(57)【要約】 【課題】光量の調整及び色合いの調整を行うことができ、さらに、投射画像の最大照度の低下を防止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】各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂに対応したフィールドレンズ４１８は、照明光軸Ａ方向に沿って進退可能とされており、例えば、初期位置からフィールドレンズ４１８の光束射出側に５ｍｍ、光束入射側に１０ｍｍ移動することができる。フィールドレンズ４１８を駆動する位置調整手段２は、制御装置により制御され、メニュー画面で設定された各機能項目に応じて、フィールドレンズ４１８を移動させる。【選択図】 図１
2005275267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、この光源からの複数の色光を色光毎に入力される画像信号に応じて変調する複数の光変調装置と、前記光変調装置で変調された各色光を合成して射出する色合成光学装置と、前記色合成光学装置から射出される光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えるプロジェクタであって、
前記各光変調装置の光束入射側には、各光変調装置に対応して設けられ、前記光源からの光束を前記光変調装置の画像形成領域上で結像させる複数の集光素子が配置されており、
前記集光素子を照明光軸方向に進退可能とし、各集光素子の相対位置を調整する位置調整手段が設けられていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記位置調整手段の駆動を制御する制御装置を有し、
前記制御装置は、投射画面上に、投射画像の出力状態の設定を促すメニュー画面を表示するメニュー画面表示手段と、このメニュー画面表示手段により表示されたメニュー画面中における選択に応じて、前記位置調整手段を駆動し、集光素子を所定位置に配置する画像制御手段とを有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記位置調整手段は、集光素子を駆動する駆動源としてステッピングモータを備えており、
前記制御装置は、前記メニュー画面における各項目に応じた前記ステッピングモータの駆動パルスを記憶する記憶手段を有し、
前記画像制御手段は、前記メニュー画面表示手段により表示されたメニュー画面中における選択に応じて、前記記憶手段から駆動パルスを選択し、前記ステッピングモータを駆動することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
入力される前記画像信号に応じて、前記位置調整手段を駆動し、集光素子を所定位置に配置する制御装置を備え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】
本発明は、プロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源から射出された光束を画像情報に応じて光変調装置により、変調して光学像を形成し、この形成した光学像をスクリーン上に拡大投射して表示するプロジェクタが知られている。
近年、このようなプロジェクタは、会議、展示会等でのプレゼンテーションや、家庭での映画鑑賞等の様々な場面で使用されており、用途が広がっている。このため、様々な用途に応じて、最適な明るさ、色合いが求められている。
このような要求に応じるため、例えば、光源からの光束を複数の部分光束に分割し、光変調装置の画像形成領域上に重畳させる均一照明光学系に、光量調整手段として回転可能な偏光板を設置する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
詳細に説明すると、均一照明光学系は、光源からの光束を部分光束に分割する第一レンズアレイと、第二レンズアレイと、第二レンズアレイからの光を一種類の偏光光に変換する偏光変換素子と、フィールドレンズとを有している。偏光変換素子の光束射出側に、光量調整手段としての回転可能な偏光板を設置し、偏光板を回転させることにより、照明光量を変更することができるのである。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１００６９９号公報（第３〜第９頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような方法では、光量の調整を行うことはできるものの、各色光ごとの光量を調整することができないため、色合いの調整を行うことができない。
また、偏光変換素子の後段に光量調整手段として、偏光板を設置しているため、プロジェクタに搭載される光学部品が増えることとなり、投射画像を最大の明るさ（照度）としたい場合、光量調整手段を設置しない場合と比べ、明るさが若干劣ってしまうという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、光量の調整及び色合いの調整を行うことができ、さらに、投射画像の最大照度の低下を防止することができるプロジェクタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のプロジェクタは、光源と、この光源からの複数の色光を色光毎に入力される画像信号に応じて変調する複数の光変調装置と、前記光変調装置で変調された各色光を合成して射出する色合成光学装置と、前記色合成光学装置から射出される光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えるプロジェクタであって、前記各光変調装置の光束入射側には、各光変調装置に対応して設けられ、前記光源からの光束を前記光変調装置の画像形成領域上で結像させる複数の集光素子が配置されており、前記集光素子を照明光軸方向に進退可能とし、各集光素子の相対位置を調整する位置調整手段が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
このような本発明によれば、各光変調装置の光束入射側に配置された集光素子を照明光軸方向に進退可能としているので、光変調装置での集光状態（結像倍率）を調整することができる。これにより、光変調装置の画像形成領域を照射する光量を調整することができ、投射画像の明るさを調整することができる。
また、各光変調装置に対応した複数の集光素子を進退させることで、各色光ごとに、光変調装置での集光状態を調整することが可能となる。投射画像の色合いは、各光色毎の光量のバランスに依存しているため、各色光ごとの光変調装置での集光状態を調整することで、投射画像の色合いの調整を行うこともできる。
【０００８】
例えば、集光素子が初期位置にあり、各色光の光量比がＲ（赤色光）：Ｇ（緑色光）：Ｂ（青色光）＝４：５：３であるとする。これを集光素子の位置調整により、１：１：１に変更し色合いを調整するには、例えば、以下のような方法がある。
（１）Ｒ（赤色光）：Ｇ（緑色光）：Ｂ（青色光）＝４：４：４（緑色光を１減、青色光を１増）
（２）Ｒ（赤色光）：Ｇ（緑色光）：Ｂ（青色光）＝５：５：５（赤色光を１増、青色光を２増）
（３）Ｒ（赤色光）：Ｇ（緑色光）：Ｂ（青色光）＝３：３：３（赤色光を１減、緑色光を２減）
調整を行うには、複数とおりの組み合わせがあり、この例では、全体の光量は（２）のパターンが一番大きく、次に（１）、（２）の順となる。このように、各集光素子の位置調整を行うことで、色合いを調整しながら、同時に照度の調整も行うことができる。
【０００９】
さらに、投射画像の色合いは、各光色毎の光量のバランスに依存しているため、複数の集光素子のうち、一つの集光素子のみが照明光軸方向に沿って駆動するようにし、他の集光素子を固定した構造とすることもできるが、このような場合には、一つの集光素子の移動距離が大きくなるため、プロジェクタの大型化を招く可能性がある。これに対して、本発明では複数の集光素子のすべてが照明光軸方向に位置調整可能であるため、各集光素子を少しずつ移動させることで、色合いの調整を行うことが可能となり、プロジェクタの大型化を防止することができる。
例えば、集光素子が初期位置にあり、各色光の光量比がＲ（赤色光）：Ｇ（緑色光）：Ｂ（青色光）＝２：３：１であるとする。これを位置調整により、２：３：４に変更するには、例えば、以下のような方法がある。
（１）青色光を３増やして、Ｒ（赤色光）：Ｇ（緑色光）：Ｂ（青色光）＝２：３：４
（２）青色光を１増やし、赤色光を１減らし、緑色光を１．５減らして、Ｒ（赤色光）：Ｇ（緑色光）：Ｂ（青色光）＝２：３：４
（１）の場合と、（２）の場合とを比べると、（２）の場合は、青色光の集光素子の調整量は（１）の１／３の調整量ですむことがわかる。このように各集光素子の位置調整を行うことで、少ない位置調整量で投射画像を所望の色合いに調整できる。
さらに、本発明は、集光素子を照明光軸方向に進退させる構造であり、従来のように、光量調整手段として、偏光板を新たに設置する構成ではないので、プロジェクタに搭載される光学部品の数が増加せず、投射画像の最大照度の低下を防止することができる。
【００１０】
本発明では、前記位置調整手段の駆動を制御する制御装置を有し、前記制御装置は、投射画面上に、投射画像の出力状態の設定を促すメニュー画面を表示するメニュー画面表示手段と、このメニュー画面表示手段により表示されたメニュー画面中における選択に応じて、前記位置調整手段を駆動し、集光素子を所定位置に配置する画像制御手段とを有することが好ましい。
このような本発明によれば、プロジェクタの制御装置は、投射画面に投射画像の出力状態の設定を促すメニュー画面を表示するメニュー画面表示手段と、このメニュー画面表示手段により表示されたメニュー画面中における選択に応じて、位置調整手段を駆動し、集光素子を所定位置に配置する画像制御手段とを有するため、メニュー画面で投射画像の出力状態を選択することで、集光素子の位置調整を行うことができ、投射画像の色合いや、明るさを簡単に選択し、設定することができる。
【００１１】
さらに、本発明では、前記位置調整手段は、集光素子を駆動する駆動源としてステッピングモータを備えており、前記制御装置は、前記メニュー画面における各項目に応じた前記ステッピングモータの駆動パルスを記憶する記憶手段を有し、前記画像制御手段は、前記メニュー画面表示手段により表示されたメニュー画面中における選択に応じて、前記記憶手段から駆動パルスを選択し、前記ステッピングモータを駆動することが好ましい。
このような本発明によれば、位置調整手段を、駆動源として、ステッピングモータを備えるものとすることで、集光素子の駆動制御を精度良く行うことができる。
【００１２】
また、本発明は、入力される前記画像信号に応じて、前記位置調整手段を駆動し、集光素子を所定位置に配置する制御装置を備えるものであってもよい。
このような本発明では、例えば、前記制御装置は、形成する画像フレームに応じて入力される画像信号を蓄積する記憶手段と、前記記憶手段に蓄積された画像信号に基づいて、投射画像の出力状態を選択する選択手段とを備え、この選択手段による選択に応じて位置調整手段を駆動し、集光素子を所定位置に配置する構成が提案できる。
このような本発明によれば、画像信号に応じて、集光素子の位置を調整する位置調整手段を駆動する制御装置を備えているので、明るい画像のシーンでは、投射画像の明るさを明るくし、暗い画像のシーンでは、投射画像の明るさを暗くすることが可能となる。すなわち、投射画像の明暗のメリハリをつけることができ、画像表現をダイナミックなものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［１．光学系の構成］
図１は本実施形態のプロジェクタ１の光学系を示す模式図である。
プロジェクタ１は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し、スクリーン等の投射画面上に拡大投射するものである。このプロジェクタ１は、インテグレータ照明光学系４１、色分離光学系４２、リレー光学系４３、光学装置４４、および投射レンズ４６を備えている。
インテグレータ照明光学系４１は、光学装置４４を構成する３枚の液晶パネル４４１（赤、緑、青の色光毎にそれぞれ液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと示す）の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系であり、光源装置４１１と、第１レンズアレイ４１２と、第２レンズアレイ４１３と、偏光変換光学素子４１４と、重畳レンズ４１５とを備えている。
【００１４】
これらのうち、光源装置４１１は、放射状の光線を射出する光源である光源ランプ４１６と、この光源ランプ４１６から射出された放射光を反射する楕円面鏡４１７と、光源ランプ４１６から射出され楕円面鏡４１７により反射された光を平行光とする平行化凹レンズ４１１Ａとを備える。なお、平行化凹レンズ４１１Ａの平面部分には、図示しないＵＶフィルタが設けられている。また、光源ランプ４１６としては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、高圧水銀ランプが多用される。さらに、楕円面鏡４１７および平行化凹レンズ４１１Ａの代わりに、放物面鏡を用いてもよい。
【００１５】
また、第１レンズアレイ４１２、第２レンズアレイ４１３、および偏光変換光学素子４１４は、一体的に組み合わされて光学部品用筐体３内（図２参照）に設置固定される。
第１レンズアレイ４１２は、光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズは、光源ランプ４１６から射出される光束を、複数の部分光束に分割している。各小レンズの輪郭形状は、液晶パネル４４１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。
【００１６】
第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第２レンズアレイ４１２は、重畳レンズ４１５とともに、第１レンズアレイ４１２の各小レンズの像を液晶パネル４４１上に結像させる機能を有している。
【００１７】
偏光変換光学素子４１４は、第２レンズアレイ４１３と重畳レンズ４１５との間に配置されるとともに、第２レンズアレイ４１３と一体でユニット化されている。このような偏光変換光学素子４１４は、第２レンズアレイ４１３からの光を１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学装置４４での光の利用効率が高められている。
【００１８】
具体的に、偏光変換光学素子４１４によって１種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ４１５によって最終的に光学装置４４の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネルを用いたプロジェクタでは、１種類の偏光光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源ランプ４１６からの光のほぼ半分を利用することができない。
そこで、偏光変換光学素子４１４を用いることにより、光源ランプ４１６からの射出光をほぼ１種類の偏光光に変換し、光学装置４４での光の利用効率を高めている。なお、このような偏光変換光学素子４１４は、たとえば特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。
【００１９】
色分離光学系４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備え、ダイクロイックミラー４２１、４２２によりインテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束を赤、緑、青の３色の色光に分離する機能を有している。
【００２０】
リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１、リレーレンズ４３３、および反射ミラー４３２、４３４を備え、色分離光学系４２で分離された色光、赤色光を液晶パネル４４１Ｒまで導く機能を有している。
【００２１】
この際、色分離光学系４２のダイクロイックミラー４２１では、インテグレータ照明光学系４１から射出された光束の青色光が反射するとともに、赤色光と緑色光とが透過する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した青色光は、反射ミラー４２３で反射し、集光素子としてのフィールドレンズ４１８を通って青色用の液晶パネル４４１Ｂに達する。このフィールドレンズ４１８は、第２レンズアレイ４１３から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換し、液晶パネル４４１Ｂの画像形成領域上で結像させる。他の液晶パネル４４１Ｇ、４４１Ｒの光束入射側に設けられたフィールドレンズ４１８も同様である。
このフィールドレンズ４１８は、詳しくは後述するが、照明光軸Ａ方向に沿って進退可能とされており、例えば、初期位置からフィールドレンズ４１８の光束射出側に５ｍｍ、光束入射側に１０ｍｍ移動することができる。
【００２２】
ダイクロイックミラー４２１を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光はダイクロイックミラー４２２によって反射し、フィールドレンズ４１８を通って緑色用の液晶パネル４４１Ｇに達する。一方、赤色光はダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学系４３を通り、さらにフィールドレンズ４１８を通って赤色光用の液晶パネル４４１Ｒに達する。なお、赤色光にリレー光学系４３が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４１８に伝えるためである。
なお、リレー光学系４３には、３つの色光のうち、赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光を通す構成としてもよい。
【００２３】
光学装置４４は、色分離光学系４２で分離された各色光が入射される３つの入射側偏光板４４２と、各入射側偏光板４４２の後段に配置される光変調装置としての液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの後段に配置される射出側偏光板４４３と、色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム４４４とを備える。
【００２４】
液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものであり、色分離光学系４２で分離された各色光は、これら３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３によって、画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。
【００２５】
入射側偏光板４４２は、色分離光学系４２で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、サファイアガラス等の基板に光学変換膜としての偏光膜が貼付されたものである。また、基板を用いずに、偏光膜をフィールドレンズ４１８に貼り付けてもよい。
【００２６】
射出側偏光板４４３は、入射側偏光板４４２と略同様に構成され、液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）から射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。透過させる偏光光の偏光軸は、入射側偏光板４４２における透過させる偏光光の偏光軸に対して直交するように設定されている。
【００２７】
クロスダイクロイックプリズム４４４は、３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂから射出された各色光毎に変調された画像を合成してカラー画像を形成するものである。なお、クロスダイクロイックプリズム４４４には、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、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に形成され、これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成される。そして、クロスダイクロイックプリズム４４４で合成されたカラー画像は、投射レンズ４６から射出され、スクリーン上に拡大投射される。
以上のような光学系は、図２に示すような平面略Ｌ字形状の光学部品用筐体３に収容されている。この光学部品用筐体３は、光学系を構成する光学部品を収容する容器状の部品収納部材３１と、部品収納部材３１の開口を塞ぐ板状の蓋状部材３２とを備える。これらの光学部品用筐体３は外装ケース８に収納される。
【００２８】
［２．位置調整手段の構成］
図１及び図３に示すように、各フィールドレンズ４１８は、各位置調整手段２により、照明光軸Ａ方向に進退可能となっている。この位置調整手段２は、フィールドレンズ４１８を保持するとともに、照明光軸Ａ方向に沿って部品収納部材３１内を摺動する枠部２１と、この枠部２１を駆動する駆動部２２とを有する。なお、図３では、駆動部２２を一つしか示していないが、駆動部２２は、各フィールドレンズ４１８にそれぞれ設けられている。
駆動部２２は、駆動源としてのステッピングモータ２２１と、ステッピングモータ２２１の回転を枠部２１に伝達する伝達手段２２２とを備えている。ここで、伝達手段２２２としては、例えば、歯車等が挙げられる。
図示しないが、ステッピングモータ２２１は、モータ駆動回路２２３から供給される駆動パルスによって磁力を発生する駆動コイルと、この駆動コイルによって励磁されるステータと、ステータの内部において励磁される磁界により回転するロータとを備えている。このようなステッピングモータ２２１の回転が伝達手段２２２により枠部２１に伝達され、フィールドレンズ４１８が照明光軸Ａ方向に進退可能に駆動する。
本実施形態の位置調整手段２は、駆動源として、ステッピングモータ２２１を備えているため、各フィールドレンズ４１８の駆動制御を精度良く行うことができる。
なお、このような位置調整手段２は、後述する制御装置５により制御されている。
【００２９】
［３．制御装置の構成］
図３は、制御装置５を示すブロック図である。
この制御装置５は、前述した位置調整手段２の駆動を制御するとともに、液晶パネル４４１の駆動制御も行う。制御装置５は、ＣＰＵ等から構成され、図示しないＲＯＭ等に格納される制御プログラムを読みこんで実行する。
この制御装置５は、信号の入出力を行う入出力部５１と、この入出力部５１に接続された制御部５２とを備える。
入出力部５１には、位置調整手段２の駆動源であるステッピングモータ２２１を駆動するためのモータ駆動回路２２３や、リモコン７１、操作ボタン７２、さらには、パーソナルコンピュータ等の外部機器６が接続されている。なお、パーソナルコンピュータ等の外部機器６は、Ａ／Ｄコンバータ７０を介して制御装置５に接続されている。Ａ／Ｄコンバータ７０は、アナログ信号をＡＤ変換回路によってデジタル画像信号に変換するものであり、このデジタル画像信号は、制御装置５の記憶部５２１のフレームメモリ５２１Ａに一時的に記憶される。なお、この記憶されるデジタル画像信号は外部機器６からの出力に応じて適宜書き換えられる。
【００３０】
制御部５２は、記憶部５２１と、制御部本体５２２とを備える。
記憶部５２１は、フレームメモリ５２１Ａと、選択画面記憶手段５２１Ｂと、設定条件記憶手段５２１Ｃと、データベース５２１Ｄを有する。
フレームメモリ５２１Ａは、書換可能であるＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等で構成され、上述したように、外部機器６から出力される画像信号を順次記憶する。このように、外部機器６から出力される画像信号は、常に、このフレームメモリ５２１Ａに一時的に記憶され、この記録されたフレーム（画面）毎の画像信号に基づいて、後述する液晶パネル制御手段５２２Ｅにより液晶パネル４４１が駆動制御される。
【００３１】
選択画面記憶手段５２１Ｂは、ＲＯＭ（Read Only Memory）等で構成され、予め設定されたメニュー画面Ｇ（図４参照）を記憶する。
設定条件記憶手段５２１Ｃは、電気的に書換可能であるフラッシュメモリ等で構成され、画像制御手段５２２Ｄや、音声制御手段５２２Ｃで検出した情報がデータとして記憶される。
データベース５２１Ｄは、各機能項目に対応するステッピングモータ２２１の駆動パルスを記憶する記憶手段である。例えば、図５に示すように、各機能項目と、各フィールドレンズ４１８に対応するステッピングモータ２２１の駆動パルスとが関連づけられ、テーブル構造（テーブルＴ）で記憶されている。ここで、各機能項目としては、ノーマルモード、ミーティングモード、プレゼンテーションモード、シアターモード、ゲームモード等がある。
なお、データベース５２１Ｄに記憶された駆動パルスは、初期位置（ノーマルモードにおける各フィールドレンズ４１８の位置）から各モードにおける各フィールドレンズ４１８の位置まで、各フィールドレンズ４１８を移動させる際に、必要とされるパルス数である。
【００３２】
制御部本体５２２は、音声制御手段５２２Ｃ、画像制御手段５２２Ｄ、液晶パネル制御手段５２２Ｅ、メニュー画面表示手段５２２Ｆを備える。
メニュー画面表示手段５２２Ｆは、記憶部５２１の選択画面記憶手段５２１Ｂに記憶された選択画面であるメニュー画面Ｇを表示するためのものである。このメニュー画面Ｇは、プロジェクタ１の使用者に対し、投射画像の出力状態の設定を促すものであり、例えば、図４のように、各機能項目が表示されている。なお、メニュー画面Ｇは、デフォルト画面Ｇ１上に表示される。
【００３３】
画像制御手段５２２Ｄは、リモコン７１、操作ボタン７２等からの操作信号を検出し、選択された機能項目（投射画像の出力状態の設定）を設定条件記憶手段５２１Ｃに記憶するとともに、これに基づいて、所定の信号を位置調整手段２に送る。
具体的には、選択された機能項目と、記憶部５２１のデータベース５２１Ｄと比較し、前記機能項目に対応する各ステッピングモータ２２１の駆動パルスを選択する。そして、この機能項目に対応した駆動パルスと、現在設定されている機能項目に対応する駆動パルスとを比較し、選択した機能項目に対応する位置に各フィールドレンズ４１８を移動させるのに必要な駆動パルス数を算出する。その後、この算出した駆動パルスに応じたパルス信号を、モータ駆動回路２２３に送る。これにより、モータ駆動回路２２３からステッピングモータ２２１に駆動パルスが印加され、ステッピングモータ２２１が駆動することとなる。そして、フィールドレンズ４１８が必要に応じて照明光軸Ａ方向に沿って進退し、所定位置に配置されることとなる。
【００３４】
液晶パネル制御手段５２２Ｅは、プロジェクタ１に接続された外部機器６から入力された画像信号に対し、所定の処理を施し、この処理を施した画像信号に基づいて、液晶パネル４４１を制御する。この液晶パネル制御手段５２２Ｅは、ＣＰＵやメモリ等の回路素子が実装された画像信号処理回路等で構成される。また、この液晶パネル制御手段５２２Ｅは、液晶パネル４４１への入力電圧に対して、表示画像の階調を表すγ特性を調整する。
なお、液晶パネル４４１は、液晶パネル４４１を駆動するＩＣドライバ７３を介して、制御装置５に接続されている。
【００３５】
音声制御手段５２２Ｃは、リモコン７１や、操作ボタン７２からの操作信号を検出し、音量、音質に基づくデータを記憶部５２１の設定条件記憶手段５２１Ｃに記憶させるとともに、このデータに基づいて、アンプに出力する音声信号を制御する。
【００３６】
このようなプロジェクタ１では、次のようにして、画像の色合い、明るさの調整を行う。
まず、プロジェクタ１を起動すると、制御部５２の画像制御手段５２２Ｄは、設定条件記憶手段５２１Ｃに記憶された前回使用時の設定条件を読み出し、画像の投射を開始する。
使用者が、リモコン７１、操作ボタン７２等で所定の操作し、その信号が入出力部５１で受け付けられると、メニュー画面表示手段５２２Ｆにより、選択画面記憶手段５２１Ｂからメニュー画面Ｇが読み出され、これがスクリーン上に表示される。
【００３７】
さらに、使用者がリモコン７１、操作ボタン７２等で所定の操作し、メニュー選択を行って、所定の機能項目を選択すると、その信号が入出力部５１で受け付けられ、画像制御手段５２２Ｄにより検出される。画像制御手段５２２Ｄでは、この情報を、設定条件記憶手段５２１Ｃに記憶する。さらに、画像制御手段５２２Ｄは、検出した機能項目と、記憶部５２１のデータベース５２１Ｄと比較し、この選択した機能項目に対応した駆動パルスを読み出す。また、画像制御手段５２２Ｄは、設定条件記憶手段５２１Ｃに記憶された前回使用時の機能項目を読み出し、この機能項目に対応する駆動パルスをデータベース５２１Ｄから読み出す。そして、これらの駆動パルスを比較し、選択した機能項目に対応する位置に各フィールドレンズ４１８を移動させるのに必要な駆動パルス数を算出する。
その後、算出した駆動パルスに応じたパルス信号を、モータ駆動回路２２３に送る。これにより、モータ駆動回路２２３からステッピングモータ２２１に駆動パルスが印加され、ステッピングモータ２２１が駆動することとなり、各フィールドレンズ４１８が照明光軸Ａ方向に沿って進退し、所定位置に配置されることとなる。
【００３８】
このようにフィールドレンズ４１８を照明光軸Ａ方向に沿って進退させることで、液晶パネル４４１での集光状態（結像倍率）を調整することができる。これにより、液晶パネル４４１の画像形成領域を照射する光量を調整することができ、投射画像の明るさを調整することができる。
また、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂに対応した複数のフィールドレンズ４１８を進退させることで、各色光ごとに、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂでの集光状態を調整することが可能となる。投射画像の色合いは、各光色毎の光量のバランスに依存しているため、各色光ごとに、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂでの集光状態を調整することで、投射画像の色合いの調整を行うこともできる。
【００３９】
さらに、投射画像の色合いは、各光色毎の光量のバランスに依存しているため、複数のフィールドレンズ４１８のうち、一つのフィールドレンズ４１８のみが照明光軸Ａ方向に沿って駆動するようにし、他のフィールドレンズ４１８を固定した構造とすることもできるが、このような場合には、フィールドレンズ４１８の移動距離が大きくなるため、光学部品用筐体の大型化を招く可能性がある。これに対して、本実施形態では、複数のフィールドレンズ４１８のすべてが照明光軸Ａ方向に位置調整可能であるため、各フィールドレンズ４１８を少しずつ移動させることで、色合いの調整を行うことが可能となり、光学部品用筐体３の大型化を防止することができる。
また、本実施形態のプロジェクタ１は、フィールドレンズ４１８を照明光軸Ａ方向に沿って進退させる構成であり、従来のように、光量調整手段として、偏光板を新たに設置する構成ではないので、プロジェクタ１に搭載される光学部品の数が増加せず、投射画像の最大照度の低下を防止することができる。
さらに、使用者は、メニュー画面Ｇに表示された機能項目を選択することで、制御装置５の画像制御手段５２２Ｄがこれを検出し、フィールドレンズ４１８の位置調整を行うため、投射画像の色合いや、明るさを簡単に選択して、設定することができる。
【００４０】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、スクリーン上に表示されたメニュー画面Ｇに基づいて、使用者が所定の機能項目を選択すると、選択した機能項目に応じてステッピングモータ２２１が駆動され、各フィールドレンズ４１８が照明光軸Ａ方向に沿って進退し、所定位置に配置されるとしたが、このような構造に限られない。例えば、プロジェクタの制御部が外部機器６から制御装置に入力される入力画像信号に基づいて、位置調整手段２を駆動し、各フィールドレンズ４１８を所定位置に配置するとしてもよい。
例えば、制御装置の制御部に、フレームメモリ５２１Ａに蓄積されたフレーム毎（１画面ごと）の画像信号における輝度値の平均輝度値を算出する算出手段と、この算出手段で算出された平均輝度値に応じた投射画像の出力状態（機能項目）を選択する選択手段とを設ける。さらに、記憶部には、前記平均輝度知と、各機能項目との関係、及び各機構項目とステッピングモータの駆動パルスとの関係を記憶させておく。そして、算出手段で算出した値に基づいて、選択手段で選択した機能項目に応じたステッピングモータの駆動パルスを選択することにより、フィールドレンズ４１８を所定位置に配置する構成としてもよい。
このようにすることで、明るい画像のシーンでは、投射画像の明るさを明るくし、暗い画像のシーンでは、投射画像の明るさを暗くすることが可能となる。すなわち、投射画像の明暗のメリハリをつけることができ、画像表現をダイナミックなものとすることができる。
【００４１】
さらに、前記実施形態では、フィールドレンズ４１８の位置調整手段２は、駆動源としてステッピングモータ２２１を備えるとしたが、これに限らず、他の駆動源を採用してもよい。
また、前記実施形態では、３つの液晶パネル４４１を用いたプロジェクタ１の例のみを挙げたが、これに限らず、２つの液晶パネルを用いたプロジェクタ、或いは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。
さらに、前記実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行うフロントタイプのプロジェクタ１の例のみを挙げたが、本発明はスクリーンを観察する方向とは反対側から投射を行うリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
【実施例】
【００４２】
次に、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
前記実施形態のプロジェクタ１を用いて色合いの調整を行った。フィールドレンズ４１８は、初期設定位置から、照明光軸Ａ方向に沿って光束射出側に最大で５ｍｍ、光束入射側に最大で１０ｍｍ移動させることができる構造となっている。
表１に各色光のフィールドレンズ４１８を光束射出側、光束入射側に、最大に移動させた際の光量を示す。
【００４３】
【表１】
2005275267.tif 000003
【００４４】
このようなプロジェクタ１において、初期状態から青色光の光量を２０％落とした色合いとする場合、次のようにして調整を行った。
赤色光に対応するフィールドレンズ４１８を初期設定位置から光束入射側に６．５ｍｍ移動させ、赤色光の照度を１０％上昇させた。
次に、緑色光に対応するフィールドレンズ４１８を初期設定位置から光束入射側に６．５ｍｍ移動させ、緑色光の照度を１０％上昇させた。
さらに、青色光に対応するフィールドレンズ４１８を初期設定位置から光束射出側に３．５ｍｍ移動させ、青色光の照度を１２％減少させた。
これにより、プロジェクタ１からの投射画像を青色光の光量を２０％落とした色合いとすることができた。また、各フィールドレンズ４１８を移動させることにより、投射画像の色合いのみならず、光量の調整も行うことができた。
【００４５】
（実施例２）
実施例１と同様のプロジェクタ１を用い、プロジェクタ１において初期状態から青色光の光量を２０％あげた色合いとする場合、次のようにして調整を行った。
赤色光に対応するフィールドレンズ４１８を初期設定位置から光束射出側に３．３ｍｍ移動させ、赤色光の照度を５％減少させた。
次に、緑色光に対応するフィールドレンズ４１８を初期設定位置から光束射出側に３．３ｍｍ移動させ、緑色光の照度を５％減少させた。
さらに、青色光に対応するフィールドレンズ４１８を初期設定位置から光束入射側に４ｍｍ移動させ、青色光の照度を１４％上昇させた。
【００４６】
これにより、プロジェクタ１からの投射画像を青色光の光量を２０％あげた色合いとすることができた。なお、青色光に対応するフィールドレンズ４１８を光束入射側に６ｍｍ移動させることにより、投射画像を青色光の光量を２０％あげた色合いとすることも可能であるが、この場合は、移動量が多くなる。これに対し、実施例２では、各色光のフィールドレンズ４１８を移動させているため、フィールドレンズ４１８の移動量を少なくさせることができる。
また、各フィールドレンズ４１８を移動させることにより、投射画像の色合いのみならず、光量の調整も行うことができた。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、会議、展示会等でのプレゼンテーションや、家庭での映画鑑賞等の様々な場面で使用されるプロジェクタの色合いの調整及び光量の調整に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施形態にかかるプロジェクタの光学系を示す模式図。
【図２】前記光学系が収納される光学部品用筐体及び外装ケースを示す斜視図。
【図３】前記プロジェクタを示すブロック図。
【図４】前記実施形態にかかるメニュー画面を示す図。
【図５】前記プロジェクタの制御部のデータベースのテーブルを示す図。
【符号の説明】
【００４９】
１…プロジェクタ、２…位置調整手段、５…制御装置、４６…投射レンズ（投射光学装置）、４１６…光源ランプ、４４１…液晶パネル、４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ…液晶パネル、４４４…クロスダイクロイックプリズム、４１８…フィールドレンズ、Ａ…照明光軸、Ｇ…メニュー画面、２２１…ステッピングモータ、５２１…記憶部、５２１Ｄ…データベース、５２２Ｆ…メニュー画面表示手段
【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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