(57)【要約】【課題】より安定した状態で明るさを任意に調整可能な光源ユニット及び投影装置を提供する。【解決手段】光源ランプ28を有する光源部と、この光源部からの光の輝度分布を平均化するインテグレータロッド31と、光源ランプ28とロッド31との間に配置され、光源ランプ28の出射光をロッド31に入射させる集光レンズ29と、この集光レンズ29を光軸に沿って移動させ、光源ランプ28の出射光がロッド31に入射される際の集光状態を変化させる光源駆動部34とを備える。【選択図】      図２
2006293086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源ランプを有する光源部と、
この光源部からの光の輝度分布を平均化する平均化手段と、
上記光源ランプと平均化手段との間に配置され、上記光源ランプの出射光を平均化手段に入射させる調光手段と、
この調光手段を駆動して上記光源ランプの出射光が上記平均化手段に入射される際の集光状態を変化させる駆動手段と
を具備したことを特徴とする光源ユニット。
【請求項２】
上記調光手段は、上記光源ランプの出射光を平均化手段に集光して入射させるレンズでなり、
上記駆動手段は、上記レンズを上記光源ランプ及び平均化手段間の光軸に沿って移動させる
ことを特徴とする請求項１記載の光源ユニット。
【請求項３】
上記調光手段は、回転円周上に厚さの異なる複数の平行透明板を一体に形成した回転円盤でなり、
上記駆動手段は、この回転円盤を回転駆動して上記厚さの異なる複数の平行透明板を選択的に上記光源ランプ及び平均化手段間の光路に挿入させる
ことを特徴とする請求項１記載の光源ユニット。
【請求項４】
上記光源部の光源ランプは交流電源によって点灯駆動され、
上記駆動手段は、上記交流電源に同期して上記光源ランプの出射光が上記平均化手段に入射される際の集光状態を変化させる
ことを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の光源ユニット。
【請求項５】
上記回転円盤は、厚さが異なるそれぞれ２以上の同数の平行透明板を回転円周上に所定規則で配置したものであることを特徴とする請求項３記載の光源ユニット。
【請求項６】
上記回転円盤は、複数の平行透明板毎に色成分の異なるカラーフィルタを付設してカラーホイールとして機能することを特徴とする請求項３記載の光源ユニット。
【請求項７】
光源ランプを含む光源部、この光源部からの光の輝度分布を平均化する平均化手段、上記光源ランプと平均化手段との間に配置され、上記光源ランプの出射光を平均化手段に入射させる調光手段、及びこの調光手段を駆動して上記光源ランプの出射光が上記平均化手段に入射される際の集光状態を変化させる駆動手段を有した光源ユニットと、
この光源ユニットの上記平均化手段より出射される光を用いて光像を形成する光像形成手段と、
この光像形成手段で形成された光像を投影する投影手段と
を具備したことを特徴とする投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばプロジェクタ装置に好適な光源ユニット及びこの光源ユニットを用いた投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクタの光源装置で、リフレクタで反射しない直接光のうち外方へ放射される光の利用率の向上を図ると共に、映像の中心と周辺部での輝度勾配をなくすことを目的として、リフレクタと被照射体との間にドーナツ状レンズを設け、ランプバルブからの直接光を該ドーナツ状レンズを構成するリング状凸レンズによって被照射体の周辺部に集光させるようにした技術が考えられている。（例えば、特許文献１）
【特許文献１】特開平０６−０５１４０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献に記載された技術は、光源のランプバルブから放射された光のうち、リフレクタで反射されずにそのまま外部に出射してしまう直接光を用いるようにしたものである。すなわち、光源のランプバルブに対するリフレクタの形状設計があまりに不完全でそれまで無駄に消費していた光源での発光を有効に活用し、且つ被照射体の中央と周辺の輝度差をなくすべく考えられたものである。
【０００４】
したがって、ランプバルブに対して適正な反射形状、具体的には光源ランプから投影光路へ直接供される直接光以外をすべて反射し、投影光路に輝度むらなく供する形状のリフレクタを実現できれば、上記特許文献に記載された技術は必要ないことになる。
【０００５】
ところで、近時は高圧水銀灯などのきわめて高輝度で発光する光源ランプを用いたプロジェクタが一般化しつつあり、上述した特許文献の技術とは反対に、明るさ調整や画面の黒浮き（本来黒で表示すべき部分が白っぽく（正確にはダークグレイに）浮いて見えてしまうこと）を抑えるべく、ランプの光量を印加電圧により調整し、あるいは投影光路中に絞り機構を用いる製品がある。
【０００６】
この場合、上記ランプの印加電圧を調整するためには、ランプの印加電圧が数十［Ｖ］と他の回路部に比して高いことも加えて、回路や処理が複雑なものとなってしまう。
【０００７】
また、絞り機構を用いるものは、光路中に絞り機構を配置するためのスペースを必要とし、投影光路がその分長くなり、プロジェクタの装置全体の小型化を阻害してしまうことになる。
【０００８】
さらに、交流電源で駆動する光源ランプの場合、極性を反転しながらその都度放電による発光を得ており、ランプ中の輝点位置が移動するために、投影画像のちらつきや明るさの低下を招くという不具合があった。
【０００９】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、より安定した状態で明るさを任意に調整可能な光源ユニット及び投影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、光源ランプを有する光源部と、この光源部からの光の輝度分布を平均化する平均化手段と、上記光源ランプと平均化手段との間に配置され、上記光源ランプの出射光を平均化手段に入射させる調光手段と、この調光手段を駆動して上記光源ランプの出射光が上記平均化手段に入射される際の集光状態を変化させる駆動手段とを具備したことを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記調光手段は、上記光源ランプの出射光を平均化手段に集光して入射させるレンズでなり、上記駆動手段は、上記レンズを上記光源ランプ及び平均化手段間の光軸に沿って移動させることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記調光手段は、回転円周上に厚さの異なる複数の平行透明板を一体に形成した回転円盤でなり、上記駆動手段は、この回転円盤を回転駆動して上記厚さの異なる複数の平行透明板を選択的に上記光源ランプ及び平均化手段間の光路に挿入させることを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、上記請求項１乃至３いずれかに記載の発明において、上記光源部の光源ランプは交流電源によって点灯駆動され、上記駆動手段は、上記交流電源に同期して上記光源ランプの出射光が上記平均化手段に入射される際の集光状態を変化させることを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、上記請求項３記載の発明において、上記回転円盤は、厚さが異なるそれぞれ２以上の同数の平行透明板を回転円周上に所定規則で配置したものであることを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載の発明は、上記請求項３記載の発明において、上記回転円盤は、複数の平行透明板毎に色成分の異なるカラーフィルタを付設してカラーホイールとして機能することを特徴とする。
【００１６】
請求項７記載の発明は、光源ランプを含む光源部、この光源部からの光の輝度分布を平均化する平均化手段、上記光源ランプと平均化手段との間に配置され、上記光源ランプの出射光を平均化手段に入射させる調光手段、及びこの調光手段を駆動して上記光源ランプの出射光が上記平均化手段に入射される際の集光状態を変化させる駆動手段を有した光源ユニットと、この光源ユニットの上記平均化手段より出射される光を用いて光像を形成する光像形成手段と、この光像形成手段で形成された光像を投影する投影手段と
を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１記載の発明によれば、平均化手段を構成する光学部材への入射光の集光状態を適宜変化させることにより、光源ランプの駆動電圧等を変化させることなく、必要に応じて明るさを調整することができるので、回路を複雑化することなく、また光源ランプを定電圧で駆動できるために長寿命化が図れる。
【００１８】
請求項２記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、きわめて簡易な構成で実現できると共に、光路を短縮して装置全体を小型化することも可能となる。
【００１９】
請求項３記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、調光手段による集光状態の切換えを高速化することができる。
【００２０】
請求項４記載の発明によれば、上記請求項１乃至３いずれかに記載の発明の効果に加えて、交流電源による光源ランプでの輝点位置の移動に対処し、ちらつき等を排除して光源の明るさを安定したものにできる。
【００２１】
請求項５記載の発明によれば、上記請求項３記載の発明の効果に加えて、回転円盤の回転バランスをとって、集光状態の切換えのさらなる高速化に対応することができる。
【００２２】
請求項６記載の発明によれば、上記請求項３記載の発明の効果に加えて、モノクロの光像を形成するマイクロミラー素子や液晶表示パネル等と組合わせてカラーの光像を形成することができる。
【００２３】
請求項７記載の発明によれば、平均化手段を構成する光学部材への入射光の集光状態を適宜変化させることにより、光源ランプの駆動電圧等を変化させることなく、必要に応じて明るさを調整することができるので、回路を複雑化することなく、また光源ランプを定電圧で駆動できるために長寿命化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（第１の実施の形態）  
以下本発明をプロジェクタ装置に適用した場合の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は、同実施の形態に係るプロジェクタ装置１０の外観構成を示すもので、図１（Ａ）は主として筐体前面及び上面の、図１（Ｂ）は筐体背面及び下面のそれぞれ配置構成を示す。
【００２６】
図１（Ａ）に示すように、直方体状の本体ケーシング１１の前面に、投影レンズ１２、、測距センサ１３、及びＩｒ受光部１４が配設される。
【００２７】
投影レンズ１２は、後述するマイクロミラー素子等の空間的光変調素子で形成された光像をスクリーン等の対象に投影するためのものであり、ここでは合焦位置及びズーム位置（投影画角）を任意に可変できるものとする。
【００２８】
測距センサ１３は、２対の位相差センサの一方が水平方向、他方が垂直方向となるように互いに直交する方向に配置され、それぞれ被写体像に対する視差から三角測距の原理に基づいて所定の明暗パターンまでの距離を一次元的な検出ラインに沿って測定する。
【００２９】
Ｉｒ受光部１４は、図示しないこのプロジェクタ装置１０のリモートコントローラからのキー操作信号が重畳された赤外光（Ｉｒ）信号を受信する。
【００３０】
また、本体ケーシング１１の上面には、スイッチ部１５及びスピーカ１６が配設される。  
スイッチ部１５は、例えば電源キー、ＡＦ／ＡＫ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｆｏｃｕｓ／Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｋｅｙｓｔｏｎｅ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：自動合焦／自動台形補正）キー、ズームアップ／ダウンキー、輝度アップ／ダウンキー、信号選択キー、ボリュームアップ／ダウンキー、カーソルキー等からなる。
【００３１】
スピーカ１６は、入力された音声信号及び動作時のビープ音等を拡声放音する。
【００３２】
また、図１（Ｂ）に示すように本体ケーシング１１の背面には、入出力コネクタ部１７、Ｉｒ受光部１８、及びＡＣアダプタ接続部１９が配設される。  
入出力コネクタ部１７は、例えばパーソナルコンピュータ等の外部装置との接続のためのＵＳＢ端子、映像入力用のミニＤ−ＳＵＢ端子、Ｓ端子、及びＲＣＡ端子と、音声入力用のステレオミニ端子等からなる。
【００３３】
Ｉｒ受光部１８は、上記Ｉｒ受光部１４と同様に、図示しないリモートコントローラからのキー操作信号が重畳された赤外光（Ｉｒ）信号を受信する。  
ＡＣアダプタ接続部１９は、電源となる図示しないＡＣアダプタからのＡＣケーブルを接続する。
【００３４】
さらに、本体ケーシング１１の下面には、その四隅にそれぞれ高さ調節が可能な調整脚部２０ａ〜２０ｄが取り付けられる。
【００３５】
次に図２により上記プロジェクタ装置１０の電子回路の機能構成について説明する。  
同図中、入出力コネクタ部１７より入力された各種テレビ標準方式の異なる映像信号が、入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）２１、システムバスＳＢを介して映像変換部２２でこのプロジェクタ装置１０での投影に適した所定のフォーマットの映像信号に統一された後に、表示エンコーダ２３へ送られる。
【００３６】
表示エンコーダ２３は、送られてきた映像信号をビデオＲＡＭ２４に展開記憶させた上でこのビデオＲＡＭ２４の記憶内容からビデオ信号を生成して投影駆動部２５に出力する。
【００３７】
この投影駆動部２５は、送られてきたビデオ信号に対応して適宜フレームレート、例えば６０［フレーム／秒］と表示階調数とに従った、より高速な時分割駆動で例えばマイクロミラー素子でなる空間的光変調素子（ＳＯＭ）２６を表示駆動する。
【００３８】
この空間的光変調素子２６に対して、例えばリフレクタ２７内に配置された超高圧水銀灯等の光源ランプ２８が出射する高輝度の白色光を集光レンズ２９で集光した後にカラーホイール３０を介して適宜原色に着色し、インテグレータロッド３１で輝度分布を平均化した後にミラー３２を介して照射することで、その反射光で光像が形成され、上記投影レンズ１２を介してここでは図示しないスクリーンに投影表示される。
【００３９】
上記各回路のすべての動作制御を司るのが制御部３３である。この制御部３３は、ＣＰＵと、後述するテレビ標準方式の判別処理を含む該ＣＰＵで実行される動作プログラム等を記憶した不揮発性メモリ、及びワークメモリ等により構成される。
【００４０】
この制御部３３にはまた、システムバスＳＢを介して上記Ｉｒ受光部１４，１８、光源駆動部３４、測距処理部３５、及び音声処理部３６が接続される。
【００４１】
光源駆動部３４は、上記光源ランプ２８を発光駆動する他、集光レンズ２９の位置移動、上記カラーホイール３０を回転するモータ（Ｍ）３７の駆動制御を行なう一方で、上記インテグレータロッド３１の入射開口外部に取付けた一対の受光センサ３８ａ，３８ｂからの検出信号を受けてデジタル化し、上記制御部３３へ送出する。
【００４２】
測距処理部３５は、上記測距センサ１３を駆動して投影対象までの垂直方向及び水平方向の距離を測定する。
【００４３】
音声処理部３６は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備え、投影表示動作時に、与えられる音声データをアナログ化し、上記スピーカ１６を駆動して拡声放音させる。  
なお、上記スイッチ部１５における各キー操作信号は直接制御部３３に入力されるもので、上記Ｉｒ受光部１４及び本体ケーシング１１の背面側に設けられるＩｒ受光部１８での赤外光受信信号も制御部３３に入力される。
【００４４】
次に上記実施の形態の動作について説明する。  
図３は、電源オン時にスイッチ部１５の輝度アップ／ダウンキーの操作に対応して制御部３３が実行する処理内容を示すものである。その当初には、輝度アップキーが操作されたか否か（ステップＳ０１）、輝度ダウンキーが操作されたか否か（ステップＳ０２）を繰返し判断することで、これらのいずれかのキー操作がなされるのを待機する。
【００４５】
ステップＳ０１で輝度アップキーが操作されたと判断した場合には、次にその時点で集光レンズ２９が光源駆動部３４による可動範囲中、光源ランプ２８寄りの最前位置にないことを確認した上で（ステップＳ０３）、光源駆動部３４により集光レンズ２９を１段階分光源ランプ２８に近付けるよう移動させ（ステップＳ０４）、その後に再び上記ステップＳ０１からの処理に戻る。
【００４６】
図４（Ａ）は、リフレクタ２７と光源ランプ２８、集光レンズ２９及び受光センサ３８ａ，３８ｂを設けたインテグレータロッド３１を抜き出してその配置を例示するもので、ここでは集光レンズ２９がその可動範囲中の最前位置にある状態を示している。
【００４７】
同図（Ａ）に示す如く集光レンズ２９が最前位置にある状態で、光源ランプ２８からの直接光及びリフレクタ２７での反射光が、この集光レンズ２９により集光されてすべてインテグレータロッド３１の入射開口内に入射され、投影光として活用されている場合を示す。
【００４８】
この場合、インテグレータロッド３１の入射開口外部に取付けた一対の受光センサ３８ａ，３８ｂには光源ランプ２８及びリフレクタ２７からの投影光は一切照射されず、その検出出力は「０（ゼロ）」レベルとなる。
【００４９】
なお、上記ステップＳ０３において、集光レンズ２９がすでに光源駆動部３４による可動範囲中、光源ランプ２８寄りの最前位置にあると判断した場合には、それ以上集光レンズ２９を光源ランプ２８寄りに移動させることはできないので、上記輝度アップキーの操作はＮＯＰ（Ｎｏ  ＯＰｅｒａｉｏｎ：無効）として上記ステップＳ０４での処理は行なわずに、そのまま上記ステップＳ０１からの処理に戻る。
【００５０】
一方で、上記ステップＳ０２で輝度ダウンキーが操作されたと判断した場合には、次にその時点で集光レンズ２９が光源駆動部３４による可動範囲中、インテグレータロッド３１寄りの最後尾位置にないことを確認し（ステップＳ０５）、さらに上記受光センサ３８ａ，３８ｂの出力が一定値を超えていないことを確認した上で（ステップＳ０６）、光源駆動部３４により集光レンズ２９を１段階分インテグレータロッド３１に近付けるよう移動させ（ステップＳ０７）、その後に再び上記ステップＳ０１からの処理に戻る。
【００５１】
図４（Ｂ）は、集光レンズ２９がその可動範囲中の最後尾位置にある状態を示している。同図（Ｂ）に示す如く集光レンズ２９が最後尾位置にある状態で、光源ランプ２８からの直接光及びリフレクタ２７での反射光がこの集光レンズ２９により集光され、インテグレータロッド３１の入射開口を含む広い範囲に照射されている場合を示す。
【００５２】
この場合、インテグレータロッド３１の入射開口外部に取付けた一対の受光センサ３８ａ，３８ｂにも光源ランプ２８及びリフレクタ２７からの投影光が照射され、且つその検出信号の出力レベルが上がる程、インテグレータロッド３１の入射開口から外れている光量が多いことになる。
【００５３】
したがって、輝度ダウンキーが操作される毎に一定量ずつ集光レンズ２９をインテグレータロッド３１のある側に移動させることで、インテグレータロッド３１の入射開口内に照射される光量がその都度減少し、結果として投影レンズ１２より投影対象に向けて出射される投影光の輝度が輝度ダウンキーの操作通り低下することとなる。
【００５４】
なお、上記ステップＳ０５において、集光レンズ２９が光源駆動部３４による可動範囲中、すでにインテグレータロッド３１寄りの最後尾位置にあると判断した場合には、それ以上集光レンズ２９をインテグレータロッド３１寄りに移動させることはできないので、上記輝度ダウンキーの操作はＮＯＰ（無効）として、そのまま上記ステップＳ０１からの処理に戻る。
【００５５】
また、上記ステップＳ０６において、上記受光センサ３８ａ，３８ｂの出力が一定値を超えており、すでに集光レンズ２９による輝度の調整（減光）が充分になされているものとして、やはり上記輝度ダウンキーの操作はＮＯＰ（無効）として、そのまま上記ステップＳ０１からの処理に戻る。
【００５６】
このように、光源である光源ランプ２８及びリフレクタ２７からの光の輝度分布を平均化するインテグレータロッド３１への入射光の集光状態を適宜変化させることにより、必要に応じて投影光の明るさを調整することができる。
【００５７】
また、光源駆動部３４が駆動する集光レンズ２９の移動範囲が実際には機械的な要因に制限され、上記ステップＳ０３，Ｓ０５でこの集光レンズ２９の移動範囲を判断するに際しても当該移動範囲が上記機械的な要因により予め固定されるのに比して、上記ステップＳ０６で判断する受光センサ３８ａ，３８ｂの出力レベルに対する基準となる「一定値」を、このプロジェクタ装置１０のユーザが任意に設定できるものとすれば、少なくとも投影光の輝度をダウンさせる際の下限はユーザが自身で決めることが可能となる。
【００５８】
さらに、上記実施の形態では、インテグレータロッド３１の入射開口外部に受光センサ３８ａ，３８ｂを設けているが、受光センサ３８ａ，３８ｂを設けず、上記ステップＳ０６の処理を省略してもよく、その場合でも集光レンズ２９の可動範囲が決まっているために、同様に投影光の明るさを調整することができる。
【００５９】
加えて、光源ランプ２８及びリフレクタ２７からの光をカラーホイール３０を介してインテグレータロッド３１に入射させる際、光路に沿って移動する集光レンズ２９で光束を絞るものとしており、きわめて簡易な構成で実現できると共に、光路を短縮して装置全体の小型化が可能となる。
【００６０】
（第２の実施の形態）  
以下本発明をプロジェクタ装置に適用した場合の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００６１】
なお、本発明に係るプロジェクタ装置１０の外観構成については上記図１と、電子回路の機能構成については上記図２とそれぞれ基本的に同様であるので、同一部分には同一符号を用いるものとしてその図示及び説明を省略する。
【００６２】
なお、本実施の形態においては、光源駆動部３４が光源ランプ２８をＡＣ（交流）電源によって点灯駆動するものとする。
【００６３】
また、インテグレータロッド３１の入射開口位置に対応した受光センサ３８ａ，３８ｂはあえて設けないものとする。
【００６４】
このような構成にあって、光源ランプ２８は上述した如くＡＣ電源によって点灯駆動されるため、駆動電圧の極性が反転する毎にランプ中でのアーク放電による輝点の位置が移動する。
【００６５】
これに従い、光源駆動部３４は上記光源ランプ２８の輝点の位置の移動に同期して集光レンズ２９の光軸上の位置も対応して移動させることで、結果としてインテグレータロッド３１の入射開口での集光状態を安定化させる。
【００６６】
図５（Ａ）は、光源ランプ２８の中央位置からややリフレクタ２７の開口側に輝点ＬＳが生じている状態を示すものである。このとき、光源駆動部３４は集光レンズ２９をリフレクタ２７開口から比較的離れた位置に移動させることで、光源ランプ２８及びリフレクタ２７からの光をインテグレータロッド３１の入射開口に収まるように調整している。
【００６７】
一方、図５（Ｂ）は、光源ランプ２８の中央位置からややリフレクタ２７の開口より離れた奥側に輝点ＬＳが生じている状態を示すものである。このとき、光源駆動部３４は集光レンズ２９をリフレクタ２７開口に近い位置に移動させることで、上記図５（Ａ）と同様に光源ランプ２８及びリフレクタ２７からの光をインテグレータロッド３１の入射開口に収まるように調整している。
【００６８】
光源ランプ２８の形状や印加電圧、交流周波数等によって輝点ＬＳの発生する位置は予めおおよそ特定することが可能と考えられるため、光源駆動部３４は光源ランプ２８の点灯駆動に同期して集光レンズ２９の光軸上の位置を上記図５（Ａ），（Ｂ）に示した如く移動させることで、光源ランプ２８のＡＣ駆動による輝点ＬＳの移動にも拘わらず安定したインテグレータロッド３１への入射光量を維持し、結果として上記投影レンズ１２からの投影光を、ちらつき等を生じない、一様な光量で安定化することができる。
【００６９】
なお、上記第１の実施の形態の如く、ユーザのキー操作により投影光の輝度を調整するに際しては、上記図５（Ａ），（Ｂ）で示した集光レンズ２９の移動量を維持したまま、その移動位置を光軸に沿ってシフトさせることで実現できる。
【００７０】
（第２の実施の形態の変形例）  
上記第２の実施の形態では、光源ランプ２８を設けたリフレクタ２７とインテグレータロッド３１との間に集光レンズ２９を配設し、光源ランプ２８の輝点ＬＳの移動に同期して、光軸に沿った集光レンズ２９の位置を往復移動させるものとしたが、光源ランプ２８の駆動周波数によってはそのような移動制御が非常に困難になることも考えられるので、集光レンズ２９に代えて、より高速切換えが可能な光学部材が必要となる。
【００７１】
図６は、このような本発明の第２の実施の形態の変形例に係る構成の原理を例示するものである。
【００７２】
ここでは、上記集光レンズ２９に代えて、モータ４１に回転駆動される回転円盤４２を配する。この回転円盤４２は、回転円周上に厚さの異なる複数の平行透明板４２ａ，４２ｂを一体に形成したものでなり、モータ４１の回転駆動によりそれらが択一的に光源ランプ２８及びリフレクタ２７からの光軸中に挿入されるものとなる。
【００７３】
図６（Ａ）は、光源ランプ２８の中央位置からややリフレクタ２７の開口より離れた奥側に輝点ＬＳが生じている状態を示すものである。このとき、回転円盤４２の厚さがより薄い方の平行透明板４２ａが光軸中に挿入されるものとする。光源ランプ２８及びリフレクタ２７からの光は、平行透明板４２ａの表面で平行透明板４２ａの材質に応じた入射角だけ方向が屈曲された後、平行透明板４２ａの薄い板厚分だけ通過した後に、上記と同じく平行透明板４２ａの材質に応じた出射角をもって再び方向が屈曲されてインテグレータロッド３１側へ至る。
【００７４】
一方、図６（Ｂ）は、光源ランプ２８の中央位置からややリフレクタ２７の開口側寄りに輝点ＬＳが生じている状態を示すものである。このとき、回転円盤４２で厚さがより厚い方の平行透明板４２ｂが光軸中に挿入される。光源ランプ２８及びリフレクタ２７からの光は、平行透明板４２ｂの表面で平行透明板４２ｂの材質に応じた入射角だけ方向が屈曲された後、平行透明板４２ｂの厚い板厚分だけ通過した後に、上記と同じく平行透明板４２ｂの材質に応じた出射角をもって再び方向が屈曲されてインテグレータロッド３１側へ至る。
【００７５】
平行透明板４２ａまたは４２ｂが存在なかった場合の光源からの光の経路を図６（Ａ），（Ｂ）中で共に破線で示すように、平行透明板４２ａに比して平行透明板４２ｂの方が、その板厚が厚い分だけ、入射角により偏向されてから平行透明板内を進む距離が大きいため、光源ランプ２８及びリフレクタ２７からの光が収束する位置を光路のより下流側に大きくシフトすることになる。
【００７６】
光源ランプ２８の形状や印加電圧、交流周波数等によって輝点ＬＳの発生する位置は予めおおよそ特定することが可能と考えられ、それに合わせた材質と板厚の平行透明板４２ａ，４２ｂを有する回転円盤４２を用い、光源駆動部３４は光源ランプ２８の点灯駆動に同期して回転円盤４２の平行透明板４２ａ，４２ｂが光軸上に挿入されるタイミングをの位置をモータ４１により駆動制御することで、光源ランプ２８のＡＣ駆動による輝点ＬＳの移動にも拘わらず安定したインテグレータロッド３１への入射光量を維持し、結果として上記投影レンズ１２からの投影光を一様な光量で安定化することができる。
【００７７】
なお、実際の回転円盤４２にあっては、上記図６に示したような平行透明板４２ａ及び４２ｂが各１つずつ、それぞれ中心角１８０°となるような配置とすると、回転円盤４２の重心位置が板厚の大きい平行透明板４２ｂ側に移動し、高速回転により容易に回転バランスを崩して、回転円盤４２全体が振動し、あるいはモータ４１の回転シャフトが曲がり、回転円盤４２の破損等にも至ってしまう可能性がある。
【００７８】
したがって、回転円盤４２が高速で回転する回転体であることを考えると、平行透明板４２ａ，４２ｂを共に同数で２個所以上ずつ、円周上に均等に分散して配置することで、高速回転時の回転バランスをとることが可能となる。
【００７９】
図７は、平行透明板４２ａ，４２ｂを共に３個所ずつ、合計で円周を６分割（各中心角６０°）した場合の回転円盤４２とモータ４１の構成を例示するものであり、高速回転にも容易に対応し、その回転バランスを乱さない形状であることが容易に理解できる。
【００８０】
加えて、ここでは円周を６分割とすることで、回転円盤４２の平坦な面側にカラーホイール３０を貼着するなど、一体化して設けることができる。例えば、各分割領域に順次Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青），Ｒ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタを配するものとすれば、必ず同一の色成分毎に２個所中の一方が薄い平行透明板４２ａ、他方が厚い平行透明板４２ｂとなるので、全体としても色バランスを崩すことなく対応することが可能となる。
【００８１】
したがって、モノクロの光像を形成する上記マイクロミラー素子のような空間的光変調素子２６、あるいは透過型のモノクロ液晶表示パネル等と組合わせることで、カラーの光像を形成することが可能となり、装置全体のより一層の小型化に寄与することができる。
【００８２】
なお、上記第１及び第２の実施の形態は、いずれも本発明をプロジェクタ装置に適用し、投影光の輝度分布を平均化するインテグレータロッド３１に入射する光量を調整するものとして説明したが、輝度分布を平均化する手段はインテグレータロッドに限るものではなく、他にもライトトンネルと呼称されるような部材を用いるものとしてもよい。
【００８３】
その他、本発明は上記実施の形態に限らず、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能であるものとする。
【００８４】
さらに、上記実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施の形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも１つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも１つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るプロジェクタ装置の外観構成を示す斜視図。
【図２】同実施の形態に係る電子回路の機能構成を示すブロック図。
【図３】同実施の形態に係る輝度調整キーの操作に対応した処理内容を示すフローチャート。
【図４】同実施の形態に係る光源部の集光レンズの移動位置に応じたインテグレータロッドへの入射状態を例示する図。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る光源部の集光レンズの移動位置に応じたインテグレータロッドへの入射状態を例示する図。
【図６】同実施の形態の変形例に係る光源部の集光レンズの移動位置に応じたインテグレータロッドへの入射状態を例示する図。
【図７】同実施の形態の変形例に係るモータと回転円盤の具体構成を例示する斜視図。
【符号の説明】
【００８６】
１０…プロジェクタ装置、１１…本体ケーシング、１２…投影レンズ、１３…測距センサ、１４…Ｉｒ受光部、１５…スイッチ部、１６…スピーカ、１７…入出力コネクタ部、１８…Ｉｒ受光部、１９…ＡＣアダプタ接続部、２０ａ〜２０ｄ…調整脚部、２１…入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）、２２…映像変換部、２３…表示エンコーダ、２４…ビデオＲＡＭ、２５…投影駆動部、２６…空間的光変調素子、２７…リフレクタ、２８…光源ランプ、２９…集光レンズ、３０…カラーホイール、３１…インテグレータロッド、３２…ミラー、３３…制御部、３４…光源駆動部、３５…測距処理部、３６…音声処理部、３７…モータ（Ｍ）、３８ａ，３８ｂ…受光センサ、４１…モータ、４２…回転円盤、４２ａ，４２ｂ…平行透明板、ＬＳ…輝点、ＳＢ…システムバス。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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