(57)【要約】【課題】装置を大型化することなく簡易な手段により色の再現性を重視する用途及び明るさを重視する用途のそれぞれに対応し得るカラーホイールを備えたプロジェクタを提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係るプロジェクタは、白色スポット光１３を発生させる光源１と、光源１からの白色スポット光１３を複数の色の光に時分割するカラーホイールユニット２０と、時分割された複数の色の光を順次光変調する変調装置５とを備える。カラーホイールユニット２０は、カラーホイール２１とカラーホイール２１を回転させるホイールモータ２２とを備える。カラーホイール２１は、Ｒ，Ｇ，Ｂフィルタが設けられた透過領域間を白色光の透過領域とするか、あるいはこの透過領域に補色フィルタを設けることにより高輝度化パターンとするか、高色彩化パターンとするか選択可能に形成されている。【選択図】図１
2012048130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色スポット光を発生させる光源と、
光源からの白色スポット光を複数の色の光に時分割するカラーホイールユニットと、時分割された複数の色の光を順次光変調する変調装置と、を備えたプロジェクタであって、
前記カラーホイールユニットは、カラーホイールとカラーホイールを回転させるホイールモータとを備え、
前記カラーホイールは、ホイールモータの回転軸に固定される中心部材の周囲に赤色光を透過する赤色フィルタが設けられた透過領域、緑色光を透過する緑色フィルタが設けられた透過領域、青色光を透過する青色フィルタが設けられた透過領域を周方向に順次配置するとともに、これら原色フィルタが設けられた透過領域間に扇形スペースを設け、この扇形スペースに白色光を透過する透過領域を形成したパターンを高輝度化パターンとして使用するか、隣接する原色フィルタの混色を成す補色フィルタを設けたパターンを高色彩化パターンとして使用するかが選択可能に構成されている
ことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記カラーホイールは、前記扇形スペースに補色フィルタを着脱自在に取付得るように構成され、補色フィルタを取り付けるか取り付けないかにより高輝度化パターンとするか高色彩化パターンとするかが選択可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記カラーホイールは、前記扇形スペースにおいて、中心部材の外周から前記白色スポット光が投射される位置までの径方向範囲内に、隣接する透過領域に設けられた原色フィルタの色とは異なる原色のフィルタが識別用フィルタとして取り付けられている
ことを特徴とする請求項２記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記カラーホイールは、高輝度化パターンのものと高色彩化パターンのものとが別個の部品として予め用意されており、前記カラーホイールユニットに対し、何れか一方のパターンのカラーホイールが選択的に取付可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載のプロジェクタは、カラーホイールが高輝度化パターンであるか高色彩化パターンであるかを検出するパターン検出器が設けられ、このパターン検出器により検出されたパターンのカラーホイールに適合するように運転制御されることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
前記パターン検出器は、投射運転開始前に、カラーホイールを透過する光を検出光として受光素子で受光し、受光する光の色順序によりカラーホイールのパターンを判別するように構成されていることを特徴とする請求項５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、プロジェクタに関し、特に、白色光を複数の色光に時分割するカラーホイールを利用したプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、一般にＤＭＤ（Digital Micromirror Device）と略称されているマイクロミラー素子からなる反射型表示素子を用いたプロジェクタが開発され、市販されている。
このプロジェクタは、小型高機能のメタルハライドランプや超高圧水銀ランプ等から構成されている光源を内蔵し、この光源から射出された光をカラーホイールユニットのカラーホイールを透過させることにより赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色光に分光している。そして、分光した各色光をロッドインテグレータ等の導光部材に通過させた後、レンズやミラーを介してマイクロミラー素子に集光させ、このマイクロミラー素子によりプロジェクタの投影口に時分割反射させる光の量を調整することによって、人間の目には合成されたカラー画像として表示させるようにしたものである。
【０００３】
また、このようなプロジェクタに用いられるカラーホイールユニットは、白色光を時間軸上で例えば光の３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に分光するための光デバイスである。また、このカラーホイールユニットは、光を色時分割するカラーホイールと、例えば毎秒１２０回の回転速度でカラーホイールを回転させるホイールモータとから形成されている。そして、カラーホイールユニットは、基本的には光の三原色である赤色光を透過するカラーフィルタ（Ｒフィルタ）を備えたＲ透過領域と、緑色光を透過するカラーフィルタ（Ｇフィルタ）を備えたＧ透過領域と、青色光を透過するカラーフィルタ（Ｂフィルタ）を備えたＢ透過領域とが周方向に配列されている。なお、カラーホイールに対しては、光源からの白色スポット光がカラーホイールにおける同心円上の任意部分に照射されるようになっている。
【０００４】
ところで、このようなカラーホイールにおいて、Ｒ，Ｇ，Ｂ透過領域の他に白色光を透過するＷ透過領域を加えると、プロジェクタの高輝度化に対応するカラーホイールを構成することができることが知られている。特許文献１に記載のプロジェクタは、このようなカラーホイールを用いたものである。なお、Ｗ透過領域は、透過領域に無色透明のフィルタを用いたものとしてもよいが、特許文献１に記載のように、フィルタを設けない空間部として形成すると、光の透過率の高いＷ透過領域として構成することができることが知られている。また、このＷ透過領域は、少なくとも周方向の１箇所に設けたものでもよいが、Ｒ，Ｇ，Ｂ透過領域の中間位置にそれぞれ設けたものとしてもよく、このように構成することにより、カラーホイール全周の重量バランスを均一にすることが知られている。特許文献１に記載のプロジェクタは、このようなカラーホイールを用いたものである。
【０００５】
また、カラーホイールを構成する透過領域として、Ｒ，Ｇ，Ｂの３透過領域間に補色のカラーフィルタを備えた補色透過領域を設けることにより、高色彩化に対応したカラーホイールが、特許文献２により知られている。赤（Ｒ）の補色は、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の光を含むシアン（Ｃｙ）であり、緑（Ｇ）の補色は、赤（Ｒ）及び青（Ｂ）の光を含むマゼンタ（Ｍａ）であり、青（Ｂ）の補色は、緑（Ｇ）及び赤（Ｒ）の光を含む黄色（Ｙ）である。したがって、特許文献２のカラーホイールでは、前記Ｒ，Ｇ，Ｂの透過領域間に、隣接する色の混色をなす補色光を透過する透過領域が配置されている。すなわち、Ｒ透過領域とＧ透過領域との間に黄色（Ｙ）の光を透過するＹ透過領域が設けられ、Ｇ透過領域とＢ透過領域の間にシアン色（Ｃｙ）の光を透過するＣｙ透過領域が設けられ、さらに、Ｂ透過領域とＲ透過領域の間にマゼンタ色（Ｍａ）の光を透過するＭａ透過領域が設けられている。特許文献２に記載のプロジェクタは、このようなカラーホイールを用いたものである。
【０００６】
また、特許文献３には、幅広い用途に対応できるように、Ｗ透過領域を備えたカラーホイールと、Ｗ透過領域を備えない、Ｒ，Ｇ，Ｂの３透過領域からなるカラーホイールの二つのカラーホイールを組みこみ、何れかのカラーホイールを選択して使用できるようにしたものが記載されている。このプロジェクタは、カラーホイールとホイールモータとからなる二つのカラーホイールユニットを移動機構により移動させてカラーホイールを選択的に使用するようにしたものである。そして、明るい映像を投影する場合にはＷ透過領域を備えたカラーホイールが選択的に切換えて使用され、高演色のカラー映像を投影したい場合にはＲ，Ｇ，Ｂの３透過領域からなるカラーホイールが選択的に切換えて使用できるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２７９５５０号公報
【特許文献２】特開２００７−４７７６６号公報
【特許文献３】特開２００４−２９４９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記従来技術には次のような問題点がある。
特許文献１に記載のカラーホイールは、Ｗ透過領域を取り込んで透過率を高くしたことにより色純度が損なわれる。したがって、このようなカラーホイールを利用したプロジェクタは、プレゼンテーションなどのように明るさを重視する用途には適しているが、色の再現性を重視するホームシアターのような用途には不適である。
【０００９】
また、特許文献２に記載のカラーホイールは、光の透過率を高くすることができない。したがって、このようなカラーホイールを利用したプロジェクタは、特許文献１の場合とは逆に、ホームシアターのように色の再現性を重視する用途には適しているが、明るさを重視するプレゼンテーションなどの用途には不適である。
【００１０】
特許文献３は、上述の特許文献１及び２とは異なり、二つのカラーホイールを選択的に切換えて使用することにより、色の再現性を重視する用途及び明るさを重視する用途に対応可能としたものである。しかし、カラーホイールとホイールモータとを備えた二つのカラーホイールユニットを組み込むとともに、これらカラーホイールを光の投影経路に切り換えて位置させるための、カラーホイールユニットの移動手段を必要とし、装置が大きくなるという問題がある。また、補色を利用していないので高色彩化には対応し難いという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題点を解決するものであって、装置を大型化することなく簡易な手段により色の再現性を重視する用途及び明るさを重視する用途のそれぞれに対応し得るカラーホイールを備えた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】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明に係るプロジェクタは、白色スポット光を発生させる光源と、光源からの白色スポット光を複数の色の光に時分割するカラーホイールユニットと、時分割された複数の色の光を順次光変調する変調装置と、を備えたプロジェクタであって、前記カラーホイールユニットは、カラーホイールとカラーホイールを回転させるホイールモータとを備え、前記カラーホイールは、ホイールモータの回転軸に固定される中心部材の周囲に赤色光を透過する赤色フィルタが設けられた透過領域、緑色光を透過する緑色フィルタが設けられた透過領域、青色光を透過する青色フィルタが設けられた透過領域を周方向に順次配置するとともに、これら原色フィルタが設けられた透過領域間に扇形スペースを設け、この扇形スペースに白色光を透過する透過領域を形成したパターンを高輝度化パターンとして使用するか、隣接する原色フィルタの混色を成す補色フィルタを設けたパターンを高色彩化パターンとして使用するかが選択可能に構成されていることを特徴とする。
【００１３】
このように構成すると、本発明に係るプロジェクタは、カラーホイールを、高輝度化パターンとして使用する場合には、白色光を透過する透過領域を設けることにより、白色光の透過量を増加させることができるため明るさを重視するプレゼンテーションなどのような用途に好適のものとすることができる。また、カラーホイールを、高色彩化パターンとして使用する場合には、補色の利用により色の再現能力を向上させることができるため、色の再現性を重視するホームシアターなどのような用途に好適なものとすることができる。また、カラーホイールのパターンの切換は、カラーホイールを変更するのみでよく、カラーホイールユニットの個数増加、移動、サイズの変更を必要としないので従来のものと異なり装置を大型化することを要しない。また、このように補色フィルタを配列すると、カラーホイールのスポークにより画像の部分部分によって色の異なる領域が出現することを抑制することができるとともに、スポーク光に代えて補色光を射出することにより画像の質をより一層向上させることができる。
【００１４】
また、前記カラーホイールは、前記扇形スペースに補色フィルタを着脱自在に取付得るように構成され、補色フィルタを取り付けるか取り付けないかにより高輝度化パターンとするか高色彩化パターンとするかが選択可能に構成されていることが好ましい。このように構成すると、補色フィルタを取り付けるか取り付けないかによりカラーホイールのパターンを切り換えることができるので、補色フィルタを除きカラーホイールの構造を共用化することができ、コストを軽減することができる。
【００１５】
また、この場合において、前記カラーホイールは、前記扇形スペースにおいて、中心部材の外周から前記白色スポット光が投射される位置までの径方向範囲内に、隣接する透過領域に設けられた原色フィルタの色とは異なる原色のフィルタが識別用フィルタとして取り付けられていることが好ましい。このように構成すると、各扇形スペースに取り付けられる補色フィルタの取付位置が正しい場合には、物体色の混色効果により識別用フィルタ部分が黒く見え、補色フィルタの取付位置が誤っている場合には他の色に見える。したがって、このような物体色の変化による色表示を可能とすることにより補色フィルタの取付位置が正しいかどうかかを直ちに判断することができる。また、このような構成の場合には、取り付けミスを招くことなく補色フィルタの大きさ及び取付構造を同一化することができ、これによりコストを軽減することができる。
【００１６】
また、前記カラーホイールは、高輝度化パターンのものと高色彩化パターンのものとが別個の部品として予め用意されており、前記カラーホイールユニットに対し、何れか一方のパターンのカラーホイールが選択的に取付可能に構成されているようにしてもよい。このようにすれば、三つの補色フィルタを着脱する必要がなく、カラーホイール全体を取り換えれば良いので、カラーホイールのパターン切換作業が楽になる。
【００１７】
また、上記のようなプロジェクタにおいて、カラーホイールが高輝度化パターンであるか高色彩化パターンであるかを検出するパターン検出器が設けられ、このパターン検出器により検出されたパターンのカラーホイールに適合するように運転制御されることが好ましい。このように構成すると、人手で運転制御を切り換える必要がないので、運転制御に関係する誤作動を防止することができる。
【００１８】
また、前記パターン検出器は、投射運転開始前に、カラーホイールを透過する光を検出光として受光素子で受光し、受光する光の色順序によりカラーホイールのパターンを判別するように構成することができる。この場合において、例えば、赤色、緑色、青色の順に原色が現れる方向にカラーホイールを回転させると、回転するカラーホイールから射出される光の色順が次のように相違する。すなわち、高輝度化パターンの場合の光の色順序は赤色、白色、緑色、白色、青色、白色となり、高色彩化パターンの場合の光の色順序は赤色、黄色、緑色、シアン色、青色、マゼンタ色となる。したがって、この変化を検出することにより、高輝度化パターンか高色彩化パターンかを間違いなく検出することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明にかかるプロジェクタによれば、カラーホイールを、高輝度化パターンとする場合には、明るさを重視するプレゼンテーションなどのような用途に使用することができる。また、カラーホイールを、高色彩化パターンとする場合には、色の再現性を重視するホームシアターなどのような用途に使用することができる。また、この場合に、カラーホイールを変更するのみでよく、カラーホイールユニットの個数増加、移動、サイズの変更を必要としないので従来のものと異なり装置を大型化することを要しない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１に係るプロジェクタの概略構成図である。
【図２】同プロジェクタにおけるカラーホイールの正面図であって、（ａ）は高輝度化パターンとした場合の正面図であり、（ｂ）は高色彩化パターンとした場合の正面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るプロジェクタにおけるカラーホイールの正面図であって、（ａ）は高輝度化パターンとした場合の正面図であり、（ｂ）は高色彩化パターンとした場合の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（実施の形態１）
以下、本発明を適用した実施の形態１に係るプロジェクタについて図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
図１は、この実施の形態に係るプロジェクタの概略構成を示した図面である。この図に示されるように、プロジェクタは、基本的には光源１と、光源１からの白色光を色時分割する照明光学系２と、照明光学系２から照射される色時分割された光を変調する変調装置５と、変調装置５から射出される変調光をカラー映像光として投影する投射レンズ６とにより構成されている。また、この実施の形態に係るプロジェクタは、後述するように照明光学系２に用いられるカラーホイール２１が用途によりパターン切換可能に構成されていることから、何れのパターンが用いられているかを判別するパターン検出器７、並びに装置全体を制御する制御部８が設けられている。
【００２３】
光源１は、白色光を発生するキセノンランプ又は超高圧水銀ランプ等の放電ランプ１１を備えた白色光源であり、放電ランプ１１の発光中心が回転放物面状の鏡面を有するリフレクタ１２の焦点に位置するようにリフレクタ１２に固定されている。放電ランプ１１から放射された光は、リフレクタ１２によって反射され、平行光からなる白色スポット光１３として光源１から出射される。
【００２４】
照明光学系２は、カラーホイールユニット２０、導光部材４１、コンデンサーレンズ４２、４３，リレーレンズ４４、反射ミラー４５などより構成され、光源１から射出された白色光を色時分割して変調装置５へ照射するように構成されている。
【００２５】
カラーホイールユニット２０は、光源１から出射された白色スポット光を色時分割するためのカラーホイール２１と、カラーホイール２１を回転させるホイールモータ２２とから構成されている。なお、カラーホイール２１の中心部を構成する中心部材２３の中心部には、ホイールモータ２２のモータ軸に嵌合される軸穴２３ａが形成されている。
【００２６】
そして、この中心部材２３の周囲に、赤色光を透過する赤色フィルタ（Ｒフィルタ）２４が設けられたＲ透過領域と、緑色光を透過する緑色フィルタ（Ｇフィルタ）２５が設けられたＧ透過領域と、及び青色光を透過する青色フィルタ（Ｂフィルタ）２６が設けられたＢ透過領域との３透過領域が、周方向に互いに離間されて設けられている。また、本実施の形態に係るカラーホイール２１は、このように原色フィルタが設けられた透過領域間に扇形スペース２７，２８，２９が形成されている。そして、これら扇形スペース２７，２８，２９には、隣接する原色フィルタの混色を成す補色フィルタが着脱自在に取り付けられるように構成されている。
【００２７】
このカラーホイール２１についてより具体的に説明する。この実施の形態においては、カラーホイール２１の回転方向Ａを、図２に実線矢印で示されるように、Ｒ，Ｇ，Ｂの透過領域が回転方向に向かってこの順に配列されるようにする。また、Ｒ，Ｇ，Ｂの透過領域及び各透過領域に設けられるＲ，Ｇ．Ｂフィルタ２４，２５，２６は、それぞれ同一形状、同一サイズに形成されている。また、これら３透過領域間に形成される扇形スペース２７，２８，２９は、図２（ａ）に示すように、カラーホイール２１の中心からの拡がり角度がＲ，Ｇ，Ｂの透過領域における拡がり角度よりも小さく形成されるとともに、各扇形スペース２７，２８，２９が同一形状、同一サイズに形成されている。
【００２８】
補色フィルタは、具体的には図２（ｂ）に示すように形成されている。すなわち、Ｒフィルタ２４とＧフィルタ２５との間の扇形スペース２７には、黄色フィルタ（Ｙフィルタ）３１が着脱自在に取り付けられている。また、Ｇフィルタ２５とＢフィルタ２６との間の扇形スペース２８には、シアン色フィルタ（Ｃｙフィルタ）３２が脱自在に取り付けられている。さらに、Ｂフィルタ２６とＲフィルタ２４との間の扇形スペース２９には、マゼンタ色フィルタ（Ｍａフィルタ）３３が着脱自在に取り付けられている。
【００２９】
また、カラーホイール２１は、例えばアルミニウム、鉄等の金属から構成された支持部材に対し、例えばガラス部材により構成されたＲ，Ｇ，Ｂフィルタ２４，２５，２６が適宜の固定手段により結合されている。また、扇形スペース２７，２８，２９に対しては、例えば支持枠に嵌め込まれたガラス部材からなる補色フィルタとしてのＹフィルタ３１，Ｃｙフィルタ３２，Ｍａフィルタ３３が適宜の手段により着脱自在に取り付けられている。
【００３０】
白色スポット光１３は、図２に示すように、カラーホイール２１の所定半径上の所定位置に固定されて、カラーホイール２１の回転に伴いカラーホイール２１の円周方向に白色スポット光１３が相対的に移動するようになっている。また、白色スポット光１３のサイズは、Ｒ，Ｇ，Ｂフィルタ２４，２５，２６及びＹフィルタ３１，Ｃｙフィルタ３２，Ｍａフィルタ３３の大きさよりも十分に小さな大きさとされている。
【００３１】
したがって、この実施の形態においては、カラーホイールは二つのパターンに切り換えることができる。
一つのパターンは、図２（ａ）に示すように、扇形スペース２７，２８，２９に補色フィルタを取り付けずに空間部とするパターンである。カラーホイール２１をこのようなパターンにすると、空間部とされた扇形スペース２７，２８，２９が白色光を透過させる透過領域（すなわち、Ｗ透過領域）とすることができ、このＷ透過領域を設けることによりカラーホイールを投下する光量を増加させることができるので、プロジェクタを高輝度化することができる。そこで、本実施の形態においては、カラーホイール２１におけるこのようなパターンを高輝度化パターンと称している。
また、カラーホイール２１におけるもう一つのパターンは、図２（ｂ）に示すように、扇形スペース２７，２８，２９に補色フィルタを設けたパターンである。より具体的には、前述のように、扇形スペース２７にＹフィルタ３１を設けるとともに、扇形スペース２８にＣｙフィルタ３２を設け、さらに、扇形スペース２９にＭａフィルタ３３を設けたパターンである。このように補色フィルタを設けると、６色の色を使用することができるので色の再現能力を向上させることができる。また、一般にＲ，Ｇ，Ｂ３原色のフィルタを用いたカラーホイールにおいては、カラーホイールの色の境目が光束を横切っている間は、画像の部分部分によって色の異なる領域が出現することがある。また、カラーホイール上はこの領域をスポークと呼び、スポーク中の光をスポーク光と呼んでいる。ところで、前述のように補色フィルタを配列すると、カラーホイール２１のスポークにより画像の部分部分によって色の異なる領域の出現を抑制することができるとともに、スポーク光に代えて補色光を射出することにより画像の質をより一層向上させることができる。そこで、本実施の形態においては、カラーホイール２１におけるこのようなパターンを高色彩化パターンと称している。
【００３２】
次に、カラーホイールの出射側に配置される導光部材４１は、ガラス等の透明な角棒体からなるロッドインテグレータであって、カラーホイール２１から出射された白色スポット光１３が導入される。導入された白色スポット光１３は、ロッドインテグレータの内面で繰り返し反射されることにより輝度分布が均一な光となって出射される。なお、この導光部材４１を通過した光は、コンデンサーレンズ４２、４３、リレーレンズ４４及び反射ミラー４５を介して変調装置５へと射出される。
【００３３】
変調装置５は、一般にＤＭＤ（Digital Micromirror Device）５１と略称されているマイクロミラー素子及びアブソーバ（吸収体）５２を用いたものであって、ディジタル光変調が行われるものである。
【００３４】
ＤＭＤ５１は、約５０万〜１３０万個のマイクロミラー素子がマトリックス状に敷き詰められた構造の半導体集積光スイッチであり、画像フレームにおける画素と、ＤＭＤ５１におけるマイクロミラー素子とが対応するように配列されている。また、マイクロミラー素子の大きさは、例えば、十数μｍ角であり、投射画像データに応じて、静電引力により各マイクロミラー素子が個別にオンオフ制御される。ＤＭＤ５１のマイクロミラー素子は、オンとオフの状態で±１０度程度傾斜が変化するように支柱に取り付けられており、オン状態において、マイクロミラー素子から反射された光は投射レンズ６を通してスクリーン（不図示）に投影されるように反射される。また、ＤＭＤ５１のマイクロミラー素子は、オフ状態において、マイクロミラー素子らから反射された光はオン状態の光線から約２０度傾斜する方向に配置されたアブソーバ５２に吸収されるように反射される。
【００３５】
このように構成されたＤＭＤ５１は、カラーホイール２１が高輝度化パターンで使用されている場合は、このカラーホイール２１を用いた照明光学系から順次入射されるＲ，Ｇ，Ｂの原色光及び白色光に同期して、マイクロミラー素子がオンオフされるとともにスイッチングレシオが制御される、所謂ＰＷＭ制御により光変調される。また、カラーホイール２１が高色彩化パターンで使用されている場合は、このカラーホイール２１を用いた照明光学系２から順次入射されるＲ，Ｇ，Ｂの原色光並びにＹ，Ｃｙ，Ｍａの補色光に同期して、マイクロミラー素子がオンオフされるとともに、スイッチングレシオが制御される、所謂ＰＷＭ制御により光変調が行われる。
【００３６】
投射レンズ６は、ＤＭＤ５１のマイクロミラー素子がオン状態となって反射された出射光を、その光束を拡大してスクリーン等の投射面（不図示）に投射するものであって、レンズ収差を小さくするために複数枚のレンズが組み合わされている。また、この投射レンズ６は、実際には、マイクロミラー素子のオン状態の光線が正面方向に出射されることに応じ、その光軸をマイクロミラー素子から出射される光の光軸と一致させるように配置されている。
【００３７】
パターン検出器７は、搭載されているカラーホイール２１が高輝度化パターンであるか高色彩化パターンであるかを、投射運転前に自動的に検出するものである。このパターン検出器７は、反射防止膜、減光フィルタを介して、回転させるカラーホイール２１から出射される出射光を受光素子にて受光するように構成されている。また、このパターン検出器７による検出期間中はマイクロミラー素子がオフ状態を継続するようにし、回転するカラーホイール２１を介して出射される光源１からの出射光を、オフ状態のマイクロミラー素子からの反射光として受光するように構成されている。このように構成されていると、パターン検出器７は、カラーホイール２１が高輝度化パターンの場合は、赤色、白色、緑色、白色、青色、白色の順序に色が変化する状態を検出することになる。また、パターン検出器７は、カラーホイール２１が高色彩化パターンの場合は、赤色、黄色、緑色、シアン色、青色、マゼンタ色の順序に色が変化する状態を検出することになる。したがって、パターン検出器７は、このような検出する色の順序の相違により、カラーホイール２１のパターンを簡単かつ、確実に検出することができる。
【００３８】
制御部８は、パターン検出器７から送られてくるカラーホイール２１のパターン信号に対応する画像信号を生成し、カラーホイール２１の回転に同期して、つまり、カラーホイール２１から照射される色光に対応してカラー画像信号をＤＭＤ５１に供給し、各色光毎にＤＭＤ５１をＰＷＭ制御するように構成されている。これにより、カラーホイール２１が高輝度化パターンの場合は１フレーム中にＲ，Ｇ，Ｂ画像を順次表示させるとともに、Ｗ透過領域からの白色光の透過量を制御することにより高輝度化画像が供給されるように構成されている。また、カラーホイール２１が高色彩化パターンの場合は１フレーム中にＲ，Ｇ，Ｂ，Ｙ，Ｃｙ，Ｍａ画像を順次表示させることにより高色彩化画像が供給されるように構成されている。
【００３９】
上記のように構成されたプロジェクタにおいては、次のように使用される。
プロジェクタを、明るさを重視するプレゼンテーションなどのような用途に使用する場合は、カラーホイール２１を高輝度化パターンとする。つまり、図２（ａ）に示すように、扇形スペース２７，２８，２９を、補色フィルタを設けない空間部として、この領域を白色光を透過させるＷ透過領域としたパターンとする。これにより高輝度化画像を提供することができる。
【００４０】
また、プロジェクタを、高色彩を重視するホームシアタなどの用途に使用する場合は、カラーホイール２１を高色彩化パターンとする。つまり、扇形スペース２７にＹフィルタ３１を設けるとともに、扇形スペース２８にＣｙフィルタ３２を設け、さらに、扇形スペース２９にＭａフィルタ３３を設けたパターンとする。これにより高色彩化画像を提供することができる。
【００４１】
以上のように構成された本実施の形態１に係るプロジェクタによれば、次のような効果を奏することができる。
（１）本発明に係るプロジェクタは、カラーホイール２１を、高輝度化パターンとして使用する場合には、明るさを重視するプレゼンテーションなどのような用途に使用することができる。また、カラーホイール２１を、高色彩化パターンとして使用する場合には、色の再現性を重視するホームシアターなどのような用途に使用することができる。
【００４２】
（２）また、カラーホイール２１のパターンの切換は、カラーホイール２１を変更するのみでよく、カラーホイールユニット２０の個数増加、移動、サイズの変更を必要としないので従来のものと異なり装置を大型化することを要しない。
【００４３】
（３）また、カラーホイール２１を高色彩化パターンで使用するときは、カラーホイール２１のスポークにより画像の部分部分によって色の異なる領域が出現することを抑制することができるとともに、スポーク光に代えて補色光を射出することにより画像の質をより一層向上させることができる。
【００４４】
（４）また、カラーホイール２１のパターンの切換は、扇形スペース２７，２８，２９に補色フィルタであるＹフィルタ３１，Ｃｙフィルタ３２，Ｍａフィルタ３３を取り付けるか取り付けないかにより行うことができる。したがって、これら補色フィルタを除きカラーホイール２１の構造を共用化することができ、コストを軽減することができる。
【００４５】
（５）また、カラーホイール２１が高輝度化パターンであるか高色彩化パターンであるかを検出するパターン検出器７が設けられ、このパターン検出器７により検出されたパターンのカラーホイール２１に適合するように運転制御されるので、人手で運転制御を切り換える必要がなく、運転制御に関係する誤作動を防止することができる。
【００４６】
（６）また、パターン検出器７は、投射運転前に、カラーホイール２１を透過する光を検出光として受光素子で受光し、透過するカラー光の順序によりカラーホイール２１のパターンを判別するように構成されているので、パターンの検出を簡単かつ、確実に行うことができる。
【００４７】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係るプロジェクタについて説明する。
実施の形態２に係るプロジェクタは、実施の形態１においてカラーホイール２１の構成を変更したものであって、他の構成は実施の形態１と同一としたものである。
【００４８】
実施の形態１のカラーホイールの場合には、補色フィルタとしてのＹフィルタ３１，Ｃｙフィルタ３２，Ｍａフィルタ３３を設ける場合、Ｙフィルタ３１，Ｃｙフィルタ３２，Ｍａフィルタ３３は同一形状、同一サイズ、同一構造に形成されているので、どの各扇形スペース２７，２８，２９に対しても何れの補色フィルタをも取り付けることができる。このため、仮に工場において組み立て専門の作業者が取り付ける場合であっても、作業員のうっかりミス等により補色フィルタの取り付け位置が間違えられ、定められた位置でない扇形スペース２７，２８，２９に取り付けられる可能性がある。実施の形態２はこのようなミスを簡単な構造で容易に防止できるようにしたものである。
【００４９】
この取り付けミスを防止するために、実施の形態２におけるカラーホイール２１においては、空間部を成す各扇形スペース２７，２８，２９における中心部材２３の外周から白色スポット光１３が投射される位置までの径方向範囲内に識別用フィルタ３５，３６，３７が設けられている。この識別用フィルタ３５，３６，３７は、扇形スペース２７，２８，２９に隣接する原色フィルタの色と異なる色の原色フィルタからなる。すなわち、この識別用フィルタ３５，３６，３７としては、図３（ａ）に示すように、Ｒ，Ｇ透過領域間の扇形スペース２７には青色の識別用フィルタ３５が、また、Ｇ，Ｂ透過領域間の扇形スペース２８には赤色の識別用フィルタ３６が、さらに、Ｂ，Ｒ透過領域間の扇形スペース２９には緑色の識別用フィルタ３７が設けられといる。また、この扇形スペース２７，２８，２９には、この識別用フィルタ３５，３６，３７と重なるように、実施の形態１の場合の補色フィルタとしてのＹフィルタ３１，Ｃｙフィルタ３２，Ｍａフィルタ３３が適宜の手段により着脱自在に取り付けられるように構成されている。
【００５０】
そして、このカラーホイール２１を高輝度化パターンとして使用する場合は、図３ａに示した状態図、すなわち、各扇形スペース２７，２８，２９には識別用フィルタ３５，３６，３７のみが設けられ、Ｙフィルタ３１，Ｃｙフィルタ３２，Ｍａフィルタ３３が設けられていない構成とする。この構成のカラーホイール２１は、白色スポット光１３が照射されるエリアは実施の形態１における高輝度化パターンのカラーホイール２１と変わらないので、カラーホイール２１の分光特性は実施の形態１における高輝度化パターンと全く同一となる。したがって、この構成のカラーホイール２１を図２（ａ）に示されたものと同様の特性を備えた高輝度化パターンとすることができる。
【００５１】
また、このカラーホイール２１を高色彩化パターンとして使用する場合は、図３ｂに示した状態図、すなわち、各扇形スペース２７，２８，２９には識別用フィルタ３５，３６，３７が設けられるとともに、この識別用フィルタ３５，３６，３７に重なるようにＹフィルタ３１，Ｃｙフィルタ３２，Ｍａフィルタ３３が設けられた構成とする。この構成のカラーホイール２１を用いた場合は、白色スポット光１３が照射されるエリアは実施の形態１における高色彩化パターンのカラーホイール２１と変わらないので、カラーホイール２１の分光特性は実施の形態１における高色彩化パターンと全く同一となる。したがって、この構成のカラーホイール２１を図２（ｂ）に示されたものと同様の特性を備えた高色彩化パターンとすることができる。
【００５２】
また、実施の形態２は、このような構成とすることにより、高色彩化パターンのカラーホイール２１を形成するために取り付けられる補色フィルタの色が正しいかどうかを簡単に判別できるようになっている。すなわち、各扇形スペース２７，２８，２９に取り付けられる補色フィルタの取付位置が正しい場合には、識別用フィルタ３５，３６，３７とＹフィルタ３１，Ｃｙフィルタ３２，Ｍａフィルタ３３との重なり部は、Ｒ，Ｇ，Ｂの物体色が混合された状態となるので黒色（Ｋ）に見える。また、補色フィルタの取付位置が誤っている場合にはＲ，Ｇ，Ｂの物体色が混合された状態とならないために、黒色（Ｋ）以外の色に見えることになる。したがって、Ｙフィルタ３１，Ｃｙフィルタ３２，Ｍａフィルタ３３が取り付けられた状態において、識別用フィルタ３５，３６，３７の取り付けられている位置の色を見ることにより容易に補色フィルタの取付位置の正否を簡単かつ確実に判別することができる。
【００５３】
実施の形態２におけるプロジェクタは、以上のように構成されているので、実施の形態１に係る（１）〜（６）に効果に加えて次の効果を奏することができる。
（７）この実施の形態に係るカラーホイール２１は、各扇形スペース２７，２８，２９における中心部材２３の外周から白色スポット光１３が投射される位置までの径方向範囲内に識別用フィルタ３５，３６，３７が設けられている。また、この識別用フィルタ３５，３６，３７は、扇形スペース２７，２８，２９に隣接する原色フィルタの色と異なる色のフィルタからなる。さらに、扇形スペース２７，２８，２９には、この識別用フィルタ３５，３６，３７と重なるように、実施の形態１の場合の補色フィルタとしてのＹフィルタ３１，Ｃｙフィルタ３２，Ｍａフィルタ３３が適宜の手段により着脱自在に取り付けられるように構成されている。したがって、実施の形態１の場合と同様に、扇形スペース２７，２８，２９に補色フィルタが取り付けずに、扇形スペース２７，２８，２９をＷ透過領域としたときには、高輝度化パターンを構成することができる。また、扇形スペース２７，２８，２９に補色フィルタを取り付けたときには高色彩化パターンを構成することができる。
【００５４】
（８）また、補色フィルタとしてのＹフィルタ３１，Ｃｙフィルタ３２，Ｍａフィルタ３３が正しい位置の扇形スペース２７，２８，２９に取り付けられた場合には、原色の混色効果により識別用フィルタ３５，３６，３７の取り付けられている部分が黒色に見える。しかし、補色フィルタが正しい位置の扇形スペース２７，２８，２９に取り付けられていない場合には異なる色に見える。したがって、実施の形態２の場合は、このような物体色の変化による色表示を可能とすることにより補色フィルタの取付位置が正しいかどうかかを直ちに判断することができるので、補色フィルタの取付ミスを容易に防止することができる。
【００５５】
（９）また、実施の形態２の場合は、取り付けミス防止のために補色フィルタにより取付構造や形状などを変える必要がないので、補色フィルタの大きさ及び取付構造を同一化することができ、これによりコストを軽減することができる。
【００５６】
（変形例）
上記各実施の形態において、以下のように変更することもできる。
・カラーホイール２１のパターン変更手段として、高輝度化パターンのものと高色彩化パターンのものとが別個の部品として予め用意されており、カラーホイールユニット２０として、何れかのパターンのカラーホイール２１を選択的に取付可能に構成されているようにしてもよい。このように構成されている場合は、補色フィルタとしてのとしてのＹフィルタ３１，Ｃｙフィルタ３２，Ｍａフィルタ３３をそれぞれ着脱する必要がなく、カラーホイール２１全体を取り替える作業となるので、パターン変更作業が楽になる。
【００５７】
・また、図１に示した実施の形態においては、カラーホイール２１は導光部材４１の入射側に設けられていたが、カラーホイール２１を導光部材４１の出射側に設けるようにしてもよい。
【００５８】
・また、導光部材４１は、光源１から出射された光の輝度分布を均一化するものであるが、このような角棒で製作されたロッドインテグレータではなく、断面四角形の筒状のライトトンネルとしてもよい。
【００５９】
・前述の実施の形態においては、カラーホイール２１のパターン変更をユーザが行うことを前提として記載しているが、製作者側においてカラーホイール２１のパタ−ンを変更することにより、高輝度化対応機種と高色彩化機種とに区別して製作するようにしたものも本発明の包含されるものとする。
【００６０】
・パターン検出器７の被検出光としてマイクロミラー素子に入るまでの光を受光するようにしてもよい。この場合は、例えば、カラーホイール２１の切換時にパターン検出器７の受光素子をマイクロミラー素子に入るまでの光を受光する位置に移動させて、この光からカラーホイール２１のパターンを検出するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１…光源、５…変調装置、７…パターン検出器、１３…白色スポット光、２０…カラーホイールユニット、２１…カラーホイール、２２…ホイールモータ、２３…中心部材、２４…赤色フィルタ（Ｒフィルタ）、２５…緑色フィルタ（Ｇフィルタ）、２６…青色フィルタ（Ｂフィルタ）、２７，２８，２９…扇形スペース、３１…黄色フィルタ（Ｙフィルタ）、３２…シアン色フィルタ（Ｃｙフィルタ）、３３…マゼンタ色フィルタ（Ｍａフィルタ）、３５，３６，３７…識別用フィルタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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