光を拡大する2枚のレンズからなる。なお、ダブレットレンズ16に代えて1枚のレンズや3枚以上のレンズ群を用いてもよい。ミラー17は、ダブレットレンズ16からの出射光を反射するものであり、光路を曲げることによって画像投射光学系10をコンパクトにしている。リレーレンズ18は、ミラー17からの反射光を拡大するレンズである。
The
ここで、ダブレットレンズ16及びリレーレンズ18を用いてインテグレータ15からの面状の出射光が画像生成素子3を覆う大きさに拡大されているので、どちらか一方のレンズをなくし、他方のレンズのみでその役割をはたすようにしてもよい。
Here, since the planar light emitted from the
また、上記の光学エンジン5の構成において、第1及び第2のカラーホイール11、12は、回転時に多少ブレが生じるのでそれを考慮した分だけインテグレータ15から離す必要があるが、可能な限りインテグレータ15に近く配設することが望ましい。以下にその理由を説明する。
Further, in the configuration of the
図3は、カラーホイール11、12の配置を説明する図である。図3では、第1及び第2のカラーホイール11、12が可能な限りインテグレータ15に近く配設された状態を示している。また、二点鎖線は最外郭の光路を示している。図3に示すように、ランプ2からの出射光がインテグレータ15の入射面15aで収束するように、ランプ2とインテグレータ15が配置されている。そして、第1のカラーホイール11はインテグレータ15から所定距離だけ離れて配置されているので、ランプ2からの出射光は第1のカラーホイール11上で所定の直径d1の光スポットS1となる。もし、さらにインテグレータ15から離れた位置Aに第1のカラーホイール11を配置すると、そこでの光スポットS2の直径d2はd1より大きくなる。
FIG. 3 is a diagram for explaining the arrangement of the
図4は、カラーホイール11の平面図である。R、G、Bのセグメントが60°ずつ、Wのセグメントが180°となるようにカラーフィルタが配置されている。図4に示すように、光スポットがカラーフィルタの各色の境界領域(ブラックボックスポイント)を通過する間は画像を出力すると混色するため、画像を出力しない。したがって、光スポットS2のように直径が大きくなれば、その直径分をブラックボックスポイントとしなければならず、カラーホイール11の1周分に対する画像出力時間が短くなる。それにより、光スポットS1のときよりも光スポットS2のときの光利用率が低下し、投影画像の輝度が低下する。つまり、カラーホイール上での光スポット径は小さい程好ましいといえる。
FIG. 4 is a plan view of the
そして、第1のカラーホイール11上の光スポット径を小さくするためには、第1のカラーホイール11を可能な限りインテグレータ15の入射面15aに近く配設すればよい。なお、インテグレータ15の出射面15bからの出射光は徐々に発散するので、同様に、第2のカラーホイール12も可能な限りインテグレータ15の出射面15bに近く配設すればよい。
In order to reduce the light spot diameter on the
さらに、第1及び第2のカラーホイール11、12は、第1及び第2のカラーホイール11、12上の光スポット径が同じになるように配置することが望ましい。第1及び第2のカラーホイール11、12を可能な限りインテグレータ15に近く配設したとしても、それぞれの光スポット径が異なれば結局大きい方の径の分だけブラックボックスポイントを設けなければならないからである。そして、一方のカラーホイールをインテグレータ15から少しでも離すことにより、カラーホイールとインテグレータ15とがぶつかるリスクを減らすことができる。
Furthermore, it is desirable that the first and
次に、第1及び第2のカラーホイール11、12の動作制御について説明する。画像出力時には、第1及び第2のカラーホイール11、12は同じ速度で回転し、第1及び第2のカラーホイール11、12のカラーフィルタの位置関係が一定となるように制御する。そして、本プロジェクタ1は、両カラーホイール11、12を、互いに光路上で同色のカラーフィルタ同士が重なるように回転させるプレゼンモードと、両カラーホイール11、12を、互いに光路上でR、G、BのカラーフィルタがWのカラーフィルタと重なるように回転させるシネマモードとを備えている。これらのモードはモード切替スイッチ(不図示)により切り替えられる。
Next, operation control of the first and
プレゼンモードとは、明るい画像が入力された際の輝度を向上させたモードであり、パソコン上の表計算、グラフ、文書等の表示をしながら説明する際などに適している。一方、シネマモードとは、色再現性に優れたモードであり、映画観賞やテレビ観賞に適している。 The presentation mode is a mode in which the brightness when a bright image is input is improved, and is suitable for explanation while displaying spreadsheets, graphs, documents, etc. on a personal computer. On the other hand, the cinema mode is a mode with excellent color reproducibility, and is suitable for movie viewing and television viewing.
まず、プレゼンモードについて説明する。図5(a)は、プレゼンモードにおけるある時点での第1のカラーホイール11の状態を示す図であり、図5(b)は、図5(a)の時点での第2のカラーホイールの状態を示す図であり、図5(c)は、図5(a)の状態の第1のカラーホイール11と図5(b)の状態の第2のカラーホイール12とを光路上で重ねて見た図である。
First, the presentation mode will be described. FIG. 5A is a diagram illustrating a state of the
図5(a)、(b)に示すように、第1及び第2のカラーホイール11、12を、RGBWの同色セグメント同士が重なるように同期させて回転させる。これにより、光の透過という観点から見れば、図5(c)のように、RGBWからなる1枚のカラーホイールを使用する場合と同じ透過光が得られる。画像出力は4セグメントに対応させて行えばよい。したがって、RGBに続いてWを透過した白色光を投影することになるので、明るい画像が入力された際の輝度を向上させることができる。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the first and
なお、プレゼンモードにおけるカラーホイールの制御は、上記の他に、一方のカラーホイール11又は12をWの透過光が得られる位置で停止させておき、他方のカラーホイール11又は12を通常通り回転させても同じ効果が得られる。
In addition to the above, the color wheel is controlled in the presentation mode by stopping one
次に、シネマモードについて説明する。図6(a)は、シネマモードにおけるある時点での第1のカラーホイール11の状態を示す図であり、図6(b)は、図6(a)の時点での第2のカラーホイールの状態を示す図であり、図6(c)は、図6(a)の状態の第1のカラーホイール11と図6(b)の状態の第2のカラーホイール12とを光路上で重ねて見た図である。
Next, the cinema mode will be described. FIG. 6A is a diagram illustrating a state of the
図6(a)、(b)に示すように、第1及び第2のカラーホイール11、12を、カラーフィルタの相対的な位置関係が180°ずれた状態で回転させる。これにより、光の透過という観点から見れば、図6(c)のように、一方のR、G、Bのカラーフィルタが他方のWのカラーフィルタと重なるので、RGBRGBの6セグメントからなる1枚のカラーホイールを使用する場合と同じ透過光が得られる。画像出力は6セグメントに対応させて行えばよい。したがって、RGBの原色だけを投影することになるので、色再現性に優れた画像を投影できる。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the first and
なお、本発明で用いる第1及び第2のカラーホイールは、図4に示した4セグメントのものだけでなく、R、G、B、Wの8セグメントのものや、第1と第2のカラーホイールで異なったセグメント構成のものも用いることができる。すなわち、第1及び第2のカラーホイールは、セグメントの構成には特に限定はなく、その重ね方を変えることよって、プレゼンモードに必要なR、G、B、Wの透過光が得られるパターンと、シネマモードに必要なR、G、Bの透過光が得られるパターンとが実現できればよい。 The first and second color wheels used in the present invention are not limited to the four-segment type shown in FIG. 4, but also the eight-segment type of R, G, B, and W, and the first and second color wheels. Wheels with different segment configurations can also be used. That is, the first and second color wheels are not particularly limited in the configuration of the segments, and by changing the overlapping manner, a pattern that can obtain the R, G, B, and W transmitted light necessary for the presentation mode is obtained. It is only necessary to realize a pattern capable of obtaining R, G, B transmitted light necessary for the cinema mode.
本発明は、DLP方式のプロジェクタに利用することができる。 The present invention can be used for a DLP projector.
1 プロジェクタ
2 ランプ
3 画像生成素子
4 プロジェクションレンズ
5 光学エンジン
11 第1のカラーホイール
12 第2のカラーホイール
13 第1のモータ
14 第2のモータ
15 インテグレータ
16 ダブレットレンズ
17 ミラー
18 リレーレンズ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
赤、緑、青、無色透明のカラーフィルタを有し、該ランプからの出射光を時分割する第1のカラーホイールと、
該第1のカラーホイールからの出射光を面状の光にして出射するロッド型のインテグレータと、
赤、緑、青、無色透明のカラーフィルタを有し、前記第1のカラーホイールと同軸上に配置され、該インテグレータからの出射光を時分割する第2のカラーホイールと、
前記第1及び第2のカラーホイールの前記インテグレータ側に配置され、前記第1及び第2のカラーホイールをそれぞれ駆動する第1及び第2のモータと、
前記第2のカラーホイールからの出射光を拡大するダブレットレンズと、
該ダブレットレンズからの出射光を反射するミラーと、
該ミラーからの反射光を拡大するリレーレンズと、
複数のミラー素子が縦横に規則的に配列され、各ミラー素子を個別に制御でき、前記リレーレンズからの出射光を画像光に変調するデジタルミラーデバイスと、
該デジタルミラーデバイスからの画像光を投射するプロジェクションレンズとを有する光学エンジンを備えたプロジェクタであって、
前記第1及び第2のカラーホイール上の光スポット径が同じになるように前記第1及び第2のカラーホイールを配置し、
前記両カラーホイールを、互いに光路上で同色のカラーフィルタ同士が重なるように回転させるプレゼンモードと、両カラーホイールを、互いに光路上で赤、緑、青のカラーフィルタが無色透明のカラーフィルタと重なるように回転させるシネマモードとを備えたことを特徴とするプロジェクタ。 A lamp,
A first color wheel having a color filter of red, green, blue, colorless and transparent, and time-dividing light emitted from the lamp;
A rod-type integrator that emits light emitted from the first color wheel as planar light; and
A second color wheel having a color filter of red, green, blue, colorless and transparent, arranged on the same axis as the first color wheel, and time-dividing light emitted from the integrator;
First and second motors disposed on the integrator side of the first and second color wheels, respectively, for driving the first and second color wheels;
A doublet lens for enlarging light emitted from the second color wheel;
A mirror that reflects light emitted from the doublet lens;
A relay lens that expands the reflected light from the mirror;
A plurality of mirror elements are regularly arranged vertically and horizontally, each mirror element can be individually controlled, and a digital mirror device that modulates light emitted from the relay lens into image light,
A projector comprising an optical engine having a projection lens for projecting image light from the digital mirror device,
Arranging the first and second color wheels such that the light spot diameters on the first and second color wheels are the same;
The presentation mode in which the two color wheels are rotated so that the color filters of the same color overlap each other on the optical path, and the red, green, and blue color filters overlap the colorless and transparent color filter in the optical path. And a cinema mode for rotating the projector.
前記インテグレータの入射側の光路上に第1のカラーホイールを、出射側の光路上に第2のカラーホイールを設けたことを特徴とするプロジェクタ。 In a projector including an optical engine having a lamp and an integrator that emits incident light as planar light,
A projector comprising a first color wheel on an optical path on an incident side of the integrator and a second color wheel on an optical path on an output side.
両カラーホイールを、互いに光路上で同色のカラーフィルタ同士が重なるように回転させるプレゼンモードを備えたことを特徴とする請求項2〜5の何れかに記載のプロジェクタ。 The first and second color wheels have red, green, blue, colorless and transparent color filters,
6. The projector according to claim 2, further comprising a presentation mode in which both color wheels are rotated so that color filters of the same color overlap each other on the optical path.
両カラーホイールを、互いに光路上で赤、緑、青のカラーフィルタが無色透明のカラーフィルタと重なるように回転させるシネマモードを備えたことを特徴とする請求項2〜6の何れかに記載のプロジェクタ。 The first and second color wheels have red, green, blue, colorless and transparent color filters,
7. The cinema mode according to claim 2, further comprising: a cinema mode in which the two color wheels are rotated such that the red, green, and blue color filters overlap the colorless and transparent color filter on the optical path. projector.
前記第2のカラーホイールからの出射光を拡大する1以上のレンズと、
該レンズからの出射光を反射するミラーと、
前記ミラーからの反射光を拡大するリレーレンズと、
該リレーレンズからの出射光を画像光に変調する画像生成素子と、
該画像生成素子からの画像光を投射するプロジェクションレンズとを備えたことを特徴とする請求項2〜7の何れかに記載のプロジェクタ。 The optical engine further includes:
One or more lenses for magnifying light emitted from the second color wheel;
A mirror that reflects the light emitted from the lens;
A relay lens that expands the reflected light from the mirror;
An image generating element that modulates light emitted from the relay lens into image light;
The projector according to claim 2, further comprising a projection lens that projects image light from the image generation element.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010204565A (en) * | 2009-03-05 | 2010-09-16 | Sanyo Electric Co Ltd | Projection type video display device |
JP2012014045A (en) * | 2010-07-02 | 2012-01-19 | Seiko Epson Corp | Projector |
CN104765236A (en) * | 2015-03-30 | 2015-07-08 | 苏州佳世达光电有限公司 | Color wheel set and projection system using same |
US9146401B2 (en) | 2012-02-03 | 2015-09-29 | Seiko Epson Corporation | Projector and image display system |
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- 2007-01-26 JP JP2007015866A patent/JP2008181032A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010204565A (en) * | 2009-03-05 | 2010-09-16 | Sanyo Electric Co Ltd | Projection type video display device |
JP2012014045A (en) * | 2010-07-02 | 2012-01-19 | Seiko Epson Corp | Projector |
US9146401B2 (en) | 2012-02-03 | 2015-09-29 | Seiko Epson Corporation | Projector and image display system |
CN104765236A (en) * | 2015-03-30 | 2015-07-08 | 苏州佳世达光电有限公司 | Color wheel set and projection system using same |
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