(57)【要約】【課題】  投写される動画認識性を向上し、かつ投写画像の光量を向上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】  光源装置と、この光源装置から射出された光束を、動画を含む画像情報に応じて変調して光学像を形成するホールド型光変調装置と、形成された光学像を拡大投写する投写光学系とを備えたプロジェクタは、光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂと、光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂのそれぞれの周囲に設けられ、光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂのそれぞれから射出される光束の照明領域が略重なるように配置された反射鏡とを備えている。プロジェクタは、入力された画像情報に含まれる動画を構成するフレームの切替タイミングに応じて、光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂの少なくともいずれかを点消灯させる光源点消灯制御部５１を備えている。【選択図】 図７
2005159641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源装置と、この光源装置から射出された光束を、動画を含む画像情報に応じて変調して光学像を形成するホールド型光変調装置と、形成された光学像を拡大投写する投写光学系とを備えたプロジェクタであって、
前記光源装置は、複数の光源ランプと、これら複数の光源ランプのそれぞれの周囲に設けられ、前記複数の光源ランプのそれぞれから射出される光束の照明領域が略重なるように配置された反射鏡とを備え、
入力された画像情報に含まれる動画を構成するフレームの切替タイミングに応じて、前記複数の光源ランプの少なくともいずれかを点消灯させる光源点消灯制御部を備え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、
前記光源点消灯制御部は、前記複数の光源ランプを順次切り替えて点灯させ、これら複数の光源ランプのすべてが点灯する周期を、前記フレームの切替周期に同期させ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、
前記光源装置は、２つの光源ランプを備え、
前記光源点消灯制御部は、それぞれの前記光源ランプの発光周波数を略３０Ｈｚに設定し、かつ、前記２つの光源ランプのうち、一方の発光周期を、他方に対し略６０Ｈｚずらして設定することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記光源ランプは、略３０Ｈｚの発光周波数で点灯する間欠点灯モードと、連続点灯モードとを有するフラッシュライトであ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、光源装置と、この光源装置から射出された光束を、動画を含む画像情報に応じて変調して光学像を形成するホールド型光変調装置と、形成された光学像を拡大投写する投写光学系とを備えたプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、会議、学会、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に液晶プロジェクタが用いられている。このような液晶プロジェクタには、外装ケース内に、通常１つの光源ランプを有する光源装置が設けられ、この光源装置から射出された光束が、光変調装置としての液晶パネルに照射され、この液晶パネルにより画像情報に応じて形成された光学像が、投写光学系により拡大投写される。
しかしながら、このような液晶プロジェクタを構成する部品のうち、液晶パネル、特に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によるアクティブマトリクス型の液晶パネルには、各画素ごとにリフレッシュされるまで画像を保持するホールド型の液晶パネルが用いられる場合が多く、また光源装置は、連続的に照明される光源装置が採用される場合が多い。このため、このような構成では、形成した光学像を投写する際に尾引き現象が発生し、投写された動画中に残像が認識されるので、動画認識性が低いという問題があった。
【０００３】
このような動画認識性の問題に対して、光源装置から液晶パネルに断続的に光束を射出して間欠照明とする方法が提案されている。このような方法の１つとして、光束を透過する透過フィルムと、光束を遮断する遮断フィルムとが交互に形成されたベルトを光路上で移動させ、液晶パネルに射出される光束を間欠照明とする画像表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような画像表示装置としては、主に液晶ディスプレイを対象としているが、この画像表示装置では、液晶パネルに光束を射出するバックライトの周囲を前述のベルトで覆い、このベルトをモータで移動させることで液晶パネルにバックライトから射出される光束を間欠照明として、投写画像の残像を抑えている。
【０００４】
しかしながら、このような機構を投写型のプロジェクタに採用すると、光源装置から射出される光束が液晶パネルに到達するのは、ベルトに形成された透過フィルムが光路上に移動したときに限られるので、遮断フィルムが光路上に移動した場合、光源装置から射出された光束は光学像の形成に利用されないため、投写画像の光量が減少するという課題がある。
【０００５】
この課題に対しては、光源装置に複数の光源ランプを設ける構成を当てはめることが考えられる（例えば、特許文献２参照）。この構成は、複数の光源ランプから射出される光束を集光して１つの光束とし、投写画像の光量を上げようとしたものである。従って、前述の動画認識性および投写画像の光量低下における問題を解決するためには、複数設けられた光源ランプのそれぞれに前述のようなベルトを配置し、それぞれのベルトを回転させて光源ランプから射出される光束を間欠照明として、動画認識性および光量を向上させる構成が考えられる。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１１９１４９号公報
【特許文献２】特開２００１−１５９８７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、動画認識性を向上し、かつ、投写画像の光量を上げるために、前述のように、特許文献１および特許文献２に記載された構成を組み合わせてプロジェクタに採用した場合、光源装置の周りにベルトを配置しなければならないため、構造が複雑化し、プロジェクタ内への光源装置の配置が困難になるとの課題がある。また、特許文献１の構成と特許文献２の構成とを組み合わせた場合では、光源ランプを複数設けたとしても、それぞれの光源ランプから射出される光束はベルトによって遮蔽されてしまい、その光束の略全てを光学像の形成に用いることができないので、投写画像の光量の向上にさほど効果的ではないという課題がある。
このため、プロジェクタにおいて、投写画像の残像を抑制して動画認識性を向上し、かつ、投写画像の光量が向上する構成が要望されてきた。
【０００８】
本発明の目的は、投写される動画認識性を向上し、かつ投写画像の光量を向上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】
【０００９】
本発明のプロジェクタは、光源装置と、この光源装置から射出された光束を、動画を含む画像情報に応じて変調して光学像を形成するホールド型光変調装置と、形成された光学像を拡大投写する投写光学系とを備えたプロジェクタであって、前記光源装置は、複数の光源ランプと、これら複数の光源ランプのそれぞれの周囲に設けられ、前記複数の光源ランプのそれぞれから射出される光束の照明領域が略重なるように配置された反射鏡とを備え、入力された画像情報に含まれる動画を構成するフレームの切替タイミングに応じて、前記複数の光源ランプの少なくともいずれかを点消灯させる光源点消灯制御部を備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、光源点消灯制御部により、ホールド型光変調装置に入力される画像情報に含まれるフレームの切替タイミングに応じて、光源装置に設けられた複数の光源ランプの点消灯を制御できる。ここで、動画像の尾引き現象の要因として、光源装置からホールド型光変調装置に照射される光束が連続点灯であることが挙げられ、これにより、動画を構成するそれぞれのフレームの切替時にも光束を光変調装置に照射してしまい、投写する動画像中に残像現象を誘発する要因となっている。これに対し、光源点消灯制御部が、フレームの切替タイミングに応じて、光源装置に複数設けられた光源ランプのうちの少なくともいずれかを点消灯させることにより、動画の尾引き現象に起因する残像現象を抑え、動画認識性を向上することができる。
【００１１】
また、一般的に、光源ランプの点消灯を繰り返す場合では、単位時間当たりの点灯回数が多くなるにしたがって光源ランプの発光光量は低下する。しかしながら、本発明のプロジェクタの光源装置には、光源ランプが複数設けられている。これによれば、それぞれの光源ランプの点消灯をそれぞれ別個に繰り返すことにより、１個の光源ランプで点消灯を繰り返す場合に比べ、それぞれの光源ランプの単位時間当たりの発光回数を抑制できるので、１回発光当たりの発光光量を向上することができる。従って、投写される光学像の光量を向上することができる。
【００１２】
さらに、光源ランプから射出された光束が光変調装置の画像形成領域の一部に入射される構成、および、遮断フィルムが光路上に移動した場合に光源ランプから射出された光束が光学像の形成に利用されないベルトを用いた構造に対して、本発明のプロジェクタでは、光源装置に複数設けられた光源ランプは、それぞれの光源ランプから射出される光束の照明領域が略重なるように配置される構造である。これによれば、光源ランプから射出された光束の略全てを、光変調装置の画像形成領域に照射できる。従って、従来の構造を備えたプロジェクタに比べ、動画認識性を向上しつつ、投写される動画像の光量を向上することができる。
【００１３】
また、光源点消灯制御部により、光源ランプの点消灯の制御を行うので、従来のベルトを用いて間欠照明にする構造とする必要がない。従って、光源装置の構造を簡素化することができ、ひいては、プロジェクタ内部の構造の簡素化を図ることができる。
さらに、光源装置には光源ランプが複数設けられているので、１つの光源ランプが故障した場合でも、他の光源ランプの点消灯制御を行うことにより、動画認識性を確保することができる。
【００１４】
本発明では、前記光源点消灯制御部は、前記複数の光源ランプを順次切り替えて点灯させ、これら複数の光源ランプのすべてが点灯する周期を、前記フレームの切替周期に同期させることが好ましい。
この場合、前記光源装置は、２つの光源ランプを備え、前記光源点消灯制御部は、それぞれの前記光源ランプの発光周波数を略３０Ｈｚに設定し、かつ、前記２つの光源ランプのうち、一方の発光周期を、他方に対し略６０Ｈｚずらして設定することが好ましい。
本発明によれば、光源点消灯制御部により、２つの光源ランプの発光周波数は、それぞれ略３０Ｈｚとされ、また、発光周期が略６０Ｈｚずれるので、２つの交互に点灯する光源ランプの発光周波数は６０Ｈｚとなる。ここで、一般的に動画像は、毎秒３０枚のフレーム画像によって構成されている。また、人間の目には、動画中の移動する輝度に対して視点が追従する特性があるため、動画中のフリッカ（ちらつき）を感じないようにするためには、６０Ｈｚの点灯周波数が、好ましく、これ以下、特に３０Ｈｚ以下では画像のフリッカを認識しやすくなり、動画認識性が著しく低下する。従って、２つの光源ランプから射出される光束の周波数を６０Ｈｚとすることにより、フレームの切替タイミングと光源ランプの発光タイミングが同期するので、残像現象を抑えることができるとともに、投写された光学像のフリッカを抑えることができ、動画認識性を向上することができる。
【００１５】
一般的な光源ランプは、前述のように、単位時間当たりの点灯回数が多くなると、発光光量が低下する。すなわち、最大ランプ入力電力量が同じであれば、光源ランプの発光周波数を上げると、ランプ入力電圧が小さくなり、１回の発光で生じる光量が低下するという特性が、一般的な光源ランプには存在する。この特性に対し、光源ランプを２つ設け、それぞれが別個に点消灯することにより、各光源ランプに入力されるランプ入力電圧を上げることができ、１つの光源ランプが発光する際の光量を上げることができる。従って、光源ランプの発光光量を上げることができ、ひいては、投写する動画像の光量を上げ、動画認識性を向上することができる。また、それぞれの光源ランプの単位時間当たりの発光回数を、１つの光源ランプを６０Ｈｚで間欠点灯する場合に比べて少なくすることができるので、それぞれの光源ランプの寿命を延ばすことができる。
加えて、前述のように、一方の光源ランプが故障等により駆動できない場合であっても、光源点消灯制御部が、他方の光源ランプを６０Ｈｚで間欠点灯させて動画認識性を確保する場合と、３０Ｈｚで間欠点灯させて投写される動画像の光量を確保する場合とを制御することができる。
【００１６】
本発明では、前記光源ランプは、略３０Ｈｚの発光周波数で点灯する間欠点灯モードと、連続点灯モードとを有するフラッシュライトであることが好ましい。
本発明によれば、フラッシュライトは、発光周波数を３０Ｈｚとして点消灯する間欠点灯モードと、連続点灯モードとを有し、これにより、間欠点灯と連続点灯を選択して行うことができる。このため、光源点消灯制御部は、入力される情報が動画情報である場合と、静止画情報である場合とで、フラッシュライトの点灯方式を切り替えるだけで、画像情報に合った投写光学像を形成することができる。従って、光源点消灯制御部による制御を簡素化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
（１）外観構成
図１は、本実施形態に係るプロジェクタ１を上方前面側から見た斜視図である。図２は、プロジェクタ１を下方前面側から見た斜視図である。図３は、プロジェクタ１を後方背面側から見た斜視図である。図４は、プロジェクタ１の外装ケース２の一部を示す斜視図である。
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、スクリーン等の投写面上に拡大投写する。このプロジェクタ１は、図１ないし図３に示すように、略直方体状の外装ケース２、およびこの外装ケース２から露出する投写レンズ３を備えている。
投写レンズ３は、後述する光変調装置としての液晶パネルで変調形成された光学像を拡大投写する投写光学系としての機能を具備するものであり、レンズ保持筒内部に複数のレンズが収納された組レンズとして構成されている。
【００１８】
外装ケース２は、平面略矩形形状の合成樹脂製の外装筐体であり、プロジェクタ１の光学ユニット（後述）を含む装置本体を収納する。この外装ケース２は、装置本体の上部部分を覆うアッパーケース２１と、装置本体の下部部分を覆うロアーケース２２と、装置本体の前面部分を覆うフロントケース２３と、装置本体の側面部分の一部を覆うサイドケース２４と、装置本体の背面部分を覆うリアケース２５（図３参照）とを備えている。
なお、この外装ケース２の上面、前面、側面、底面、背面の角部分は、曲面状に形成されている。
アッパーケース２１は、装置本体の上部を覆う平面略矩形形状の上面部２１Ａと、この上面部２１Ａの長辺方向の一方の端部から略垂下する側面部２１Ｂと、上面部２１Ａの長辺方向の他方の端部の前方部分から略垂下する側面部２１Ｃと、上面部２１Ａの後端部から略垂下する背面部２１Ｄ（図３参照）とを備えている。
上面部２１Ａの後方側略中央部分には、図１または図３に示すように、プロジェクタ１の起動・調整操作を実施する操作パネル２６が左右方向に延びるように設けられている。操作パネル２６の操作ボタン２６１を適宜押下すると、操作パネル２６内部に配置される図示しない回路基板に実装されたタクトスイッチと接触し、所望の操作が可能となる。また、前記回路基板には、ここでは図示しないＬＥＤが取り付けられており、所望の操作に応じて発光するようになっている。
さらに、操作パネル２６は、操作ボタン２６１を囲むように配置される化粧板２６２を備えており、前記ＬＥＤからの光は化粧板２６２を介して拡散される。
【００１９】
また、この上面部２１Ａの前方側（図１右側）からは、投写レンズ３を上下左右に動かし、投写レンズ３の位置を調整する投写レンズ位置調整装置３０（図４参照）を構成する２つのダイアル３１１，３２１が露出している。この２つのダイアル３１１，３２１のうち、図１左側に配置されたダイアル３１１をＹ１方向（下方）に動かすと、投写レンズ３がＹ３方向（下方）に動き、ダイアル３１１をＹ２方向（上方）に動かすと、投写レンズ３がＹ４方向（上方）に動くこととなる。
また、図１右側に配置されたダイアル３２１をＸ１方向（プロジェクタ１後方からみて右方向）に動かすと、投写レンズがＸ３方向（右方向）に動き、ダイアル３２１をＸ２方向（プロジェクタ１後方から見て左方向）に動かすと、投写レンズ３がＸ４方向（左方向）に動くこととなる。
さらに、上面部２１Ａの内面側には、図示しないが、投写レンズ３の外周を囲うようなリブが立設されている。
【００２０】
側面部２１Ｃには、複数の羽根板７１１から構成されるルーバ７１が露出する切り欠き２１Ｃ１が形成されている。
また、図３に示すように、背面部２１Ｄには、リアケース２５が係合する切り欠き２１Ｄ１が形成されている。
【００２１】
ロアーケース２２は、図１〜図４に示すように、底面部２２Ａ、側面部２２Ｂ、２２Ｃ、背面部２２Ｄ、前面部２２Ｅを備えている。
底面部２２Ａは、平面略矩形形状であり、この底面部２２Ａのプロジェクタ１の後方側略中央には、固定脚部２２Ａ１が設けられるとともに、前方側長辺方向両端に調整脚部２７が設けられている。
調整脚部２７は、底面部２２Ａから面外方向に進退自在に突出する軸状部材２７１（図５参照）を備えており、プロジェクタ１の投写時におけるプロジェクタ１の上下方向および左右方向の傾斜位置を調整可能としている。
また、底面部２２Ａには、外装ケース２の内部と連通する開口部２２Ａ３が形成されている。
この開口部２２Ａ３は、外装ケース２外部の冷却空気を外装ケース２内部に取り込む吸気口であり、この開口部２２Ａ３には、複数の開口が形成されたカバー２２Ａ５が取り付けられている。
さらに、この底面部２２Ａには、図４に示すように、投写レンズ３の外周を囲うようなリブ２２Ａ６が立設されている。
【００２２】
側面部２２Ｂは、底面部２２Ａの長辺方向の一方の端部から立設されたものであり、図２に示すように、アッパーケース２１の側面部２１Ｂと係合して、外装ケース２の側面を構成する。
この側面部２２Ｂには、アッパーケース２１側に窪んだ窪み部２２Ｂ１が形成されており、この窪み部２２Ｂ１はプロジェクタ１を把持する際に把持部として使用される。
図１に示すように、側面部２２Ｃは、底面部２２Ａの長辺方向の他方の端部の前方側部分から立設されたものであり、アッパーケース２１の側面部２１Ｃと係合して、外装ケース２の側面の一部を構成する。この側面部２２Ｃは、その上端が大きく切りかかれており、この切り欠き２２Ｃ１からルーバ７１が露出する。すなわち、側面部２１Ｃの切り欠き２１Ｃ１と、側面部２２Ｃの切り欠き２２Ｃ１とにより、ルーバ７１が露出する開口が形成される。この開口からは、プロジェクタ１内部を冷却した空気が排出されることとなる。
図３に示すように、背面部２２Ｄは、底面部２２Ａの短辺方向の一方の端部から立設されたものであり、この背面部２２Ｄには、リアケース２５が係合する切り欠き２２Ｄ１が形成されている。すなわち、本実施形態では、背面部２１Ｄ、２２Ｄ、リアケース２５とで、外装ケース２の背面が構成されることとなる。
この背面部２２Ｄには、矩形状の開口２２Ｄ２が形成され、この開口２２Ｄ２からは、インレットコネクタ２２Ｄ３が露出している。インレットコネクタ２２Ｄ３は、外部電源からプロジェクタ１に電力を供給する端子であり、後述する電源ユニットと電気的に接続される。
再度、図１に示すように、前面部２２Ｅは、底面部２２Ａの短辺方向の他方の端部から立設されたものである。この前面部２２Ｅは、フロントケース２３と係合し、これらにより外装ケース２の前面が構成されることとなる。
【００２３】
図１および図２に示すように、フロントケース２３は、略楕円形状であり、その長手方向端部側（図１右側）に投写レンズ３を露出させるための開口２３１が形成されている。なお、この開口２３１から露出する投写レンズ３には、ここでは図示しないが、開口２３１および投写レンズ３の外周間の隙間を塞ぐ第１の遮光部材と、投写レンズ３および投写レンズ位置調整装置３０との間の隙間を塞ぐ第２の遮光部材１２と（図４参照）が取り付けられている。
また、このフロントケース２３の略中央部分には、リモコン受光窓２３２が形成されている。このリモコン受光窓２３２の内側には、図示しないリモートコントローラからの操作信号を受信する図示しないリモコン受光モジュールが配置されている。
なお、リモートコントローラには、前述した操作パネル２６に設けられる起動スイッチ、調整スイッチ等と同様のものが設けられていて、リモートコントローラを操作すると、この操作に応じた赤外線信号がリモートコントローラから出力され、赤外線信号は、リモコン受光窓２３２を介して受光部で受光され、後述する制御基板で処理される。
さらに、フロントケース２３の内面には、図４に示すように、投写レンズ３の外周を囲むようにリブ２３４が立設されており、リブ２３４、ロアーケース２２の底面部２２Ａのリブ２２Ａ６、アッパーケース２１の上面部２１Ａのリブとで投写レンズ３の周囲を囲むレンズ室が形成されることとなる。
【００２４】
サイドケース２４は、図１および図３に示すように、上面部２４Ａと、上面部２４Ａから略垂下した側面部２４Ｃとを備えている。上面部２４Ａは、アッパーケース２１の上面部２１Ａに係合して、外装ケース２の上面を構成する。
側面部２４Ｃは、アッパーケース２１の側面部２１Ｃ、ロアーケース２２の側面部２２Ｃに係合する。
【００２５】
図３に示すように、リアケース２５は、アッパーケース２１の背面部２１Ｄの切り欠き２１Ｄ１と、ロアーケース２２の背面部２２Ｄの切り欠き２２Ｄ１とで形成される開口に嵌め込まれて固定されるものである。
このリアケース２５は平面略矩形形状であり、その長手方向端部近傍には、フロントケース２３と同様のリモコン受光窓２３２が形成されている。
また、このリアケース２５には、外装ケース２内部側に窪んだ凹部２５１が形成されており、この凹部２５１から複数の接続端子２５２が露出している。
接続端子２５２は、外部の電子機器からの画像信号、音声信号等を入力するためのものであり、この接続端子２５２は、リアケース２５の内側に位置するインターフェイス基板に接続されている。
なお、このインターフェイス基板は、後述する制御基板と、電気的に接続されており、このインターフェイス基板にて処理された信号は、制御基板に出力される。
【００２６】
（２）内部構成
図５は、プロジェクタ１の内部構成を示す図である。具体的には、外装ケース２のロアーケース２２のみ残し、アッパーケース２１と、フロントケース２３と、サイドケース２４と、リアケース２５とを外した図である。
外装ケース２の内部には、プロジェクタ１の装置本体が収容されており、この装置本体は、外装ケース２の長手方向に沿って左右方向に延びる光学ユニット４と、この光学ユニット４の上方に配置される制御基板５と、電源ユニット６とを備えている。
【００２７】
(2-1) 光学ユニット４の構造
図６は、光学ユニット４を模式的に示した図である。
光学ユニット４は、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、投写レンズ３を介してスクリーン上に投写画像を形成するものである。この光学ユニット４は、図６に示すように、インテグレータ照明光学系４１と、色分離光学系４２と、リレー光学系４３と、光変調装置および色合成光学装置を一体化した光学装置４４と、これら光学部品４１、４２、４３、４４を収納配置する図示しない光学部品用筐体とに機能的に大別される。
インテグレータ照明光学系４１は、光源から射出された光束を照明光軸直交面内における照度を均一にするための光学系である。このインテグレータ照明光学系４１は、光源装置４１１、第１レンズアレイ４１２、第２レンズアレイ４１３、偏光変換素子４１４、および重畳レンズ４１５を備えて構成される。
【００２８】
光源装置４１１は、放射光源としての第１光源装置４１１Ａおよび第２光源装置４１１Ｂと、これら第１光源装置４１１Ａおよび第２光源装置４１１Ｂから射出される光束を第１レンズアレイ４１２に導くプリズム４１１Ｃとを備えている。
第１光源装置４１１Ａは、光源ランプ４１６Ａ、反射鏡としてのリフレクタ４１７Ａ、およびリフレクタ４１７Ａの光束射出面を覆う防爆ガラス４１８Ａを備えている。そして、光源ランプ４１６Ａから射出された放射状の光束は、リフレクタ４１７Ａで反射されて略平行光束とされ、防爆ガラス４１８Ａを透過する。この防爆ガラス４１８Ａは、光源ランプ４１６Ａが破損した場合の破片が飛散しないようにするためのものである。
本実施形態では、光源ランプ４１６Ａとして、フラッシュライトを採用し、リフレクタ４１７Ａとして、放物面鏡を採用している。ここで、フラッシュライトは、間欠点灯モードおよび連続点灯モードを具備したライトであり、本実施形態では、間欠点灯モードにおいては発光周波数３０Ｈｚで間欠点灯するフラッシュライトを採用している。また、リフレクタ４１７Ａとして放物面鏡を採用しているが、これに限らず、楕円面鏡からなるリフレクタの射出面に平行化凹レンズを配置した構成を採用してもよい。
【００２９】
第２光源装置４１１Ｂは、第１光源装置４１１Ａと略同じ構成であり、光源ランプ４１６Ｂ、リフレクタ４１７Ｂ、および防爆ガラス４１８Ｂを備えている。
これら第１光源装置４１１Ａおよび第２光源装置４１１Ｂは、それぞれから射出される光束の光軸が、プリズム４１１Ｃの光束入射面の略中央で交差するように配置されている。すなわち、第１光源装置４１１Ａおよび第２光源装置４１１Ｂは、第１光源装置４１１Ａから射出される光束の照明領域と、第２光源装置４１１Ｂから射出される光束の照明領域とが、プリズム４１１Ｃの光束入射面で略重なるように配置される。
また、これら第１光源装置４１１Ａおよび第２光源装置４１１Ｂの光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂは、前述の制御基板５に設けられた光源点消灯制御部５１（図７）に接続され、それぞれの光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂの点消灯制御がされている。この点消灯制御については、後に詳述する。
【００３０】
プリズム４１１Ｃは、光軸方向の断面が略三角形状をした略三角柱状のプリズムであり、光束入射面から光束射出面にかけて、光軸方向における略中央部分の長さ寸法が大きくなるように形成されている。このプリズム４１１Ｃにより、第１光源装置４１１Ａおよび第２光源装置４１１Ｂから射出された光束は、第１レンズアレイ４１２に向かって射出される。
【００３１】
第１レンズアレイ４１２は、照明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具備している。各小レンズは、光源装置４１１から射出された光束を部分光束に分割し、照明光軸方向に射出する。
第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と略同様の構成であり、小レンズがマトリクス状に配列された構成を具備する。この第２レンズアレイ４１３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光学装置４４の後述する液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂ上に結像させる機能を有する。
【００３２】
偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３からの光を略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。
具体的に、偏光変換素子４１４によって略１種類の偏光光に変換された各部分光束は、重畳レンズ４１５によって最終的に光学装置４４の後述する液晶パネル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４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂ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装置４１１からの光束の略半分が利用されない。このため、偏光変換素子４１４を用いることにより、光源装置４１１から射出された光束を略１種類の偏光光に変換し、光学装置４４における光の利用効率を高めている。なお、このような偏光変換素子４１４は、例えば、特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。
【００３３】
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とを備える。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は、２枚のダイクロイックミラー４２１、４２２により赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離される。
リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１と、一対のリレーレンズ４３３と、反射ミラー４３２、４３５とを備えている。このリレー光学系４３は、色分離光学系４２で分離された色光である青色光を光学装置４４の後述する液晶パネル４４１Ｂまで導く機能を有している。
【００３４】
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うち、緑色光成分と青色光成分とは透過し、赤色光成分は反射する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した赤色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１９を通って、赤色用の液晶パネル４４１Ｒに到達する。このフィールドレンズ４１９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する。他の液晶パネル４４１Ｇ、４４１Ｂの光入射側に設けられたフィールドレンズ４１９も同様である。
【００３５】
また、ダイクロイックミラー４２１を透過した青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４１９を通って、緑色光用の液晶パネル４４１Ｇに到達する。一方、青色光は、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４１９を通って、青色光用の液晶パネル４４１Ｂに到達する。
なお、青色光にリレー光学系４３が用いられているのは、青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４１９に伝えるためである。なお、リレー光学系４３には、３つの色光のうちの青色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、赤色光を通す構成としてもよい。
【００３６】
光学装置４４は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成する。この光学装置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、この入射側偏光板４４２の後段に配置されるホールド型光変調装置としての液晶パネル４４１（４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂ）および射出側偏光板４４４と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム４４５とを備える。
【００３７】
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アクティブマトリクス型のものであり、対向配置される一対の透明基板内に液晶が密封封入されている。そして、この液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂは、入射側偏光板４４２を介して入射する光束を画像情報に応じて変調して射出する。
【００３８】
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偏光膜が貼付されたものである。
また、射出側偏光板４４４も、入射側偏光板４４２と略同様に構成され、液晶パネル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り、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。
【００３９】
クロスダイクロイックプリズム４４５は、射出側偏光板４４４から射出され、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ものである。このクロスダイクロイックプリズム４４５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字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成される。
以上説明した液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂ、射出側偏光板４４４およびクロスダイクロイックプリズム４４５は、一体的にユニット化されている。
【００４０】
（2-2．制御基板の構造）
図５に示すように、制御基板５は、図示しない光学部品用筐体の上方に配置される。この制御基板５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置が実装された回路基板として構成され、プロジェクタ１全体を制御する。この制御基板５には、前述の光源点消灯制御部５１（図７）のほかに、液晶パネル４４１の駆動制御を行う液晶パネル駆動制御部５２（図７）が設けられている。光源点消灯制御部５１は、前述の接続端子２５２が接続される図示しないインターフェイス基板から出力される信号に基づいて、光源装置４１１に設けられた光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂの点消灯制御を行う。なお、この光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂの点消灯制御については、後に詳述する。
さらに、この制御基板５は、前述の操作パネル２６の回路基板、および前述の図示しないリモコン受光モジュールから出力される操作信号を入力し、この操作信号に基づいてプロジェクタ１の構成部材に適宜、制御指令を出力する。
【００４１】
(2-3) 電源ユニット６の構成
電源ユニット６は、光源装置４１１および制御基板５等に電力を供給するものであり、外装ケース２のフロントケース２３の長手方向に沿って配置されている。この電源ユニット６は、電源回路を備えた電源ブロック６１と、この電源ブロック６１の下方に配置されるバラスト６２（図７）とを備えている。
電源ブロック６１は、インレットコネクタ２２Ｄ３に接続された電源ケーブルを通して外部から供給された電力をバラスト６２および制御基板５等に供給する。この電源ブロック６１は、入力される交流を低電圧の直流に変換するトランスや該トランスからの出力を所定の電圧に変換する変換回路等が片面に実装された回路基板と、この回路基板を覆うシールド部材としての筒状部材６１１とを備える。このうち、筒状部材６１１は、アルミニウムから構成され、両端が開口された略箱状に形成されている。
バラスト６２は、前述した光源装置４１１に安定した電圧で電力を供給するための変換回路であり、電源ブロック６１から入力した商用交流電流は、前述の制御基板５に設けられた光源点消灯制御部５１を介して、このバラスト６２によって整流、変換されて、直流電流や交流矩形波電流となって、光源装置４１１に供給される。
【００４２】
なお、このような電源ユニット６の側方には、排気ファン７２が設置されており、電源ユニット６を冷却した空気をルーバ７１が取り付けられた開口から排出している。また、この電源ユニット６と、ライトガイド４５の光源収納部４８との間には、ダクト７３が設置されており、光源収納部４８内の光源装置４１１を冷却した空気は、排気ファン７２により引き寄せられ、ダクト７３を通って、開口から排出される。
【００４３】
（３）光源ランプの点消灯制御
図７には、光源点消灯制御部５１による光源装置４１１の点消灯制御を示したブロック図である。
図７に示すように、制御基板５に設けられた光源点消灯制御部５１は、外部から画像情報が入力される前述の接続端子２５２と、電源ユニット６の電源ブロック６１と、光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂとに接続されている。ここで、光源点消灯制御部５１と、光源ランプ４１６Ａ，４１７Ａとの接続は、光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂのそれぞれについて別個に行われる。
この光源点消灯制御部５１は、接続端子２５２から入力される画像情報に基づいて液晶パネル４４１の駆動制御を行うとともに、電源ブロック６１から供給される電力を光源装置４１１に設けられた光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂに供給する。また光源点消灯制御部５１は、入力された画像情報が動画情報である場合には、光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂを間欠点灯モードにして間欠点灯させ、静止画情報である場合には、連続点灯モードにして連続点灯させる。
【００４４】
また、制御基板５には、光源点消灯制御部５１のほかに、液晶パネル駆動制御部５２およびクロック回路５３を備えている。
液晶パネル駆動制御部５２は、入力された画像情報に応じて、光学像を形成する液晶パネル４４１の駆動制御を行う部分で、光源点消灯制御部５１に接続されている。この液晶パネル駆動制御部５２は、入力される画像情報に応じて、フレーム周波数を３０Ｈｚとして液晶パネル４４１を駆動させる。
クロック回路５３は、光源点消灯制御部５１および液晶パネル駆動制御部５２にクロック信号を出力する回路である。このクロック回路５３は、光源点消灯制御部５１および液晶パネル駆動制御部５２にクロック信号を出力して、動画表示時に光源点消灯制御部５１による光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂの点灯タイミングと、液晶パネル駆動制御部５２による液晶パネル４４１のフレーム切替タイミングとを同期させる。
【００４５】
図８には、動画表示時の光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂの発光周期を示すグラフである。このうち、図８（Ａ）および図８（Ｂ）は、それぞれ光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂの発光周期を示している。
光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂは、間欠点灯モードでは、前述のように、発光周波数が３０Ｈｚに設定されている。また、それぞれの光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂの発光周期は、６０Ｈｚずらして設定されている。すなわち、図８に示すように、光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂの点灯周期が１／３０秒に設定され、光源ランプ４１６Ａの１回の発光から次の発光までの期間の略中間に、光源ランプ４１６Ｂの発光が行われるように設定されている。これにより、２つの光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂで６０Ｈｚの発光周波数を実現し、これら光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂは、１／６０秒間隔で交互に発光する。従って、各光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂの発光周波数は、液晶パネル４４１で形成される動画像を構成するフレームのフレーム周波数３０Ｈｚと同期する。
【００４６】
このように、動画表示の際に、光源点消灯制御部５１が、光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂを３０Ｈｚの発光周波数で交互に点消灯させるので、発光周波数６０Ｈｚの間欠照明として液晶パネルに光束を射出することができ、尾引き現象に由来する動画の残像およびフリッカを抑制できる。従って、投写する動画の認識性を向上することができる。
【００４７】
また、図８に示すグラフにおいて、縦軸に示される光量Ｗ２は、それぞれの光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂを発光周波数３０Ｈｚで発光させた場合の１回当たりの発光光量を示し、光量Ｗ１は、それぞれの光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂを６０Ｈｚで間欠点灯させた場合の１回当たりの発光光量を示している。ここで、間欠点灯する光源の電力量は、以下の式により示される。
Ｗ  ＝  Ｊ／Ｆ  ×  ｆ
この式において、「Ｗ」は最大ランプ入力電力量を示し、「Ｊ／Ｆ」は１発光当たりのランプ入力電力、「ｆ」は１秒当たりの繰返し発光周波数を示す。
上記式に示されるように、最大ランプ入力電力量が一定であれば、１秒当たりの発光周波数が大きくなると、１発光当たりのランプ入力電力が小さくなる。このため、最大ランプ入力電力量が同じ光源ランプで比較した場合、発光周波数が大きくなるにしたがって、光源ランプに入力されるランプ入力電力は下がり、光源ランプから射出される光束の光量は小さくなる。このため、光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂを、３０Ｈｚの発光周波数で、それぞれ交互に点消灯させることにより、１つの光源ランプを６０Ｈｚの発光周波数で点消灯させる場合のランプ入力電力に比べ、光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂのそれぞれ１回の発光におけるランプ入力電圧を高く設定することができる。従って、それぞれの光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂの光量を向上することができ、動画像の光量を向上することができる。
【００４８】
また、それぞれの光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂの発光周波数を３０Ｈｚとしていることにより、１つの光源ランプを６０Ｈｚの発光周波数で間欠点灯させる場合に比べ、単位時間当たりの点灯回数を少なくすることができる。従って、光源ランプの発光回数を抑え、それぞれの光源ランプの寿命を延ばすことができる。
【００４９】
光源装置４１１は、２つの光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂを備え、これらが６０Ｈｚの発光周波数で間欠点灯させることにより、動画認識性の向上を実現している。ここで、光束を透過する透過フィルムと、光束を遮断する遮断フィルムとを備えたベルトを用いた従来の方法をプロジェクタの光源に採用した場合、それぞれの光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂにはベルトが設けられるので、光源装置４１１の設置が困難になるが、前述の２つの光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂを備えた光源装置４１１では、このような困難性を抑えることができる。
【００５０】
また、このようなベルトを用いた方法では、遮断フィルムが光路上に移動した際に、光源ランプから射出された光束は、光学像の形成に利用することができないが、本実施形態の２つの光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂを点消灯させる場合では、光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂから射出される光束は、略全て光学像の形成に利用することができる。従って、無駄な光束を発生することがないので、投写する光学像の光量を向上することができる。
さらに、光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂのいずれかが故障または破損した場合であっても、一方の光源ランプを発光周波数３０Ｈｚで点消灯させることにより、投写画像の光量を確保することができ、また、発光周波数６０Ｈｚで点消灯させることにより、動画認識性を確保することができる。
【００５１】
加えて、光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂは、発光周波数３０Ｈｚで間欠点灯する間欠点灯モードと、連続点灯モードとを有するフラッシュライトで構成されている。これによれば、光源点消灯制御部５１は、入力された画像情報が動画情報である場合と静止画情報である場合とで行う光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂの点灯方式の切替を、光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂの発光モード、すなわち間欠点灯モードと連続点灯モードとを切り替えることにより行うことができる。従って、光源点消灯制御部５１による光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂの点消灯制御を簡素化することができる。
また、静止画表示時には、光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂを連続点灯させるので、２つの光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂの発光により投写される光学像の光量を向上させることができる。
【００５２】
（４）実施形態の変形
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。
前記実施形態では、光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂの間欠点灯時の発光周波数は、それぞれ３０Ｈｚとし、これらが交互に点灯することにより６０Ｈｚの発光周波数で発光するとしたが、本発明では、これに限らない。例えば、それぞれの光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂの発光周波数を３０Ｈｚ以上とし、これらを交互に点灯させることにより、６０Ｈｚ以上の発光周波数で光束を射出するようにしてもよい。なお、前述のように、人間が画像のフリッカを知覚しないようにするためには、光源ランプの発光周波数は６０Ｈｚ以上が求められ、また、間欠点灯する光源ランプにおいては、周波数が低いほど１回当たりの発光光量は大きくなるので、それぞれの発光周波数は３０Ｈｚとし、これらを交互に点灯させることにより６０Ｈｚの発光周波数を実現するのが好ましい。
【００５３】
前記実施形態では、光源装置４１１は、それぞれ３０Ｈｚの点灯周波数で間欠点灯する２つの光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂを備えるとしたが、本発明はこれに限らず、これ以上の数の光源ランプを備えた構成としてもよい。すなわち、それぞれが所定の発光周波数を備え、これらがある所定の周期で間欠点灯する構成であれば、光源ランプの数は問わない。なお、３以上の光源ランプを備える光源装置とすると、プロジェクタ１内への光源装置の配置が煩雑になるため、２つとするのが好ましい。
【００５４】
前記実施形態では、光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂとして、３０Ｈｚの発光周波数で間欠点灯するフラッシュライトを用いたが、本発明はこれに限らず、３０Ｈｚを含む所定の範囲の発光周波数を有するフラッシュライトを用いてもよい。この場合、光源点消灯制御部５１の制御により、光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂに供給する電力を断続的に供給するなどして、３０Ｈｚの発光周波数で間欠点灯させればよい。
【００５５】
前記実施形態では、光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂとして、フラッシュライトを採用したが、本発明はこれに限らず、他の光源ランプを用いてもよい。例えば、ＬＥＤを用いた光源ランプを採用してもよい。
また、光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂとして、間欠点灯モードおよび連続点灯モードを備えるフラッシュライトを採用したが、間欠点灯モードのみ有する光源ランプを採用してもよい。この場合、静止画表示時には、光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂの発光周波数を３０Ｈｚ以上に設定し、単位時間当たりの発光回数を動画表示の場合より増加させることにより、連続点灯させる構成としてもよい。また、静止画表示においても、連続点灯モードではなく、間欠点灯モードにて表示させてもよい。
【００５６】
さらに、フラッシュライトおよび光源ランプ４１６Ａ，４１６Ｂとして採用可能な他の光源ランプの光学特性、すなわち、発光や残光特性によっては、カラーフィルタを光路上に配置してもよい。例えば、光源ランプの間欠点灯時に、光源ランプから射出される光束のうち、緑の波長帯の残光特性が、他の波長帯よりも長い場合に、緑の色付きが生じてしまうが、このような場合には緑の波長帯の透過を抑えるカラーフィルタを設けてもよい。このようなカラーフィルタは、光源ランプの光学特性に合わせて適宜配置してもよい。また、カラーフィルタを配置する場所は、光源ランプから投写レンズ３までの光路上であれば、どこでもよい。
【００５７】
前記実施形態では、３つの液晶パネルを用いたプロジェクタの例のみを挙げたが、１つの液晶パネルのみを用いたプロジェクタ、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。
また、前記実施形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の液晶パネルを用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。
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写を行なうフロントタイプのプロジェクタ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写を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、プロジェクタに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態に係るプロジェクタを上方前面側から見た斜視図。
【図２】前記実施形態におけるプロジェクタを下方前面側から見た斜視図。
【図３】前記実施形態におけるプロジェクタを後方背面側から見た斜視図。
【図４】前記実施形態におけるプロジェクタのロアーケースおよびフロントケースを上方から見た斜視図。
【図５】前記実施形態におけるプロジェクタの内部構造を示す斜視図。
【図６】前記実施形態における光学ユニットの光学系の模式図。
【図７】前記実施形態における光源ランプの点消灯制御を説明するブロック図。
【図８】前記実施形態における光源ランプの発光周期を示すグラフ。
【符号の説明】
【００６０】
１…プロジェクタ、３…投写レンズ（投写光学系）、４１…光源装置、４１６Ａ，４１６Ｂ…光源ランプ、４１７Ａ，４１７Ｂ…リフレクタ（反射鏡）、４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）…液晶パネル（ホールド型光変調装置）、５１…光源点消灯制御部。
【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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【図８】
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