(57)【要約】【課題】照度分布の均一性を向上できるプロジェクタ装置を提供する。【解決手段】互いに同じ色光を有する複数のＬＥＤ２を略正三角形格子状の各格子点上に位置して基板３にそれぞれ配置してＬＥＤアレイ４を構成する。照度分布を均一化したＬＥＤアレイからの照明光を、ＬＣＤ１０を介して変調させる。ＬＣＤ１０で変調した色光を投射レンズ光学系でスクリーン上に投射することで、照度分布の均一性を向上した投射像を得ることができる。【選択図】        図１
2004279817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同じ色光を有し略三角形格子状の各格子点上にそれぞれ配置された複数の光源を備え、互いに異なる色光を照射する複数の光源装置と、
これら光源装置から照射された色光を変調する光変調手段と、
この光変調手段により変調された色光を投射する投射レンズ光学系と
を具備したことを特徴としたプロジェクタ装置。
【請求項２】
各光源装置から照射された色光を、共通の光路に導く光路統一手段と、
この光路統一手段により導かれた各色光を集光して光変調手段の変調面に入射させるレンズ光学系とを具備し、
前記レンズ光学系は、１つの前記光源装置の光源から照射された色光が少なくとも重なり合う位置と前記変調面の位置とが互いに光学的に略共役な位置になるように設けられている
ことを特徴とした請求項１記載のプロジェクタ装置。
【請求項３】
互いに異なる３色の色光を有する複数の光源を備え、互いに同じ色光を有する前記光源同士が略正三角形格子状の各格子点上に隣接するようにそれぞれ配置された光源装置と、
この光源装置から照射された色光を変調する光変調手段と、
この光変調手段により変調された色光を投射する投射レンズ光学系と
を具備したことを特徴としたプロジェクタ装置。
【請求項４】
互いに異なる３色の色光を有する複数の光源を備え、互いに同じ色光を有する前記光源同士が略正三角形格子状の各格子点上に１つ置きになるようにそれぞれ配置された光源装置と、
この光源装置から照射された色光を変調する光変調手段と、
この光変調手段により変調された色光を投射する投射レンズ光学系と
を具備したことを特徴としたプロジェクタ装置。
【請求項５】
光源装置の互いに同じ色光を有する光源からの色光が少なくとも重なり合う位置と光変調手段の変調面の位置とが互いに光学的に略共役な位置になるように設けられ、前記光源装置から照射された色光を集光して光変調手段の変調面に入射させるレンズ光学系を具備した
ことを特徴とした請求項３または４記載のプロジェクタ装置。
【請求項６】
光変調手段は、レンズ光学系にて集光されて変調面に入射された色光を反射させる反射型である
ことを特徴とした請求項１ないし５いずれか一記載のプロジェクタ装置。
【請求項７】
光源装置は、同じ色光の光源毎に時分割で駆動される
ことを特徴とする請求項１ないし６いずれか一記載のプロジェクタ装置。
【請求項８】
光源装置の光源に電源を供給する電源部と、
互いに同じ色光を有する前記光源が互いに電気的に並列に接続された光源部とを具備し、
前記光源部は、互いに電気的に並列に接続され、かつ前記電源部に電気的に直結されている
ことを特徴とした請求項１ないし７いずれか一記載のプロジェクタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに異なる色光を有する複数の光源を備えたプロジェクタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のプロジェクタ装置としては、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の光源としてのＬＥＤを略矩形の格子上に配置したＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の光源装置としてのＬＥＤアレイをそれぞれ備え、これらＬＥＤアレイの各ＬＥＤからの色光を光変調手段としての透過型の液晶表示素子に入射させ、かつこの液晶表示素子を透過した光をスクリーン上に投射する構成が知られている。また、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のＬＥＤを１つのアレイ基板に、同色のＬＥＤを縦横格子状に２個間隔で、すなわち異なる２色のＬＥＤを挟んで配置し、各色のＬＥＤを時分割で順次点灯駆動して、目の残像による加色混合により色彩のある投射像をスクリーン上に投射するプロジェクタ装置も知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１１２０３１号公報（第６−１０頁、図１および図１３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ＬＥＤアレイの照明光は、ＬＥＤアレイを構成するＬＥＤの照明光から形成されているが、これらＬＥＤの照明光は、いわゆるガウス分布状の照度分布となっている。したがって、ＬＥＤアレイの照明光は、ＬＥＤ同士の照明光の重なりの状態に応じて照度分布に照度斑を有するので、ＬＥＤの間の間隔が不均一になっていると、照度斑の間隔も不均一となる。
【０００５】
しかしながら、上述のプロジェクタ装置で矩形の格子上にＬＥＤを配置した場合には、縦横方向に隣接するＬＥＤと対角方向に隣接するＬＥＤとの間隔が異なるため、照度斑が不均一になるという問題点を有している。
【０００６】
同様に、互いに同色のＬＥＤを縦横格子状に２個間隔で配置した場合でも、縦横方向では同一間隔となるものの、斜め方向に同色のＬＥＤが隣接して配置されるため、ＬＥＤの配置間隔が不均一で、照度斑も不均一になる。
【０００７】
このため、照度斑が不均一になることにより、プロジェクタ装置の投射像に不均一な間隔の照度斑が生じるという問題点を有し、鑑賞の際に鑑賞者が違和感を覚えるおそれがある。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、照度分布の均一性を向上した投射像を得ることができるプロジェクタ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のプロジェクタ装置は、同じ色光を有し略三角形格子状の各格子点上にそれぞれ配置された複数の光源を備え、互いに異なる色光を照射する複数の光源装置と、これら光源装置から照射された色光を変調する光変調手段と、この光変調手段により変調された色光を投射する投射レンズ光学系とを具備したものである。
【００１０】
そして、互いに同じ色光を有する複数の光源を略正三角形格子状の各格子点上に位置してそれぞれ配置して光源装置を構成することで、光源同士の間隔を均一化して光源装置から照射される色光の照度分布を均一化し、光変調手段を介して変調させて投射レンズ光学系で投射することにより、照度分布の均一性を向上した投射像を得ることが可能になる。
【００１１】
請求項２記載のプロジェクタ装置は、請求項１記載のプロジェクタ装置において、各光源装置から照射された色光を、共通の光路に導く光路統一手段と、この光路統一手段により導かれた各色光を集光して光変調手段の変調面に入射させるレンズ光学系とを具備し、前記レンズ光学系は、１つの前記光源装置の光源から照射された色光が少なくとも重なり合う位置と前記変調面の位置とが互いに光学的に略共役な位置になるように設けられているものである。
【００１２】
そして、各光源装置から照射された色光を、光路統一手段にて共通の光路に導き、かつ１つの光源装置の光源から照射された色光が少なくとも重なり合う位置と変調面の位置とが互いに光学的に略共役な位置になるように設けたレンズ光学系にて集光して光変調手段に入射させることで、光源装置から照射された色光の均一化された照度分布に対応した照度分布を光変調手段の変調面に確実に構成して、照度分布の均一性を向上した投射像をより確実に得ることが可能になる。
【００１３】
請求項３記載のプロジェクタ装置は、互いに異なる３色の色光を有する複数の光源を備え、互いに同じ色光を有する前記光源同士が略正三角形格子状の各格子点上に隣接するようにそれぞれ配置された光源装置と、この光源装置から照射された色光を変調する光変調手段と、この光変調手段により変調された色光を投射する投射レンズ光学系とを具備したものである。
【００１４】
そして、互いに同じ色光を有する光源同士が略正三角形格子状の各格子点上に隣接するようにそれぞれ配置して光源装置を構成することで、同じ色光を有する光源同士の間隔を均一化して光源装置から照射される色光の照度分布を均一化し、光変調手段を介して変調させて投射レンズ光学系で投射することにより、照度分布の均一性を向上した投射像を得ることが可能になる。
【００１５】
請求項４記載のプロジェクタ装置は、互いに異なる３色の色光を有する複数の光源を備え、互いに同じ色光を有する前記光源同士が略正三角形格子状の各格子点上に１つ置きになるようにそれぞれ配置された光源装置と、この光源装置から照射された色光を変調する光変調手段と、この光変調手段により変調された色光を投射する投射レンズ光学系とを具備したものである。
【００１６】
そして、互いに同じ色光を有する光源同士が略正三角形格子状の各格子点上に１つ置きになるようにそれぞれ配置して光源装置を構成することで、同じ色光を有する光源同士の間隔を均一化して光源装置から照射される色光の照度分布を均一化し、光変調手段を介して変調させて投射レンズ光学系で投射することにより、照度分布の均一性を向上した投射像を得ることが可能になる。
【００１７】
請求項５記載のプロジェクタ装置は、請求項３または４記載のプロジェクタ装置において、光源装置の互いに同じ色光を有する光源からの色光が少なくとも重なり合う位置と光変調手段の変調面の位置とが互いに光学的に略共役な位置になるように設けられ、前記光源装置から照射された色光を集光して光変調手段の変調面に入射させるレンズ光学系を具備したものである。
【００１８】
そして、光源装置から照射された色光を、光源装置の互いに同じ色光を有する光源からの色光が少なくとも重なり合う位置と変調面の位置とが互いに光学的に略共役な位置になるように設けたレンズ光学系にて集光して光変調手段に入射させることで、光源装置から照射された色光の均一化された照度分布に対応した照度分布を光変調手段の変調面に確実に構成して、照度分布の均一性を向上した投射像をより確実に得ることが可能になる。
【００１９】
請求項６記載のプロジェクタ装置は、請求項１ないし５いずれか一記載のプロジェクタ装置において、光変調手段は、レンズ光学系にて集光されて変調面に入射された色光を反射させる反射型であるものである。
【００２０】
そして、光変調手段を、レンズ光学系にて集光されて変調面に入射された色光を反射させる反射型にすることで、光変調手段の変調面に入射された色光を有効に利用して、光源装置からの色光の光量の損失が抑制される。
【００２１】
請求項７記載のプロジェクタ装置は、請求項１ないし６いずれか一記載のプロジェクタ装置において、光源装置は、同じ色光の光源毎に時分割で駆動されるものである。
【００２２】
そして、光源装置を同じ色光の光源毎に時分割で駆動することで、互いに異なる各光源の色光の残像による加色混合にて、色彩がある投射像を得ることが可能になる。
【００２３】
請求項８記載のプロジェクタ装置は、請求項１ないし７いずれか一記載のプロジェクタ装置において、光源装置の光源に電源を供給する電源部と、互いに同じ色光を有する前記光源が互いに電気的に並列に接続された光源部とを具備し、前記光源部は、互いに電気的に並列に接続され、かつ前記電源部に電気的に直結されているものである。
【００２４】
そして、互いに同じ色光を有する光源が互いに電気的に並列に接続された光源部を互いに電気的に配列に接続し、かつ電源部に電気的に直結することで、各光源部の各光源への電源部からの電流量を確保でき、例えば比較的電流量が大きい高輝度の光源を使用可能になる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態におけるプロジェクタ装置の構成を図面を参照して説明する。
【００２６】
図１において、１はプロジェクタ装置であり、このプロジェクタ装置１は、光源としてのＬＥＤ２を所定の位置に複数配置した基板３を有する光源装置としてのＬＥＤアレイ４、各ＬＥＤ２から照射された色光、すなわち照明光の偏光方向を揃える偏光変換光学系としてのＰＢＳ（Ｐｏｌａｒｉｚｅｄ  Ｂｅａｍ  Ｓｐｌｉｔｔｅｒ：偏光ビームスプリッタ）アレイ５、このＰＢＳアレイ５にて偏光方向を揃えられた照明光が入射する光路統一手段としてのダイクロイッククロスプリズム６、このダイクロイッククロスプリズム６を透過した照明光を集光するレンズ光学系７、このレンズ光学系７にて集光された照明光を透過および反射させるＰＢＳプリズム８、変調面９を有する光変調手段としての反射型の液晶表示素子、すなわちＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）１０、このＬＣＤ１０にて反射された照明光を図示しないスクリーン上に投射する図２に示す投射レンズ光学系１１、および、ＬＥＤ２とＬＣＤ１０とをそれぞれ制御する制御回路部１２を備えている。
【００２７】
ＬＥＤ２は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３種類の色光を有するもの（以下、適宜ＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂという）があり、それぞれ光軸上の照度が最も大きく、光軸から距離が離れるにしたがって照度が小さくなる、いわゆるガウス分布状の照度分布を有している。また、ＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは、図４に示すように、それぞれ抵抗器１３を介して互いに電気的に並列に接続されて光源部１４をそれぞれ構成している。さらに、各光源部１４は、スイッチング素子としてのＭＯＳＦＥＴ１５をそれぞれ介して互いに電気的に並列に接続され、かつ電源部としての直流電源、すなわちＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）電源１６に電気的に直結されている。
【００２８】
ここで、各ＭＯＳＦＥＴ１５は、いわゆるＮチャネル型であり、ドレインが各光源部１４にそれぞれ接続され、ソースがそれぞれ接地されているとともに、ゲートが後述するＬＥＤ制御回路２４にそれぞれ接続されている。
【００２９】
また、ＤＣ電源１６は、例えば８Ｖの電圧を各ＬＥＤ２に供給している。
【００３０】
ＬＥＤアレイ４は、図３に示すように、同じ色光を有する各ＬＥＤ２を、略正三角形状の格子点上に各基板３にそれぞれ配置しており、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色それぞれを有している。言い換えると、各ＬＥＤアレイ４は、各ＬＥＤ２が基板３上で、いわゆる平面最密構造に配置されている。すなわち、各ＬＥＤ２は、互いに隣接するＬＥＤ２との角度が全て約６０°であり、互いに隣接する各ＬＥＤ２との間の距離である間隔が略等しい。ここで、三角形格子の各辺の長さ、すなわち各ＬＥＤアレイ４の互いに隣接する各ＬＥＤ２の間の距離であるＬＥＤ２の間隔は、互いに隣接するＬＥＤ２から照射された色光、すなわち照明光が重なり合う距離以下の距離となっている。
【００３１】
また、各ＬＥＤアレイ４の各ＬＥＤ２は、図３に示す左右方向、すなわち横方向、および、図３に示す対角方向、すなわち斜め方向に、直線状に配置されている。そして、縦方向に隣接するＬＥＤ２の横方向位置は、それぞれ横方向に隣接するＬＥＤ２の間隔の略中間になっている。したがって、各ＬＥＤアレイ４の各ＬＥＤ２の周囲には、互いに間隔が略等しい６つのＬＥＤ２が隣接して配置されている。言い換えると、各ＬＥＤアレイ４の各ＬＥＤ２は、このＬＥＤ２を中心とする略正六角形状の格子点上に、互いに隣接するＬＥＤ２が位置している。
【００３２】
ＰＢＳアレイ５は、図１に示すように、各ＬＥＤアレイ４とダイクロイッククロスプリズム６との間に位置しており、各ＬＥＤ２に対応した数の複数のダイクロイック面１７を備えている。これらダイクロイック面１７は、ＬＥＤ２の配置方向に沿って互いに隣接して設けられ、各ＬＥＤ２からの照明光のＰ偏光光成分をそれぞれ透過させるとともにＳ偏光光成分をそれぞれ反射させる。さらに、ＰＢＳアレイ５は、ダイクロイッククロスプリズム６側に対向する側面に、例えば１／２波長板などの位相差板１８を備えている。これら位相差板１８は、それぞれＬＥＤ２の配置方向に沿って配置され、各ＬＥＤ２からの照明光のＰ偏光光成分をＳ偏光方向に変換する。
【００３３】
ダイクロイッククロスプリズム６は、各ＬＥＤアレイ４からの照明光を反射させて、光軸Ｘ方向に沿った共通の光路に導くダイクロイック面１９を複数有している。
【００３４】
レンズ光学系７は、光軸Ｘ方向に沿って同軸状かつ直線状に順次配置されたレンズＬ１〜Ｌ４を備えている。これらレンズＬ１〜Ｌ４は、両凸レンズである第１レンズＬ１、この第１レンズＬ１側に凸面を向けた平凸レンズである第２レンズＬ２、この第２レンズＬ２側に凸面を向けた平凸レンズであり第２レンズＬ２と同形状の第３レンズＬ３、この第３レンズＬ４側に凸面を向けた平凸レンズである第４レンズＬ４である。
【００３５】
また、レンズ光学系７は、１つのＬＥＤアレイ４の互いに隣接するＬＥＤ２からの照明光が重なり合って所定の均一性を有する照度分布になる位置と、ＬＣＤ１０の変調面９の位置とが、光学的に共役、すなわち互いに物体と像との関係になるように配置されている。
【００３６】
なお、変調面９とは、ＬＣＤ１０に入射した光について偏光方向を変換する変調が完了した面、つまりＬＣＤ１０における画像の形成面をいい、液晶表示素子であるＬＣＤにおいては、液晶層の光出射面（反射型のＬＣＤ１０においては、光入射面と光出射面とは同じ面）にスクリーンに投射される画像が形成されていると考えられるため、液晶層の光出射面が変調面９ということになる。
【００３７】
ＰＢＳプリズム８は、図１および図２に示すように、第４レンズＬ４とＬＣＤ１０との間に、このＬＣＤ１０の変調面９に対向して配置されており、レンズ光学系７により集光された色光およびＬＣＤ１０から反射された色光のＳ偏光光のみを透過させ、Ｐ偏光光を投射レンズ光学系１１に向けて略垂直に反射させるダイクロイック面２１を有している。
【００３８】
ＬＣＤ１０は、変調面９に入射した照明光を映像信号Ｓに応じて変調させる。
【００３９】
投射レンズ光学系１１は、図示しない複数のレンズを備え、ＬＣＤ１０にて変調されＰＢＳプリズム８のダイクロイック面２１にて反射された色光を、図示しないスクリーン上に投射する。
【００４０】
制御回路部１２は、図１に示すように、ＬＣＤ１０に電気的に接続され映像信号Ｓを処理する映像信号処理回路２２を備えている。この映像信号処理回路２２には、ＬＣＤ１０に電気的に接続されこのＬＣＤ１０を駆動させるＬＣＤドライバ２３が電気的に直列に接続されている。このＬＣＤドライバ２３には、駆動パルスＰを発信するＬＥＤ制御回路２４が直列に接続されている。そして、このＬＥＤ制御回路２４には、各ＬＥＤアレイ４に電気的に接続され駆動パルスＰに応じて各ＬＥＤアレイ４を時分割で駆動するＬＥＤ駆動回路２５が、電気的に直列に接続されている。
【００４１】
次に、上記プロジェクタ装置の動作を説明する。
【００４２】
映像信号処理回路２２で処理された映像信号Ｓに基づき、ＬＣＤドライバ２３およびＬＥＤ制御回路２４が駆動され、駆動パルスＰがＬＥＤ駆動回路２５に送信されると、この駆動パルスＰにより各ＭＯＳＦＥＴ１５のソースとドレインとの間が導通および遮断されることで、ＤＣ電源１６による電圧をＭＯＳＦＥＴ１５にてオンオフ切り換え、すなわちスイッチングして、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各光源部１４のＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが時分割で点灯駆動される。
【００４３】
駆動されたＬＥＤ２から照射された照明光は、ＰＢＳアレイ５のダイクロイック面１７により照明光のＳ偏光光成分が９０°側方に反射され、かつ他のダイクロイック面１７によりさらに反射されてダイクロイッククロスプリズム６へと照射される。また、照明光のＰ偏光光成分は、ダイクロイック面１７を透過した後、位相差板１８により位相を変換されてＳ偏光光成分となってダイクロイッククロスプリズム６へと照射される。
【００４４】
この後、各ＬＥＤアレイ４からの照明光は、ダイクロイッククロスプリズム６のダイクロイック面１９により、光軸Ｘに沿って図１に示す右方向に向けて光路を統一されて、レンズ光学系７に入射する。
【００４５】
そして、レンズ光学系７の各レンズＬ１〜Ｌ４により集光されて、ＰＢＳプリズム８へと入射し、図２に示すように、この光のＳ偏光光成分がＰＢＳプリズム８のダイクロイック面２１を透過してＬＣＤ１０の変調面９に入射する。
【００４６】
ここで、ＬＣＤ１０は、映像信号処理回路２２にて処理された映像信号Ｓに基づき、ＬＣＤドライバ２３を介して駆動されて光を映像信号Ｓに応じて変調させ、ＰＢＳプリズム８へと反射させる。
【００４７】
さらに、ＬＣＤ１０にて変調されて反射された光は、ＰＢＳプリズム８のダイクロイック面２１によりＰ偏光光成分が投射レンズ光学系１１へと反射され、この投射レンズ光学系１１から図示しないスクリーン上へと投射される。
【００４８】
上述したように、上記第１の実施の形態では、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光を有するＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを、略正三角形格子状の格子点上に位置して色毎に基板３にそれぞれ配置してＬＥＤアレイ４を構成することで、各ＬＥＤアレイ４の互いに隣接するＬＥＤ２の間隔が縦横方向および斜め方向の全てで略等距離となって均一化され、互いに隣接するＬＥＤ２からの照明光が比較的単純に重なり合うことで、各ＬＥＤアレイ４による照明光の照度分布を均一化できる。
【００４９】
そして、この均一化された照度分布を有する照明光を、ＬＣＤ１０で変調して投射レンズ光学系１１にてスクリーン上に投射することで、均一な照度分布を有する投射像をスクリーン上で得ることができる。
【００５０】
また、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各ＬＥＤアレイ４を色光毎に時分割で点灯駆動させることにより、目の残像よる各色光の加色混合にて色彩がある投射像を得ることができ、この色彩がある投射像を鑑賞者が鑑賞できる。
【００５１】
そして、ＬＥＤアレイ４は、ＬＥＤ２を平面最密構造に配置しているから、ＬＥＤ２を縦横格子状に配置する場合などと比較してＬＥＤ２の集積度を向上できるので、ＬＥＤアレイ４全体として、より大きい照度を得ることができる。
【００５２】
さらに、照度分布が均一化されたＬＥＤアレイ４からの照明光を、ダイクロイッククロスプリズム６で光軸Ｘ方向に沿った共通の光路に導き、１つのＬＥＤアレイ４の互いに隣接するＬＥＤ２からの照明光が重なり合って所定の均一性を有する照度分布になる位置と、ＬＣＤ１０の変調面９の位置とが、光学的に共役になるように設けたレンズ光学系７にて集光する。
【００５３】
この結果、ＬＥＤアレイ４にて均一化された照度分布に応じた照度分布をＬＣＤ１０の変調面９に、より確実に構成し、白熱ランプなどと比較して光量が小さいＬＥＤ２の照明光の光量の損失を抑制でき、ＬＥＤアレイ４からの照明光を有効に利用して、スクリーン上で明るい投射像を得ることができるとともに、投射像に不均一な間隔の照度斑が生じることもなく、鑑賞者が鑑賞する際に違和感を覚えることもない。
【００５４】
また、レンズ光学系７は、レンズＬ１〜Ｌ４を光軸Ｘに沿って直線状に配置しただけの比較的簡単な構成であるため、例えば比較的高価なマイクロレンズアレイなどを使用することなく、プロジェクタ装置１の製造コストを抑制できる。
【００５５】
さらに、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の光源部１４を互いに並列に接続し、かつＤＣ電源１６に直結することにより、ＤＣ電源１６からの電圧を有効に利用して、消費電力が比較的大きい高輝度のＬＥＤ２を使用できる。
【００５６】
そして、高輝度のＬＥＤ２を使用できることにより、ＬＥＤアレイ４にて充分な光量を得ることができ、より明るい投射像をスクリーン上で得ることができる。
【００５７】
また、ＬＣＤ１０を反射型とすることにより、ＬＣＤ１０を透過型にした場合と比較して、ＬＥＤ２からの照明光を効率よく利用して光量の損失を抑制でき、白熱ランプなどと比較して光量が小さいＬＥＤ２を使用するプロジェクタ装置１において、ＬＣＤ１０が透過型である場合よりも有利となる。
【００５８】
次に、第２の実施の形態を図５および図６を参照して説明する。なお、上記第１の実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５９】
ＬＥＤアレイ４は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の色光のＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを、互いに異なる色光を有するＬＥＤ２が隣接するように、略正三角形格子状の格子点上に１つの基板３にそれぞれ配置したものである。すなわち、ＬＥＤ２は、互いに色光が異なる３色のものでそれぞれ１つの正三角形格子を形成している。このため、ＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは、縦方向、横方向および斜め方向に、異なる色光のＬＥＤ２同士がそれぞれ一定の順番で順次配置されている。ここで、三角形格子の各辺の長さ、すなわち各ＬＥＤアレイ４の互いに隣接するＬＥＤ２の間隔は、例えば互いに同じ色光を有し互いに最も近接したＬＥＤ２同士の光が重なり合う距離の√３分の１以下の距離で形成されている。
【００６０】
また、互いに同じ色光を有するＬＥＤ２は、図６に示す各正三角形格子に対して約３０°傾斜するとともにこれら正三角形格子の例えば約√３倍、すなわち互いに最も近接するＬＥＤ２同士の照明光が少なくとも重なり合う距離を一辺とする略正三角形格子状の格子点上に、それぞれ配置されている。さらに、各ＬＥＤ２の周囲には、このＬＥＤ２とは異なる２色の色光を有するＬＥＤ２が、交互に配置されている。言い換えると、ＬＥＤアレイ４には、各ＬＥＤ２を中心とする正六角形格子状の格子点上に、このＬＥＤ２と異なる２色の色光をそれぞれ有するＬＥＤ２が周方向に沿って交互に配置されている。したがって、互いに同じ色光を有するＬＥＤ２は、図６に示す上下方向である縦方向と、図６に示す左右方向である横方向に対して±約３０°傾斜した方向とに沿って、それぞれ直線状に配置されている。
【００６１】
そして、ＬＥＤアレイ４は、光軸Ｘに沿って、レンズ光学系７の各レンズＬ１〜Ｌ４、ＰＢＳプリズム８およびＬＣＤ１０と同軸状に配置されている。
【００６２】
そして、この第２の実施の形態では、映像信号処理回路２２で処理された映像信号Ｓに基づき、ＬＣＤドライバ２３およびＬＥＤ制御回路２４が駆動され、駆動パルスＰによりＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各光源部１４のＬＥＤ２が時分割で点灯駆動されると、各ＬＥＤアレイ４から照射された照明光はＰＢＳアレイ５により２つＳ偏光光成分の光束となり、レンズ光学系７の各レンズＬ１〜Ｌ４により集光されて、ＰＢＳプリズム８へと入射する。
【００６３】
この後、上記第１の実施の形態と同様の動作でスクリーン上に投射像が投射される。
【００６４】
上述したように、上記第２の実施の形態によれば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の色光を有するＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを、互いに異なる色光を有するＬＥＤ２同士が互いに隣接するように、略正三角形格子状の格子点上に１つの基板３にそれぞれ配置することで、各ＬＥＤアレイ４の互いに同じ色光を有するＬＥＤ２の間隔が均一化され、互いに最も近接するＬＥＤ２からの照明光が比較的単純に重なり合うことで、各ＬＥＤアレイ４から照射された照明光の照度分布を均一化できる。
【００６５】
そして、この均一化された色光を、ＬＥＤアレイ４の互いに隣接するＬＥＤ２からの照明光が重なり合って所定の均一性を有する照度分布になる位置と、ＬＣＤ１０の変調面９の位置とが、光学的に共役になるように設けたレンズ光学系７にて集光してＬＥＤアレイ４にて均一化された照度分布に応じた照度分布をＬＣＤ１０の変調面９に、より確実に構成し、このＬＣＤ１０で変調した色光を投射レンズ光学系１１にてスクリーン上に投射する。
【００６６】
この結果、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００６７】
また、ＬＥＤアレイ４は、１つの基板３に３つの色光を有するＬＥＤ２を配置し、これらＬＥＤ２をそれぞれ色毎に時分割で点灯駆動させているので、色毎にＬＥＤアレイ４を設ける場合と比較して、ＬＥＤアレイ４の数を低減できるとともに、ダイクロイッククロスプリズム６が必要ないため、プロジェクタ装置１全体として小型化できる。
【００６８】
次に、第３の実施の形態を図７を参照して説明する。なお、上記第１の実施の形態および第２の実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００６９】
ＬＥＤアレイ４は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の色光を有するＬＥＤ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを、互いに同じ色光を有するＬＥＤ２同士が１つ置きになるように、略正三角形格子状の各格子点上に１つの基板３にそれぞれ配置したものである。このため、ＬＥＤアレイ４の図７に示す左右方向である横方向、および、この横方向に対して±約６０°傾斜した斜め方向には、１色のＬＥＤ２のみが略正三角形格子状の格子点に１つ置きに配置された部分と、他の２色のＬＥＤ２が略正三角形格子状の格子点上に交互に配置された部分とが、交互に位置している。ここで、三角形格子の各辺の長さ、すなわち各ＬＥＤアレイ４の互いに隣接するＬＥＤ２の間隔は、例えば互いに同じ色光を有し互いに最も近接したＬＥＤ２同士の光が重なり合う距離の２分の１以下の距離で形成されている。
【００７０】
また、互いに同じ色光を有するＬＥＤ２は、例えば図７に示す各正三角形格子の約２倍、すなわち互いに最も近接するＬＥＤ２同士の照明光が少なくとも重なり合う距離を一辺とする略正三角形格子状の格子点上に、それぞれ配置されている。
【００７１】
そして、この第３の実施の形態によれば、上記第２の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００７２】
なお、上記各実施の形態において、ＬＣＤ１０の代わりに、例えばＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ、商品名）などを使用することも可能である。
【００７３】
また、ＬＥＤアレイ４のＬＥＤ２全体の配置を、１つのＬＥＤ２を中心としてこのＬＥＤ２の周方向に任意の角度回転させた構成でも、上記各実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００７４】
さらに、光源部１４およびプロジェクタ装置１の構成は、上記各実施の形態の構成に限定されるものではない。
【００７５】
なお、上記各実施の形態においては、ＬＥＤアレイ４の互いに隣接するＬＥＤ２からの照明光が重なり合って所定の均一性を有する照度分布になる位置と、ＬＣＤ１０の変調面９の位置とが、光学的に共役になるようにレンズ光学系７にて集光することとしているが、ＬＥＤアレイ４の互いに隣接するＬＥＤ２からの照明光が重なり合って所定の均一性を有する照度分布になる位置に対する共役位置が、ＬＣＤ１０の変調面９の位置とから多少ずれても、本発明の効果が大きく損なわれるものではない。例えば、ＬＣＤ１０の液晶層の入射面の位置が共役位置であっても、また、液晶層の前後に配置される位相差板の配置位置が共役位置となっていても、いずれも変調面９の近傍の位置であるため、本発明の効果が大きく損なわれるものではない。
【００７６】
【発明の効果】
請求項１記載のプロジェクタ装置によれば、互いに同じ色光を有する複数の光源を略正三角形格子状の各格子点上に位置してそれぞれ配置して光源装置を構成することで、光源同士の間隔を均一化して光源装置から照射される色光の照度分布を均一化し、光変調手段を介して変調させて投射レンズ光学系で投射することにより、照度分布の均一性を向上した投射像を得ることができる。
【００７７】
請求項２記載のプロジェクタ装置によれば、請求項１記載のプロジェクタ装置の効果に加えて、各光源装置から照射された色光を、光路統一手段にて共通の光路に導き、かつ１つの光源装置の光源から照射された色光が少なくとも重なり合う位置と変調面の位置とが互いに光学的に略共役な位置になるように設けたレンズ光学系にて集光して光変調手段に入射させることで、光源装置から照射された色光の均一化された照度分布に対応した照度分布を光変調手段の変調面に確実に構成して、照度分布の均一性を向上した投射像をより確実に得ることができる。
【００７８】
請求項３記載のプロジェクタ装置によれば、互いに同じ色光を有する光源同士が略正三角形格子状の各格子点上に隣接するようにそれぞれ配置して光源装置を構成することで、同じ色光を有する光源同士の間隔を均一化して光源装置から照射される色光の照度分布を均一化し、光変調手段を介して変調させて投射レンズ光学系で投射することにより、照度分布の均一性を向上した投射像を得ることができる。
【００７９】
請求項４記載のプロジェクタ装置によれば、互いに同じ色光を有する光源同士が略正三角形格子状の各格子点上に１つ置きになるようにそれぞれ配置して光源装置を構成することで、同じ色光を有する光源同士の間隔を均一化して光源装置から照射される色光の照度分布を均一化し、光変調手段を介して変調させて投射レンズ光学系で投射することにより、照度分布の均一性を向上した投射像を得ることができる。
【００８０】
請求項５記載のプロジェクタ装置によれば、請求項３または４記載のプロジェクタ装置の効果に加えて、光源装置から照射された色光を、光源装置の互いに同じ色光を有する光源からの色光が少なくとも重なり合う位置と変調面の位置とが互いに光学的に略共役な位置になるように設けたレンズ光学系にて集光して光変調手段に入射させることで、光源装置から照射された色光の均一化された照度分布に対応した照度分布を光変調手段の変調面に確実に構成して、照度分布の均一性を向上した投射像をより確実に得ることができる。
【００８１】
請求項６記載のプロジェクタ装置によれば、請求項１ないし５いずれか一記載のプロジェクタ装置の効果に加えて、光変調手段を、レンズ光学系にて集光されて変調面に入射された色光を反射させる反射型にすることで、光変調手段の変調面に入射された色光を有効に利用して、光源装置からの色光の光量の損失が抑制できる。
【００８２】
請求項７記載のプロジェクタ装置によれば、請求項１ないし６いずれか一記載のプロジェクタ装置の効果に加えて、光源装置を同じ色光の光源毎に時分割で駆動することで、互いに異なる各光源の色光の残像による加色混合にて、色彩がある投射像を得ることができる。
【００８３】
請求項８記載のプロジェクタ装置によれば、請求項１ないし７いずれか一記載のプロジェクタ装置の効果に加えて、互いに同じ色光を有する光源が互いに電気的に並列に接続された光源部を互いに電気的に配列に接続し、かつ電源部に電気的に直結することで、各光源部の各光源への電源部からの電流量を確保でき、例えば比較的電流量が大きい高輝度の光源を使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプロジェクタ装置の第１の実施の形態を示す側面図である。
【図２】同上プロジェクタ装置を示す説明平面図である。
【図３】同上プロジェクタ装置の一部を示す平面図である。
【図４】同上プロジェクタ装置の一部を示す回路図である。
【図５】本発明のプロジェクタ装置の第２の実施の形態を示す説明図である。
【図６】同上プロジェクタ装置の一部を示す説明図である。
【図７】本発明のプロジェクタ装置の第３の実施の形態の一部を示す平面図である。
【符号の説明】
１    プロジェクタ装置
２    光源としてのＬＥＤ
４    光源装置としてのＬＥＤアレイ
６    光路統一手段としてのダイクロイッククロスプリズム
７    レンズ光学系
９    変調面
１０    光変調手段としてのＬＣＤ
１１    投射レンズ光学系
１４    光源部
１６    電源部としてのＤＣ電源
【図１】
2004279817.tif 000003
【図２】
2004279817.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004279817.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004279817.tif 000008
【図７】
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