(57)【要約】【課題】使用形態に応じて、画像の明るさを高めたり、画像の色再現性を高めたりできる投写型表示装置を提供する。【解決手段】プロジェクタは、第１ランプユニット１１０Ａ、第２ランプユニット１１０Ｂ、第１ＬＥＤユニット１２０Ａおよび第２ＬＥＤユニット１２０Ｂの４つの光源ユニットを有する光源装置１０と、光源装置１０から出射された光を変調する液晶パネル２１２、２１４、２１８と、光源装置１０を制御するＣＰＵ４０１と、を備える。ここで、ＣＰＵ４０１は、４つの光源ユニットを点灯する第１制御と、第１ＬＥＤユニット１２０Ａおよび第２ＬＥＤユニット１２０Ｂを点灯する第２制御とを行う。【選択図】図３
2013109225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランプ光源および固体光源を有する光源装置と、
前記光源装置から出射された光を変調する光変調部と、
前記光源装置を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記ランプ光源および前記固体光源を点灯する第１制御と、前記ランプ光源および前記固体光源のうち、前記固体光源のみを点灯する第２制御とを行う、
ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の投写型表示装置において、
前記ランプ光源は、第１ランプ光源および第２ランプ光源を含み、
前記固体光源は、第１固体光源および第２固体光源を含み、
前記制御部は、
前記第１制御として、前記第１ランプ光源、前記第２ランプ光源、前記第１固体光源および前記第２固体光源を点灯し、前記第２制御として、前記第１固体光源および前記第２固体光源を点灯する、
ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の投写型表示装置において、
前記光源装置からの光が入射されるフライアイインテグレータと、
前記フライアイインテグレータにより分割された各々の光を前記光変調部に重畳させるコンデンサレンズと、をさらに備え、
前記光源装置は、
前記第１ランプ光源、前記第２ランプ光源、前記第１固体光源および前記第２固体光源からの各光が、前記フライアイインテグレータの入射面における上下左右４つに分けられた部分領域のそれぞれに照射されるとともに、前記第１固体光源および前記第２固体光源からの各光の前記部分領域におけるスポットが、前記第１ランプ光源および前記第２ランプ光源からの各光の前記部分領域におけるスポットよりも小さく且つ前記入射面の中心に近寄る、よう構成される、
ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の投写型表示装置において、
前記光源装置は、
前記第１固体光源および前記第２固体光源からの各光が、対角となる２つの前記部分領域にそれぞれ照射されるとともに、前記第１ランプ光源および前記第２ランプ光源からの各光が、対角となる他の２つの前記部分領域にそれぞれ照射される、よう構成される、ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項５】
請求項１に記載の投写型表示装置において、
前記光源装置からの光が入射されるフライアイインテグレータと、
前記フライアイインテグレータにより分割された各々の光を前記光変調部に重畳させるコンデンサレンズと、をさらに備え、
前記光源装置は、
前記固体光源からの光の前記フライアイインテグレータの入射面におけるスポットが、前記ランプ光源からの光の前記部分領域におけるスポットよりも小さく且つ前記入射面の中心に近寄る、よう構成される、
ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項６】
請求項１に記載の投写型表示装置において、
前記光源装置からの光が入射されるフライアイインテグレータと、
前記フライアイインテグレータにより分割された各々の光を前記光変調部に重畳させるコンデンサレンズと、をさらに備え、
前記光源装置は、
前記固体光源からの光が、前記フライアイインテグレータの入射面の中心に対して対称となる２つの位置に照射されるとともに、前記ランプ光源からの光が、前記入射面の中心に対して対称となる２つの位置に照射される、よう構成される、
ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか一項に記載の投写型表示装置において、
前記光源装置の点灯モードを選択する所定の選択操作を行うための操作部をさらに備え、
前記制御部は、前記選択操作に基づいて、前記第１制御または前記第２制御を行う、
ことを特徴とする投写型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの光を変調して被投写面に投写する投写型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶プロジェクタ等の投写型表示装置（以下、「プロジェクタ」という）では、光源から出射された光が光変調素子よって変調され、変調された光が被投写面に投写される。かかるプロジェクタでは、光源として、たとえば、メタルハライドランプ、キセノンランプ等のアーク放電式ランプ（ディスチャージランプ）からなる高輝度タイプのランプ光源が用いられる。
【０００３】
光源からは白色光が出射される。出射された白色光は、ダイクロイックミラー等の波長選択性の分光素子によって、赤色波長帯の光（以下「Ｒ光」という）、緑色波長帯の光（以下「Ｇ光」という）および青色波長帯の光（以下「Ｂ光」という）に分離される。分離された各光は、各光に対応する映像信号に従って、光変調素子により変調される。変調された各光は、ダイクロイックイックプリズム等の波長選択性の色合成素子により合成され、被投写面に投写される。
【０００４】
かかるプロジェクタでは、さらなる高輝度化を図るために、複数の光源を備える構成が採られ得る（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−９０８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、デジタルサイネージ（電子看板）としての利用、医療用の映像の表示、デジタルシネマの上映等のため、プロジェクタには、高輝度であることと同時に、高い色再現性が求められるようになってきている。即ち、ある使用形態においては、画像の明るさを高めることが求められ、ある使用形態においては、色再現性を高めることが求められ得る。
【０００７】
上記のようにランプ光源を用いたプロジェクタでは、分光素子および光合成素子の特性により色再現範囲が決定される。分光素子および光合成素子による、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光以外の波長帯の光のカット率を高めれば、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光の純度が高まる。これにより、色再現範囲が広くなり、色再現性が高められる。反面、分光素子および光合成素子によってカットされる光量が多くなるので、輝度が低下してしまう。
【０００８】
よって、従来のプロジェクタでは、使用形態に応じて、画像の明るさを高めたり、色再現性を高めたりすることが難しかった。
【０００９】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、使用形態に応じて、画像の明るさを高めたり、画像の色再現性を高めたりできる投写型表示装置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】
【００１０】
本発明の投写型表示装置は、ランプ光源および固体光源を有する光源装置と、前記光源装置から出射された光を変調する光変調部と、前記光源装置を制御する制御部と、を備え
る。ここで、前記制御部は、前記ランプ光源および前記固体光源を点灯する第１制御と、前記ランプ光源および前記固体光源のうち、前記固体光源のみを点灯する第２制御とを行う。
【００１１】
ランプ光源から出射される光は、固体光源から出射される光に比べて、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光以外の波長帯の光を多く含むため、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光の純度が低い。よって、ランプ光源は、固体光源に比べて、輝度が高い反面、色再現範囲が狭い。固体光源は、ランプ光源に比べて輝度が低い反面、色再現範囲が広い。
【００１２】
本発明の投写型表示装置によれば、第１制御が実行されることにより、ランプ光源および固体光源の双方が点灯する。これにより、被投写面に投写される画像の明るさを高めることができる。さらに、第２制御が実行されることにより、固体光源のみが点灯する。これにより、被投写面に投写される画像の色再現性を高めることができる。
【００１３】
本発明の投写型表示装置において、前記ランプ光源が、第１ランプ光源および第２ランプ光源を含み、前記固体光源が、第１固体光源および第２固体光源を含むような構成とされ得る。この場合、前記制御部は、前記第１制御として、前記第１ランプ光源、前記第２ランプ光源、前記第１固体光源および前記第２固体光源を点灯し、前記第２制御として、前記第１固体光源および前記第２固体光源を点灯する。
【００１４】
このような構成とすれば、第１制御または第２制御が行われた際に、被投写面に投写される画像の明るさをより高めることができる。
【００１５】
上記のように、光源装置が、第１ランプ光源、第２ランプ光源、第１固体光源および第２固体光源を含む構成とされた場合、さらに、投写型表示装置は、前記光源装置からの光が入射されるフライアイインテグレータと、前記フライアイインテグレータにより分割された各々の光を前記光変調部に重畳させるコンデンサレンズと、をさらに備えるような構成とされ得る。この場合、前記光源装置は、前記第１ランプ光源、前記第２ランプ光源、前記第１固体光源および前記第２固体光源からの各光が、前記フライアイインテグレータの入射面における上下左右４つに分けられた部分領域のそれぞれに照射されるとともに、前記第１固体光源および前記第２固体光源からの各光の前記部分領域におけるスポットが、前記第１ランプ光源および前記第２ランプ光源からの各光の前記部分領域におけるスポットよりも小さく且つ前記入射面の中心に近寄る、よう構成される。
【００１６】
固体光源は、ランプ光源に比べて配光バランスが良いため、光変調部に照射される光の強度を適度に均一化するために、フライアイインテグレータによって光変調部に重畳する光の数は、ランプ光源よりも少なくて済む。このため、フライアイインテグレータの入射面における固体光源からの光のスポットは、ランプ光源からの光のスポットよりも小さくできる。
【００１７】
上記の構成とすれば、第１固体光源および第２固体光源からの各光のスポットが、第１ランプ光源および第２ランプ光源からの各光のスポットよりも小さくされて、フライアイインテグレータの入射面の中央に近づけられている。これにより、第１固体光源および第２固体光源から出射され、フライアイインテグレータによって分割された各々の光が、大きく斜め方向から光変調部に照射されることが抑制される。これにより、第１固体光源および第２固体光源からの各光について、光変調部に対して斜め方向から光が照射されることに起因する光変調部での強度むらが低減される。よって、第１制御または第２制御が行われた際に、光変調部に照射される光の強度の均一化を一層図ることができる。
【００１８】
上記のような構成とした場合、さらに、前記光源装置は、前記第１固体光源および前記
第２固体光源からの各光が、対角となる２つの前記部分領域にそれぞれ照射されるとともに、前記第１ランプ光源および前記第２ランプ光源からの各光が、対角となる他の２つの前記部分領域にそれぞれ照射される、よう構成され得る。
【００１９】
このような構成とすれば、第１固体光源および第２固体光源からの各光が、フライアイインテグレータの入射面の中心に対してほぼ対称な位置に照射される。これにより、第１固体光源からの光に係る上記の強度むらと、第２固体光源からの光に係る上記の強度むらとが相殺される。同様に、第１ランプ光源および第２ランプ光源からの各光が、フライアイインテグレータの入射面の中心に対してほぼ対称な位置に照射される。これにより、第１ランプ光源からの光に係る上記の強度むらと、第２ランプ光源からの光に係る上記の強度むらとが相殺される。よって、光変調部に照射される光の強度の均一化を、より一層図ることができる。
【００２０】
本発明の投写型表示装置は、前記光源装置からの光が入射されるフライアイインテグレータと、前記フライアイインテグレータにより分割された各々の光を前記光変調部に重畳させるコンデンサレンズと、をさらに備えるような構成とされ得る。この場合、前記光源装置は、前記固体光源からの光の前記フライアイインテグレータの入射面におけるスポットが、前記ランプ光源からの光の前記部分領域におけるスポットよりも小さく且つ前記入射面の中心に近寄る、よう構成される。
【００２１】
このような構成とすれば、固体光源からの光について、光変調部に対して斜め方向から光が照射されることに起因する光変調部での強度むらが低減される。よって、第１制御または第２制御が行われた際に、光変調部に照射される光の強度の均一化を一層図ることができる。
【００２２】
本発明の投写型表示装置は、前記光源装置からの光が入射されるフライアイインテグレータと、前記フライアイインテグレータにより分割された各々の光を前記光変調部に重畳させるコンデンサレンズと、をさらに備えるような構成とされ得る。この場合、前記光源装置は、前記固体光源からの光が、前記フライアイインテグレータの入射面の中心に対して対称となる２つの位置に照射されるとともに、前記ランプ光源からの光が、前記入射面の中心に対して対称となる２つの位置に照射される、よう構成される。
【００２３】
このような構成とすれば、固体光源からフライアイインテグレータに入射された２つの光に係る上記の強度むらが相殺されるとともに、ランプ光源からフライアイインテグレータに入射された２つの光に係る上記の強度むらが相殺される。よって、第１制御または第２制御が行われた際に、光変調部に照射される光の強度の均一化を一層図ることができる。
【００２４】
本発明の投写型表示装置は、前記光源装置の点灯モードを選択する所定の選択操作を行うための操作部をさらに備えるような構成とされ得る。この場合、前記制御部は、前記選択操作に基づいて、前記第１制御または前記第２制御を行う。
【００２５】
このような構成とすれば、使用状況に応じて、ユーザ自身が、ランプ光源および固体光源の双方を点灯させる点灯モードとするか、固体光源のみを点灯させる点灯モードとするかを選択することができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上のとおり、本発明によれば、使用形態に応じて、画像の明るさを高めたり、画像の色再現性を高めたりできる投写型表示装置を提供することができる。
【００２７】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施の形態に係る、プロジェクタの外観を示す斜視図である。
【図２】実施の形態に係る、プロジェクタの構成を示す平面図である。
【図３】実施の形態に係る、光源装置の構成を説明するための図である。
【図４】実施の形態に係る、制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【図５】実施の形態に係る、第１ランプユニットおよび第２ランプユニットから出射される白色光のスペクトル特性、ならびに、第１ＬＥＤユニットおよび第２ＬＥＤユニットから出射される白色光のスペクトル特性を示す図である。
【図６】実施の形態に係る、全点灯モード、ＬＥＤ点灯モードおよびランプ点灯モードにおいて光源装置が点灯したときの色再現範囲を示す図である。
【図７】変更例に係る、光源装置の構成を説明するための図である。
【図８】変更例に係る、光源装置の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照して、実施の形態に係るプロジェクタについて説明する。
【００３０】
図１は、プロジェクタ１の外観を示す図である。プロジェクタ１は、本体キャビネット１ａを備える。本体キャビネット１ａの前面からは、投写レンズユニット３０の前部が外部に露出している。本体キャビネット１ａの上面には、操作部１ｂが設けられている。操作部１ｂには、後述する点灯モードの選択操作に用いる操作ボタンを含む、複数の操作ボタンが配されている。
【００３１】
図２は、プロジェクタの構成を示す平面図である。同図を参照して、プロジェクタ１は、光源装置１０と、映像生成ユニット２０と、投写レンズユニット３０と、制御ユニット４０とを備えている。光源装置１０は、白色光を出射する。映像生成ユニット２０は、光源装置１０から出射された白色光を、映像信号に基づいて変調し、画像を形成する光（以下、「映像光」という）を生成する。投写レンズユニット３０は、映像生成ユニット２０により生成された映像光を、プロジェクタの前方に配された被投写面に拡大投写する。制御ユニット４０は、光源装置１０および映像生成ユニット２０を駆動する。
【００３２】
映像生成ユニット２０について、以下、詳細に説明する。
【００３３】
光源装置１０から出射された白色光は、フライアイインテグレータ２０１、ＰＢＳアレイ２０２、コンデンサレンズ２０３を通過する。フライアイインテグレータ２０１は一対のフライアイレンズ２０１ａ、２０１ｂからなり、各フライアイレンズ２０１ａ、２０１ｂは蠅の目状に配列された多数の小レンズから構成されている。フライアイインテグレータ２０１に入射した光は、これら小レンズによって分割される。分割された各光は、コンデンサレンズ２０３により液晶パネル（後述する）に重畳される。これにより、液晶パネルに照射される光の強度が均一化される。また、フライアイインテグレータ２０１により分割された各光は、ＰＢＳアレイ２０２によって偏光方向が一方向に揃えられる。
【００３４】
コンデンサレンズ２０３を通過した白色光は、ダイクロイックミラー２０４に入射する。ダイクロイックミラー２０４は、入射した光のうち、Ｒ光およびＧ光を反射し、青Ｂ光を透過する。
【００３５】
ダイクロイックミラー２０４により反射されたＲ光およびＧ光は、ダイクロイックミラ
ー２０５に入射する。ダイクロイックミラー２０５は、Ｇ光を反射するとともにＲ光を透過する。
【００３６】
ダイクロイックミラー２０５を通過したＲ光は、コンデンサレンズ２０３、２０６、凹レンズ２０７およびリレーレンズ２０８、２０９によるレンズ作用と、反射ミラー２１０、２１１による反射によって、適正な照射状態にて赤色用の液晶パネル２１２に照射される。
【００３７】
ダイクロイックミラー２０５により反射されたＧ光は、コンデンサレンズ２０３、２１３によるレンズ作用によって、適正な照射状態にて緑色用の液晶パネル２１４に照射される。
【００３８】
ダイクロイックミラー２０４を透過したＢ光は、コンデンサレンズ２０３、２１５および凹レンズ２１６によるレンズ作用と反射ミラー２１７による反射によって、適正な照射状態にて青色用の液晶パネル２１８に照射される。
【００３９】
液晶パネル２１２の入射側および出射側には、それぞれ、入射側偏光板２１９および出射側偏光板２２０が配されている。Ｒ光は、入射側偏光板２１９を介して液晶パネル２１２に入射する。液晶パネル２１２は、赤色用の映像信号（Ｒ信号）に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＲ光を変調する。
【００４０】
液晶パネル２１４の入射側および出射側には、それぞれ、入射側偏光板２２１および出射側偏光板２２２が配されている。Ｇ光は、入射側偏光板２２１を介して液晶パネル２１４に入射する。液晶パネル２１４は、緑色用の映像信号（Ｇ信号）に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＧ光を変調する。
【００４１】
液晶パネル２１８の入射側および出射側には、それぞれ、入射側偏光板２２３および出射側偏光板２２４が配されている。Ｂ光は、入射側偏光板２２３を介して液晶パネル２１８に入射する。液晶パネル２１８は、青色用の映像信号（Ｂ信号）に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＢ光を変調する。
【００４２】
液晶パネル２１２、２１４、２１８によって変調されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光は、出射側偏光板２２０、２２２、２２４を通過してダイクロイックプリズム２２５に入射する。ダイクロイックプリズム２２５は、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光のうち、Ｒ光とＢ光を反射するとともにＧ光を透過し、これにより、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光を色合成する。こうして、色合成された映像光が、ダイクロイックプリズム２２５から投写レンズユニット３０に向けて出射される。
【００４３】
なお、上記透過型の液晶パネル２１２、２１４、２１８に替えて、反射型の液晶パネルや、ＭＥＭＳデバイスを用いることもできる。
【００４４】
光源装置１０について、以下、詳細に説明する。図３（ａ）は、光源装置１０の構成を示す平面図である。
【００４５】
光源装置１０は、第１ランプユニット１１０Ａ、第２ランプユニット１１０Ｂ、第１ＬＥＤユニット１２０Ａおよび第２ＬＥＤユニット１２０Ｂの４つの光源ユニットと、第１ミラーユニット１３０Ａ、第２ミラーユニット１３０Ｂの２つのミラーユニットとを備えている。
【００４６】
第１ランプユニット１１０Ａと第１ＬＥＤユニット１２０Ａは、光源装置１０の前側に
おいて、第１ミラーユニット１３０Ａを挟んで向かい合うように配されている。第２ランプユニット１１０Ｂと第１ＬＥＤユニット１２０Ｂは、光源装置１０の後ろ側において、第２ミラーユニット１３０Ｂを挟んで向かい合うように配されている。
【００４７】
第２ランプユニット１１０Ｂは、第１ＬＥＤユニット１２０Ａの背後に配されており、第２ＬＥＤユニット１２０Ｂは、第１ランプユニット１１０Ａの背後に配されている。即ち、光源装置１０を上方から見て、第１ランプユニット１１０Ａと第２ランプユニット１１０Ｂとが対角の位置に配されており、第１ＬＥＤユニット１２０Ａと第２ＬＥＤユニット１２０Ｂとが対角の位置に配されている。
【００４８】
第２ランプユニット１１０Ｂ、第２ＬＥＤユニット１２０Ｂおよび第２ミラーユニット１３０Ｂは、光源装置１０を正面から見たときに、それぞれ、第１ＬＥＤユニット１２０Ａ、第１ランプユニット１１０Ａおよび第１ミラーユニット１３０Ａに重ならないよう、第１ＬＥＤユニット１２０Ａ、第１ランプユニット１１０Ａおよび第１ミラーユニット１３０Ａよりも高い位置に配されている。
【００４９】
第１ランプユニット１１０Ａは、ランプ１１１と、リフレクター１１２とを備えている。ランプ１１１は、アーク放電式ランプであり、たとえば、メタルハライドランプである。この他、ランプ１１１には、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ等が用いられる。ランプ１１１からは白色光が出射される。出射された白色光は、リフレクター１１２の内面で反射され、ほぼ平行光となって第１ランプユニット１１０Ａの前方へ出射される。
【００５０】
第２ランプユニット１１０Ｂの構成は、第１ランプユニット１１０Ａの構成と同じである。
【００５１】
ＬＥＤユニット１２０Ａは、赤色ＬＥＤ１２１と、緑色ＬＥＤ１２２と、青色ＬＥＤ１２３と、各々がこれらＬＥＤ１２１、１２２、１２３にそれぞれ対応する３つのコリメータレンズ１２４、１２５、１２６と、クロスミラー１２７とを備えている。
【００５２】
赤色ＬＥＤ１２１はＲ光を発する。Ｒ光は、所定の拡がり角を有する。赤色ＬＥＤ１２１から発せられたＲ光は、コリメータレンズ１２４によって平行光化され、クロスミラー１２７に入射する。
【００５３】
緑色ＬＥＤ１２２はＧ光を発する。Ｇ光は、所定の拡がり角を有する。緑色ＬＥＤ１２２から発せられたＧ光は、コリメータレンズ１２５によって平行光化され、クロスミラー１２７に入射する。
【００５４】
青色ＬＥＤ１２３はＢ光を発する。Ｂ光は、所定の拡がり角を有する。青色ＬＥＤ１２３から発せられたＲ光は、コリメータレンズ１２６によって平行光化され、クロスミラー１２７に入射する。
【００５５】
クロスミラー１２７は、交差するように配された、第１ダイクロイックミラー１２８および第２ダイクロイックミラー１２９により構成されている。Ｒ光は、第１ダイクロイックミラー１２８により反射され、Ｂ光は、第２ダイクロイックミラー１２９により反射される。Ｇ光は、第１ダイクロイックミラー１２８および第２ダイクロイックミラー１２９を透過する。これにより、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光が色合成されて白色光となり、白色光がＬＥＤユニット１２０Ａの前方へ出射される。
【００５６】
第２ＬＥＤユニット１２０Ｂの構成は、第１ＬＥＤユニット１２０Ａの構成と同じである。
【００５７】
第１ミラーユニット１３０Ａは、第１反射ミラー１３１と第２反射ミラー１３２により構成される。第１ミラーユニット１３０Ａは、第１反射ミラー１３１と第２反射ミラー１３２とがほぼ９０度の角度を有するように形成されている。第２ミラーユニット１３０Ｂの構成は、第１ミラーユニット１３０Ａの構成と同じである。
【００５８】
第１ミラーユニット１３０Ａは、第１反射ミラー１３１が第１ランプユニット１１０Ａからの白色光の出射方向に対してほぼ４５度の角度となり、第２反射ミラー１３２が第１ＬＥＤユニット１２０Ａからの白色光の出射方向に対してほぼ４５度の角度となるように配されている。
【００５９】
第２ミラーユニット１３０Ｂは、第１反射ミラー１３１が第２ＬＥＤユニット１２０Ｂからの白色光の出射方向に対してほぼ４５度の角度となり、第２反射ミラー１３２が第２ランプユニット１１０Ｂからの白色光の出射方向に対してほぼ４５度の角度となるように配されている。
【００６０】
第１ランプユニット１１０Ａから出射された白色光は、第１ミラーユニット１３０Ａの第１反射ミラー１３１により反射されて光源装置１０の前方へ向かう。第１ＬＥＤユニット１２０Ａから出射された白色光は、第１ミラーユニット１３０Ａの第２反射ミラー１３２により反射されて光源装置１０の前方へ向かう。第２ＬＥＤユニット１２０Ｂから出射された白色光は、第２ミラーユニット１３０Ｂの第１反射ミラー１３１により反射されて光源装置１０の前方へ向かう。第２ランプユニット１１０Ｂから出射された白色光は、第２ミラーユニット１３０Ｂの第２反射ミラー１３２により反射されて光源装置１０の前方へ向かう。
【００６１】
図３（ｂ）は、第１ランプユニット１１０Ａ、第２ランプユニット１１０Ｂ、第１ＬＥＤユニット１２０Ａおよび第２ＬＥＤユニット１２０Ｂからそれぞれ出射された白色光が、フライアイインテグレータ２０１へ入射したときの様子を示す図である。
【００６２】
フライアイインテグレータ２０１を構成するフィライアイレンズ２０１Ａの入射面は、仮想的に、上下左右４つの部分領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４に分けられている。
【００６３】
第１ランプユニット１１０Ａから出射された白色光は、左下の部分領域Ｒ１に照射される。第１ＬＥＤユニット１２０Ａから出射された白色光は、右下の部分領域Ｒ２に照射される。第２ＬＥＤユニット１２０Ｂから出射された白色光は、左上の部分領域Ｒ３に照射される。第２ランプユニット１１０Ｂから出射された白色光は、右上の部分領域Ｒ４に照射される。
【００６４】
ここで、通常、ＬＥＤ等の固体光源は、ランプ光源に比べて配光バランスが良い。このため、液晶パネル２１２、２１４、２１８に照射される光の強度を適度に均一化するために、フライアイインテグレータ２０１によって液晶パネル２１２、２１４、２１８に重畳する光の数は、第１ＬＥＤユニット１２０Ａおよび第２ＬＥＤユニット１２０Ｂの方が、第１ランプユニット１１０Ａおよび第２ランプユニット１１０Ｂよりも少なくて済む。このため、フライアイレンズ２０１ａの入射面における第１ＬＥＤユニット１２０Ａおよび第２ＬＥＤユニット１２０Ｂからの各白色光のスポットは、第１ランプユニット１１０Ａおよび第２ランプユニット１１０Ｂからの各白色光のスポットよりも小さくできる。
【００６５】
フライアイレンズ２０１ａの中央の小レンズに入射した光は、液晶パネル２１２、２１４、２１８に対して正面方向から照射されるが、中央から離れた小レンズに入射した光ほど、液晶パネル２１２、２１４、２１８に対して、より斜め方向から照射される。液晶パ
ネル２１２、２１４、２１８に対して斜め方向から光が照射された場合、これに起因する強度むらが生じる。傾斜角度が大きいほど、強度むらが大きくなる。よって、フライアイレンズ２０１ａに入射する白色光のスポットが入射面の中心から離れるほど、液晶パネル２１２、２１４、２１８に重畳された光（Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光）に、斜め方向からの照射に起因する強度むらが大きく生じ易い。
【００６６】
光源装置１０では、図３（ｂ）に示すように、第１ＬＥＤユニット１２０Ａおよび第２ＬＥＤユニット１２０Ｂからの各白色光の部分領域Ｒ２、Ｒ３におけるスポットＳ２Ａ、Ｓ２Ｂが、第１ランプユニット１１０Ａおよび第２ランプユニット１１０Ｂからの各白色光の部分領域Ｒ１、Ｒ４におけるスポットＳ１Ａ、Ｓ１Ｂよりも小さくなるように、３つのＬＥＤ１２１、１２２、１２３と、これらＬＥＤ１２１、１２２、１２３にそれぞれ対応するコリメータレンズ１２４、１２５、１２６との位置関係が設定されている。さらに、光源装置１０では、小さくされた第１ＬＥＤユニット１２０Ａおよび第２ＬＥＤユニット１２０ＢによるスポットＳ２Ａ、Ｓ２Ｂが、第１ランプユニット１１０Ａおよび第２ランプユニット１１０ＢによるスポットＳ１Ａ、Ｓ１Ｂよりもフライアイレンズ２０１ａの入射面の中心Ｐに近寄るように、第１ＬＥＤユニット１２０Ａと第１ミラーユニット１３０Ａとの位置関係、および第２ＬＥＤユニット１２０Ｂと第２ミラーユニット１３０Ｂの位置関係が設定されている。
【００６７】
これにより、本実施の形態の光源装置１０では、第１ＬＥＤユニット１２０Ａおよび第２ＬＥＤユニット１２０Ｂからの各白色光によって液晶パネル２１２、２１４、２１８に重畳された光に生じる、斜め方向からの光の照射に起因する強度むらが低減される。よって、第１ＬＥＤユニット１２０Ａおよび第２ＬＥＤユニット１２０Ｂが点灯された際、または、全ての光源ユニットが点灯された際に、液晶パネル２１２、２１４、２１８に照射される光の強度の均一化を一層図ることができる。
【００６８】
さらに、第１ＬＥＤユニット１２０ＡによるスポットＳ２Ａおよび第２ＬＥＤユニット１２０ＢによるスポットＳ２Ｂは、フライアイレンズ２０１ａの入射面の中心Ｐに対してほぼ対称な位置となるように、対角となる部分領域Ｒ２、Ｒ３に形成される。これにより、第１ＬＥＤユニット１２０Ａからの白色光に基づく光の液晶パネル２１２、２１４、２１８への入射状態と、第２ＬＥＤユニット１２０Ｂからの白色光に基づく光の液晶パネル２１２、２１４、２１８への入射状態とが、中心Ｐに対してほぼ対称となる。このため、第１ＬＥＤユニット１２０Ａに係る、斜め方向からの光の照射に起因する強度むらと、第２ＬＥＤユニット１２０Ｂに係る、斜め方向からの光の照射に起因する強度むらとは、強弱のパターンが反対となり、これら強度むらが相殺される。
【００６９】
同様に、第１ランプユニット１１０ＡによるスポットＳ１Ａおよび第２ランプユニット１１０ＢによるスポットＳ１Ｂも、フライアイレンズ２０１ａの入射面の中心Ｐに対してほぼ対称な位置となるように、対角となる部分領域Ｒ１、Ｒ４に形成される。このため、第１ランプユニット１１０Ａに係る、斜め方向からの光の照射に起因する強度むらと、第２ランプユニット１１０Ｂに係る、斜め方向からの光の照射に起因する強度むらとが相殺される。
【００７０】
このように、本実施の形態の光源装置１０では、第１ＬＥＤユニット１２０Ａからの白色光と第２ＬＥＤユニット１２０Ｂからの白色光とが対角となる部分領域Ｒ２、Ｒ３に照射されるとともに、第１ランプユニット１１０Ａからの白色光と第２ランプユニット１１０Ｂからの白色光とが対角となる部分領域Ｒ１、Ｒ４に照射されることにより、液晶パネル２１２、２１４、２１８に対して斜め方向から光が照射されることに起因する強度むらが低減される。よって、第１ＬＥＤユニット１２０Ａおよび第２ＬＥＤユニット１２０Ｂが点灯された際、または、全ての光源ユニットが点灯された際に、光液晶パネル２１２、
２１４、２１８に照射される光の強度の均一化を、より一層図ることができる。
【００７１】
制御ユニット４０について、以下、詳細に説明する。図４は、制御ユニット４０の構成を示すブロック図である。
【００７２】
制御ユニット４０は、ＣＰＵ４０１と、メモリ４０２と、キー入力回路４０３と、映像信号入力回路４０４と、映像信号処理回路４０５と、パネル駆動回路４０６と、ランプ駆動回路４０７と、ＬＥＤ駆動回路４０８とを備えている。
【００７３】
キー入力回路４０３は、操作部１ｂの操作ボタンの操作に応じた操作信号を出力する。
【００７４】
映像信号入力回路４０４は、外部から入力された映像信号を映像信号処理回路４０５へ出力する。このとき、映像信号入力回路４０４は、映像信号がアナログ信号であればデジタル信号に変換する。
【００７５】
映像信号処理回路４０５は、映像信号入力回路４０４から入力された映像信号に各種処理を施して、各液晶パネル２１２、２１４、２１８に適する映像信号（ＲＧＢ信号）を生成し、パネル駆動回路４０６に出力する。
【００７６】
パネル駆動回路４０６は、映像信号処理回路４０５から入力された映像信号に従って各液晶パネル２１２、２１４、２１８を駆動する。
【００７７】
ランプ駆動回路４０７は、ＣＰＵ４０１からの制御信号に従って、第１ランプユニット１１０Ａおよび第２ランプユニット１１０Ｂを駆動する。ＬＥＤ駆動回路４０８は、ＣＰＵ４０１からの制御信号に従って、第１ＬＥＤユニット１２０Ａおよび第２ＬＥＤユニット１２０Ｂを駆動する。
【００７８】
メモリ４０２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等で構成されている。メモリ４０２には、ＣＰＵ４０１に制御機能を付与するための制御プログラムが記憶されている。
【００７９】
ＣＰＵ４０１は、制御プログラムに従って、映像信号処理回路４０５、パネル駆動回路４０６、ランプ駆動回路４０７、ＬＥＤ駆動回路４０８等を制御する。
【００８０】
本実施の形態のプロジェクタ１は、ユーザによる選択操作に基づいて、光源装置１０の点灯モードを、全点灯モード、ＬＥＤ点灯モード、ランプ点灯モードとの間で切り替える。ユーザは、操作部１ｂの操作ボタンを操作して、所望の点灯モードを選択する。
【００８１】
ユーザによって全点灯モードが選択されると、ＣＰＵ４０１は、ランプ駆動回路４０７およびＬＥＤ駆動回路４０８に点灯を指示するための制御信号を出力し、全ての光源ユニット１１０Ａ、１１０Ｂ、１２０Ａ、１２０Ｂを点灯させる。これにより、全ての光源ユニット１１０Ａ、１１０Ｂ、１２０Ａ、１２０Ｂからの白色光により形成された画像が、スクリーンに映し出される。
【００８２】
ユーザによってＬＥＤ点灯モードが選択されると、ＣＰＵ４０１は、ＬＥＤ駆動回路４０８に点灯を指示するための制御信号を出力し、第１ＬＥＤユニット１２０Ａおよび第２ＬＥＤユニット１２０Ｂを点灯させる。これにより、第１ＬＥＤユニット１２０Ａおよび第２ＬＥＤユニット１２０Ｂからの白色光により形成された画像が、スクリーンに映し出される。
【００８３】
ユーザによってランプ点灯モードが選択されると、ＣＰＵ４０１は、ランプ駆動回路４
０７に点灯を指示するための制御信号を出力し、第１ランプユニット１１０Ａおよび第２ランプユニット１１０Ｂを点灯させる。これにより、第１ランプユニット１１０Ａおよび第２ランプユニット１１０Ｂからの白色光により形成された画像が、スクリーンに映し出される。
【００８４】
図５（ａ）は、第１ランプユニット１１０Ａおよび第２ランプユニット１１０Ｂから出射される白色光のスペクトル特性を示す図である。図５（ｂ）は、第１ＬＥＤユニット１２０Ａおよび第２ＬＥＤユニット１２０Ｂから出射される白色光のスペクトル特性を示す図である。図６は、全点灯モード、ＬＥＤ点灯モードおよびランプ点灯モードにおいて光源装置１０が点灯したときの色再現範囲を示す図である。
【００８５】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、第１ランプユニット１１０Ａおよび第２ランプユニット１１０Ｂから出射された白色光は、第１ＬＥＤユニット１２０Ａおよび第２ＬＥＤユニット１２０Ｂから出射された白色光に比べて、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光以外の波長帯の光を多く含むため、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光の純度が低い。よって、第１ランプユニット１１０Ａおよび第２ランプユニット１１０Ｂは、第１ＬＥＤユニット１２０Ａおよび第２ＬＥＤユニット１２０Ｂに比べて、輝度が高い反面、色再現範囲が狭い。一方、第１ＬＥＤユニット１２０Ａおよび第２ＬＥＤユニット１２０Ｂは、第１ランプユニット１１０Ａおよび第２ランプユニット１１０Ｂに比べて輝度が低い反面、色再現範囲が広い。
【００８６】
このため、図６に示すように、ＬＥＤ点灯モードにおいて、最も色再現範囲が広くなり、全点灯モードにおいて、次に色再現範囲が広くなる。ランプ点灯モードにおいて、最も色再現範囲が狭くなる。
【００８７】
よって、ユーザは、ＬＥＤ点灯モードを選択することにより、スクリーンに投写される画像の色再現性を高めることができる。また、ＬＥＤ等の固体光源の寿命は、ランプ光源の寿命より長いため、ＬＥＤ点灯モードでの点灯により、光源装置１０の寿命を延ばすことが可能となる。
【００８８】
一方、ユーザは、全点灯モードを選択することにより、色再現性はＬＥＤ点灯モードに比べて低下するものの、スクリーンに投写される画像の明るさを高めることができる。
【００８９】
さらに、ユーザは、ランプ点灯モードを選択することにより、画像の明るさおよび色再現性は、全点灯モードより低下するものの、全点灯モードよりも消費電力の低減を図ることができる。なお、ランプ点灯モードは、ＬＥＤ点灯モードに比べて、スクリーンに投写される画像を明るくできる。
【００９０】
このように、本実施の形態によれば、使用形態に応じて、画像の明るさを高めたり、色再現性を高めたりできる。
【００９１】
さらに、本実施の形態によれば、ユーザ自身が、全点灯モードとするか、ＬＥＤ点灯モードとするかを選択することができる。
【００９２】
たとえば、デジタルシネマを上映する場合、ＬＥＤ点灯モードを選択することにより、視聴者は、色再現性が高い、即ち、高画質のデジタルシネマを視聴できる。また、プレテーションに用いる資料画像を投写する場合、全点灯モードを選択することにより、会議室が明るい状態にあっても、視聴者は、良好に資料画像を視聴できる。
【００９３】
さらに、本実施の形態によれば、光源装置１０が、２つのランプユニット１１０Ａ、１１０Ｂおよび２つのＬＥＤユニット１２０Ａ、１２０Ｂにより構成されているので光源装
置１０が１つのランプユニットおよび１つのＬＥＤユニットにより構成される場合に比べて、全点灯モード、ＬＥＤ点灯モードにおいて、スクリーンに投写される画像を明るくすることができる。
【００９４】
以上のとおり、本実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施形態も、上記実施の形態以外に、種々の変更が可能である。
【００９５】
たとえば、上記実施の形態では、光源装置１０は、２つのランプユニット１１０Ａ、１１０Ｂおよび２つのＬＥＤユニット１２０Ａ、１２０Ｂにより構成された。しかしながら、光源装置１０は、このような構成に限られるものではなく、たとえば、１つのランプユニットおよび１つのＬＥＤユニットにより構成されても良い。この場合、図７（ａ）に示すように、ランプユニット１１０、ＬＥＤユニット１２０、およびミラーユニット１３０は、たとえば、第１ランプユニット１１０Ｂ、第１ＬＥＤユニット１２０Ｂおよび第１ミラーユニット１３０Ｂと同様に配置される。図７（ｂ）に示すように、フライアイレンズ２０１ａの入射面は、仮想的に２つの部分領域Ｒ１、Ｒ２に分けられる。ＬＥＤユニット１２０からの白色光が左側の部分領域Ｒ１に照射され、ランプユニット１１０からの白色光が右側の部分領域Ｒ２に照射される。このとき、ＬＥＤユニット１２０からの白色光のスポットＳ２は、ランプユニット１１０からの白色光のスポットＳ１より小さく、且つ、入斜面の中心Ｐに近寄った状態となる。
【００９６】
さらに、光源装置１０が、１つのランプユニットと１つのＬＥＤユニットにより構成される場合、図８（ａ）に示すような構成とすることもできる。即ち、上記実施の形態と異なり、ランプユニット１１０が、光源装置１０からの白色光の出射方向に向くよう配される。また、ミラーユニット１３０に替えて、ハーフミラー１４０と反射ミラー１５０とが配される。
【００９７】
ハーフミラー１４０は、ランプユニット１１０の光軸とＬＥＤユニット１２０の光軸とが交わる位置に配される。ハーフミラー１４０は、ランプユニット１１０からの白色光の出射方向、およびＬＥＤユニット１２０からの白色光の出射方向に対してほぼ４５°の傾きを有する。
【００９８】
反射ミラー１５０は、ハーフミラー１４０に対して、ＬＥＤユニット１２０と反対側に配されている。反射ミラー１５０は、ハーフミラー１４０と同様、２つの白色光の出射方向に対してほぼ４５°の傾きを有する。
【００９９】
ＬＥＤユニット１２０から出射された白色光は、ほぼ半分の光量がハーフミラー１４０により反射され、ほぼ半分の光量がハーフミラー１４０を透過する。ハーフミラー１４０を透過した白色光は、反射ミラー１５０によりに反射される。図８（ｂ）に示すように、ハーフミラー１４０により反射された白色光は、フライアイレンズ２０１ａの左側の部分領域Ｒ１に照射され、反射ミラー１５０によりに反射された白色光は、フライアイレンズ２０１ａの右側の部分領域Ｒ２に照射される。
【０１００】
ランプユニット１１０から出射された白色光は、ほぼ半分の光量がハーフミラー１４０を透過し、ほぼ半分の光量がハーフミラー１４０により反射される。ハーフミラー１４０により反射された白色光は、反射ミラー１５０によりに反射される。図８（ｂ）に示すように、ハーフミラー１４０を透過した白色光は、フライアイレンズ２０１ａの左側の部分領域Ｒ１に照射され、反射ミラー１５０により反射された白色光は、フライアイレンズ２０１ａの右側の部分領域Ｒ２に照射される。
【０１０１】
ここで、ＬＥＤユニット１２０からの各白色光のスポットＳ２は、ランプユニット１１０からの各白色光のスポットＳ１より小さな状態となる。ＬＥＤユニット１２０からの各白色光のスポットＳ２は、フライアイレンズ２０１ａの入射面の中心Ｐに対してほぼ対称となる位置に形成される。さらに、ランプユニット１１０からの各白色光のスポットＳ１も、フライアイレンズ２０１ａの入射面の中心Ｐに対してほぼ対称となる位置に形成される。
【０１０２】
なお、図７および図８に示す変更例において、ランプユニット１１０とＬＥＤユニット１２０の配置が入れ替えられても良い。
【０１０３】
さらに、上記実施の形態では、第１ＬＥＤユニット１２０Ａおよび第１ＬＥＤユニット１２０Ｂが、赤色ＬＥＤ１２１、緑色ＬＥＤ１２２および青色ＬＥＤ１２３により構成されたが、青色ＬＥＤおよび黄色ＬＥＤにより構成されても良い。この場合、黄色ＬＥＤは、Ｒ光とＢ光とを含む黄色の光を発する。この黄色の光と、Ｇ光がダイクロイックミラー等により色合成され、白色光が生成される。
【０１０４】
さらに、上記実施の形態では、固体光源として、ＬＥＤ光源が用いられているが、これに限らず、レーザ光源が用いられても良い。
【０１０５】
さらに、上記実施の形態では、本体キャビネット１ａに設けられた操作部１ｂに対するユーザの選択操作により、点灯モードが切り替えられる構成とされている。しかしながら、これに限らず、プロジェクタ１にリモートコントローラが備えられている場合には、リモートコントローラの所定のボタンが操作されることにより、点灯モードが切り替えられる構成とされても良い。
【０１０６】
この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１０７】
１ｂ  操作部
１０  光源装置
１１０Ａ  第１ランプユニット（ランプ光源、第１ランプ光源）
１１０Ｂ  第２ランプユニット（ランプ光源、第２ランプ光源）
１２０Ａ  第１ＬＥＤユニット（固体光源、第１固体光源）
１２０Ｂ  第２ＬＥＤユニット（固体光源、第２固体光源）
２０  映像生成ユニット
２０１  フライアイインテグレータ
２０３  コンデンサレンズ
２１２、２１４、２１８  液晶パネル（光変調部）
４０  制御ユニット
４０１  ＣＰＵ（制御部）
【図１】
2013109225.tif 000003
【図２】
2013109225.tif 000004
【図３】
2013109225.tif 000005
【図４】
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【図５】
2013109225.tif 000007
【図６】
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【図７】
2013109225.tif 000009
【図８】
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