JP4075931B2 - 照明装置、およびプロジェクタ - Google Patents
照明装置、およびプロジェクタ Download PDFInfo
- Publication number
- JP4075931B2 JP4075931B2 JP2005504503A JP2005504503A JP4075931B2 JP 4075931 B2 JP4075931 B2 JP 4075931B2 JP 2005504503 A JP2005504503 A JP 2005504503A JP 2005504503 A JP2005504503 A JP 2005504503A JP 4075931 B2 JP4075931 B2 JP 4075931B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical
- light beam
- filter
- light source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3141—Constructional details thereof
- H04N9/315—Modulator illumination systems
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
- G02B27/283—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for beam splitting or combining
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
- G02B27/283—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for beam splitting or combining
- G02B27/285—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for beam splitting or combining comprising arrays of elements, e.g. microprisms
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/005—Diaphragms
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Description
また、フィルタやフィルタを移動させる機構の具体的な構成に関する開示がなされておらず、高輝度画像表示と高彩度画像表示の切り替えに関して、具体的にどのように行うのかが示されていない。
本発明によれば、フィルタ駆動機構により、保持枠を進退させることで、偏光分離膜の配列に応じたピッチでストライプ状に配置された光学フィルタの光学変換層の位置を、偏光分離膜の位置に相対的に一致させて、入射光束に対して光学的な変換を行い、後段に配置された偏光変換素子に変換した光束を射出することができる。また、同様に、保持枠を進退させて、光学フィルタの光学変換層が形成されていない部分を、偏光分離膜の位置に相対的に一致させて入射光束を変換しないようにでき、偏光変換素子に未変換の光束を射出することができる。
従って、フィルタ駆動機構により、照明光束の光路中に光学フィルタの光学変換層を挿抜して、入射光束を光学的に変換する場合と、変換しない場合とを切り替えることができる。
また、光学変換層が所定の色光の透過率を低下させる特性を備えているので、照明光束の色調を補正することが可能となる。従って、このような光学変換層を採用した照明装置を、例えばプロジェクタに採用することにより、用途に応じて高彩度な投写画像を得ることが可能となる。
本発明では、前記フィルタ駆動機構は、前記遮光部材に回転自在に支持され、一端が前記保持枠と係合して、その回転により前記保持枠を進退させるカム部材と、このカム部材の他端と係合する軸部を有し、電磁的にこの軸部を進退させるソレノイドとを備えて構成されることが好ましい。
本発明によれば、モータの駆動によるピニオンの回転により、保持枠を連続的に進退させて、照明光束の光路に対して光学変換層を部分的に介挿することができる。
従って、照明光束の光路への光学変換層の部分的な介挿により、入射光束の変換の度合いを連続的に調節することができる。
このように、光学変換層が入射光束の輝度を変換する特性を備えていれば、用途に応じて低輝度画像と高輝度画像との切り替えを行うことが可能となる。また、色調を変換する特性を備えていれば、用途に応じて高彩度画像と通常彩度画像との切り替えを行うことが可能となる。
このように、光学変換層が所定の色光の透過率を低下させる特性を備えていれば、照明光束の色調を補正することが可能となる。従って、このような光学変換層を採用した照明装置を、例えばプロジェクタに採用することにより、用途に応じて高彩度な投写画像を得ることが可能となる。
このように、光学変換層が可視光の波長領域全体に亘って透過率を低下させる特性を備えていれば、照明光束の輝度を調整することができる。従って、このような光学変換層を採用した照明装置を、例えばプロジェクタに採用することにより、用途に応じて低輝度な投写画像を得ることが可能となる。
本発明によれば、光学フィルタへの入射光束において、照明光軸から離れた光束は、その透過が減じられることとなる。ここで、光学フィルタの外縁を透過する光束は、光学フィルタを透過する光束全体の波長のバランスを崩す。従って、光学フィルタの外縁に入射される光束が減じられることにより、光束の波長のバランスを保った上で光束の変換を行い、偏光変換素子に光束を入射させることができる。
このような配列パターンにすれば、光学フィルタの外縁に入射する光束については色調が変換されるとともに透過光束の光量が減じられることとなる。一方、内側に入射する光束については光量および輝度の減少を最小限に抑えることが可能となる。従って、このような光学変換層を採用した照明装置を、例えばプロジェクタに採用することにより、コントラストを向上し、輝度の低下を最小限に抑えた高彩度な投写画像を得ることができる。また、前記複数の光学変換層を、前記光学フィルタの四隅にのみ設けるようにしたり、前記光学フィルタの、前記偏光分離膜の配列方向における両端部にのみ設けて中央部分には設けないようにしても、同様の効果が期待できる。
本発明によれば、光源から射出され、偏光変換素子の偏光分離膜に入射する光束を透過し、該偏光変換素子の光反射膜に入射する光束を遮蔽することができる。すなわち、光反射膜に光束が直接入射するのを防ぐことができる。従って、偏光変換素子から射出される光束に、異なる種類の偏光光が混入することを防ぐことができる。
以上のような照明装置をプロジェクタに用いることにより、光学像の形成に際して、光学フィルタにより光束の所定の光学的変換を行い、画質を向上させた光学像を形成して投写することができる。また、入射光束に対して変換を行う場合と、行わない場合とを切り替えることができるので、用途に応じた光学像を形成・投写することができる。
このような電力調整機構により、光源に供給する電力量を調整して、投写する光学像の輝度調節範囲を広げることができる。従って、光源の電力調整機構により、光補正装置では調節できない広範な輝度調整を実現できるので、その場にあった光学像の輝度を調整できる。
このような絞り機構により、光学像の形成に利用される光量の広範な調整を容易に行うことができる。従って、プロジェクタによって投写される光学像の輝度を容易に調整することができる。
(1)第1実施形態
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
図1には、第1実施形態に係るプロジェクタが示されている。プロジェクタ10は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し、スクリーン等の投写面上に拡大投写する。このプロジェクタ10は、図1に示すように、外装ケース101と、この外装ケース101から露出する投写レンズ2とを備えている。
投写レンズ2は、プロジェクタ10の本体部分により画像情報に応じて変調された光学像を拡大投写する。この投写レンズ2は、筒状の鏡筒内に複数のレンズが収納された組レンズとして構成され、複数のレンズの相対位置を変更するレバー2Aを備え、投写像のフォーカス調整、および倍率調整可能に構成されている。
光学ユニット1は、インテグレータ照明光学系11と、色分離光学系12と、リレー光学系13と、光変調装置および色合成光学装置を一体化した光学装置14と、これら光学部品11、12、13、14を収納配置する図示しないライトガイドとに機能的に大別される。
第2レンズアレイ113は、第1レンズアレイ112と略同様の構成であり、小レンズがマトリクス状に配列された構成とされている。この第2レンズアレイ113は、重畳レンズ115とともに、第1レンズアレイ112の各小レンズの像を後述する光学装置14の液晶パネル141R、141G、141B上に結像させる機能を有する。
光補正装置31は、内部に保持された光学フィルタにより、第2レンズアレイ113から射出された光束を変換・補正する。補正された光束は、光補正装置31の光学フィルタの後段に配置された偏光変換素子114に射出される。なお、この光補正装置31の構造については、後に詳述する。
偏光変換素子114は、図3に示すように、複数のプリズム1142と、これら複数のプリズム1142の界面に沿って配置された複数の偏光分離膜1141および光反射膜としての反射膜1143を備える。図3では、便宜上、偏光分離膜1141を点線で示している。偏光分離膜1141と反射膜1143とは、それぞれ照明光軸(Z軸)に対して傾斜して配置されている。また、偏光分離膜1141と反射膜1143は、照明光軸に対して略直交する方向(X軸方向)に、交互に配列されている。複数のプリズム1142のうち、偏光分離膜1141を透過した光束が射出されるプリズム1142の光射出側の面には、位相差板1144が設けられている。偏光変換素子114に入射した光束は、偏光分離膜1141により、P偏光とS偏光に分離される。ここで、分離されたP偏光は、プリズム1142を透過して、位相差板1144によってS偏光に変換される。また、S偏光は、偏光分離膜1141と反射膜1143とによって反射され、位相差板1144によってP偏光からS偏光へと変換された光束と略平行に射出される。これにより、偏光変換素子114に入射された光束は、略1種の偏光光に変換され、光学装置14での光の利用効率が高められている。
色分離光学系12は、2枚のダイクロイックミラー121、122と、2枚の反射ミラー123、124とを備える。インテグレータ照明光学系11から射出された複数の部分光束は、2枚のダイクロイックミラー121により赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の色光に分離される。
この際、色分離光学系12のダイクロイックミラー121では、反射ミラー124を介してインテグレータ照明光学系11から射出された光束のうち、緑色光と青色光とは透過し、赤色光は反射する。ダイクロイックミラー121によって反射した赤色光は、反射ミラー123で反射し、フィールドレンズ116を通って、赤色用の液晶パネル141Rに到達する。このフィールドレンズ116は、第2レンズアレイ113から射出された各部分光束をその中心軸(主光線)に対して平行な光束に変換するものであり、他の液晶パネル141G、141Bの光束入射側に設けられたフィールドレンズ116も同様である。
また、ダイクロイックミラー121を透過した青色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー122によって反射し、フィールドレンズ116を通って、緑色光用の液晶パネル141Gに到達する。一方、青色光は、ダイクロイックミラー122を透過してリレー光学系13を通り、さらにフィールドレンズ116を通って、青色光用の液晶パネル141Bに到達する。
なお、青色光にリレー光学系13が用いられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ131に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ116に伝えるためである。なお、リレー光学系13には、3つの色光のうちの青色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、赤色光を通す構成としてもよい。
光変調装置としての液晶パネル141R、141G、141Bは、例えば、ポリシリコンTFTをスイッチング素子として用いたものであり、対向配置される一対の透明基板内に液晶が密封封入されている。そして、この液晶パネル141R、141G、141Bは、入射側偏光板142および視野角補正板143を介して入射する光束を画像情報に応じて変調して射出する。なお、この液晶パネル141R、141G、141Bは、図示しない保持枠により収納保持されている。
また、射出側偏光板144も、入射側偏光板142と略同様に構成され、液晶パネル141R、141G、141Bから射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、透過させる偏光光の偏光軸は、入射側偏光板142における透過させる偏光光の偏光軸に対して直交するように設定されている。
視野角補正板143は、基板上に液晶パネル141R、141G、141Bで形成された光学像の視野角を補正する機能を有する光学変換膜が形成されたものである。この視野角補正板143は、液晶パネル141R、141G、141Bで生じる複屈折を補償する。そして、この視野角補正板143により、投写画像の視野角が拡大され、かつ投写画像のコントラストが向上する。
クロスダイクロイックプリズム145は、射出側偏光板144から射出され、各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成するものである。このクロスダイクロイックプリズム145には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、4つの直角プリズムの界面に沿って略X字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により3つの色光が合成される。
図3には、光補正装置31およびマスク41の分解斜視図が示されている。
光補正装置31は、前述のように、内部に保持された光学フィルタ311により、第2レンズアレイ113からの光束を変換・補正して、光学フィルタ311の後段に配置されている偏光変換素子114に射出するものである。光補正装置31は、図3に示すように、光学フィルタ311と、光学フィルタ311を保持するホルダ312と、レバー314を含んで構成されるフィルタ駆動機構313とを備えている。このうち、ホルダ312は、フィルタ駆動機構313により、マスク41のガイド部414,415に沿って、前述した偏光分離膜1141および後述する開口部411の配列方向である矢印X1方向(±X軸方向)に進退する。
開口部411および遮蔽部412は、XY平面に平行な面に沿って形成されており、交互に配列されている。
開口部411は、上下方向(Y軸方向)に長い略矩形の開口であり、偏光変換素子114の偏光分離膜1141に光束を入射させる光路を形成する。これらの開口部411は、偏光分離膜1141に対応して形成されている。
遮蔽部412は、偏光変換素子114の反射膜1143へ、直接光束が入射するのを遮蔽する部分であり、偏光変換素子114の反射膜1143に対応して形成されている。
延出部413は、マスク41の一方の幅方向端部からXY平面に平行な面に沿って延出して形成されている。この延出部413の上端近傍および略中央には、孔413A、413B、413Cが形成されている。孔413A、413Bには、ねじ315により、延出部413の背面にフィルタ駆動機構313が取り付けられる。また、孔413Cには、フィルタ駆動機構313のレバー314が取り付けられる。
ガイド部414、415は、マスク41の光射出側の面41B(図4および図5参照)に形成されている。このガイド部414、415は、矢印X1方向へのホルダ312の進退を案内する。
このような構成により、ガイド部414、415は、ホルダ312を上下端部で挟み込むように支持するとともに、ホルダ312の矢印X1方向への進退、すなわち、開口部411の配列方向(±X軸方向)への進退を案内する。
光補正装置31の光学フィルタ311は、入射光束の光学的な変換をするためのものである。この光学フィルタ311は、光透過性のガラスにより構成される基板3111を備え、この基板3111上には、上下方向に長い略矩形の変換部3112および非変換部3113が、それぞれ6つずつ形成されている。これらの変換部3112には、フィルタ膜が蒸着される。一方、非変換部3113には、フィルタ膜は蒸着されていない。また、基板3111の裏面には、反射防止膜が形成されている。なお、基板3111は、光透過性の合成樹脂等により形成してもよい。
フィルタ駆動機構313は、光学フィルタ311が取り付けられたホルダ312を進退させるものであり、前述のように、マスク41の光射出側の面41Bに取り付けられる。このフィルタ駆動機構313は、ケース3131と、駆動装置3132と、レバー314とを備えている。
駆動装置3132は、ソレノイドによって構成されており、駆動装置3132の下端から突没自在に設けられた軸部3132Aが、駆動装置3132に対する電圧の印加によって、突没する構成となっている。この軸部3132Aの側面には、突起部3132Bが形成されており、この突起部3132Bは、レバー314に係合する。
カム部材としてのレバー314は、駆動装置3132の軸部3132Aの突没によって回動し、ホルダ312を進退させるものであり、側面部分が緩やかに湾曲した略L字状とされている。このレバー314には、レバー314の略中央部分に形成された突起部314A、長辺端部に形成された長孔314Bおよび短辺端部に形成された長孔314Cが設けられている。
突起部314Aは、レバー314の回動軸となる部分である。この突起部314Aの先端部を、孔413Cに挿通した後、突起部314Aの光射出側の面とマスク41の光入射側の面41Aとの間にCリング316が嵌め込まれることで、レバー314は、突起部314Aを中心として回動自在にマスク41に取り付けられる。
長孔314Bには、ホルダ312の板体3124に突設された突起部3124Aが挿通される。また、長孔314Cには、駆動装置3132の軸部3132Aに突設された突起部3132Bが挿通される。
まず、マスク41の延出部413に形成された孔413Cに、フィルタ駆動機構313のレバー314の突起部314Aを挿通して、Cリング316により、レバー314をマスク41に回動自在に取り付ける。また、光学フィルタ311を、ホルダ312の横枠3121、3122および縦枠3123に固定する。その後、ホルダ312を、マスク41のガイド部414、415によって挟み込むように保持させる。このとき、ホルダ312の板体3124に形成された突起部3124Aが、レバー314の長孔314Bに挿通するように、ホルダ312を配置する。そして、軸部3132Aに形成された突起部3132Bが、レバー314の長孔314Cに挿通するように、フィルタ駆動機構313を延出部413に、ねじ315によって固定する。これにより、光補正装置31がマスク41に取り付けられる。
図4および図5には、光補正装置31およびマスク41を背面側(光射出面側)から見た斜視図が示されている。これらの図のうち、図4には、マスク41の開口部411と、光学フィルタ311の変換部3112と、偏光変換素子114の偏光分離膜1141との位置が、相対的に一致していない場合の光補正装置31が示されている。また、図5には、開口部411と、変換部3112と、偏光分離膜1141との位置が、相対的に一致している場合の光補正装置31が示されている。
まず、入射光束の補正をする場合、すなわち、光学フィルタ311の変換部3112の位置と、マスク41の開口部411の位置と、偏光変換素子114の偏光分離膜1141の位置とを相対的に一致させる場合のホルダ312の移動について説明する。
図5において、フィルタ駆動機構313の駆動装置3132下端から突出した状態にある軸部3132Aは、駆動装置3132への電圧の印加により、矢印B1方向(+Y軸方向)に没入する。これにより、レバー314は、矢印B2方向に回動する。このレバー314の回動は、レバー314に係合する突起部3124Aを介して、板体3124を引くように動作し、これにより、ホルダ312は、矢印B3方向(−X軸方向)に移動する。ここで、前述のように、軸部3132Aの最大突出は、変換部3112のピッチ幅(X軸方向の寸法)分のホルダ312の移動に相当する。従って、ホルダ312の移動前は、相対的に一致していたマスク41の開口部411と、光学フィルタ311の変換部3112と、偏光変換素子114の偏光分離膜1141との位置が、ホルダ312の移動により、一致しないようになる。
図6に示すように、光学フィルタ311の基板3111には、変換部3112および非変換部3113が、それぞれ、マスク41に形成された入射部411の数に対応して6つずつ交互に形成されている。それぞれの変換部3112には、入射光束を変換して透過するフィルタ膜3112A(図6中斜線部分)が、略全面に亘って形成されている。この光学フィルタ311を保持したホルダ312を進退させて、マスク41の開口部411に入射された光束が、変換部3112に入射されるようにした場合、この光学フィルタ311は、入射された光束のほぼ全てを変換するフィルタとして構成されている。
図7には、光学フィルタ311の変換部3112に形成されるフィルタ膜3112Aの透過率特性(実線)および光源ランプ117のスペクトル強度(点線)が示されている。第1実施形態で示す光束の変換は、入射光束(光源ランプ117から射出された光束)における所定の波長の透過率を低下させることによって、光学ユニット1で形成される光学像の色調を調節する。
フィルタ膜3112Aは、図示を略すが、屈折率の異なる2種類の薄膜である高屈折率層および低屈折率層が、交互に基板3111上に積層された誘電体多層膜からなる光学変換層として形成されている。それぞれの層の組成としては、高屈折率層は、五酸化タンタル(Ta 2 O 5 )から構成され、低屈折率層は、二酸化珪素(SiO 2 )から構成されている。
光補正装置31では、マスク41の開口部411と、光学フィルタ311の変換部3112と、偏光変換素子114の偏光分離膜1141とを相対的に一致させた場合、フィルタ膜3112Aによって、入射光束のうち、緑色成分の透過が大幅に減じられ、青色成分の透過も減じられる。このように色調が補正された透過光束は、光学ユニット1により光学像の形成に用いられ、高彩度画像が形成される。また、光学フィルタ311の非変換部3113と、マスク41の開口部411と、偏光変換素子114の偏光分離膜1141との位置を相対的に一致させ、光補正装置31に光束を入射させた場合、入射光束の補正は行われない。このため、光源装置111からの光束の略全てが、光学ユニット1による光学像の形成に利用されることとなり、高輝度画像が形成される。
図8に示すように、プロジェクタ10は、入力信号変換部5と、操作パネル6と、制御部7と、絞り装置8を備えている。
入力信号変換部5は、ビデオ入力端子からのビデオ信号を加工して、光学ユニット1の液晶パネル141に出力するためのものであり、画像解析部51と、リサイズ部52と、ゲイン調整部53とを備えている。
画像解析部51は、入力されたビデオ信号から、画像の輝度分布等に関する輝度情報を抽出して、制御部7に出力する回路である。具体的には、例えば各フレームごとにリセットされるピークホールド回路と言ったもので画像解析部51を構成することができ、この場合、各画面ごとに輝度の最大値を出力させる。
リサイズ部52は、入力された画像の解像度を液晶パネル141の画素数に対応させて変換する解像度変換回路である。
ゲイン調整部53は、光源装置111から射出させる照明光の強度に応じて輝度信号を調整するもので、光源装置111との協働によって、形成される光学像の輝度を調整する。
操作パネル6は、前述のように、プロジェクタ10の起動・調整操作を実施する複数のスイッチ6A(図1参照)が設けられたパネルである。これらのスイッチ6Aは、制御部7と電気的に接続されており、所定のスイッチ6Aが入れられると、制御部7に所定のパルス信号が送信される。
制御手段としてのCPU71は、光源ランプ117への電力供給、光補正装置31の駆動および絞り装置8の駆動を制御するものである。CPU71は、入力信号変換部5の画像解析部51からの輝度情報および操作パネル6からのパルス信号に基づき、光源ランプ117を駆動するランプドライバ72、光補正装置31を駆動する駆動回路73および絞り装置8を駆動する駆動回路74に所定のパルス信号を出力する。
ランプドライバ72は、図示しない電源ユニットから入力される直流電流を、交流矩形波電流に変換して、光源ランプ117を点灯させる回路であり、図示を略したが、ダウンチョッパと、インバータブリッジと、イグナイタとを備えている。
ダウンチョッパは、略300〜400Vで入力される直流電圧を、光源ランプ117の点灯に適した略50〜150Vに降下させる低電圧化回路である。
インバータブリッジは、直流電流を交流矩形波電流に変換する部分であり、1対のトランジスタを2つ備えたブリッジ回路として構成されている。これらのトランジスタの間には、光源ランプ117が接続されている。
イグナイタは、光源ランプ117の電極間の絶縁破壊を行って、光源ランプ117の始動を促す回路として構成されており、ダウンチョッパおよびインバータブリッジを含む点灯装置と、光源ランプ117の間に、光源ランプ117と並列となるように接続されている。
駆動回路74は、絞り装置8の駆動を指令する回路である。この駆動回路74は、CPU71からのパルス信号に基づき、絞り装置8へ電力を供給し、光源装置111からの照明光束の光路上に配置された絞り装置8を駆動させ、絞り装置8を透過する光束の光量を低下させることにより、輝度調整を行う。
制御部7による光源ランプ117の電力調整機構は、CPU71がランプドライバ72を制御することによって行われる。すなわち、操作パネル6からのパルス信号に基づき、光源ランプ117を低輝度モードで点灯させる場合は、CPU71は、ランプドライバ72のダウンチョッパにパルス信号を出力して、ダウンチョッパに入力する直流電流の一部をグランド側に流して、定格電力よりも少ない電力を光源ランプ117に供給する。一方、光源ランプ117を高輝度モードで点灯させる場合は、ダウンチョッパにパルス信号を出力して、光源ランプ117に定格電力を供給し、光源ランプ117を点灯させる。このような構成により、光源ランプ117から照射される光束の光量が調整され、光学像の輝度が調整される。
絞り装置8は、本発明の絞り機構に相当するものであり、第1レンズアレイ112および第2レンズアレイ113の間に、第1レンズアレイ112から射出される光束の光軸に対向して配置され、光束の透過光量を低下させることにより、光学ユニット1において形成される光学像の輝度を調整する。この絞り装置8は、図9に示すように、それぞれがX軸に沿って互いに逆方向に進退するスリット板81、82と、これらスリット板81、82を進退させる図示しない駆動機構とを備えている。
スリット板81、82は、互いに略平行に配置された略矩形のステンレス製部材であり、XY平面に略平行に配置されている。これらスリット板81、82を、X軸に沿って互いに逆方向に進退させることで、入射される光束を部分的に遮蔽して、透過光束の光量を調節することができる。これらスリット板81、82には、光束入射方向(光入射側)から見て、高さ方向(Y軸方向)に長い略矩形のスリット状の開口81A、82Aが、それぞれ所定の間隔を隔てて複数形成されている。これら開口81A、82Aは、第1レンズアレイ112から射出される光束の焦点位置に、それぞれほぼ同じ面積となるように形成され、通常は、重なった状態とされており、これにより光束の光路が確保されている。ここで、スリット板81、82が駆動装置により互いに逆方向に進退すると、開口81A、82Aの重なりによって確保されていた光束の光路が狭まることとなる。従って、絞り装置8への入射光量に対して、透過光量が低下する。
(1-1)光学フィルタ311のフィルタ膜3112Aは、入射光束(光源ランプ117から射出した光束)に対して、緑色光の波長域に含まれる光の透過をほぼ半分に制限する。また、青色光の波長域に含まれる光の透過を約20%低下させる。従って、マスク41の開口部411と、光学フィルタ311の変換部3112とを相対的に一致させて、照明光束の光路にフィルタ膜3112Aを介在させることにより、入力されたビデオ信号に基づいて形成される光学像の色調を補正して鮮明にすることができる。特に、白色においては、緑がかった白色ではなく純粋な白色を投写できる。従って、ホームシアター等の用途に応じた高彩度画像を形成して投写することができ、投写画像の視認性を高めることができる。
次に、本発明の第2実施形態に係るプロジェクタについて説明する。第2実施形態は、光補正装置の構造において、第1実施形態と以下に説明するような相違点を有する。その他の部分の構造については、第1実施形態と同様である。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
第2実施形態のプロジェクタは、図10に示すように、マスク42および光補正装置32を備え、このうち、光補正装置32は、光学フィルタ311と、ホルダ322と、フィルタ駆動機構323とを備えている。
マスク42は、第1実施形態のマスク41と同様に、光学フィルタ311の前段に配置され、ホルダ322の進退を案内する機能を含んだ略矩形状のステンレス製部材である。マスク42は、第1実施形態のマスク41と同様に、スリット状の開口部と、入射光束を透過しない遮蔽部と、延出部423と、ガイド部424、425とを備えている。なお、開口部、遮蔽部およびガイド部424、425については、マスク41と同様の形状および構造であるので、説明を省略する。
ホルダ322は、第1実施形態のホルダ312と同様に、光学フィルタ311を嵌め込んで保持する部材であり、フィルタ駆動機構323によって、マスク42のガイド部424、425に沿って進退する。このホルダ322は、水平方向(縦枠3223に対して+X軸方向)に延出し、かつ、互いに略平行な横枠3221、3222と、これら横枠の端部を略垂直に(Y軸方向に)連結する1つの縦枠3223とを備え、これらにより略コ字状に形成されている、さらに、ホルダ322はラック3224を備えている。このラック3224は、縦枠3223の背面(光射出面)の略中央から、横枠3221、3222の延出方向と平行で、かつ、その延出方向とは反対方向(縦枠3223に対して−X軸方向)に延出しており、フィルタ駆動機構323と係合している。
フィルタ駆動機構323のモータ3231の駆動は、第1実施形態の光補正装置31と同様に、制御部7(図8参照)によって制御されている。すなわち、制御部7から出力されるパルス信号によって、モータ3231の駆動および回転軸の回転方向が制御されている。制御部7からパルス信号が入力されたモータ3231は、モータ3231に設けられた回転軸を介して、ピニオン3232を回転させる。ピニオン3232は、ホルダ322に形成されたラック3224と咬合しており、また、ホルダ322は、マスク42に形成されたガイド部424、425に支持されているので、ピニオン3232の回転により、ホルダ322は、これらガイド部424、425に沿って、矢印X2方向(±X軸方向)に進退する。なお、モータ3231の駆動によるホルダ322の進退量は、マスク42の開口部(図示省略)と、光学フィルタ311の変換部3112または非変換部3113が、相対的に一致するように切り替えられる程度とされている。
(2-1)フィルタ駆動機構323は、モータ3231とピニオン3232を備え、モータ3231の駆動により、ホルダ322に形成されたラック3224と咬合するピニオン3232を回転させることで、光学フィルタ311を支持するホルダ322を進退させる。これによれば、光学フィルタ311の進退は連続的に行われるので、照明光束の光路に対して光学フィルタ311の変換部3112を部分的に介在させることができる。従って、入射光束に対する変換の度合いを連続的に調節することができ、必要に応じた程度に変換がされた光学像を投写することができる。
次に、本発明の第3実施形態に係わるプロジェクタについて説明する。第3実施形態は、光補正装置の光学フィルタにおけるフィルタ膜の配列パターンにおいて、第1および第2実施形態との相違点を有する。その他の部分の構造については、第1もしくは第2実施形態と同様である。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
第3実施形態のプロジェクタに設けられた光補正装置31は、第1および第2実施形態の光学フィルタ311の代わりに、光学フィルタ331を備えている。この光学フィルタ331は、入射光束を変換する場合において、光学フィルタ331の外縁に入射される光束に対してフィルタ膜が介在できるように配置し、内側に入射する光束に対しては介在しないように構成されている。
図11に示すように、光学フィルタ331には、ガラスや合成樹脂等で構成される光透過性の基板3311上に、それぞれ6つの変換部3312および非変換部3313が、交互に形成されている。これら6つの変換部3312のうち、光学フィルタ331の幅方向(X軸方向)両端部に形成された2つの変換部3312には、フィルタ膜3312A(図11中斜線部分)が、長手方向(Y軸方向)のほぼ全体にわたって形成されている。また、幅方向(X軸方向)内側に配置された4つの変換部3312には、それぞれの変換部3312における長手方向(Y軸方向)両端付近にフィルタ膜3312Aが形成され、内側にはフィルタ膜3312Aが形成されていない。なお、フィルタ膜3312Aは、入射光束の色調を変換する、つまり、入射光束(光源ランプ117から射出された光束)における所定の波長の透過率を低下させることによって、光学ユニット1で形成される光学像の色調を調整するもので、第1実施形態で説明したような透過率特性(図7参照)を有する。
(3-1)光学フィルタ331の外縁に入射される光束は、液晶パネル441に対して大きな角度で入射する。このような光束が光学像の形成に供せられると、形成される光学像のコントラストの低下を招く。これに対して、変換部3312に形成されたフィルタ膜3312Aは、光学フィルタ331の外縁に入射される光束に対して介挿されるように配置されている。これによれば、光学フィルタ331外縁に入射される光束は、フィルタ膜3312Aを透過する際に、色調が調整されるとともに透過光束の光量が減じられることとなり、光学像のコントラストの低下を防ぐことができる。また、光学フィルタ331の内側には、フィルタ膜3312Aが形成されていないので、光学フィルタ331へ入射された光束が、光学フィルタ331を透過する際の光量および輝度の減少は、最小限に抑えることができる。従って、コントラストを向上し、輝度の低下を最小限に抑えた高彩度画像を表示することができる。
次に、本発明の第4実施形態に係るプロジェクタについて説明する。第4実施形態は、光学フィルタに形成されたフィルタ膜の透過率特性において、第1〜第3実施形態との相違点を有する。その他の部分の構造については、第1、第2、もしくは第3実施形態と同様である。
図12には、第4実施形態に係わる光学フィルタ311に形成されたフィルタ膜の透過率特性(実線)および光源ランプ117のスペクトル強度(点線)が示されている。
図12に示すように、このフィルタ膜は、可視光領域の波長全域、すなわち、400nmから700nmの波長領域全体に亘って、入射光束(光源ランプ117から射出された光束)の透過が約10%程度に減じられるように構成されている。つまり、第4実施形態の光学フィルタに形成されたフィルタ膜は、入射光束の波長全域に亘って透過率を低下させることによって、光学ユニット1で形成される光学像の輝度を調節するものである。
(4-1)光学フィルタ311の変換部3112に形成されたフィルタ膜は、可視光領域の波長全域に亘って透過率を約10%に低下させる。これによれば、変換部3112を透過した透過光束の光量は、入射光束の光量に比べて約10%程度となり、透過光束の光量をかなり小さくすることができ、この透過光束を利用して、低輝度な光学像を形成することができる。従って、照明光束の光路に対して変換部3112を挿抜させることにより、高輝度画像表示と低輝度画像表示とを簡単に切り替えることができる。
次に、本発明の第5実施形態に係るプロジェクタについて説明する。第5実施形態は、光学フィルタのフィルタ膜の構成において、第1〜第4実施形態との相違点を有する。その他の部分の構造については、第1、第2、第3、もしくは第4実施形態と同様である。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
第5実施形態のプロジェクタに設けられた光補正装置31には、前述の第1〜第4実施形態の光学フィルタ311の代わりに光学フィルタ351が用いられ、この光学フィルタ351に形成された変換部3512には、フィルタ膜3512Aが照明光軸から離れるにしたがって、光束の透過率が低くなるように形成されている。
図13には、第5実施形態に係る光学フィルタ351の変換部3512に形成されたフィルタ膜3512Aの配列パターンが示されている。また、図14には、図13中破線XIVにおける光学フィルタ351の断面図が示されており、図15には、図13中破線XVにおける光学フィルタ351の断面図が示されている。
具体的には、基板3511上に蒸着されるフィルタ膜3512Aは、該フィルタ膜3512Aの膜厚が、長手方向(Y軸方向)および幅方向(X軸方向)の内側から外側に向かうにしたがって大きくなるように形成されている。このため、フィルタ膜3512Aが図7に示す透過率特性を備えている場合では、光学フィルタ351のX軸およびY軸方向の内側から外側に向かうにしたがって、図7に示す透過率特性のグラフが透過率の低い方に平行移動する。従って、照明光軸から離れるにしたがって、光学フィルタ315に入射する光束は、その透過が減じられることとなる。
なお、このような光学フィルタ351のフィルタ膜3512Aが、図12に示した透過率特性を備えている場合でも、前述の場合と同様に、光学フィルタ351に入射する光束は、照明光軸から離れるにしたがって、その透過が減じられることとなる。
(5-1)光学フィルタ351の変換部3512には、照明光軸から離れるにしたがって、フィルタ膜3512Aを透過する光束の透過率が低くなるように形成されている。これによれば、照明光軸付近の光束については、光学フィルタ351により、光束の色調を変換することができ、照明光軸から離れた光束については、全体的にその透過が規制されることとなる。すなわち、光学フィルタ351において、照明光軸から離れた部位を通過する光線は、光変調装置への入射角度が大きくなってしまう。特に、光束の入射角度依存性を有する液晶パネル441では、このような照明光軸から離れた位置を透過する光線は、該液晶パネル441によって形成される光学像のコントラストの低下を招きやすい。ここで、光量が比較的多く、液晶パネル441への入射角度も比較的小さい照明光軸付近の光線を、液晶パネル441への入射角度が比較的大きく、コントラストの低下を招きやすい照明光軸から離れた光線より透過しやすくすることにより、形成される光学像のコントラストを向上することができる。さらに、フィルタ膜3512Aが、図7に示した透過率特性を有する場合には、コントラスト向上とともに、高彩度な画像を形成することができる。従って、光学フィルタ351を透過した光束を光学像の形成に供すれば、コントラストが向上した高彩度画像を表示することができる。
本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
(6-1)前記各実施形態では、図6、図11および図13で示されるようなパターンでフィルタ膜が配列された光学フィルタ311、331および351を採用したが、本発明は、これらの実施形態とは異なるパターンでフィルタ膜が配列された光学フィルタを採用してもよい。
図16A〜図16Dには、前記各実施形態で示した以外のパターンでフィルタ膜を配列した光学フィルタ361A、361B、361C、361Dが示されている。これらの光学フィルタ361A、361B、361C、361Dは、前記各実施形態の光学フィルタ311、331および351と同様に、それぞれ6つの変換部3612および非変換部3613が、交互に、ガラス等の光透過性の基板3611上に形成されている。なお、それぞれの光学フィルタ361A、361B、361C、361Dにおいて、フィルタ膜3612Aは、図16A〜図16D中斜線部分に形成されている。
図16Aに示す配列パターンでは、光学フィルタ361Aの外縁に相当する変換部3612に、フィルタ膜3612Aが形成されている。すなわち、光学フィルタ361Aの幅方向(X軸方向)両端から2つずつ、合計4つの変換部3612には、長手方向(Y軸方向)のほぼ全体に亘ってフィルタ膜3612Aが形成されている。また、光学フィルタ361Aの中央部分に形成された2つの変換部3612には、それぞれの長手方向(Y軸方向)両端付近にフィルタ膜3612Aが形成され、中央部分にはフィルタ膜3612Aが形成されていない。
図16Cに示す配列パターンでは、光学フィルタ361Bと同様に、光学フィルタ361Cの四隅に、フィルタ膜3612Aが形成されている。すなわち、光学フィルタ361Cの幅方向(X軸方向)両端に形成された2つの変換部3612において、それぞれの長手方向(Y軸方向)両端付近にフィルタ膜3612Aが形成されている。また、光学フィルタ361Cの幅方向(X軸方向)の中央部分に形成された4つの変換部3612には、フィルタ膜3612Aが形成されていない。
このような光学フィルタ361A、361B、361C、361Dを備えた光補正装置31において、照明光束の光路に対して変換部3612を介挿させると、フィルタ膜3612Aの透過率特性が、図7の実線で示したグラフで表されるような特性である場合、形成される光学像において、色調、輝度およびコントラストの多少の違いはあるものの、前述の第3実施形態と略同様の効果を奏することができる。また、フィルタ膜3612Aの透過率特性が、図12の実線で示したグラフで表されるような特性である場合、前述の第4実施形態と略同様の効果を奏することができるとともに、光学像のコントラストの向上を図ることができる。
図17は、前記各実施形態で示した以外のフィルタ膜の透過率特性を示したものである。なお、点線は、光源ランプ117のスペクトル強度を示したものである。
図17に示したフィルタ膜は、入射光束(光源ランプ117から射出された光束)に対して、500nm前後および600nm前後の波長を有する成分光、すなわち、青色の波長域と緑色の波長域の境界付近の成分光(青緑色の成分光)、および、緑色の波長域と赤色の波長域の境界付近の成分光(黄色〜黄赤色の成分光)の透過を約10%以下に減じる透過率特性を備えている。このようなフィルタ膜が形成された光学フィルタを用いた場合、光学ユニット1のダイクロイックミラー121、122における色光の分離の精度を高めることができ、純度の高い色光を得ることが可能となる。従って、形成された光学像の色彩を更に高めることができる。
(6-4)前記各実施形態ならびに前述した実施形態の変形では、光学フィルタには、それぞれ6つの変換部および非変換部が形成されていたが、本発明はこれに限らない。光学フィルタは、マスクに形成された開口部に対応する変換部および非変換部、もしくは第1変換部および第2変換部が形成され、かつ、光学フィルタの進退によって、変換部および非変換部、もしくは第1変換部および第2変換部の照明光束の光路に対する挿抜が切り替わる構成であれば良い。よって、変換部および非変換部、もしくは第1変換部および第2変換部の数は、偏光変換素子の構成に応じて、適宜変更してもよい。
偏光変換素子114Aは、前述の偏光変換素子114と同様に、複数のプリズム1142と、これら複数のプリズム1142の界面に沿って配置された複数の偏光分離膜1141および反射膜1143を備えている。これら偏光分離膜1141、プリズム1142および反射膜1143は、該偏光変換素子114Aの幅方向(X軸方向)の中心に対して略対称に配置されている。具体的には、略三角柱形状のプリズム1142Aを中心として対称に、該プリズム1142Aの交差する二辺に同数ずつ、断面略平行四辺形状のプリズム1142Bが配置されている。これらプリズム1142の界面に沿って、偏光変換素子114Aの中央から外側に向かって、偏光分離膜1141および反射膜1143が交互に配置される。また、偏光分離膜1141を透過した光束が射出されるプリズム1142の光射出側には、位相差板1144が設けられている。なお、図18では、便宜上、偏光分離膜1141を点線で示している。
マスク47は、偏光変換素子114Aへの入射光の一部を遮断する遮光部材である。このマスク47は、それぞれの光補正装置37に設けられた光学フィルタ371をマスク47の幅方向(±X軸方向)への進退を案内する機能を含んでおり、2つの光補正装置を保持している。このマスク47には、前述のマスク41,42と同様に、XY平面に平行な面に沿って開口部411および遮蔽部412が形成されている。このうち、中央部分に形成された開口部411Aは、他の開口部411Bの2つ分の大きさに形成されている。すなわち、これら開口部411は、偏光変換素子114Aの偏光分離膜1141に対応して形成されている。また、遮蔽部412は、偏光変換素子114Aの反射膜1143に対応して形成されている。
マスク47の光路後段に配置された2つの光補正装置は、互いにほぼ同じ構成を備え、詳しい図示を省略するが、それぞれ前述の光補正装置31,32と同様に、光学フィルタ371(371A,371B)と、この光学フィルタ371を保持する保持枠としてのホルダと、このホルダを進退させるフィルタ駆動機構とを備えている。このうち、フィルタ駆動機構は、光学フィルタ371を±X軸方向に進退させるものであり、前述のフィルタ駆動機構313または323を採用することができる。
このうち、光学フィルタ371Aでは、変換部3712のうち、+X軸方向側の変換部3712、すなわち、基板3711の中央から+X軸方向側の3つの変換部3712には、フィルタ膜3712Aが蒸着されている。また、光学フィルタ371Bでは、−X軸方向側の変換部3712、すなわち、基板3711の中央から−X軸方向側の3つの変換部3712には、フィルタ膜3712Aが蒸着されている。
ここで、光学フィルタ371A,371Bを備えた2つの光補正装置により、偏光変換素子114Aに入射する光束の光学変換を行う場合について詳述する。
偏光変換素子114Aに入射する光束の光学変換を行う場合は、それぞれの光補正装置に設けられたフィルタ駆動機構により、光学フィルタ371A,371Bを保持するホルダを±X軸方向に進退させて、マスク47の開口部411と、偏光変換素子114Aの偏光分離膜1141と、光学フィルタ371A,371Bの変換部3712に形成されたフィルタ膜3712Aとを相対的に一致させる。この際、光学フィルタ371Aを備える光補正装置では、フィルタ駆動機構により、入射光束の光学変換を行わない場合の位置から、−X軸方向に光学フィルタ371Aを移動させ、光学フィルタ371Bを備えた光補正装置では、同様に、フィルタ駆動機構により、入射光束の光学変換を行わない場合の位置から、+X軸方向に光学フィルタ371Bを移動させる。
一方、偏光変換素子114Aに入射する光束の光学変換を行わない場合は、マスク47の開口部411と、偏光変換素子114Aの偏光分離膜1141と、光学フィルタ371A,371Bのフィルタ膜3712Aとが相対的に一致した状態から、それぞれのフィルタ駆動機構により、光学フィルタ371Aを+X軸方向に、光学フィルタ371Bを−X軸方向に移動させ、開口部411と、偏光分離膜1141と、非変換部3713とを相対的に一致させる。
すなわち、偏光分離膜1141と反射膜1143とが交互に配置された偏光変換素子114では、偏光分離膜1141および反射膜1143が同方向に傾斜して配置されているので、偏光変換素子114を透過した光束の光軸は、図2に示すように、偏光分離膜1141のピッチの1/4の距離だけX軸方向にずれて偏光変換素子114から射出する。
これに対し、偏光変換素子114Aを用いた場合では、偏光変換素子114Aの中心を境にして向かい合うように偏光分離膜1141および反射膜1143が配列されているので、偏光変換素子114Aに対する入射光束の光軸と射出光束の光軸とのずれが生じないようにすることができる。また、この偏光変換素子114Aの光路前段に光補正装置を設けたことにより、偏光変換素子114Aに入射する光束の光学変換を行う場合と、行わない場合とを切り替えることができる。
光補正装置38は、偏光変換素子114の光路前段に配置され、遮光部材としてのマスク48の後段に配置されている。ここで、マスク48には、偏光変換素子114の偏光分離膜1141に対応して6つの開口部411が形成されている。また、マスク48の光入射側の面には、偏光変換素子114の反射膜に対応して入射光束を遮蔽する遮蔽部412が形成されている。また、この入射側の面の略中央には、光補正装置38の光学フィルタ381を回動自在に軸支するねじ等の軸部材49が挿通する孔481が形成されている。
光補正装置38は、光学フィルタ381と、この光学フィルタ381を保持する保持枠としてのホルダ382と、このホルダ382を光学フィルタ381の中心を軸として回転させる図示しないフィルタ駆動機構とを備えている。
このうち、光学フィルタ381は、偏光変換素子114より大きく、かつ、略円形状に形成された光透過性の基板3811を備えている。この基板3811の光入射側の面には、マスク48の開口部411に対応して6つの変換部3812が形成され、遮蔽部412に対応して非変換部3813が形成されている。このうち、変換部3812には、変換部3812の全域に亘ってフィルタ膜3812Aが蒸着されている。なお、フィルタ膜3812Aとしては、図7、図12または図17で示した透過率特性を有するフィルタ膜を採用することができ、フィルタ膜3812Aの配列パターンとしては、図13または図16A〜図16Dの配列パターンを採用してもよい。
ホルダ382は、光学フィルタ381の周方向の端面を囲んで保持する部材であり、外周部分に、歯3821が設けられている。また、図示を略したが、フィルタ駆動機構は、モータ等により構成され、保持枠382に形成された歯3812と咬合する歯車3831が設けられている。このフィルタ駆動機構による歯車3831の回転により、保持枠382は、光学フィルタ381の中央を中心として回転する。
このように、光補正装置38では、フィルタ駆動機構によりホルダ382を回転させることにより、光学フィルタ381の変換部3812に形成されたフィルタ膜3812Aと、マスク48の開口部411と、偏光変換素子114の偏光分離膜1141とを部分的に、かつ、相対的に一致させることができ、これにより、偏光変換素子114に入射する光束の光学変換を行うことができる。また、フィルタ膜3812Aと、偏光分離膜1141と、開口部411との重なりの度合いによって、偏光変換素子114に入射する光束の光学変換の度合いを調整することができる。従って、光学フィルタ381の変換部3812に形成されたフィルタ膜3812Aと、マスク48の開口部411とが重なる程度において、入射光束の補正を行うことができる。
なお、マスク48には、前述のマスク41、42と異なり、光学フィルタの進退を案内するガイド部等を設ける必要がない。従って、マスク48の構成を簡素化することができる。
(6-8)前記各実施形態ならびに前述した実施形態の変形では、マスク41、42、47、48は、ステンレスにより製造されるとしたが、鉄やその他の金属により製造してもよい。すなわち、遮蔽部に入射された光束がマスクを透過しない材質であり、かつ、光束の照射による熱およびプロジェクタ内部で発生する熱で変形・変質を起こさなければ、材料・材質は問わない。
さらに、前記各実施形態ならびに前述した実施形態の変形の構成においては、マスク41、42、47、48を省略した構成としてもよい。ここで、第1レンズアレイ112によって分割された各部分光束は、偏光変換素子114、114Aの偏光分離膜1141へ向けて集光されるため、マスク41、42、47、48を省略しても、反射膜1143に直接入射する光束は、ごくわずかである。また、反射膜1143に直接光束が入射することによって、偏光変換素子114、114Aから射出される光束に、異なる種類の偏光光が混入したとしても、偏光変換素子114、114Aの光路後段に、偏光板等の偏光方向を揃える光学素子を配置すれば、異なる種類の偏光光を取り除くことは可能である。従って、マスク41、42、47、48を省略しても構わない。
一方、マスク41、42、47、48を配置すれば、偏光変換素子114、114Aの光路後段に、偏光板等の偏光方向を揃える光学素子を配置する必要が無くなる可能性がある。また、そのような光学素子として、不要な偏光光を吸収する光学素子を配置した場合であっても、当該光学素子で光が吸収されることによって発生する熱の量を低減することが可能となる。従って、コントラストの高い画像を要求される場合や、装置内の発熱量を低減することが必要な場合は、マスク41、42、47、48を使用することが好ましい。
なお、マスク41、42は、光補正装置31、32のホルダ312、322の進退を案内する機能を含んでおり、また、マスク47も同様の機能を含んでいる。このため、マスク41、42、47を省略した場合は、別途、光補正装置のホルダの進退を案内する機構を設ける必要がある。
(6-11)前記各実施形態ならびに前述した実施形態の変形では、絞り装置8は、略平行に配置されたスリット板81、82を互いに逆方向に進退させることによって、それぞれのスリット板81、82に形成された開口81A、82Aの重なりにより形成された光束の光路を狭めることで光量を調整したが、本発明はこれに限らない。例えば、一方のスリット板が進退するようにして透過光量を調整する構成としてもよく、また、一対の遮光板を光束の光路中に配置して、それらが、光束の射出方向またはその反対方向に開く開き戸のような構成として、透過光量を調節してもよい。さらに、径の変化する円形の開口として構成してもよい。これによれば、絞り効果によりコントラストの向上が期待できる。すなわち、絞り装置としては、光束の光路を部分的に遮蔽し、透過光量を低下させる構成であればよい。
(6-13)前記各実施形態ならびに前述した実施形態の変形では、フィルタ膜は、五酸化タンタル(Ta2O5)から構成される高屈折率層および二酸化珪素(SiO2)から構成される低屈折率層を、交互に積層して形成するとしたが、本発明はこれに限らず、他の構成によって、フィルタ膜を構成してよい。例えば、五酸化タンタル(Ta2O5)の代わりに二酸化ジルコニウム(ZrO2)により高屈折率層を形成してもよい。
また、光変調装置として液晶パネル141を用いたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。
さらに、前記実施形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の光変調装置を用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の光変調装置を用いてもよい。
(6-15)前記実施形態ならびに前述した実施形態の変形では、光学ユニット1のリレー光学系13に、青色光を通したが、他の色光をリレー光学系に通す光学ユニットを備えたプロジェクタにも適用可能である。
また、前記実施形態ならびに前述した実施形態の変形では、スクリーンを観察する方向から投写を行なうフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投写を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
Claims (15)
- 光源と、前記光源から射出された光束を略1種類の直線偏光光束に変換する偏光変換素子とを含み、前記偏光変換素子は、前記光源から射出された光束の中心軸に対して傾斜して配置されるとともに、前記光源から射出された光束の中心軸に対して略直交する方向に交互に配列された、複数の偏光分離膜と光反射膜とを有してなる照明装置であって、
前記偏光分離膜の配列に応じたピッチでストライプ状に配置され、入射光束を光学的に変換する複数の光学変換層を備え、前記光源と前記偏光変換素子との間に設けられた光学フィルタと、
前記光学フィルタを保持する保持枠と、
前記保持枠を、前記偏光分離膜の配列方向に沿って、前記複数の光学変換層のピッチ幅の分だけ進退させるフィルタ駆動機構と、
を備え、
前記各光学変換層は、前記光源から射出された光束に対して、所定の色光の透過率を低下させる特性を備えていることを特徴とする照明装置。 - 請求項1に記載の照明装置において、
前記フィルタ駆動機構は、
一端が前記保持枠と係合して、回転により前記保持枠を進退させるカム部材と、
このカム部材の他端と係合する軸部を有し、電磁的にこの軸部を進退させるソレノイドとを備えて構成されることを特徴とする照明装置。 - 請求項1に記載の照明装置において、
前記保持枠は、前記保持枠の移動方向に沿って形成されたラックを備え、
前記フィルタ駆動機構は、
回転軸が前記光源から射出された光束の中心軸と略平行に設けられたモータと、
前記モータの回転軸上に設けられ、前記ラックと咬合するピニオンとを備えて構成されることを特徴とする照明装置。 - 光源と、前記光源から射出された光束を略1種類の直線偏光光束に変換する偏光変換素子とを含み、前記偏光変換素子は、前記光源から射出された光束の中心軸に対して略直交する方向に交互に配列された複数の偏光分離膜および光反射膜とを有してなる照明装置であって、
前記偏光分離膜の配列に応じたピッチでストライプ状に配置され、入射光束を光学的に変換する複数の光学変換層を備え、前記光源と前記偏光変換素子との間に設けられた光学フィルタと、前記光学フィルタを保持する保持枠と、前記保持枠を前記光源から射出された光束の中心軸に対して略直交する平面に沿って回動させるフィルタ駆動機構とを備えていることを特徴とする照明装置。 - 請求項4に記載の照明装置において、
前記複数の光学変換層は、前記光源から射出された光束に対して輝度および/または色調を変換する特性を備えていることを特徴とする照明装置。 - 請求項5に記載の照明装置において、
前記複数の光学変換層は、前記光源から射出された光束に対して、所定の色光の透過率を低下させる特性を備えていることを特徴とする照明装置。 - 請求項5に記載の照明装置において、
前記複数の光学変換層は、前記光源から射出された光束に対して、可視光の波長領域全体に亘って透過率を低下させる特性を備えていることを特徴とする照明装置。 - 請求項1〜7のいずれかに記載の照明装置において、
前記複数の光学変換層は、前記光源から射出された光束の中心軸から離れるにしたがって、透過率が低くなるように形成されていることを特徴とする照明装置。 - 請求項1〜8のいずれかに記載の照明装置において、
前記複数の光学変換層は、前記光学フィルタの外縁に設けられており、内側には設けられていないことを特徴とする照明装置。 - 請求項1〜8のいずれかに記載の照明装置において、
前記複数の光学変換層は、前記光学フィルタの四隅に設けられていることを特徴とする照明装置。 - 請求項1〜8のいずれかに記載の照明装置において、
前記複数の光学変換層は、前記光学フィルタの、前記偏光分離膜の配列方向における両端部に設けられており、中央部分には設けられていないことを特徴とする照明装置。 - 請求項1〜11のいずれかに記載の照明装置において、
前記偏光変換素子の前記光源側に配置され、前記偏光変換素子への入射光の一部を遮断する遮光部材を含み、
前記遮光部材は、前記光源から射出された光束の中心軸に対して略直交する方向に交互に配列された複数の開口部と遮蔽部とを有し、
前記開口部は、前記偏光分離膜に対応してスリット状に形成され、
前記遮蔽部は、前記光反射膜に対応して形成されていることを特徴とする照明装置。 - 請求項1〜12のいずれかに記載の照明装置と、前記照明装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する変調装置と、前記変調装置によって形成された光学像を拡大投写する投写レンズとを備えていることを特徴とするプロジェクタ。
- 請求項13に記載のプロジェクタにおいて、
前記光源へ供給する電力を調整し、前記光源から射出される光束の輝度を調整する電力調整機構を備えていることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項13または請求項14に記載のプロジェクタにおいて、
前記光源から射出される光束を部分的に遮蔽する絞り機構を備えていることを特徴とするプロジェクタ。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003147981 | 2003-05-26 | ||
JP2003147981 | 2003-05-26 | ||
PCT/JP2004/007548 WO2004104692A1 (ja) | 2003-05-26 | 2004-05-26 | 照明装置、およびプロジェクタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2004104692A1 JPWO2004104692A1 (ja) | 2006-07-20 |
JP4075931B2 true JP4075931B2 (ja) | 2008-04-16 |
Family
ID=33475380
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005504503A Expired - Fee Related JP4075931B2 (ja) | 2003-05-26 | 2004-05-26 | 照明装置、およびプロジェクタ |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7008070B2 (ja) |
JP (1) | JP4075931B2 (ja) |
CN (1) | CN100498507C (ja) |
WO (1) | WO2004104692A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010506199A (ja) * | 2006-09-29 | 2010-02-25 | リアル・ディ | 立体投影用の偏光変換システム |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060279708A1 (en) * | 2005-06-13 | 2006-12-14 | Eastman Kodak Company | Electronic display apparatus having adaptable color gamut |
US8414983B2 (en) | 2006-09-02 | 2013-04-09 | MERCK Patent Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Particle beam process for the alignment of reactive mesogens |
US7857455B2 (en) * | 2006-10-18 | 2010-12-28 | Reald Inc. | Combining P and S rays for bright stereoscopic projection |
TW200821703A (en) * | 2006-11-10 | 2008-05-16 | Delta Electronics Inc | Optical system and liquid crystal display apparatus thereof |
JP2008122767A (ja) * | 2006-11-14 | 2008-05-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 投写型表示装置 |
US20080169380A1 (en) * | 2007-01-12 | 2008-07-17 | The Nordam Group, Inc. | Composite aircraft window frame |
US7671543B2 (en) | 2007-01-23 | 2010-03-02 | Dymax Corporation | Light exposure control device and apparatus |
CA2686928C (en) | 2007-05-09 | 2016-10-11 | Reald | Polarization conversion system and method for stereoscopic projection |
TWI369574B (en) * | 2008-07-09 | 2012-08-01 | Coretronic Corp | Illuminating device of projecting apparatus |
JP5239614B2 (ja) * | 2008-08-18 | 2013-07-17 | セイコーエプソン株式会社 | プロジェクタ |
JP5334494B2 (ja) * | 2008-08-20 | 2013-11-06 | 三菱電機株式会社 | 投写型表示装置 |
JP5606805B2 (ja) * | 2010-06-08 | 2014-10-15 | 三洋電機株式会社 | エアフィルタ掃除装置、及び投写型映像表示装置 |
JP2012247705A (ja) * | 2011-05-30 | 2012-12-13 | Seiko Epson Corp | 偏光変換素子、偏光変換ユニット及び投写型映像装置 |
GB2507969B (en) | 2012-11-14 | 2016-07-06 | Jekk Ltd | Aquarium lighting system |
JP6286862B2 (ja) * | 2013-05-07 | 2018-03-07 | セイコーエプソン株式会社 | プロジェクター |
WO2015073838A1 (en) | 2013-11-15 | 2015-05-21 | Reald Inc. | High dynamic range, high contrast projection systems |
CN105010225B (zh) * | 2014-04-29 | 2023-09-19 | Jekk有限公司 | 水族箱照明系统 |
CN104460008B (zh) * | 2014-11-29 | 2017-06-06 | 杨毅 | 发光装置 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0566501A (ja) | 1991-09-09 | 1993-03-19 | Toshiba Corp | 投射型液晶表示装置 |
US5379083A (en) * | 1994-02-15 | 1995-01-03 | Raychem Corporation | Projector |
US6257726B1 (en) * | 1997-02-13 | 2001-07-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Illuminating apparatus and projecting apparatus |
JP3335885B2 (ja) * | 1997-08-26 | 2002-10-21 | エヌイーシービューテクノロジー株式会社 | 偏光照明装置、および投写型液晶表示装置 |
JP3610764B2 (ja) * | 1998-02-25 | 2005-01-19 | セイコーエプソン株式会社 | 光学装置、及びこれを備えた投写型表示装置 |
JP3642190B2 (ja) * | 1998-07-08 | 2005-04-27 | セイコーエプソン株式会社 | 偏光照明装置および投写型表示装置 |
JP2000194067A (ja) | 1998-12-24 | 2000-07-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 投射型表示装置、制御方法、表示パネル、映像表示装置、ビュ―ファインダ、投射型表示装置の制御方法およびビデオカメラ |
JP3692798B2 (ja) * | 1998-10-08 | 2005-09-07 | コニカミノルタオプト株式会社 | 投射型画像表示装置 |
JP3777883B2 (ja) * | 1999-07-21 | 2006-05-24 | セイコーエプソン株式会社 | 投射型表示装置 |
JP2001174774A (ja) * | 1999-12-20 | 2001-06-29 | Fujitsu General Ltd | 液晶プロジェクタ装置 |
JP2001209140A (ja) * | 2000-01-26 | 2001-08-03 | Seiko Epson Corp | プロジェクタ及びこれに用いられる光学装置 |
JP4005292B2 (ja) * | 2000-02-18 | 2007-11-07 | フジノン株式会社 | 照明光学系およびこれを用いた投射型表示装置 |
JP4151211B2 (ja) | 2000-09-12 | 2008-09-17 | セイコーエプソン株式会社 | プロジェクタ |
JP3896248B2 (ja) * | 2000-12-25 | 2007-03-22 | 株式会社日立製作所 | 投射型表示装置およびそれを用いたマルチ画面表示装置 |
-
2004
- 2004-05-26 US US10/853,159 patent/US7008070B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-05-26 JP JP2005504503A patent/JP4075931B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2004-05-26 WO PCT/JP2004/007548 patent/WO2004104692A1/ja active Application Filing
- 2004-05-26 CN CNB2004800007293A patent/CN100498507C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010506199A (ja) * | 2006-09-29 | 2010-02-25 | リアル・ディ | 立体投影用の偏光変換システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2004104692A1 (ja) | 2004-12-02 |
JPWO2004104692A1 (ja) | 2006-07-20 |
CN100498507C (zh) | 2009-06-10 |
US7008070B2 (en) | 2006-03-07 |
US20050030749A1 (en) | 2005-02-10 |
CN1701270A (zh) | 2005-11-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4075931B2 (ja) | 照明装置、およびプロジェクタ | |
JP4645371B2 (ja) | プロジェクタ | |
JP2008165244A (ja) | プロジェクタ | |
JP2004191987A (ja) | 多機能プロジェクター | |
JP4061898B2 (ja) | 照明装置ならびにプロジェクタとその駆動方法 | |
JP2002090696A (ja) | 光学装置及び投射型表示装置 | |
US20110096301A1 (en) | Image projection apparatus with shutter unit | |
JP2004045482A (ja) | 光学フィルタ、光学装置およびプロジェクタ | |
JP2011095352A5 (ja) | ||
JP5212161B2 (ja) | プロジェクター | |
JP2006201328A (ja) | プロジェクタ | |
JP2006301528A (ja) | プロジェクタ | |
JP2006308787A (ja) | プロジェクタ | |
JP4527420B2 (ja) | プロジェクタ装置 | |
JP5309621B2 (ja) | 調光装置及びプロジェクタ | |
JP4270190B2 (ja) | プロジェクタ | |
JP4138846B2 (ja) | 照明装置ならびにプロジェクタとその駆動方法 | |
JP2009251095A (ja) | プロジェクタ | |
JP2009003038A (ja) | 画像投射光学ユニット及び画像投射装置 | |
JP2006030493A (ja) | 間欠表示装置、およびプロジェクタ | |
JP4543680B2 (ja) | 照明光学系 | |
JP2009229748A (ja) | プロジェクタ | |
JP2009186953A (ja) | プロジェクタ | |
JP2005300900A (ja) | プロジェクタ及びプロジェクタにおける色調整方法 | |
JP2010243537A (ja) | プロジェクター |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070626 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20070704 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20070813 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070827 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071009 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071210 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080108 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080121 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110208 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110208 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120208 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130208 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130208 Year of fee payment: 5 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |