(57)【要約】【課題】後発的な明るさ低下や色ムラを低減することができるプロジェクタを提供すること。【解決手段】駆動機構２６、駆動装置９７、主制御部９８、キー入力部９９等が協働する位置調整装置によって、ランプ本体２１の凹面鏡２２に対する位置を調整する。これにより、プロジェクタ１０の使用に伴って後発的に発生したランプ本体２１の発光部の位置ずれを解消するように、ランプ本体２１を凹面鏡２２に対して再アライメントすることができる。よって、ランプ本体２１の発光部の位置ずれに起因する照明光の明るさの低下や色ムラの増加を抑え或いは回復することができ、高品位の画像を投射することができる。【選択図】図１
2008139534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランプ本体と、当該ランプ本体から射出された光束を反射して照明光として射出するリ
フレクタとを有する照明装置と、
前記照明装置からの照明光によって照明される光変調部と、
前記光変調部を経た像光を投射する投射光学系と、
前記ランプ本体の前記リフレクタに対する相対位置を調整する位置調整装置と
を備えるプロジェクタ。
【請求項２】
前記ランプ本体の位置の調整時に、前記投射光学系による投射像の色ムラを目立たせる
調整用画像を、前記光変調部に形成させる調整画像表示手段をさらに備える請求項１記載
のプロジェクタ。
【請求項３】
前記位置調整装置は、前記ランプ本体を１次元以上の方向に移動させる駆動装置と、ユ
ーザの操作に応じて当該駆動装置を動作させるための信号を発生する操作部とを含む請求
項１及び請求項２のいずれか一項記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記投射光学系によって投射された投射像の照度を検出する照度センサをさらに備える
請求項１から請求項３のいずれか一項記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記投射光学系によって投射された投射像の色ムラを検出する色ムラ検出手段をさらに
備える請求項１から請求項４のいずれか一項記載のプロジェクタ。
【請求項６】
入力された画像信号に対して信号処理を施すことにより、前記光変調部によって形成さ
れる画像に色補正を施す画像処理回路をさらに備える請求項１から請求項５のいずれか一
項記載のプロジェクタ。
【請求項７】
入力された画像信号に対して信号処理を施すことにより、前記光変調部によって形成さ
れる画像に色補正を施す画像処理回路と、前記色ムラ検出手段によって検出された色ムラ
分布に基づいて、当該色ムラ分布を相殺するような色補正を前記画像処理回路に行わせる
制御装置とをさらに備える請求項５記載のプロジェクタ。
【請求項８】
前記照明装置は、前記リフレクタを経た照明光を複数の部分光束に分割するとともに重
畳させて被照明領域に入射させる光インテグレータをさらに備える請求項１から請求項７
のいずれか一項記載のプロジェクタ。
【請求項９】
前記光変調部は、前記各色光をそれぞれ変調する各色用の光変調装置を有し、
前記照明装置から射出された光束を各色光に分離して前記各色用の光変調装置に導く色
分離光学系と、前記各色用の光変調装置によって変調された各色の変調光を合成する光合
成光学系とをさらに備え、
前記投射光学系は、当該光合成光学系によって合成された像光を投射する
ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランプ光源からの照明光によって照明された液晶ライトバルブ等からの変調
光を投射するプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的なプロジェクタは、略白色光を発生する光源と、光源からの光を均一化す
るとともに偏光変換する照明光学系と、照明光学系を経た光を３色に分離する色分離光学
系と、３色の照明光によってそれぞれ照明される３つの液晶パネルと、これら３つの液晶
パネルからの像を合成するクロスダイクロイックプリズムと、合成後の拡大像を投射する
投射レンズとを備える（例えば特許文献１参照）。ここで、光源は、高圧水銀ランプ等の
放電発光管と、放電発光管から放射された光を集めるリフレクタとを備え、リフレクタの
焦点位置に発光部が位置するように放電発光管を固定した構造となっている。
【特許文献１】特開２００４−６９９６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、プロジェクタに使用される放電発光管は、再点灯時や点灯中において、電極間
の発光部の位置がずれてしまい、このような位置ずれは、使用時間の増加に伴って徐々に
蓄積されて増加する。プロジェクタの組立時において、光源の後段に配置される照明光学
系に含まれる光学要素については、放電発光管の発光部の初期位置を基準に光学系の光軸
調整等を行い、調整された光学系を透過した光の色むらや照度ムラを回路的に補正させる
画調を行っている。そのため、組み立て後に発光部の位置ずれが生じると、例えばマルチ
レンズその他の光学要素への光束の取り込みが変化してしまい、照明光の明るさが落ち、
照明領域での各色ごとに照度分布が変化するので、組立て時の回路的な補正との適合性が
なくなり投射画像に後発的な色ムラが生じてしまう。
【０００４】
そこで、本発明は、後発的な明るさ低下や色ムラ増加を抑え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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクタは、（ａ）ランプ本体と、当該ラ
ンプ本体から射出された光束を反射して照明光として射出するリフレクタとを有する照明
装置と、（ｂ）照明装置からの照明光によって照明される光変調部と、（ｂ）光変調部を
経た像光を投射する投射光学系と、（ｃ）ランプ本体のリフレクタに対する相対位置を調
整する位置調整装置とを備える。
【０００６】
上記プロジェクタでは、位置調整装置がランプ本体のリフレクタに対する位置を調整す
るので、プロジェクタの使用に伴って後発的に発生した発光部の位置ずれを解消するよう
に、ランプ本体をリフレクタに対して位置決めすなわち再アライメントすることができる
。これにより、発光部の位置ずれに起因する照明光の明るさの低下や色ムラの増加を抑え
ることができる。
【０００７】
また、本発明の具体的な態様又は観点によれば、上記プロジェクタにおいて、ランプ本
体の位置の調整時に、投射光学系による投射像の色ムラを目立たせる調整用画像を、光変
調部に形成させる調整画像表示手段をさらに備える。この場合、位置調整装置を動作させ
てランプ本体の位置を変化させた場合の効果の確認が容易に可能となる。つまり、調整用
画像の色ムラを低減できるランプ本体の位置を検出しやすくなる。
【０００８】
また、本発明の別の態様によれば、位置調整装置が、ランプ本体を１次元以上の方向に
移動させる駆動装置と、ユーザの操作に応じて当該駆動装置を動作させるための信号を発
生する操作部とを含む。この場合、ユーザは、操作部を操作するだけで駆動装置を通じて
ランプ本体の位置を変化させることができるので、ランプ本体の再アライメントの作業性
を向上させることができる。
【０００９】
本発明のさらに別の態様によれば、投射光学系によって投射された投射像の照度を検出
する照度センサをさらに備える。この場合、照度センサの出力値に基づいて、ランプ本体
のリフレクタに対するアライメントの達成を確認することができる。
【００１０】
本発明のさらに別の態様によれば、投射光学系によって投射された投射像の色ムラを検
出する色ムラ検出手段をさらに備える。この場合、この場合、色ムラ検出手段の検出結果
に基づいて、ランプ本体のリフレクタに対するアライメントの達成を確認することができ
る。
【００１１】
本発明のさらに別の態様によれば、入力された画像信号に対して信号処理を施すことに
より、光変調部によって形成される画像に色補正を施す画像処理回路をさらに備える。こ
の場合、投射画像の色補正によって例えば色ムラの少ないものとできる。
【００１２】
本発明のさらに別の態様によれば、入力された画像信号に対して信号処理を施すことに
より、光変調部によって形成される画像に色補正を施す画像処理回路と、色ムラ検出手段
によって検出された色ムラ分布に基づいて、当該色ムラ分布を相殺するような色補正を画
像処理回路に行わせる制御装置とをさらに備える。この場合、位置調整装置による最終的
な調整後における色ムラ検出手段による検出結果を参照して、その色ムラを解消するよう
な色補正を行うので、輝度向上を確保しつつより色ムラの少ない画像を投射することがで
きる。
【００１３】
本発明のさらに別の態様によれば、照明装置が、リフレクタを経た照明光を複数の部分
光束に分割するとともに重畳させて被照明領域に入射させる光インテグレータをさらに備
える。この場合、光インテグレータに入射する光束の状態を初期状態に復帰できるので、
照明光の均一化の状態も初期状態に復元でき、輝度減少や色ムラの少ない画像を投射する
ことができる。
【００１４】
本発明のさらに別の態様によれば、光変調部が、各色光をそれぞれ変調する各色用の光
変調装置を有し、照明装置から射出された光束を各色光に分離して各色用の光変調装置に
導く色分離光学系と、各色用の光変調装置によって変調された各色の変調光を合成する光
合成光学系とをさらに備え、投射光学系が、当該光合成光学系によって合成された像光を
投射する。この場合、複数色用の光変調装置によって形成された各色の像を合成したカラ
ー画像を投射することができ、このようなカラー画像は、照明装置においてランプ本体の
アライメントを適切に維持できるので、高品位に維持される。
【００１５】
本発明に係るプロジェクタの調整方法は、ランプ本体とリフレクタとを有する照明装置
からの照明光によって光変調部を照明し、当該光変調部を経た像光を投射するものであっ
て、投射光学系による投射像の色ムラの判定を可能にする表示を光変調部に行わせる工程
と、ランプ本体のリフレクタに対する位置を調整する工程とを備える。本方法によれば、
組立後の使用の継続によってランプ本体の状態が変化した照明装置等に対してランプ本体
の位置を調整するので、照明光の明るさの低下や色ムラの増加を抑え或いは回復すること
ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の一実施形態に係るプロジェクタの光学系の構成を説明する概念図であ
る。
【００１７】
このプロジェクタ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てカラー
の光学像を形成し、この光学像をスクリーン上に拡大投射するための光学機器であり、光
源ランプユニット２０、照明光学系３０、色分離装置４０、光変調部６０、クロスダイク
ロイックプリズム７０、及び投射光学系８０を備えて構成される。ここで、光源ランプユ
ニット２０と照明光学系３０とは、色分離装置４０等に供給するための照明光を生成する
照明装置を構成する。
【００１８】
光源ランプユニット２０は、ランプ本体２１から周囲に放射された光束を集めて射出し
、照明光学系３０等を介して光変調部６０を照明するための光源装置であり、発光管であ
るランプ本体２１と、ランプ本体２１から射出された光源光を反射する放物面である凹面
鏡２２と、ランプ本体２１を凹面鏡２２に対して変位させてアライメントを可能にする駆
動機構２６とを備える。この光源ランプユニット２０において、ランプ本体２１から射出
された略白色の光源光は、リフレクタである凹面鏡２２を経て平行化され、前方側すなわ
ち照明光学系３０側に射出される。なお、上述したランプ本体２１には、各色の波長に亘
って高輝度の光を射出することができる点で、通常高圧水銀ランプが使用されるが、光源
ランプユニット２０に組み込み可能なランプは、高圧水銀ランプに限らず、ＬＥＤ等の固
体発光素子とすることができる。また、凹面鏡２２としては、放物面に限らず楕円面等の
各種凹面鏡を用いることができる。楕円の凹面鏡を用いた場合、凹面鏡２２の後段に凹レ
ンズ２３等を設けることで、光源ランプユニット２０から平行光束を射出させることがで
きる。
【００１９】
以上の光源ランプユニット２０において、駆動機構２６は、ランプ本体２１をシステム
光軸ＯＡに垂直な平面内で２次元的に変位させることができ、紙面の上下に相当するＡＢ
方向の微動部分２６ａと、紙面に垂直なＣＤ方向の微動部分２６ｂとを備える。両微動部
分２６ａ，２６ｂは、手動で動作させるものとすることもできるが、この場合、後述する
電動の駆動装置によって動作させることとしている。このように、ランプ本体２１を凹面
鏡２２に対して適宜微動させることで、ランプ本体２１のアーク発光部の経時的な位置ず
れを解消するような再アライメントが可能になる。つまり、駆動機構２６は、光源ランプ
ユニット２０から射出された光線が後述する第１マルチレンズ３１に入射する際の光束状
態を初期状態に復帰させる再調整を可能にする役割を有する。
【００２０】
照明光学系３０は、光源ランプユニット２０から射出された光束を複数の部分光束に分
割し対象とする照明領域に重畳して入射させることにより照度を均一化するとともに、照
明光を特定方向の偏光に変換する光学系であり、第１マルチレンズ３１、第２マルチレン
ズ３２、偏光変換装置３４、及び重畳レンズ３５を備えている。
【００２１】
第１マルチレンズ３１は、レンズアレイとも呼ばれ、ランプ本体２１から射出された照
明光を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子としての機能を有し、システム光軸Ｏ
Ａと直交する面内にマトリックス状に配列される複数の小レンズを備えて構成される。各
小レンズの輪郭形状は、後述する光変調部６０を構成する液晶表示パネル６１ｂ，６１ｇ
，６１ｒの画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。第２マルチレ
ンズ３２は、前述した第１マルチレンズ３１により分割された複数の部分光束を集光する
光学素子であり、第１マルチレンズ３１と同様にシステム光軸ＯＡに直交する面内にマト
リックス状に配列される複数の小レンズを備えているが、集光を目的としているため、各
小レンズの輪郭形状が液晶表示パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒの画像形成領域の形状と正
確に対応している必要はない。なお、これらマルチレンズ３１，３２と、以下に説明する
重畳レンズ３５とは、照明光を均一化するための光インテグレータとして機能する。
【００２２】
偏光変換装置３４は、ＰＢＳアレイと位相差板とで形成されており、第１マルチレンズ
３１により分割された各部分光束の偏光方向を一方向の直線偏光に揃える役割を有する。
この偏光変換装置３４のＰＢＳアレイは、詳細な図示を省略しているが、システム光軸Ｏ
Ａに対して傾斜配置される偏光分離膜及び反射ミラーを交互に配列した構成を具備する。
前者の偏光分離膜は、各部分光束に含まれるＰ偏光光束及びＳ偏光光束のうち、一方の偏
光光束を透過し、他方の偏光光束を反射する。反射された他方の偏光光束は、後者の反射
ミラーによって曲折され、一方の偏光光束の射出方向、すなわちシステム光軸ＯＡに沿っ
た方向に射出される。射出された偏光光束のいずれかは、偏光変換装置３４の光束射出面
にストライプ状に設けられる位相差板によって偏光変換され、すべての偏光光束の偏光方
向が揃えられる。このような偏光変換装置３４を用いることにより、ランプ本体２１から
射出される光束を、一方向の偏光光束に揃えることができるため、光変調部６０で利用す
る光源光の利用率を向上させることができる。
【００２３】
重畳レンズ３５は、第１マルチレンズ３１、第２マルチレンズ３２、及び偏光変換装置
３４を経た複数の部分光束を集光して、液晶表示パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒの画像形
成領域上に重畳させて入射させるための光学素子である。この重畳レンズ３５から射出さ
れた光束は、均一化されつつ次段の色分離装置４０に射出される。つまり、両マルチレン
ズ３１，３２と重畳レンズ３５とを経た照明光は、以下に詳述する色分離装置４０を経て
、光変調部６０の照明領域すなわち各色の液晶表示パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒの画像
形成領域を均一に重畳照明する。
【００２４】
色分離装置４０は、第１及び第２ダイクロイックミラー４１ａ，４１ｂ、反射ミラー４
２ａ，４２ｂ，４２ｃ、フィールドレンズ４３ｂ，４３ｇ，４３ｒ、及びリレーレンズ４
５，４６を備える。これらのうち、第１及び第２ダイクロイックミラー４１ａ，４１ｂは
、略白色の照明光を３原色に分離するための色分離光学系を構成する。各ダイクロイック
ミラー４１ａ，４１ｂは、透明基板上に、所定の波長領域の光束を反射し他の波長領域の
光束を透過する波長選択作用を有する誘電体多層膜を形成することによって得た光学素子
であり、システム光軸ＯＡに対してともに傾斜した状態で配置される。第１ダイクロイッ
クミラー４１ａは、基本的には、青・緑・赤（Ｂ・Ｇ・Ｒ）の３色のうち青色光ＬＢを反
射し、緑色光ＬＧと赤色光ＬＲとを透過させる。また、第２ダイクロイックミラー４１ｂ
は、入射した緑色光ＬＧ及び赤色光ＬＲのうち緑色光ＬＧを反射し赤色光ＬＲを透過させ
る。結果的に、光源ランプユニット２０から照明光学系３０を経て色分離装置４０に入射
した照明光は、第１ダイクロイックミラー４１ａで反射されてその先に延びる第１光路Ｏ
Ｐ１に導かれる青色光ＬＢと、第１ダイクロイックミラー４１ａを透過して第２ダイクロ
イックミラー４１ｂで反射されてその先に延びる第２光路ＯＰ２に導かれる緑色光ＬＧと
、第１及び第２ダイクロイックミラー４１ａ，４１ｂを透過してその先に延びる第３光路
ＯＰ３に導かれる赤色光ＬＲとに分離される。
【００２５】
色分離装置４０の射出側に設けられた各色用のフィールドレンズ４３ｂ，４３ｇ，４３
ｒは、第２マルチレンズ３２から射出され光変調部６０に入射する各部分光束が、適当な
収束度となるように設けられている。一対のリレーレンズ４５，４６は、青色用の第１光
路ＯＰ１や緑色用の第２光路ＯＰ２よりも相対的に長い赤色用の第３光路ＯＰ３上に配置
されている。これらのリレーレンズ４５，４６は、入射側の第１のリレーレンズ４５の直
前に形成された像を、略そのまま射出側のフィールドレンズ４３ｒに伝達することにより
、光の拡散等による光の利用効率の低下を防止している。
【００２６】
光変調部６０は、３色の照明光ＬＢ，ＬＧ，ＬＲがそれぞれ入射する３つの液晶表示パ
ネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒを備える。ここで、青色光ＬＢ用の液晶表示パネル６１ｂと
、これを挟む一対の偏光フィルタ６２ｂ，６２ｂとは、照明光を画像情報に基づいて２次
元的に輝度変調するための液晶ライトバルブを構成する。また、緑色光ＬＧ用の液晶表示
パネル６１ｇと、これを挟む一対の偏光フィルタ６２ｇ，６２ｇも、緑色用の液晶ライト
バルブを構成し、同様に、赤色光ＬＲ用の液晶表示パネル６１ｒと、一対の偏光フィルタ
６２ｒ，６２ｒも、赤色用の液晶ライトバルブを構成する。各液晶表示パネル６１ｂ，６
１ｇ，６１ｒは、一対の透明なガラス基板間に電気光学物質である液晶を密閉封入したも
のであり、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた画像信号
に従って、それぞれに入射した偏光光束の偏光方向を変調する。
【００２７】
この光変調部６０において、第１光路ＯＰ１に導かれた青色光ＬＢは、フィールドレン
ズ４３ｂを介して液晶表示パネル６１ｂの位置に設けた照明領域に入射し液晶表示パネル
６１ｂ内の画像形成領域を照明する。第２光路ＯＰ２に導かれた緑色光ＬＧは、フィール
ドレンズ４３ｇを介して液晶表示パネル６１ｇの位置に設けた照明領域に入射し液晶表示
パネル６１ｇ内の画像形成領域を照明する。第３光路ＯＰ３に導かれた赤色光ＬＲは、第
１及び第２リレーレンズ４５，４６及びフィールドレンズ４３ｒを介して液晶表示パネル
６１ｒの位置に設けた照明領域に入射し液晶表示パネル６１ｒ内の画像形成領域を照明す
る。各液晶表示パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒは、入射した照明光の偏光方向の空間的分
布を変化させるための非発光で透過型の光変調装置である。各液晶表示パネル６１ｂ，６
１ｇ，６１ｒにそれぞれ入射した各色光ＬＢ，ＬＧ，ＬＲは、各液晶表示パネル６１ｂ，
６１ｇ，６１ｒに電気的信号として入力された駆動信号或いは制御信号に応じて、画素単
位で偏光状態が調整される。その際、偏光フィルタ６２ｂ，６２ｇ，６２ｒによって、各
液晶表示パネル６１ｇ，６１ｒに入射する照明光の偏光方向が調整されるとともに、偏光
フィルタ６２ｂ，６２ｇ，６２ｒによって、各液晶表示パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒか
ら射出される光から所定の偏光方向の変調光が取り出される。
【００２８】
クロスダイクロイックプリズム７０は、偏光フィルタ６２ｂ，６２ｇ，６２ｒから射出
された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光合成光学系である
。このクロスダイクロイックプリズム７０は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視
略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、Ｘ字状に交差する一対の
誘電体多層膜７１，７２が形成されている。一方の第１誘電体多層膜７１は青色光を反射
し、他方の第２誘電体多層膜７２は赤色光を反射する。このクロスダイクロイックプリズ
ム７０は、液晶表示パネル６１ｂからの青色光ＬＢを第１誘電体多層膜７１で反射して進
行方向右側に射出させ、液晶表示パネル６１ｇからの緑色光ＬＧを第１及び第２誘電体多
層膜７１，７２を介して直進・射出させ、液晶表示パネル６１ｒからの赤色光ＬＲを第２
誘電体多層膜７２で反射して進行方向左側に射出させる。
【００２９】
このようにクロスダイクロイックプリズム７０で合成された像光は、拡大投影レンズと
しての投射光学系８０を経て、適当な拡大率でスクリーン（不図示）にカラー画像として
投射される。
【００３０】
図２は、図１のプロジェクタ１０の動作を制御するための回路部分９０等を概念的に説
明するブロック図である。この回路部分９０は、外部から入力されたビデオ信号等の信号
に対して必要な画像処理を施すための画像処理回路である画像処理部９２と、画像処理部
９２の出力に基づいて各液晶表示パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒを駆動するパネル駆動部
９３と、プロジェクタ１０による投射像の照度を検出する照度センサ９４と、投射像を画
像データとして取り込む撮像素子９５と、撮像素子９５によって取り込んだ画像データか
らの色ムラを検出する画像評価回路９６と、ランプ本体２１用の駆動機構２６を動作させ
る駆動装置９７と、ユーザが操作するためのキー入力部９９と、これらの動作を統括的に
制御する主制御部９８とを備える。
【００３１】
以上の回路部分９０のうち、画像処理部９２は、ビデオ信号をパネル駆動部９３の動作
に適する信号に変換するための部分で、入力された画像信号に対して適宜補正処理を行う
画像補正回路９２ａを備える。画像処理部９２すなわち画像補正回路９２ａは、主制御部
９８からの指令に基づいて、ビデオ信号に対して諧調補正、色補正、色ムラ補正、歪補正
等の各種画像処理を行う。また、画像処理部９２は、アーク像位置調整モードで動作する
際に、入力画像信号に拘らず、投射像の色ムラを目立たせる調整用画像を液晶表示パネル
６１ｂ，６１ｇ，６１ｒに形成させる。具体的には、灰色等の中間色の一様な画像を液晶
表示パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒに形成させ、図１の投射光学系８０を介して不図示の
スクリーン上に投射させる。
【００３２】
パネル駆動部９３は、画像処理部９２から出力された画像処理後の画像信号に基づいて
各液晶表示パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒの表示状態を調節する駆動信号を発生する。こ
れにより、画像処理部９２から出力された画像信号に対応して、液晶表示パネル６１ｂ，
６１ｇ，６１ｒ及びこれらに付随する偏光フィルタ６２ｂ，６２ｇ，６２ｒからなる各色
の液晶ライトバルブにおいて、透過率分布としての画像（動画や静止画）を形成すること
ができる。
【００３３】
照度センサ９４は、投射光学系８０によってスクリーンに投射される画像の範囲に対応
する画角範囲内で照度を検出することができるようになっている。具体的には、プロジェ
クタ１０がアーク像位置調整モードに設定されている場合に、対向するスクリーン上に投
射された調整用画像の照度を検出する。ランプ本体２１が凹面鏡２２に対して正確に位置
決めされ製造当初のアライメント状態に近い場合、光源ランプユニット２０から照明光学
系３０に取り込まれる光源光の光量を十分に大きくすることができ、投射像からの光を集
める照度センサ９４によって検出される光量は最大に近くなる。一方、ランプ本体２１が
凹面鏡２２に対して位置ずれしている場合、光源ランプユニット２０から照明光学系３０
に取り込まれる光源光の光量がその位置ずれの程度に応じて減少し、照度センサ９４によ
って検出される光量も減少する。よって、駆動装置９７及び駆動機構２６を介してランプ
本体２１を変位させながら照度センサ９４の出力をモニタすることにより、ランプ本体２
１の位置ずれを解消することができ、光源ランプユニット２０からの照明光を照明光学系
３０に効率良く取り出すことができる。
【００３４】
撮像素子９５と画像評価回路９６とは、投射像の色ムラを検出する色ムラ検出手段とし
て機能する。撮像素子９５は、投射光学系８０によってスクリーンに投射される画像を検
出することができるようになっており、撮像素子９５によって取り込まれた画像データは
、画像評価回路９６によって画像データから色ムラデータに変換される。ここで、色ムラ
データは、アーク像位置調整モードで動作する画像処理部９２によってスクリーン上に投
射される調整用画像についてその色ムラ成分を抽出したデータになっている。例えば、調
整用画像が中間色の灰色である場合、色ムラデータは、実際に投射された調整用画像につ
いて、灰色からずれた３色の色彩成分強度の画像全面に亘る分布とすることができ、或い
は、このような色彩成分強度の分布を積算した数値とすることができる。ランプ本体２１
が凹面鏡２２に対して位置ずれしている場合、照明光学系３０で分離される各色ごとに光
量ムラが発生し、画像評価回路９６から出力される色彩成分強度の分布が非一様化し、或
いは、その積算値が増加する。よって、駆動装置９７及び駆動機構２６を介してランプ本
体２１を変位させる際に画像評価回路９６の出力をモニタすることにより、ランプ本体２
１の位置ずれを解消することができ、光源ランプユニット２０から照明光学系３０に光源
光を効率良く取り出すことができる。
【００３５】
駆動装置９７は、モータや駆動回路等を備えており、駆動機構２６を介してランプ本体
２１を２次元的に微動させる。すなわち、駆動装置９７は、主制御部９８からの指示に基
づいてランプ本体２１を任意の位置に微動させることができる。この駆動装置９７によっ
てランプ本体２１の位置を調整するならば、ランプ本体２１の発光部の経時的な位置ずれ
を解消するような再アライメントが可能になる。
【００３６】
キー入力部９９は、ユーザ用の操作部であり、主制御部９８に対してユーザの指示を入
力するための入力装置として機能する。ユーザは、キー入力部９９を操作することによっ
て、プロジェクタ１０による投射状態の一般的な調節を行うことができる。また、ユーザ
は、キー入力部９９を操作することによって、プロジェクタ１０をアーク像位置調整モー
ドで動作させることができ、駆動装置９７及び駆動機構２６を介してランプ本体２１を微
動させることができる。なお、キー入力部９９は、同様の機能を有するリモコン操作装置
に置き換えることができ、或いは、かかるリモコン操作装置と併用することができる。
【００３７】
主制御部９８は、制御装置としてプロジェクタ１０の全体的な動作を制御するものであ
り、マイクロコンピュータ等からなるとともに、プロジェクタ１０の動作に必要な各種デ
ータを保持するための記憶部９８ａを内蔵する。記憶部９８ａは、プロジェクタ１０を動
作させるための各種プログラム等を記憶しており、プロジェクタ１０の動作状態を適切に
維持する。
【００３８】
主制御部９８は、プロジェクタ１０を例えばアーク像位置調整モードで動作させること
ができる。この場合、主制御部９８は、画像処理部９２を適宜動作させて、投射像の色ム
ラを目立たせる灰色等の調整用画像を準備させるとともに、このような調整用画像を液晶
表示パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒを介してスクリーン上に投射させる。つまり、主制御
部９８は、画像処理部９２とともに調整画像表示手段を構成する。この際、主制御部９８
は、照度センサ９４を動作させて取り込んだ光量値を、例えばスクリーン上の投射像の隅
（又は不図示のディスプレイ）にユーザに視認可能に表示させる。また、主制御部９８は
、撮像素子９５や画像評価回路９６を動作させて取り込んだ色彩成分強度の積算値やこれ
を加工した色ムラ度を、例えばスクリーン上の投射像の隅（又は不図示のディスプレイ）
にユーザに視認可能に表示させる。また、主制御部９８は、ユーザによるキー入力部９９
の操作を受け付けて、キー操作に応じて駆動装置９７を動作させる。これにより、ユーザ
は、ランプ本体２１を凹面鏡２２に対して所望量だけ自在に変位させることができ、ラン
プ本体２１の再アライメントが可能になる。この際、スクリーン上の投射像の隅等に視認
可能に表示される光量値や色ムラ度が調整度を確認する指標となる。もっとも、ユーザは
、スクリーン上の投射画像を直接観察することによっても色ムラの発生度や解消度を確認
することができる。
【００３９】
図３（Ａ）及び３（Ｂ）は、ランプ本体２１の再アライメントを説明する図である。図
３（Ａ）は、正常な状態つまり出荷直後の状態におけるプロジェクタ１０において、第２
マルチレンズ３２に入射して照明に利用される光束ＬＢを示している。この場合、小レン
ズである各要素レンズ３２ａには、バランスよく光束ＬＢが入射しており、ケラレが殆ど
生じていない。図３（Ｂ）は、アークずれの状態つまり経時的にランプ本体２１中の発光
点がずれてしまった状態におけるプロジェクタ１０において、第２マルチレンズ３２に入
射して照明に利用される光束ＬＢを示している。この場合、小レンズである各要素レンズ
３２ａには、位置ずれした光束ＬＢが入射しており、ケラレが大きくなってしまっている
。結果的に、プロジェクタ１０によってスクリーン上に投射される投射画像の輝度や色ム
ラはかなり大きくなってしまう。このため、プロジェクタ１０をアーク像位置調整モード
で動作させ、ユーザが上述のようにキー操作によってランプ本体２１の再アライメントを
行うことで、図３（Ａ）に示すような正常な状態に復帰させることができる。
【００４０】
図４は、本実施形態のプロジェクタ１０の第１動作例を説明するフローチャートである
。この場合、プロジェクタ１０は、ユーザのキー操作等に応じてアーク像位置調整モード
での動作を開始しているものとする。
【００４１】
まず、主制御部９８は、画像処理部９２を適宜動作させ、外部信号を遮断して調整用画
像を投射させる（ステップＳ１１）。つまり、主制御部９８は、画像処理部９２に黒と白
との中間の灰色画像を準備させ、このような灰色画像を液晶表示パネル６１ｂ，６１ｇ，
６１ｒに形成させ、投射光学系８０を介してスクリーン上に投射させる。この際、主制御
部９８は、例えば照度センサ９４を動作させて取り込んだ光量値を、スクリーン上の投射
像の隅に表示させる。
【００４２】
次に、主制御部９８は、ユーザによるキー入力部９９の操作を許容する（ステップＳ１
３）。主制御部９８は、キー入力部９９の操作に応じて駆動装置９７を動作させ、ランプ
本体２１を凹面鏡２２に対して変位させる。このような変位ごとに、主制御部９８は、例
えば照度センサ９４を動作させて取り込んだ新たな光量値を、スクリーン上の投射像の隅
に更新しつつ表示させる。これにより、ユーザは、ランプ本体２１を凹面鏡２２に対して
自在に変位させることができ、かつ、投射像の照度が最大となるようにランプ本体２１を
変位せれば、ランプ本体２１の再アライメントが可能になる。なお、ユーザがキー入力部
９９の操作する際には、上述のように照度センサ９４の検出した光量値を参照することが
できるだけでなく、スクリーン上の投射像の目視により色ムラや光量の増減を確認するこ
ともできる。
【００４３】
次に、主制御部９８は、ユーザによるキー操作によってランプ本体２１の位置調整であ
る補正が完了したか否かを確認する（ステップＳ１４）。ユーザから補正完了の指示があ
るまで、ステップＳ１３で設定された操作許容の状態が維持される。
【００４４】
ユーザから補正完了の指示があった場合、主制御部９８は、まず撮像素子９５や画像評
価回路９６を動作させて取り込んだ色彩成分強度の分布を記憶部９８ａに保管するととも
に、駆動装置９７の動作を禁止してランプ本体２１を固定し、画像処理部９２を調整用画
像の表示状態から外部信号を表示する通常表示に切り替える（ステップＳ２５）。
【００４５】
次に、主制御部９８は、ステップＳ１５の最初に取り込んだ色彩成分強度の分布を相殺
するような色補正を、画像処理部９２の画像補正回路９２ａにおいて行わせる（ステップ
Ｓ１６）。これにより、ランプ本体２１の再アライメント後に残留する色ムラを相殺する
ような色補正が可能になる。なお、画像処理部９２の画像補正回路９２ａで既に別の色補
正を行っている場合、以上の色ムラ補正と加算した色補正も可能である。
【００４６】
以上の説明では、ステップＳ１６において、再アライメント後に残留する色ムラを相殺
するような修正的色補正を行っているが、このような修正的色補正は必ずしも必要でなく
、プロジェクタ１０の製品出荷当初の色ムラ補正のままに維持することができる。
【００４７】
図５は、本実施形態のプロジェクタ１０の第２動作例を説明するフローチャートである
。この場合も、アーク像位置調整モードでの動作を開始しているものとする。
【００４８】
まず、主制御部９８は、画像処理部９２を適宜動作させ、外部信号を遮断して調整用画
像としての灰色画像を投射させる（ステップＳ１１）。
【００４９】
次に、主制御部９８は、画像処理部９２を適宜動作させ、画像補正回路９２ａによる現
在の色補正処理を停止させる（ステップＳ２２）。具体的に説明すると、出荷直後の状態
におけるプロジェクタ１０は、ランプ本体２１を凹面鏡２２に対して最適にアライメント
した状態であるが、通常投射画像に残存する色ムラを皆無にすることはできず、このよう
に残存する色ムラを画像処理部９２における色ムラ補正によって補償し、投射画像を最終
的に殆ど色ムラの無いものとしている。ここでは、このような色ムラ補正をキャンセルす
ることで、本来の色ムラが現れるようにし、アーク像位置調整モードでの色ムラ観察をよ
り正確なものとしている。
【００５０】
以下、図４の第２動作例の場合と同様に、主制御部９８がユーザによるキー入力部９９
の操作を許容し（ステップＳ１３）、ランプ本体２１の位置調整である補正が完了したか
否かを確認する（ステップＳ１４）。なお、ランプ本体２１の位置調整に際しては、照度
センサ９４の出力を利用して、投射像の照度が最大となるようにキー入力部９９を操作す
ることもできる。また、ランプ本体２１の位置調整に際しては、スクリーン上の投射像の
目視や、撮像素子９５等を利用して得た色彩成分強度の積算値やこれを加工した色ムラ度
を利用して、投射像の色ムラが最小となるようにキー入力部９９を操作することもできる
。
【００５１】
ユーザから補正完了の指示があった場合、主制御部９８は、まず撮像素子９５や画像評
価回路９６を動作させて取り込んだ色彩成分強度の分布を記憶部９８ａに保管するととも
に、駆動装置９７の動作を禁止してランプ本体２１を固定する（ステップＳ１５）。
【００５２】
次に、主制御部９８は、ステップＳ１５の最初に取り込んだ色彩成分強度の分布を相殺
するような色補正を、画像処理部９２の画像補正回路９２ａにおいて行わせる（ステップ
Ｓ２６）。これにより、ランプ本体２１の再アライメント後に残留する色ムラを相殺する
ような色補正が可能になる。
【００５３】
以上の説明から明らかなように、上記実施形態のプロジェクタ１０によれば、駆動機構
２６、駆動装置９７、主制御部９８、キー入力部９９等が協働する位置調整装置によって
、ランプ本体２１の凹面鏡２２に対する位置を調整することができる。これにより、プロ
ジェクタ１０の使用に伴って後発的に移動したランプ本体２１の発光部（アーク像）の位
置を組立て時当初の位置に戻すように、ランプ本体２１を凹面鏡２２に対して再アライメ
ントし、組立て当初の光学系を透過した照明光の色むらを回路的な補正した画像処理部９
２の設定との適合性を復元することができる。よって、ランプ本体２１の発光部の位置ず
れに起因する照明光の明るさの低下や色ムラの増加を抑え或いは回復することができ、高
品位の画像を投射することができる。
【００５４】
以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記の実施形態に限られるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能で
あり、例えば次のような変形も可能である。
【００５５】
すなわち、上記実施形態では、駆動機構２６によってランプ本体２１をシステム光軸Ｏ
Ａに垂直な面内で２次元的に変位させているが、ランプ本体２１をシステム光軸ＯＡに沿
った方向に移動させることもできる。逆に、ランプ本体２１をシステム光軸ＯＡに垂直或
いは平行な特定の１次元方向にのみ変位させることもできる。
【００５６】
また、上記実施形態では、ランプ本体２１のアライメントについてユーザによるキー入
力部９９を前提としているが、ランプ本体２１のアライメントを自動化することもできる
。この場合、駆動機構２６を動作させてランプ本体２１を走査するようにくまなく移動さ
せつつ、照度センサ９４の光量が最大となるようなランプ本体２１の位置や、撮像素子９
５等を利用して得た色彩成分強度の積算値が最小となるようなランプ本体２１の位置を決
定すれば、簡易に輝度減少や色ムラ増加を抑えることができる。
【００５７】
また、上記実施形態では、ランプ本体２１を変位させているが、これに代えて凹面鏡２
２を変位させることもできる。
【００５８】
また、上記実施形態のプロジェクタ１０では、光源ランプユニット２０のランプ本体２
１として高圧水銀ランプを用いているが、略白色の照明光を得ることができる各種ランプ
を用いることができる。
【００５９】
また、上記実施形態のプロジェクタ１０では、照明光学系３０をマルチレンズ３１，３
２、偏光変換装置３４、及び重畳レンズ３５で構成したが、マルチレンズ３１，３２等に
ついてはこれを省略することができ、或いはこれをロッドインテグレータに置き換えるこ
とができる。
【００６０】
また、上記実施形態では、色分離装置４０を用いて照明光の色分離を行って、光変調部
６０において各色の変調を行った後に、クロスダイクロイックプリズム７０において各色
の像の合成を行っているが、単一の液晶パネルすなわち液晶ライトバルブによって画像を
形成することもできる。また、本発明は、２つの液晶パネルを用いたプロジェクタ、ある
いは、４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも適用可能である。
【００６１】
また、本実施形態では、透過型のプロジェクタに本発明を適用した場合の例について説
明したが、本発明は、反射型プロジェクタにも適用することが可能である。ここで、「透
過型」とは、液晶表示パネル等を含むライトバルブが光を透過するタイプであることを意
味しており、「反射型」とは、ライトバルブが光を反射するタイプであることを意味して
いる。さらに、本発明は、マイクロ・ミラー・デバイスのような光変調装置によって投射
像を形成する場合にも適用可能である。
【００６２】
また、本発明は、投射画像を観察する側から投射するフロント投射型プロジェクタにも
、投射画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投射型プロジェクタにも適用可能
である。この場合、照度センサ９４や撮像素子９５を設けない構成も可能であるが、照度
センサ９４や撮像素子９５を設ける場合、これらはプロジェクタから離れてスクリーンの
正面側に配置される。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】一実施形態のプロジェクタの光学系を説明するための平面図である。
【図２】図１のプロジェクタを制御するための回路部分を説明するブロック図である。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は、ランプ本体の再アライメントを説明する図である。
【図４】図１のプロジェクタの一動作例を説明するフローチャートである。
【図５】図１のプロジェクタの別動作例を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１０…プロジェクタ、  ２０…光源ランプユニット、  ２１…ランプ本体、  ２２…凹
面鏡、  ２３…凹レンズ、  ２６…駆動機構、  ２６ａ，２６ｂ…微動部分、  ３０…照
明光学系、  ３１，３２…マルチレンズ、  ３４…偏光変換装置、  ３５…重畳レンズ、
４０…色分離装置、  ４１ａ，４１ｂ…ダイクロイックミラー、  ６０…光変調部、  
６１ｂ，６１ｇ，６１ｒ…液晶表示パネル、  ６２ｂ，６２ｇ，６２ｒ…偏光フィルタ、
７０…クロスダイクロイックプリズム、  ８０…投射光学系、  ９０…回路部分、  ９
２…画像処理部、  ９２ａ…画像補正回路、  ９３…パネル駆動部、  ９４…照度センサ
、  ９５…撮像素子、  ９６…画像評価回路、  ９７…駆動装置、  ９８…主制御部、  
９９…キー入力部、  ＬＢ，ＬＧ，ＬＲ…照明光、  ＯＡ…システム光軸
【図１】
2008139534.tif 000003
【図２】
2008139534.tif 000004
【図３】
2008139534.tif 000005
【図４】
2008139534.tif 000006
【図５】
2008139534.tif 000007