(57)【要約】【課題】簡単な機構により第１光学系及び第２光学系の位置合わせが可能となるプロジェクターを提供すること。【解決手段】プロジェクター１は、第１光学系２、第２光学系３、合成光学系４、第１投射光学系５、反射ミラー６、第２投射光学系７、透過型スクリーン８、及びダミーガラス９を備え、合成光学系４から出された合成光学像を、反射ミラー６の切り替えにより、筐体１０横に設置された透過型スクリーン８にてモニタリングしながら、第１光学系２、第２光学系３に備えられた調整機構を操作し任意の合成状態へと容易に調整することが可能となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学装置、及び前記色分離光学装置で分離された複数の前記色光を、画像情報に応じて前記色光毎に変調して光学像を形成する複数の光変調装置を備え、前記色分離光学装置で分離された各前記色光についてそれぞれ光路が設定された第１光学系及び第２光学系と、
前記第１光学系及び前記第２光学系のそれぞれで形成された前記光学像を合成する合成光学系と、
前記合成光学系で合成された合成光学像を投射する第１投射光学系と、
前記合成光学系及び前記第１投射光学系の間に配置可能な反射ミラーと、
前記反射ミラーによって反射された前記合成光学像を投射するための第２投射光学系と、を備えることを特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクターにおいて、
前記反射ミラーは、第１の位置及び第２の位置で移動可能であり、
前記反射ミラーが前記第１の位置にある場合は、前記合成光学像は前記第１投射光学系によって投射され、前記反射ミラーが前記第２の位置にある場合は、前記合成光学像は前記第２投射光学系によって投射されることを特徴とするプロジェクター。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のプロジェクターにおいて、
前記第１光学系と前記第２光学系のうち少なくとも一方の位置を調整するための位置調整機構と、
前記第２投射光学系より投射された前記合成光学像を投影する透過型スクリーンと、を備えることを特徴とするプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学像を形成する光学系を複数備えたプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学像を形成する光学系を複数備えたプロジェクターとして、液晶表示装置を３枚用いた３板式の投射装置を２系統組み合わせた６板式プロジェクターが知られている。
【０００３】
この６板式のプロジェクターは、１つの筐体内に色分離光学装置、光変調装置、色合成光学装置を含む光学系を２組収納し、光源から射出された光束を、偏光ビームスプリッターアレイにより、２種類の直線偏光光束に分離し、各光学系でそれぞれの直線偏光光束による光学像を形成し、最後に偏光ビームスプリッターにより各光学系で形成された光学像を合成し、１つの投射光学系から投射面上に投射するものである。
【０００４】
このような６板式のプロジェクターでは、それぞれの光学系の光変調装置の画素位置を１／２画素ずらして投射画像を合成することにより、投射画像の高解像度化を実現することができる。また、偏光ビームスプリッターにより分離された２種類の直線偏光光束毎に光学像を形成しているため、各光学像を合成することにより、液晶パネル等の光変調装置で吸収される光の量を削減して、光の利用率を高めて高輝度化を実現することができる。
さらに、それぞれの光学系に別々の光源からの光束を供給することにより、投射画像の高輝度化を一層図ることができる。
【０００５】
しかしながら、この６板式プロジェクターの問題として、第１光学系及び第２光学系より投射された光学像を合成する際に精密な位置合わせが必要とされることが挙げられる。現在この位置合わせを行う手法としては、第１光学系及び第２光学系のいずれか、もしくは両方に位置合わせのための調整機構を備え、実際に数メートル離れたスクリーンへ投射された画像を目視にて確認しながら各光学系の位置を調整するか、カメラなどの撮像機器を用いて投射画像をモニタリングしながら各光学系の位置を調整する手法がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１２１２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の技術は、複数のカメラやモニター、それに伴う制御機器など多数の機材を必要としながら、撮像用カメラのフォーカスや、撮像素子の画素数による現物との差異、画像処理による調整とのタイムラグの発生などの問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題の少なくとも一つを解決するように、以下の形態または適用例として実現できる。
【０００９】
［適用例１］本適用例に記載のプロジェクターは、光源から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学装置、及び前記色分離光学装置で分離された複数の前記色光を、画像情報に応じて前記色光毎に変調して光学像を形成する複数の光変調装置を備え、前記色分離光学装置で分離された各前記色光についてそれぞれ光路が設定された第１光学系及び第２光学系と、前記第１光学系及び前記第２光学系のそれぞれで形成された前記光学像を合成する合成光学系と、前記合成光学系で合成された合成光学像を投射する第１投射光学系と、前記合成光学系及び前記第１投射光学系の間に配置可能な反射ミラーと、前記反射ミラーによって反射された前記合成光学像を投射するための第２投射光学系と、を備える。
【００１０】
［適用例２］上記適用例に記載の前記反射ミラーは、第１の位置及び第２の位置で移動可能であり、前記反射ミラーが前記第１の位置にある場合は、前記合成光学像は前記第１投射光学系によって投射され、前記反射ミラーが前記第２の位置にある場合は、前記合成光学像は前記第２投射光学系によって投射されることが好ましい。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に記載のプロジェクターは、前記第１光学系と前記第２光学系のうち少なくとも一方の位置を調整するための位置調整機構と、前記第２投射光学系より投射された前記合成光学像を投影する透過型スクリーンと、を備えることが好ましい。
【００１２】
これにより、透過型スクリーンに投射される合成後の合成光学像を確認しながら位置調整機構を操作することで、少なくとも、合成光学像を容易に任意の位置へ調整することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクターの構造を表す模式図。
【図２】第１実施形態における反射ミラーの稼動状態を表す模式図。
【図３】第１実施形態における反射ミラーの詳細図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の一形態について、図面を参照しながら説明する。
［第１実施形態］
図１には、本発明の第１実施形態に係るプロジェクター１が示されており、このプロジェクター１は、第１光学系２、第２光学系３、合成光学系４、第１投射光学系５、反射ミラー６、第２投射光学系７、透過型スクリーン８、及びダミーガラス９を備え、これらの光学素子は１つの筐体１０に収納されている。
【００１５】
第１光学系２及び第２光学系３のそれぞれは、光源、光源から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学装置、及び、色分離光学装置で分離された複数の色光を、画像情報に応じて色光毎に変調して光学像を形成する複数の光変調装置を備え、色分離光学装置で分離された各色光についてそれぞれ光路が設定されている。また、第１光学系２及び第２光学系３から射出される光学像は、それぞれ異なる種類の偏光である。
【００１６】
合成光学系４は、偏光方向の異なる２種類の光を合成可能な偏光プリズムであり、第１光学系２及び第２光学系３のそれぞれで形成された光学像を合成する。第１投射光学系５及び第２投射光学系７は、合成光学系４で合成された合成光学像を投射可能である。反射ミラー６は、合成光学系４及び第１投射光学系５の間に配置可能である。この反射ミラー６が合成光学系４及び第１投射光学系５の間に配置された場合、反射ミラー６は第１投射光学系５を遮蔽する。第２投射光学系７は、反射ミラー６によって反射された合成光学像を投射する。
【００１７】
プロジェクター１は、通常の投射形態においては第１光学系２及び第２光学系３のそれぞれで光学像を形成し、さらに合成光学系４にて合成された合成光学像を、第１投射光学系５により投射する。この時、合成光学系４と第１投射光学系５の間にはダミーガラス９が配置され、射出された合成光学像が空気層による拡散、屈折などの影響を受けにくくする。また、ダミーガラス９と第２投射光学系７との間には反射ミラー６が配置される。この反射ミラー６は第１の位置及び第２の位置の間で移動可能である。ここで、「第１の位置」とは図１に示すような反射ミラー６が合成光学系４から射出された光の第１投射光学系５への入射を遮らず、かつ第２投射光学系７を遮蔽する位置である。反射ミラー６が第１の位置にある場合は、合成後の光学像（合成光学像）は第１投射光学系５によって投射される。また反射ミラー６が第２投射光学系７を遮蔽するため、内部の光が第２投射光学系７を通して外部へ漏れることがない。
【００１８】
プロジェクター１は、第１光学系２と第２光学系３のうち少なくとも一方の位置を他方に対して相対的に調整するための調整機構を有し、合成光学系４にて光学像を合成する際にはその調整機構を動かすことで同一点での合成や、任意の画素数をずらした光学像の合成を可能とする。
【００１９】
この位置調整を行う際には、反射ミラー６は第２の位置に移動する。ここで「第２の位置」とは図２に示すような合成光学系４と第１投射光学系５の間であり、かつ合成後の光学像（合成光学像）を第２投射光学系７へ反射可能な位置である。反射ミラー６が第２の位置にある場合は、合成後の光学像（合成光学像）は第２投射光学系７によって投射される。反射ミラー６が第１の位置から第２の位置へ移動する際には、反射ミラー６が回転軸６３を中心に回転して光路中心軸に対して略４５度傾斜して配置される。また、反射ミラー６の移動とともに、ダミーガラス９が第２光学系３の横側の位置へと移動する。これにより合成後の光学像（合成光学像）は反射ミラー６により反射され、第２投射光学系７へと入射し、透過型スクリーン８へと投影される。この状態のとき、第１投射光学系５への入射は反射ミラー６により遮蔽される。
【００２０】
光路の切り替えによるダミーガラス９の移動に関しては、ダミーガラス下部などの場所にスライドレールを配置し、スライドレールに沿って所定の位置へと移動し、固定される。
【００２１】
図３に示すように、反射ミラー６は遮光面６１と反射面６２から形成され、回転軸６３によって保持される。合成光学系４で合成された合成光学像を第１投射光学系５へ送る際には、反射ミラー６はダミーガラス９の動きと連動して回転軸６３を中心に回転し、ダミーガラス９と第２投射光学系７の間である第１の位置に移動する。反射ミラー６が第１の位置にある場合、反射ミラー６は光路側へ遮光面６１を向け、第２投射光学系７に合成光学像及びその他光源からの迷光が進入しないよう、遮蔽板としての役割を担う。合成光学系４で合成された合成光学像を第２投射光学系７へ送る際には、反射ミラー６は合成光学系４と第１投射光学系５の間に位置し、光路中心軸に対して略４５度傾斜して配置される。この場合、合成光学系４より射出された合成光学像は反射ミラー６の反射面６２により第２投射光学系７へ反射され、第１投射光学系５への入射は遮蔽される。反射ミラー６は第１投射光学系５、第２投射光学系７を遮蔽するため、入射口よりも大きいサイズであることが望ましい。
【００２２】
［実施形態の変形］
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、例えばダミーガラス９を省略したり、反射ミラーの代わりとしてハーフミラーやバンドパスフィルター、プリズムを用いたりする等、本発明の実施の際の具体的な構造及び形状等は本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
【符号の説明】
【００２３】
１…プロジェクター、２…第１光学系、３…第２光学系、４…合成光学系、５…第１投射光学系、６…反射ミラー、６１…遮光面、６２…反射面、６３…回転軸、７…第２投射光学系、８…透過型スクリーン、９…ダミーガラス、１０…筐体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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