JP4162036B2 - プロジェクタ - Google Patents
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Description
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであり、小型で、明るい投写像を得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。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係るプロジェクタ100の概略構成を示す図である。まず、プロジェクタ100の全体について説明した後に、本実施形態に特徴的な構成を説明する。光源部101は、第1色光用光源部であるLED101Rと、第2色光用光源部であるLED101Gと、第3色光用光源部であるLED101Bとからなる。LED101Rは、第1色光である赤色光(以下、「R光」という)を供給する。LED101Gは、第2色光である緑色光(以下、「G光」という)を供給する。LED101Bは、第3色光である青色光(以下、「B光」という)を供給する。これにより、後述する手順でフルカラー像を投写できる。
各色用LED101R、101G、101Bに対応して、照明レンズ102R、102G、102Bが設けられている。照明レンズ102R、102G、102Bは、空間光変調装置103に対して効率良く照明する機能を有する。
この場合、変調された光は投写レンズ104の有効径に入射できないので、照明効率の低下を招いてしまう。
これにより、光源基準位置STD近傍からR光、G光、B光が供給されるため、照明効率を低下させることなく、明るい投写像を得ることができる。
また、上記第1実施形態の変形例として各色光用のLED101R、101G、101Bをさらに複数のLEDで構成しても良い。複数のR光用LED、複数のG光用LED、複数のB光用LEDを光源基準位置STD近傍にランダムに配置する。そして、各色光用のLEDを上述のように順次間欠的に点灯させる。これにより、スクリーン105上において色むらの低減された投写像を得ることができる。
図3は、第2実施形態に係るプロジェクタ300の概略構成を示す図である。
上記第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施形態では、光源部301の構成が上記第1実施形態と異なる。
図4は、光源部301の構成を示す図である。光源部301は、第1色光であるR光を供給するR光用チップ301Rと、第2色光であるG光を供給するG光用チップ301Gと、第3色光であるB光を供給するB光用チップ301Bとを有する単一の素子である。各色光用チップ301R、301G、301Bは光学的に透明な樹脂レンズ部301Lに封入されている。樹脂レンズ部301Lは、凸面形状を有し、屈折作用により各色光用チップ301R、301G、301Bからの光を照明レンズ302の方向へ集光させる機能を有する。照明レンズ302は、照明光を効率良く空間光変調装置103へ導く機能に加えて、光源部301の像を投写レンズ104の入射瞳の位置に形成する機能を有する。これにより、上記第1実施形態と同様にケーラー照明により均一な照明を行うことができる。
図5は、第3実施形態に係るプロジェクタ500の概略構成を示す図である。
上記第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施形態は、図6に示す光源部501近傍の構成が上記第1実施形態と異なる。本実施形態では、クロスダイクロイックプリズム503により、R光用のLED501R、G光用のLED501G、B光用のLED501Bからの光を合成する。クロスダイクロイックプリズム503は、第1色光であるR光を反射し、第2色光であるG光を透過させる第1ダイクロイック面503Rと、第3色光であるB光を反射し、第2色光であるG光を透過させる第2ダイクロイック面503Bとを有し、第1ダイクロイック面503Rと第2ダイクロイック面503BとをX字型に配置した構成である。
図7は、第4実施形態に係るプロジェクタ700の概略構成を示す図である。
上記第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施形態では、G光用のLED701Gと、R光用のLED701R及びB光用のLED701Bとは、投写レンズ104の光軸AX2に対して略対称な光源基準位置STDに設けられている。
さらに、例えば、G光用のLED701Gを、R光用のLED701RやB光用のLED701Bよりも多く配置する場合、G光用のLED701Gの点灯時間は、他のLED701R、701Bの点灯時間と同程度又はそれ以下に短くすることもできる。
図9は、第5実施形態に係るプロジェクタ900の概略構成を示す図である。
上記第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施形態では、R光用のLED901RとB光用のLED901Bとは、投写レンズ104近傍の光源基準位置STD近傍に設けられている。また、G光用のLED901Gは、空間光変調装置103と略同一面上の光源基準位置STDに設けられている。
次に、G光用のLED901GからのG光は照明レンズ902Gを透過した後、ダイクロイックミラー910に入射する。G光は、ダイクロイックミラー910で反射された後、空間光変調装置103側へ射出される。これにより、光源部901R、901G、901Bの配置の自由度が高いので、簡易な構成で良好なカラーバランスの投写像を得ることができる。また、光源部901R、901G、901Bからの光が透過又は反射するダイクロイック面の数を減らすことで光量の損失を低減でき、明るい投写像を得ることができる。さらに、G光用のLED901は、空間光変調装置103に関して対称的な点線で示す位置901G’に設けても良い。なお、本実施形態における光源部901R、901G、901Bの点灯タイミングは上記第1実施形態と同一である。
Claims (5)
- 第1色光を供給する第1色光用光源部と、第2色光を供給する第2色光用光源部と、第3色光を供給する第3色光用光源部とからなる光源部と、
前記光源部からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、
前記変調された光を投写する投写レンズと、
前記第1色光及び前記第3色光を透過し、前記第2色光を反射するダイクロイックミラーと、を有し、
前記空間光変調装置は、前記空間光変調装置の変調領域の中心軸と前記投写レンズの光軸とが略一致する位置に設けられ、
前記第1色光用光源部からの前記第1色光と、前記第3色光用光源部からの前記第3色光とは、前記ダイクロイックミラーを透過した後、前記空間光変調装置側へ射出され、
前記第2色光用光源部からの前記第2色光は、前記ダイクロイックミラーで反射された後、前記空間光変調装置側へ射出され、
所定の位置から射出された光のうち主光線が前記変調領域の略中心に入射し、かつ前記空間光変調装置で反射された光のうち前記主光線が前記投写レンズの略中心へ入射するような前記所定の位置を光源基準位置としたとき、
前記第1色光用光源部と前記第3色光用光源部とは、前記投写レンズ近傍の前記光源基準位置近傍に設けられ、
前記第2色光用光源部は、前記空間光変調装置と略同一面上の前記光源基準位置に設けられており、
前記ダイクロイックミラーは、前記第2色光用光源部からの前記第2色光を前記空間光変調装置の方向へ集光させるような曲率を有することを特徴とするプロジェクタ。 - 前記空間光変調装置として、ティルトミラーデバイスを用いたものであることを特徴とする請求項1に記載のプロジェクタ。
- 前記光源部は各色の前記固体発光素子を映像の1フレーム内で順次点灯させて前記空間光変調装置を照明することを特徴とする請求項1または2に記載のプロジェクタ。
- 前記光源部は前記第1色光〜前記第3色光が赤色光、緑色光、青色光であり、前記緑色光の点灯時間が他の色光の点灯時間よりも長いことを特徴とする請求項3に記載のプロジェクタ。
- 前記各色光用光源部のそれぞれが複数の発光素子で構成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
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