(57)【要約】【課題】プロジェクタをコストアップなしに光量制御装置する。【解決手段】パルス生成部４８と、光量を制御するタイミングで転送開始信号４５を出力する光量制御用の演算処理部４１と、その演算処理部４１が予め各種信号を設定した（メモリ）データ４７をメモリ４３に記憶させておくデータ設定回路４４と、演算処理部４１の外部に配設され演算処理部４１から出力される転送開始信号４５によりアドレス設定するアドレス生成部４２と、パルス生成部４８を主要構成しアドレス生成部４２の生成した（メモリ）アドレス４６に基づいて（メモリ）データ４７を出力するメモリ４３と、そのメモリ４３を用いたパルス生成部４８と、メモリ４３から出力された（メモリ）データ４７が形成するパルス信号１０〜３０に応じて作動するアクチュエータと、光源の照射経路に介挿されたアクチュエータの動作に応じて透過光量を調整可能な開口と、を備えた。【選択図】図１
2010181897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が通過する開口部と、
前記開口部を開閉する遮光板と、
前記遮光板を駆動するアクチュエータと、
一定時間毎にパルス出力要求を出力するタイマーと、
前記パルス出力要求にしたがって、前記アクチュエータを制御するためのパルス信号を生成するパルス生成部と、
前記パルス生成部に前記パルス信号を生成させるためのデータを記憶するメモリと、
前記メモリから前記データを読み出すアドレスを生成して前記パルス生成部に転送するアドレス生成部と、
前記アドレス生成部に前記アドレスの転送を開始させるための転送開始信号を出力する演算処理部と、
を備え、前記パルス信号に基づき前記アクチュエータが前記遮光板を駆動することによって、前記開口を通過する前記光の光量を調整することを特徴とする光量制御装置。
【請求項２】
前記演算処理部およびメモリはワンチップデバイスに含まれていることを特徴とする請求項１に記載の光量制御装置。
【請求項３】
前記アクチュエータはステッピングモータであることを特徴とする請求項１または２に記載の光量制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の光量制御装置を含む照明装置を備えていることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光量制御装置およびそれを用いたプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像の明るさが不自然に変化することを抑止し、鑑賞者にとって違和感を与えることを抑止する画像表示装置およびその駆動方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
具体的には、光源から射出された射出光を変調することによって画像を表示する画像表示装置であって、前記光源の光軸上に配置されると共に「前記射出光の光量を調整する機械的な光量制御手段と、所定の期間後の目標光量まで前記光量が連続的に変化するように前記光量制御手段を制御する制御手段」とを有するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−６４８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術は、「前記射出光の光量を調整する機械的な光量制御手段と、所定の期間後の目標光量まで前記光量が連続的に変化するように前記光量制御手段を制御する制御手段」には、いまだ改善の余地が残されていた。例えば、演算処理部の演算処理能力の大半を、前記光量制御手段の制御に消費するためパフォーマンスが極端に低下するという課題があった。
【０００５】
また、前記特許文献１に開示された個別の技術だけでは、費用対効果を最大ならしめる最適な技術に想到するものではないという課題もあった。本発明は、前記課題を解決するためになされたものであって、演算処理部の処理能力を他へ振り向けることにより、全体のパフォーマンス向上に寄与することを可能にした光量制御装置およびそれを用いたプロジェクタを提供することを目的とする。特に、既存の装置に含まれる演算処理部およびメモリを兼用利用することで、前記「光量制御手段を制御する制御手段」を、コストアップなしに具備することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る光量制御装置は、光が通過する開口部と、前記開口部を開閉する遮光板と、前記遮光板を駆動するアクチュエータと、一定時間毎にパルス出力要求を出力するタイマーと、前記パルス出力要求にしたがって、前記アクチュエータを制御するためのパルス信号を生成するパルス生成部と、前記パルス生成部に前記パルス信号を生成させるためのデータを記憶するメモリと、前記メモリから前記データを読み出すアドレスを生成して前記パルス生成部に転送するアドレス生成部と、前記アドレス生成部に前記アドレスの転送を開始させるための転送開始信号を出力する演算処理部と、を備え、前記パルス信号に基づき前記アクチュエータが前記遮光板を駆動することによって、前記開口を通過する前記光の光量を調整することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る光量制御装置において、アクチュエータは、あるパルス信号により動作方向および速度を決定される。そのアクチュエータが始動、停止、始動後に必要とするパルス幅とパルス数で規定されたパルス信号は、予めメモリに記憶されている。
【０００８】
そして、演算処理部から転送開始信号がアドレス生成部へ入力されると、アドレス生成部の出力するメモリアドレスに応じたデータがメモリから読み出される。すなわち、演算処理部にとって負担のない簡素な転送開始信号という命令１つで、パルス信号がアクチュエータに出力される。パルス信号は、メモリから読み出されるデータに対応している。
【０００９】
このアクチュエータは、光源の照射経路である開口に介挿され、開口部に設けられた遮光板をパルス信号に応じて駆動することにより、開口部の開口率が制御され、開口の透過光量が調整される。このとき、光量制御用の数百パルスに及ぶパルス信号は、メモリアドレスに応じたデータとして、演算処理部を介さずに、その外部に配設されたハードウェアから適宜に出力されるので、演算処理部にとってパフォーマンスが低下するような負担はない。
【００１０】
また、本発明に係る光量制御装置は、前記演算処理部およびメモリはワンチップデバイスに含まれていることが好ましい。このことでも、コストアップを抑制することが可能となる。
【００１１】
また、本発明に係る光量制御装置における前記アクチュエータはステッピングモータであることが好ましい。このことによれば、光量制御の目的に応じて高速回転するステッピングモータを駆動する数百パルスのパルス信号が、演算処理部を介せずに、その外部に配設されたハードウェアから出力される。したがって、ステッピングモータを制御するために演算処理部のパフォーマンスを低下させるという弊害が避けられる。
【００１２】
また、本発明は、上述した光量制御装置を含む照明装置を備えたプロジェクタの態様での実施が可能である。このことにより、コストアップを抑制して光量制御可能なプロジェクタを提供することが可能となる。
【００１３】
本発明に係る光量制御装置は、画像表示器に内蔵された光源から得られる光量を制御する光量制御装置であって、パルス生成部と、前記光量を制御するタイミングで転送開始信号を出力する光量制御用の演算処理部と、前記演算処理部の外部に配設され前記演算処理部が予め転送データを設定するように指示する各種信号を設定したデータをメモリに記憶させておくデータ設定回路と、前記演算処理部の外部に配設され前記演算処理部から出力される転送開始信号によりアドレス設定されるアドレス生成部と、前記パルス生成部を主要構成し前記アドレス生成部の生成したメモリアドレスに基づいてデータを出力するメモリと、前記メモリから出力されたデータが形成するパルス信号により動作方向および速度を決定されてパルス駆動するパルス駆動体と、前記パルス駆動体に連接されたアクチュエータと、前記光源の照射経路に介挿された前記アクチュエータの動作に応じて透過光量を調整可能な開口と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る光量制御装置において、パルス駆動体は、あるパルス信号により動作方向および速度を決定される。そのパルス駆動体が始動、停止、始動後に必要とするパルス幅とパルス数で規定されたパルス信号を、メモリへのデータ設定回路に演算処理部から通知し予めメモリに記憶しておく。
【００１５】
そして、演算処理部から転送開始信号がアドレス生成部へ入力されると、アドレス生成部の出力するメモリアドレスに応じたデータがメモリから読み出される。すなわち、演算処理部にとって負担のない簡素な転送開始信号という命令１つで、メモリを用いたパルス生成部からパルス信号が出力される。そのデータが形成するパルス信号に応じて動作方向および速度を決定されたパルス駆動体が動作する。そのパルス駆動体に連接されたアクチュエータは規定の制御に応じた動作をする。
【００１６】
このアクチュエータは、光源の照射経路である開口に介挿されているので、その開口をパルス信号に応じて開閉制御することにより、開口の透過光量が調整される。このとき、光量制御用の数百パルスに及ぶパルス信号は、メモリアドレスに応じたデータとして、演算処理部を介さずに、その外部に配設されたハードウェアから適宜に出力されるので、演算処理部にとってパフォーマンスが低下するような負担はない。
【００１７】
また、本発明に係る光量制御装置において、前記画像表示器に内蔵された画像表示器制御用の演算処理部および／またはメモリが、前記光量制御用に兼用されることが好ましい。このことにより、コストアップを抑制することが可能となる。
【００１８】
また、本発明に係る光量制御装置は、前記演算処理部および／またはメモリはワンチップデバイスに含まれていることが好ましい。このことでも、コストアップを抑制することが可能となる。
【００１９】
また、本発明に係る光量制御装置における前記パルス駆動体はステッピングモータであることが好ましい。このことによれば、光量制御の目的に応じて高速回転するステッピングモータを駆動する数百パルスのパルス信号が、演算処理部を介せずに、その外部に配設されたハードウェアから出力される。したがって、ステッピングモータを制御するために演算処理部のパフォーマンスを低下させるという弊害が避けられる。
【００２０】
また、本発明に係る光量制御装置を備えたプロジェクタであることが好ましい。このことにより、コストアップを抑制して光量制御可能なプロジェクタを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る実施形態（本実施形態）である光量制御装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態である光量制御装置におけるステッピングモータの制御ステップを示すタイミングチャートである。
【図３】本実施形態である光量制御装置におけるステッピングモータを制御するパルス信号を示すタイミングチャートである。
【図４】本実施形態である光量制御装置を用いたプロジェクタの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら発明の実施形態に係る光量制御装置について説明する。なお、各図面において、同一機能には同一符号を付して説明の重複を避けている。
【００２３】
図１は本発明に係る実施形態（以下、「本実施形態」という）である光量制御装置Ｅの機能構成を示すブロック図である。図１に示す光量制御装置Ｅは、図４に沿って後述する画像表示器ＰであるプロジェクタＰ（符号兼用）に内蔵され、光源Ｘから取得する光量を制御する光量制御装置Ｅとして用いることにより最良の結果を得られた。
【００２４】
プロジェクタＰの駆動制御用ＣＰＵを、光量制御用に兼用利用したＣＰＵ４１と、このＣＰＵ４１の外部に配設されたハードウェアとしてのタイマー９と、アドレス生成部４２と、ＲＡＭ４３と、ＲＡＭへのデータ設定回路４４と、により構成されている。なお、タイマー９は説明の便宜上の存在であり、特になくても図３に示す転送基準クロック１３と転送ＲＡＭアドレス４６の協働により同一効果を発揮させることが可能である。なお、ＣＰＵ４１および／またはＲＡＭ４３はワンチップデバイスで簡素に構成されたものが好適である。
【００２５】
ＣＰＵ４１は、予め転送データを設定するように指示する各種の信号を出力することができるので、その信号をＲＡＭへのデータ設定回路４４に入力することにより、ＲＡＭへのデータ設定回路４４が設定した異なる信号をＲＡＭ４３に予め記憶させておく。その一方で、ＣＰＵ４１は、光量制御用として適宜に転送開始信号４５を出力してアドレス生成部４２へ入力する。
【００２６】
アドレス生成部４２はＣＰＵ４１の外部に配設されたハードウェアである。このアドレス生成部４２は、ＣＰＵ４１から出力される転送開始信号４５の入力に応じて、自動的にアドレス数値をカウントアップ（インクリメント）しながらアドレス設定する自走式のアドレス生成機能である。
【００２７】
ＲＡＭ４３はアドレス生成部４２の生成したＲＡＭアドレス４６に基づいたＲＡＭデータ４７を出力する。出力されたＲＡＭデータ４７には転送ＲＡＭbit０によるパルス１０と、転送ＲＡＭbit１によるパルス２０と、転送ＲＡＭbit２によるパルス３０が含まれている（図３参照）。
【００２８】
すなわち、光量制御用に兼用されたＣＰＵ４１が、光源Ｘから画像表示用に取得する光量を制御するタイミングで転送開始信号４５を出力すると、光量を加減する程度によって定められたＲＡＭアドレス４６に対応するＲＡＭデータ４７をＲＡＭ４３から出力する。
このようにＲＡＭ４３を用いたパルス生成部４８が形成されている。
【００２９】
また、ＲＡＭ４３から出力されたＲＡＭデータ４７が形成するパルス１０〜３０により動作方向および速度を決定された駆動力を発生するパルス駆動するサーボ機構が形成されている。このサーボ機構の一種であるステッピングモータ４９が、それに連接されたアクチュエータとして、例えば遮蔽板５（図４）、または図示せぬシャッタやルーバ等を光量制御のために動作する。光量制御装置Ｅは、この遮蔽板５等のアクチュエータが配設された開口５０の開口面積を、アクチュエータの動きによって制御することにより、光源Ｘから画像表示用に取得する光量が制御されるように構成されている。
【００３０】
この光量制御装置Ｅにおけるステッピングモータ４９の制御に関する特徴は、ステッピングモータ４９に印加するパルス信号が、ＣＰＵ４１を介さずにＣＰＵ４１の外に配設されたハードウェアで生成される点である。そのことによって、光量制御のためにＣＰＵ４１の演算処理能力を過度に占有しなくても済む。すなわち、ＣＰＵ４１の占有率を低いままに抑制できるので、パフォーマンスを高く維持できる。
【００３１】
図２は本実施形態である光量制御装置Ｅにおけるステッピングモータ４９の制御ステップを示すタイミングチャートである。以下、図１も適宜参照しつつ動作を詳細に説明する。図２に示すように、この制御ステップとして、転送信号４５に対応するパルス１０〜３０の出力形態は、時間Ｔ１〜Ｔ４に明示されている。転送信号４５はＣＰＵ４１の出力する転送開始信号４５に応じて、アドレス生成部４２の生成したＲＡＭアドレス４６である。このＲＡＭアドレス４６に基づいたＲＡＭデータ４７として、転送ＲＡＭbit０によるパルス１０と、転送ＲＡＭbit１によるパルス２０と、転送ＲＡＭbit２によるパルス３０が出力する。
【００３２】
なお、図２に示す時間Ｔ１〜Ｔ４における状態は、つぎのとおりである。
Ｔ１：ＣＰＵ４１による初期設定（０，０，０）Ｔ２：ＣＰＵ４１に転送開始信号生成、タイマー９での時間測定開始Ｔ３：タイマー９で一定時間経過後、（割り込み発生で）ＣＰＵによる設定（１，０，０）Ｔ４：タイマー９で一定時間経過後、（割り込み発生で）ＣＰＵによる設定（１，１，０）
【００３３】
ステッピングモータ４９は、あるパルス信号により回転方向および速度を決定されるが、そのステッピングモータ４９が始動、停止、あるいは始動後のパルス幅とパルス数に相当するようなパルス１０，２０，３０は、予めＲＡＭ４３に予め記憶させるため、ＲＡＭへのデータ設定回路４４に、パルス１０，２０，３０を予めＣＰＵ４１から通知しておく。その後、光量制御の必要に応じるようにＣＰＵ４１がハードウェアに命じてパルス信号を出力させる。
【００３４】
ＣＰＵ４１からの命令として転送開始信号４５がアドレス生成部４２へ入力されると、この命令が、ステッピングモータ４９に対する始動開始要求となる。すなわち、アドレス生成部４２の出力するＲＡＭアドレス４６に応じたＲＡＭデータ４７が、ＲＡＭ４３から読み出されてステッピングモータ４９へ印加される。この時、ステッピングモータ４９は、ＣＰＵ４１から出力される転送開始信号４５という簡素な命令１つで、必要なサーボ動作を実行する。このとき、ＲＡＭアドレス４６に応じたＲＡＭデータ４７が、適宜に数百パルスを出力するのでＣＰＵ４１に負担はない。
【００３５】
以下、動作を詳しく説明する。
ＣＰＵ４１から通知された各データは、予めＲＡＭ４３で読み出し自在に記憶された状態であるものとする。ここで、ステッピングモータ４９の回転速度に応じてＣＰＵ４１が制御タイミングをタイマー９に通知する。例えば、ステッピングモータ４９の始動時に、ＣＰＵ４１はＲＡＭへのデータ設定回路４４とタイマー９に対して開始を指示する信号を出力する。この開始指示によりタイマー９は一定時間毎にＲＡＭへのデータ設定回路４４にパルス出力の要求を出す。
【００３６】
ＲＡＭへのデータ設定回路４４は、タイマー９からのパルス出力要求に応じてＲＡＭ４３から始動パルスデータを読み出し、読み出したデータをステッピングモータ４９へ出力する。ＲＡＭへのデータ設定回路４４はタイマー９からつぎのパルス出力要求があるとＲＡＭ４３の始動パルスアドレスをインクリメントし、ＲＡＭ４３からデータを読み出してステッピングモータ４９へ出力する。
【００３７】
ＲＡＭへのデータ設定回路４４はＣＰＵ４１から通知されたパルス数だけステッピングモータ４９へ出力したら始動制御を終了する。ＲＡＭ４３へのデータ設定回路４４はＣＰＵ４１から停止要求があるまでタイマー９からのパルス出力要求時に、ＲＡＭ４３に書き込まれている始動後の制御ステップである始動後パルスをステッピングモータ４９へ出力する。
【００３８】
ＣＰＵ４１はステッピングモータ４９を停止する場合、ＲＡＭ４３へのデータ設定回路４４に停止要求を行う。ＲＡＭへのデータ設定回路４４は停止要求により、タイマー９からつぎのパルス出力要求のタイミングでＲＡＭ４３の停止パルスのデータを読み出し、読み出したデータをステッピングモータ４９へ出力する。
【００３９】
ＲＡＭ４３へのデータ設定回路４４はＣＰＵ４１から通知された停止パルス数だけステッピングモータ４９へ出力したらステッピングモータ４９の停止処理を終了すると共にＣＰＵ４１へ停止処理が終了したことを通知する。ＣＰＵ４１はＲＡＭへのデータ設定回路４４からの停止終了通知によりタイマー９に対し終了指示をする。
【００４０】
以下、動作をさらに詳しく説明する。
図３は本実施形態である光量制御装置Ｅにおけるステッピングモータを制御するパルス信号を示すタイミングチャートである。図３に示すように、転送開始信号４５に対応する転送ＲＡＭアドレス４６、転送基準クロック１３、およびパルス１０〜３０の出力形態が、時間Ｔ１〜Ｔ４において明示されている。なお、転送基準クロック１３は、ＣＰＵ４１には既存のクロック信号を用いている。この転送基準クロック１３に沿って、転送ＲＡＭアドレス４６が、２１，２２，〜３１とインクリメントする。
【００４１】
また、図３に示す時間Ｔ１〜Ｔ４における状態は、つぎのとおりである。
Ｔ１：ＣＰＵ４１による初期設定（０，０，０）Ｔ２：ＣＰＵ４１に転送開始信号生成、
ＲＡＭ４３のアドレス０のデータ出力Ｔ３：ＲＡＭ４３のアドレス２１のデータ出力Ｔ４：ＲＡＭ４３のアドレス２２のデータ出力
【００４２】
ＣＰＵ４１の出力する転送開始信号４５に応じて、アドレス生成部４２がＲＡＭアドレス４６を生成する。このＲＡＭアドレス４６に基づいたＲＡＭデータ４７として、転送ＲＡＭbit０によるパルス１０と、転送ＲＡＭbit１によるパルス２０と、転送ＲＡＭbit２によるパルス３０が出力される。
【００４３】
このような光量制御装置Ｅの構成・作用・効果を、以下に説明する。
プロジェクタＰ（図４参照）では、光量制御を行うためにステッピングモータ４９を使い遮光板５を動かして光量制御用の開口５０における開口面積を制御するが、何ら配慮なくＣＰＵ４１の汎用出力ポートを用いて光量制御を行うと、ＣＰＵ４１の演算処理能力の大半をこの開口５０の制御のために消費するためパフォーマンスが極端に低下する。
【００４４】
そこで、制御シーケンスを予めＲＡＭ４３に読み書き自在に記憶しておき、そこに記憶されたデータを、適切なタイミングで、ＣＰＵ４１が転送開始信号４５を出力し、アドレス生成部４２にＲＡＭアドレス４６を出力させ、ＲＡＭアドレス４６がＲＡＭ４３にＲＡＭデータ４７を出力開始させるだけで、自動的に終了まで行う。
【００４５】
このような、ＲＡＭ４３を内蔵した制御用専用回路によって光量制御装置Ｅが構成されている。このことで、ＣＰＵ４１の処理能力を他へ振り向けることが可能となり、全体のパフォーマンス向上に寄与することができる。この内蔵されたＲＡＭ４３は、機能構成上、単独のデバイスとも考えられるが、近年の半導体デバイスの製造技術によれば、ワンチップマイコン等の内部構造上、ＲＡＭ４３をコストアップなしに内部増設することが可能である。
【００４６】
プロジェクタＰにおいて、光量制御を行う際、ステッピングモータ４９等を使い、光量制御デバイス（遮光板５等を動かして光を遮断）を制御するが、ＣＰＵ４１等で、汎用出力ポートを使い行うと、ＣＰＵ４１の作業の大半をこのデバイスの制御に消費しパフォーマンスが極端に低下する。具体的には、図２，３に示すような制御ステップが、一回の光量制御の動作で、５００〜６００ステップ発生する。
【００４７】
光量制御装置Ｅの動作・作用・効果を要約すると、つぎのとおりである。
設定されたパルスデータをＲＡＭ４３に予め記憶させておく。光量制御のためにＣＰＵ４１から適宜に転送開始信号４５を出力する。そうすると、転送終了まで、ＣＰＵ４１を介することなく、ＲＡＭ４３データが、アドレスカウントアップに従って出力される。出力されたパルス信号により、パルス駆動のステッピングモータ４９を用いた光量制御が実行される。従来と異なり、ステッピングモータ４９を駆動するパルス１０〜３０の生成に際して、ＣＰＵ４１の負担が極めて軽く済む。
【００４８】
また、光量制御装置Ｅを備えたプロジェクタＰの動作・作用・効果は、つぎのとおりである。この光量制御装置Ｅは、パルス駆動のステッピングモータ４９を用いた光量制御を行う。ステッピングモータ４９は遮光板５の角度を制御するサーボ機能として作動する。
この遮光板５は、画像表示に必要な光量を光源Ｘから取得する開口５０における開口面積の制御を行なう。
【００４９】
すなわち、ＣＰＵ４１自身で数百パルスを生成する代わりに、ＲＡＭ４３を内蔵した制御用専用回路（ハードウェア）に対して、ＣＰＵ４１から光量制御を開始させるための転送開始信号４５を１回だけ出力すれば、予め、制御シーケンスをＲＡＭ４３に記憶されているデータを、適切なタイミングで出力開始させることが可能である。そうすることにより、ＣＰＵ４１の簡素な命令１つで自動的に光量制御を実行し、かつ動作を終了させることまでも可能である。
【００５０】
この一連の光量制御動作において、ＣＰＵ４１の演算処理能力を浪費しないので、その演算処理能力を他へ振り向けることが可能であり、全体のパフォーマンス向上に寄与することができる。しかも、ＣＰＵ４１やＲＡＭ４３は、プロジェクタＰに既存のワンチップマイコンに含まれているものを兼用利用するので、コストアップが抑制される。
【００５１】
図４は本実施形態である光量制御装置Ｅを用いたプロジェクタＰの概略構成図である。
図４に示すように、プロジェクタＰは、照明装置Ｆと、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の異なる色毎の透過型液晶ライトバルブと、を備えた３板式の液晶プロジェクタＰである。
【００５２】
照明装置Ｆは、光源Ｘと、光量制御装置Ｅと、フライアイレンズ３、４と、遮光板５と光吸収体６とから構成されている。光源Ｘは高圧水銀ランプ等のランプ７とランプ７の光を反射するリフレクタ８とから構成されている。また、光量制御装置Ｅは光源Ｘの照射経路に介挿されたアクチュエータ５（符号兼用）、すなわち遮光板５（符号兼用）を制御することにより透過光量を調整可能である開口５０を備えている。
【００５３】
フライアイレンズ３、４は光源Ｘから放射方向に照射される光を平行に整える実質上の凸レンズであって、光源Ｘから射出される射出光の照度分布を、被照明領域である液晶ライトバルブ１２２、１２３、１２４において略均一化させる。これらは光源Ｘ側から第１のフライアイレンズ３、第２のフライアイレンズ４の順に設置されている。ここで、第１のフライアイレンズ３は複数の２次光源像を形成し、第２のフライアイレンズ４はライトバルブ位置においてそれらを重畳する重畳レンズとしての機能を有する。
【００５４】
プロジェクタＰにおいて、光源Ｘから射出された射出光の光量を調節する光量制御手段として、遮光板５はフライアイレンズ３、４の間に介在し、光源Ｘから取得する光量を制御する開口５０の開口面積を制御する機能部材である。すなわち、遮光板５は第１のフライアイレンズ３と第２のフライアイレンズ４との間で、投影面積を変化させるため回動自在に配設されている。遮光板５は、回動軸２により連接されたステッピングモータ４９（図１）によって回動駆動される。このステッピングモータ４９はＣＰＵ４１の指令によりサーボ動作する。
【００５５】
また、第１のフライアイレンズ３および第２のフライアイレンズ４の上方に光吸収体６が設置されている。それから、ダイクロイックミラー１１３、１１４と、反射ミラー１１５、１１６、１１７と、液晶ライトバルブ１２２、１２３、１２４と、クロスダイクロイックプリズム１２５と、投射レンズ１２６の構成および機能に関しては後述する。
【００５６】
光源Ｘは、高圧水銀ランプ等のランプ７と、このランプ７の光を反射するリフレクタ８により構成されている。なお、各フライアイレンズ３、４は、複数（例えば６×８個）のレンズから構成されており、光源Ｘから射出された光の照度分布を被照明領域である液晶ライトバルブにおいて均一化させる。
【００５７】
光源Ｘから射出された光の光量を調節する光量制御手段として、１枚の長方形状の遮光板５が第１のフライアイレンズ３と第２のフライアイレンズ４との間に回動可能に設置されている。遮光板５は、２枚のフライアイレンズ３、４のうち、液晶ライトバルブに近い側の第２のフライアイレンズ４の近傍に設置されており、遮光板５の幅は２枚のフライアイレンズ３、４の間隔の半分以下に設定されている。
【００５８】
遮光板５の中央には水平方向に延在する回動軸２が設けられている。回動軸２にはステッピングモータ４９でなる駆動手段が接続されており、パルス生成部４８からの駆動信号を受けて遮光板５を高速応答で回動させることができる構成となっている。
【００５９】
遮光板５は例えばアルミニウム、スチール、ステンレス等の材料で構成されており、回動角度に応じて光源Ｘに対向する側の面が光源Ｘから射出された光を反射させる反射面となっている。したがって、遮光板５の回動角度に応じて光源Ｘに対向する面積が広くなるほど光源Ｘからの照射光を遮光する度合いが強くなる。
【００６０】
プロジェクタＰの後段の構成を以下、各構成要素の作用と共に説明する。
青色光・緑色光反射のダイクロイックミラー１１３は、光源Ｘからの光束のうちの赤色光ＬＲを透過させると共に、青色光ＬＢと緑色光ＬＧとを反射させるものである。ダイクロイックミラー１１３を透過した赤色光ＬＲは反射ミラー１１７で反射されて赤色光用液晶ライトバルブ１２２に入射される。
【００６１】
一方、ダイクロイックミラー１１３で反射した色光のうち、緑色光ＬＧは緑色光反射用のダイクロイックミラー１１４によって反射され、緑色光用液晶ライトバルブ２３に入射される。一方、青色光ＬＢはダイクロイックミラー１１４も透過し、リレーレンズ１１８、反射ミラー１１５、リレーレンズ１１９、反射ミラー１１６、リレーレンズ１２０からなるリレー系１２１を経て青色光用液晶ライトバルブ１２４に入射される。
【００６２】
各液晶ライトバルブ１２２、１２３、１２４によって変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム１２５に入射される。このプリズムは４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に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十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成されてカラー画像を表す光が形成される。合成された光は投射光学系である投射レンズ１２６によりスクリーン１２７上に投射され、拡大された画像が表示される。
【００６３】
本実施形態のプロジェクタＰによれば、均一照明手段を構成する２枚のフライアイレンズ３、４の間に回動可能な遮光板５が備えられ、この遮光板５が映像信号に基づいて高速に回動する構成となっているため、例えばプロジェクタＰの映像シーンが明るい場面であれば光量が多くなるように、暗い場面であれば光量が少なくなるように光量が調節される。これにより、光出力強度の制御が困難な高圧水銀ランプ等からなる光源Ｘの光出力強度が一定のままでも液晶ライトバルブにおいて映像に応じた明るさの照明光を得ることができ、プロジェクタＰのダイナミックレンジの拡張に寄与することができる。
【００６４】
なお、本発明に係る光量制御装置Ｅの技術を、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device：米国テキサスインスツルメンツ社の登録商標）等のデバイスを用いたプロジェクタＰに適用することも可能である。
【符号の説明】
【００６５】
５…アクチュエータ（遮光板）、９…タイマー、１０…転送ＲＡＭbit０によるパルス、１１…転送信号、１２…転送ＲＡＭアドレス、２０…転送ＲＡＭbit１によるパルス、３０…転送ＲＡＭbit２によるパルス、４１…ＣＰＵ、４２…アドレス生成部、４３…ＲＡＭ、４４…ＲＡＭへのデータ設定回路、４５…転送開始信号、４６…ＲＡＭアドレス、４７…ＲＡＭデータ、４９…ステッピングモータ、Ｅ…光量制御装置、Ｐ…プロジェクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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