JP2010169914A - プロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】投写画面のダイナミックレンジが大きく、かつ、スクリーンに投写する画像が暗くなるという問題がないプロジェクターを提供する。
【解決手段】光源装置１１０と、光源装置からの光を均一な強度分布を持つ光に変換して射出面から射出するロッドインテグレーター３００と、ロッドインテグレーターから射出される光を、減光パターンに従って減衰させるパターン減光装置２００と、パターン減光装置からの光を画像情報に応じて変調する光学変調装置３５０と、光学変調装置によって変調された光を投写する投写光学系３７０とを有するプロジェクター１０００。パターン減光装置２００は、光透過区画と光減衰区画とを組み合わせて得られる複数の減光パターンから投写画像の輝度分布に応じて選択される。
【選択図】図１

Description

本発明はプロジェクターに関する。

プロジェクターの投写画面のダイナミックレンジを拡大するためには、光源の光量を一定に保ったまま、光学変調装置に入射する光を、投写画像の輝度分布に対応する減光パターンに従って減衰させる方法が有効である。従来、このような方法を実現するための減光手段として液晶減光装置を用いるプロジェクターが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００３−１４９７３０号公報

しかしながら、従来のプロジェクターにおいては、液晶減光装置で光が吸収されるため、投写画像が暗くなるという問題がある。

そこで、本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、投写画像を暗くすることなく投写画像のダイナミックレンジを拡大することが可能なプロジェクターを提供することを目的とする。

（１）本発明のプロジェクターは、光源装置と、前記光源装置からの光を均一な強度分布を持つ光に変換して射出面から射出するロッドインテグレーターと、前記ロッドインテグレーターから射出される光を、投写画像の輝度分布に対応する減光パターンに従って減衰させるパターン減光装置と、前記パターン減光装置からの光を、前記減光パターンを考慮しつつ画像情報に応じて変調する光学変調装置と、前記光学変調装置によって変調された光を投写する投写光学系とを有することを特徴とする。

このため、本発明のプロジェクターによれば、パターン減光装置が、ロッドインテグレーターから射出される光を、所定の減光パターンに従って減衰させるため、従来のプロジェクターのように液晶減光装置を用いることなく投写画像のダイナミックレンジを拡大することが可能となり、投写画像を暗くすることなく投写画像のダイナミックレンジを拡大することが可能となる。

（２）本発明のプロジェクターにおいては、前記パターン減光装置は、光透過区画と光減衰区画とを組み合わせて得られる複数の減光パターンを有し、投写画像の輝度分布に応じ所望の減光パターンを選択し、前記ロッドインテグレーターから射出される光を減衰させることを特徴とする。

このように構成することにより、パターン減光装置において、光透過区画と光減衰区画とを組み合わせて得られる複数の減光パターンのうちから投写画像の輝度分布に応じて選択することにより所望の減光パターンを形成することが可能となる。

（３）本発明のプロジェクターにおいては、前記パターン減光装置は、前記複数の減光パターンを円周方向に沿って配列した円形平板と、前記円形平板の回転状態を制御して前記複数の減光パターンのうち所望の減光パターンを選択する減光パターン選択装置とを有することが好ましい。

このように構成することにより、円形平板の回転状態を制御するだけで所望の減光パターンを選択することが可能となる。

また、円形平板の回転状態を制御することにより所望の減光パターンを短時間で選択することが可能となる。

（４）本発明のプロジェクターにおいては、前記パターン減光装置は、前記複数の減光パターンを直線方向に沿って配列した帯状平板と、前記帯状平板における直線方向に沿った動きを制御して前記複数の減光パターンのうち所望の減光パターンを選択する減光パターン選択装置とを有することが好ましい。

このように構成することにより、帯状平板における直線方向に沿った動きを制御するだけで所望の減光パターンを選択することが可能となる。

また、帯状平板における直線方向に沿った動きを制御することにより所望の減光パターンを選択することとしているため、パターン減光装置の幅を狭くすることができ、プロジェクターへの組み込みが容易になる。

（５）本発明のプロジェクターにおいては、前記パターン減光装置は、光減衰区画に対応する形状を有する複数の光減衰部材と、各光減衰部材を組み合わせることにより減光パターンを形成し、所望の減光パターンを選択する減光パターン選択装置とを有することが好ましい。

このように構成することにより、各光減衰部材を組み合わせることにより減光パターンを形成し、所望の減光パターンを選択することが可能となる。

また、各光減衰部材を組み合わせることにより減光パターンを形成し、所望の減光パターンを選択することとしているため、パターン減光装置の大きさを小さくすることができ、プロジェクターへの組み込みが容易になる。

（６）本発明のプロジェクターにおいては、前記光源装置は、投写画像のフレーム間ブランク期間内に非点灯状態となり、前記光源装置が非点灯状態となる間に、一の減光パターンから他の減光パターンへの切り替えを行うことが好ましい。

このように構成することにより、一の減光パターンから他の減光パターンへの切り替えの際に望ましくない光が投写されることがなくなる。

（７）本発明のプロジェクターにおいては、前記光源装置は、赤色、緑色及び青色の固体光源を有し、前記固体光源のうち点灯している固体光源が非点灯状態となってから次に固体光源が点灯状態となるまでの間に、一の減光パターンから他の減光パターンへの切り替えを行うことが好ましい。

このような構成とすることによっても、一の減光パターンから他の減光パターンへの切り替えの際に望ましくない光が投写されることがなくなる。また、色毎にダイナミックレンジを拡大することが可能となるため、ダイナミックレンジの拡大効果を最大化することが可能となる。

実施形態１に係るプロジェクター１０００の概要を示す図。 実施形態１に係るプロジェクター１０００のパターン減光装置２００を説明するために示す図。 実施形態１に係るプロジェクター１０００の１６種類の減光パターンを示す図。 パターン減光領域３２０と、反射型液晶パネル３６０のパネル面３６２との光学的な関係を説明するために示す図。 画像特徴抽出回路４６０の動作を説明するために示す図。 ３色のＬＥＤの点灯状態と選択された減光パターンとの関係を説明するために示すタイミングチャート。 実施形態２に係るプロジェクターにおけるパターン減光装置６００を説明するために示す図。 実施形態３に係るプロジェクターにおけるパターン減光装置７００を説明するために示す図。 パターン減光装置７００における、パターン減光領域３２０と反射型液晶パネル３６０のパネル面３６２との光学的な関係を説明するために示す図。 変形例１のプロジェクター１００８の概要を示す図。 変形例２における３色のＬＥＤの発光状態と選択された減光パターンとの関係を説明するために示すタイミングチャート。

以下、本発明のプロジェクターについて図に示す実施の形態に基づいて説明する。

［実施形態１］
図１は、実施形態１に係るプロジェクター１０００の概要を示す図である。

実施形態１に係るプロジェクター１０００は、図１に示すように、光源装置１１０と、光源装置１１０からの光を均一な強度分布を持つ光に変換して射出面から射出するロッドインテグレーター３００と、ロッドインテグレーター３００から射出される光を、投写画像の輝度分布に対応する減光パターンに従って減衰させるパターン減光装置２００と、パターン減光装置２００からの光を、減光パターンを考慮しつつ画像情報に応じて変調する光学変調装置３５０と、光学変調装置３５０によって変調された光を投写する投写光学系とを有する。

実施形態１に係るプロジェクター１０００においては、パターン減光装置２００は、光透過区画と光減衰区画とを組み合わせて得られる複数の減光パターンを有し、投写画像の輝度分布に応じ所望の減光パターンを選択し、ロッドインテグレーター３００から射出される光を減衰する。

実施形態１に係るプロジェクター１０００は、光源装置１１０とロッドインテグレーター３００との間に配置される偏光変換装置２９０と、前記ロッドインテグレーター３００の射出面に近接したパターン減光領域３２０と光学変調装置３５０との間に配置される第１リレーレンズ３３０及び第２リレーレンズ３４０と、各種信号処理を行う画像処理・制御回路４００とをさらに有する。光学変調装置３５０及び画像処理・制御回路４００の詳細な構成については、後述する。

光源装置１１０は、図１に示すように、発光源としての赤色ＬＥＤ１２０Ｒ、緑色ＬＥＤ１２０Ｇ及び青色ＬＥＤ１２０Ｂと、各ＬＥＤからの光を通過させ、又は反射する第１ダイクロイックミラー１５０及び第２ダイクロイックミラー１６０とを有する。

赤色ＬＥＤ１２０Ｒ、緑色ＬＥＤ１２０Ｇ及び青色ＬＥＤ１２０Ｂは駆動回路と接続され、１色ずつ独立に点灯制御可能である。

第１ダイクロイックミラー１５０は、緑色光成分を含む光を反射し、青色光成分を含む光を通過させる。第２ダイクロイックミラー１６０は、赤色光成分を含む光を反射し、他の色光成分（緑色光成分及び青色光成分）を含む光を通過させる。

青色ＬＥＤ１２０Ｂから射出され青色光は、集光レンズ１３０Ｂを経て第１ダイクロイックミラー１５０に入射したのち、通過・直進して第２ダイクロイックミラー１６０に入射する。当該青色光は、第２ダイクロイックミラー１６０をも通過・直進し、偏光変換装置２９０に向けて射出される。緑色ＬＥＤ１２０Ｇから射出された緑色光は、集光レンズ１３０Ｇを経て第１ダイクロイックミラー１５０に入射したのち、直角に曲折して第２ダイクロイックミラー１６０に入射する。当該緑色光は、第２ダイクロイックミラー１６０を通過・直進し、偏光変換装置２９０に向けて射出される。赤色ＬＥＤ１２０Ｒから射出され赤色光は、集光レンズ１３０Ｒを経て第２ダイクロイックミラー１６０に入射したのち、直角に曲折し、偏光変換装置２９０に向けて射出される。

偏光変換装置２９０は、光源装置１１０からの光のうちｓ偏光成分（一の偏光成分）に係る光を通過させｐ偏光成分（他の偏光成分）に係る光を反射する偏光分離面２９２と、偏光分離面２９２で反射されたｐ偏光成分に係る光を偏光分離面２９２を通過したｓ偏光成分に係る光に平行な方向に向けて反射する反射面２９４と、偏光分離面２９２に対応する位置に配置され、ｓ偏光成分に係る光をｐ偏光成分に係る光に変換する位相差板２９６とを有する。このため、偏光変換装置２９０の偏光変換機能により、光源装置１１０からの光をｐ偏光成分に係る光に揃えてロッドインテグレーター３００に向けて射出することが可能となる。

ロッドインテグレーター３００は、光学ガラスからなる四角柱形状の光学部材であり、偏光変換装置２９０からの光が入射する入射面を有する。当該入射面から入射した光はロッドインテグレーター３００の内壁面で反射を繰り返し、均一な強度分布を持つ光として射出面３１０から射出される。射出面３１０は、投写画像のアスペクト比と同じアスペクト比を有する。

パターン減光装置２００は、ロッドインテグレーター３００の射出面３１０に近接して配置され、投写画像の輝度分布に対応する減光パターンに従ってロッドインテグレーター３００から射出される光を減衰する。パターン減光装置２００の詳細については、後述する。

第１リレーレンズ３３０及び第２リレーレンズ３４０は、パターン減光装置２００を出た光を光学変調装置３５０に導光するための光学部品である。なお、実施形態１においては、リレーレンズは２枚で構成されているが、１枚又は３枚以上で構成してもよい。

パターン減光領域３２０と、後述する反射型液晶パネル３６０のパネル面３６２とは互いに光学的に共役関係となるように構成されている。

光学変調装置３５０は、偏光ビームスプリッター３５２と反射型液晶パネル３６０を有する。偏光ビームスプリッター３５２は、第２リレーレンズ３４０と反射型液晶パネル３６０との間に、光軸に対して４５度の角度で配置される。

偏光ビームスプリッター３５２は、透明基板の上に偏光分離膜を設けて構成され、ｓ偏光成分に係る光を反射しｐ偏光成分に係る光を通過する。パターン減光装置２００から偏光ビームスプリッター３５２に入射する光は、偏光変換装置２９０によってｐ偏光成分のみに揃えられているため、そのまま偏光ビームスプリッター３５２を通過して反射型液晶パネル３６０へと進む。

反射型液晶パネル３６０は、図示による説明を省略するが、透明電極を有する透明基板と、画素電極を有する駆動回路基板と、透明基板と駆動回路基板との間に密閉封入された液晶層と、透明電極と液晶層との間及び液晶層と画素電極との間にそれぞれ配置される配向膜とを有する。このため、液晶層に画像情報に応じた電界をかけることにより通過する光の偏光面を回転させて、変調することができる。なお、画素電極は高い光反射率を有する。

反射型液晶パネル３６０のパネル面３６２から入射したｐ偏光成分のみを有する光は、液晶層を通過して画素電極で反射され、再び液晶層を通過してパネル面３６２から射出される。この際、ｐ偏光成分のみを有する光は画像情報に応じて変調され、ｐ偏光成分及びｓ偏光成分を有する光となる。

反射型液晶パネル３６０から射出された光は再び偏光ビームスプリッター３５２に入射し、ｐ偏光成分とｓ偏光成分のうちｓ偏光成分のみが投写光学系３７０に向けて反射される。

投写光学系３７０は、偏光ビームスプリッター３５２からの光をスクリーン（図示せず。）上に投写するための光学装置である。

ここで、図２及び図３を用いて実施形態１に係るパターン減光装置２００の構成をさらに詳しく説明する。

図２は、実施形態１に係るプロジェクター１０００のパターン減光装置２００を説明するために示す図である。図２（ａ）はパターン減光装置２００の斜視図であり、図２（ｂ）はパターン減光装置２００の部分拡大図である。なお、図２（ａ）においては、一部、細部の図示を簡略化してある。
図３は、実施形態１に係るプロジェクター１０００の１６種類の減光パターンを示す図である。

パターン減光装置２００は、図２に示すように、複数の減光パターンを円周方向に沿って配列した円形平板２１０と、円形平板２１０の回転状態を制御して複数の減光パターンのうち所望の減光パターンを選択する減光パターン選択装置２３０とを有する。

減光パターン２２０は、図２に示すように、４つの減光区画で構成される。４つの減光区画に対して、光減衰区画２２２と光透過区画２２４を配列する組み合わせは、図３に示すように、１６通りある。実施形態１においては、複数の減光パターンとして、前記１６の減光パターンを用いている。

円形平板２１０は、図２（ａ）に示すように、パターン減光領域３２０より広い平面を有する円板形状の透明基板であり、パターン減光領域３２０を含む面に配置される。円形平板２１０の上には、上記した１６個の減光パターン２２０ａ〜２２０ｐが円周２１２に沿って配列されている。

例として示す減光パターン２２０ｅは、図２（ｂ）に示すように、１つの光減衰区画２２２と３つの光透過区画２２４とを組み合わせて得られる。減光パターン２２０ｅは、円形平板２１０の上に光減衰膜を減光パターンに従って付与して形成する。実施形態１においては、光減衰区画２２２の光減衰率は５０％である。

円形平板２１０は、図２（ａ）に示すように、ステップモーター２３４の回転軸２３２に固定される。ステップモーター２３４は電気信号によって回転し、所望の減光パターンをパターン減光領域３２０に移動することにより所望の減光パターンを選択する。

図４は、パターン減光領域３２０と、反射型液晶パネル３６０のパネル面３６２との光学的な関係を説明するために示す図である。なお、図４においては、説明を分かりやすくするため、偏光ビームスプリッター３６０の図示は省略している。

既述のように、パターン減光領域３２０と反射型液晶パネル３６０のパネル面３６２とは光学的に共役関係にある。従って、図４において、パターン減光領域３２０の光減衰区画２２２は反射型液晶パネル３６０のパネル面３６２の区画３６４ａと共役関係となる。このため、区画３６４ａが暗く照射される。なお、減光領域３２０とパネル面３６２とでは、第１リレーレンズ３３０及び第２リレーレンズ３４０の働きにより、画像の上下左右が反転される。

実施形態１に係るプロジェクター１０００において、減光パターンは、画像処理・制御回路４００によって投写画像の輝度分布に対応して選択される。

画像処理・制御回路４００は、図１に示すように、システムコントロール回路４４０、画像前処理回路４５０、画像特徴抽出回路４６０、画像処理回路４７０、光源装置駆動回路４１０、パターン減光装置駆動回路４２０、光学変調装置駆動回路４３０及び操作部４８０を有する。

図５は、画像特徴抽出回路４６０の動作を説明するために示す図である。図５（ａ）は投写する画像を示す図であり、図５（ｂ）は４つに分割された区画ごとの投写画像の輝度分布を示す図であり、図５（ｃ）は選択された減光パターンを示す図である。

画像特徴抽出回路４６０は、投写画像のダイナミックレンジを拡大するために、１つの画像を複数の区画に分け、暗い区画に対して光量を少なくするよう減光パターンを選択する。

例として、図５（ａ）に示すような投写画像を想定する。この画像を４つの区画に分け、各区画の、すべての画素データの各輝度の出現数分布（ヒストグラム）を調べて比較する。この投写画像の例では、図５（ｂ）に示すように画像左上側の区画が他の区画と比べ相対的に暗いことがわかる。これをもとに、図５（ｃ）に示すように、画像左上側に光減衰区画２２２を配置する減光パターンが選択される。

投写画像の輝度分布をもとに選択されたパターン減光信号ＰＳはパターン減光装置駆動回路４２０に導かれ、パターン減光装置２００を駆動する。
パターン減光信号ＰＳは、さらに画像処理回路４７０にも導かれ、選択された減光パターンを考慮した画像処理を行う。

光源装置１１０の３色のＬＥＤは、投写画像のフレーム間ブランク期間内にすべて非点灯状態となる。実施形態１に係るプロジェクター１０００においては、一の減光パターンから他の減光パターンへの切り替えを、光源装置１１０の３色のＬＥＤがすべて非点灯状態となる間に行う。

図６は、３色のＬＥＤの点灯状態と選択された減光パターンとの関係を説明するために示すタイミングチャートである。

実施形態１に係るプロジェクター１０００では、赤色ＬＥＤ１２０Ｒ，緑色ＬＥＤ１２０Ｇ，青色ＬＥＤ１２０Ｂは、この順に順次点灯し、１個のＬＥＤが点灯している間、反射型液晶パネル３６０は当該ＬＥＤの色に対応する画像情報によって変調される。スクリーン上には各色の画像が順次投写されるが、人間の目にはカラー画像として認識される。

減光パターンは、図６のタイミングチャートで示すように、青色ＬＥＤ１２０Ｂが点灯を終えてから赤色ＬＥＤ１２０Ｒが点灯を始める間の時間（フレーム間ブランク期間に相当。）に、一の減光パターンから他の減光パターンへと切り替わる。

このため、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、パターン減光装置２００が、ロッドインテグレーター３００から射出される光を、所定の減光パターンに従って減衰させるため、従来のプロジェクターのように液晶減光装置を用いることなく投写画像のダイナミックレンジを拡大することが可能となり、投写画像を暗くすることなく投写画像のダイナミックレンジを拡大することが可能となる。

また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、パターン減光装置２００において、光透過区画と光減衰区画とを組み合わせて得られる複数の減光パターンのうちから投写画像の輝度分布に応じて選択することにより所望の減光パターンを形成することが可能となる。

また、実施形態１のプロジェクター１０００によれば、円形平板２１０の回転状態を制御するだけで所望の減光パターンを選択することが可能となる。

また、実施形態１のプロジェクター１０００によれば、円形平板２１０の回転状態を制御することにより所望の減光パターンを短時間で選択することが可能となる。

また、実施形態１のプロジェクター１０００によれば、光源装置１１０が非点灯状態となる間に、一の減光パターンから他の減光パターンへの切り替えを行うため、一の減光パターンから他の減光パターンへの切り替えの際に望ましくない光が投写されることがなくなる。

［実施形態２］
図７は、実施形態２に係るプロジェクターにおけるパターン減光装置６００を説明するために示す図である。

実施形態２に係るプロジェクターは、基本的には実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様の構成を有するが、パターン減光装置の構成が実施形態１に係るプロジェクター１０００とは異なる。

すなわち、実施形態２に係るプロジェクターにおいては、パターン減光装置６００は、複数の減光パターンを直線方向に沿って配列した帯状平板６１０と、帯状平板６１０における直線方向に沿った動きを制御して複数の減光パターンのうち所望の減光パターンを選択する減光パターン選択装置６３０とを有する。

以下、パターン減光装置６００についてさらに詳しく説明する。
１６個の減光パターン２２０ａ〜２２０ｐは帯状平板６１０の上に、直線６１２に沿って配列される。帯状平板６１０の側面には歯６１４が設けられており、ステップモーター６３４の軸に取り付けた歯車６３６と係合する。減光パターン選択装置６３０はステップモーター６３４、歯車６３６及び歯６１４で構成される。
帯状平板６１０はステップモーター６３４の回転によって直線的に移動し、所望の減光パターンをパターン減光領域３２０に移動することにより、所望の減光パターンを選択する。

このため、実施形態２に係るプロジェクターによれば、帯状平板６１０における直線方向に沿った動きを制御するだけで所望の減光パターンを選択することが可能となる。

また、実施形態２に係るプロジェクターによれば、帯状平板６１０における直線方向に沿った動きを制御することにより所望の減光パターンを選択することとしているため、パターン減光装置の幅を狭くすることができ、プロジェクターへの組み込みが容易になる。

なお、実施形態２に係るプロジェクターは、パターン減光装置の構成以外の点については実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様の構成を有するため、実施形態１に係るプロジェクター１０００が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。

［実施形態３］
図８は、実施形態３に係るプロジェクターにおけるパターン減光装置７００を説明するために示す図である。図８（ａ）及び図８（ｂ）は異なった減光パターンに対応するパターン減光装置７００の状態を示す図である。
図９は、パターン減光装置７００における、パターン減光領域３２０と反射型液晶パネル３６０のパネル面３６２との光学的な関係を説明するために示す図である。

実施形態３に係るプロジェクターは、基本的には実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様の構成を有するが、パターン減光装置の構成が実施形態１に係るプロジェクター１０００とは異なる。

すなわち、パターン減光装置７００は、図８（ａ）に示すように、光減衰区画に対応する形状を有する複数の光減衰部材７１０と、各光減衰部材を組み合わせることにより減光パターンを形成し、所望の減光パターンを選択する減光パターン選択装置７３０とを有する。

パターン減光装置７００には、光減衰部材７１０と減光パターン選択装置７３０とが４組、互いに９０度の角度をなして配置される。

以下、パターン減光装置７００について、図８を用いて詳しく説明する。
光減衰部材７１０は透明基板７１６の上に光減衰膜７１８を光減衰区画と同等以上の大きさに付与して形成され、減光パターン選択装置７３０に係止される（図８（ａ）参照。）。
減光パターン選択装置７３０は電磁アクチュエーターであり、パターン減光領域３２０における各光減衰部材の位置を制御して減光パターンを形成することにより、所望の減光パターンを選択することができる。

実施形態３に係るプロジェクターにおいては、実施形態１に係るプロジェクター１０００の場合と同様に、パターン減光領域３２０と反射型液晶パネル３６０のパネル面３６２とは光学的に共役関係にある。従って、図９において、パターン減光領域３２０の光減衰部材７１０はパネル面３６２の区画３６４ａと共役関係となる。このため、区画３６４ａが暗く照射される。なお、パターン減光領域３２０とパネル面３６２とでは、第１リレーレンズ３３０及び第２リレーレンズ３４０の働きにより、画像の上下左右が反転する。なお、説明を分かりやすくするため、図９においては、偏光ビームスプリッター３６０の図示は省略している。

上記のように構成された実施形態３に係るプロジェクターによれば、各光減衰部材を組み合わせることにより減光パターンを形成し、所望の減光パターンを選択することが可能となる。

また、実施形態３に係るプロジェクターによれば、各光減衰部材を組み合わせることにより減光パターンを形成し、所望の減光パターンを選択することとしているため、パターン減光装置の大きさを小さくすることができ、プロジェクターへの組み込みが容易になる。

なお、実施形態３に係るプロジェクターは、パターン減光装置の構成以外の点については、実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様の構成を有するため、実施形態１に係るプロジェクター１０００が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。

以上、本発明のプロジェクターを上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

（１）上記各実施形態においては、光学変調装置に反射型液晶パネルを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。図１０は変形例１のプロジェクター１００８の概要を示す図である。図１０に示すように、反射型液晶パネルの代わりに透過型液晶パネル９６０を用いてもよい。この場合、偏光ビームスプリッターの代わりに入射側偏光板９１０及び射出側偏光板９２０を用いる。

（２）上記各実施形態においては、一の減光パターンから他の減光パターンへの切り替えは、投写画像のフレーム間ブランク期間の、光源装置のＬＥＤが非点灯状態となっている間に行われるとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。図１１は、変形例２における３色のＬＥＤの発光状態と選択された減光パターンとの関係を説明するために示すタイミングチャートである。光源装置は順次に発光する赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤを有し、図１１に示すように、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤのうち一のＬＥＤが非点灯状態となってから次にＬＥＤが点灯状態となるまでの、すべてのＬＥＤが非点灯状態の間に、一の減光パターンから他の減光パターンへの切り替えを行ってもよい。
このような構成とすることによっても、一の減光パターンから他の減光パターンへの切り替えの際に望ましくない光が投写されることがなくなる。また、色毎にダイナミックレンジを拡大することが可能となるため、ダイナミックレンジの拡大効果を最大化することが可能となる。

（３）上記各実施形態においては、減光パターンを４つの減光区画から構成するとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、１〜３、又は５以上の減光区画から減光パターンを構成してもよい。

（４）上記各実施形態においては、光源としてＬＥＤを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子等、他の方式による固体光源を用いてもよい。

（５）上記実施形態１及び実施形態２においては、減光パターン選択装置にはステップモーターを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ＤＣモーターや超音波モーターなど他の方式によるモーターを減光パターン選択装置に用いてもよい。

（６）上記実施形態３においては、光減衰部材は透明基板上に光減衰膜を付与して形成することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、透明基板自体を着色して光減衰部材として用いてもよい。

（７）上記実施形態３においては、減光パターン選択装置として電磁型アクチュエーターを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、圧電型など他の方式のアクチュエーターを減光パターン選択装置として用いてもよい。

（８）上記実施形態３においては、減光パターン選択装置としてリニア型アクチュエーターを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ロータリー型のアクチュエーターを減光パターン選択装置として用いてもよい。

（９）上記各実施形態においては、光減衰区画の光減衰率は５０％であるとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、光減衰区画の光減衰率を３０％以上とすれば、十分にダイナミックレンジを拡大でき、光減衰区画の光減衰率を７０％以下とすれば、光透過区画と光減衰区画との境界で投写画像の連続性が失われて投写画像の自然さが損なわれないため、３０％〜７０％の範囲であってもよい。

（１０）上記各実施形態においては、パターン減光領域はロッドインテグレーターの射出面に近接しているものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ロッドインテグレーターの射出面から適度な範囲で遠ざけることにより、光透過区画と光減衰区画との境界での投写画像の連続性をより高くすることが可能となる。

（１１）上記各実施形態においては、３色のＬＥＤは１色ずつ順次点灯するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、２色又は３色のＬＥＤが同時に点灯してもよい。

１１０…光源装置、１２０Ｒ，１２０Ｇ，１２０Ｂ…ＬＥＤ、１３０Ｒ，１３０Ｇ，１３０Ｂ…集光レンズ、１５０，１６０…ダイクロイックミラー、２００，６００，７００…パターン減光装置、２１０…円形平板、２１２…円周、２２０ａ〜２２０ｐ…減光パターン、２２２…光減衰区画、２２４…光透過区画、２３０，６３０，７３０…減光パターン選択装置、２３２…回転軸、２３４，６３４…ステップモーター、２９０…偏光変換装置、２９２…偏光分離面、２９４…反射面、２９６…位相差板、３００…ロッドインテグレーター、３１０…射出面、３２０…パターン減光領域、３３０，３４０…リレーレンズ、３５０，９５０…光学変調装置、３５２…偏光ビームスプリッター、３６０…反射型液晶パネル、３６２…パネル面、３６４ａ〜３６４ｄ…パネル面の区画、３７０…投写光学系、４００…画像処理・制御回路、４１０…光源装置駆動回路、４２０…パターン減光装置駆動回路、４３０…光学変調装置駆動回路、４４０…システムコントロール回路、４５０…画像前処理回路、４６０…画像特徴抽出回路、４７０…画像処理回路、４８０…操作部、６１０…帯状平板、６１２…直線、６１４…歯、６３６…歯車、７１０…光減衰部材、７１６…透明基板、７１８…光減衰膜、９１０…入射側偏光板、９２０…射出側偏光板、９６０…透過型液晶パネル、１０００，１００８…プロジェクター、ＶＳ…画像入力信号、ＰＳ…パターン減光信号

Claims (7)

1. 光源装置と、
   前記光源装置からの光を均一な強度分布を持つ光に変換して射出面から射出するロッドインテグレーターと、
   前記ロッドインテグレーターから射出される光を、投写画像の輝度分布に対応する減光パターンに従って減衰させるパターン減光装置と、
   前記パターン減光装置からの光を、前記減光パターンを考慮しつつ画像情報に応じて変調する光学変調装置と、
   前記光学変調装置によって変調された光を投写する投写光学系と、
   を有するプロジェクター。
2. 請求項１に記載のプロジェクターにおいて、
   前記パターン減光装置は、光透過区画と光減衰区画とを組み合わせて得られる複数の減光パターンを有し、投写画像の輝度分布に応じ所望の減光パターンを選択し、前記ロッドインテグレーターから射出される光を減衰することを特徴とするプロジェクター。
3. 請求項２に記載のプロジェクターにおいて、
   前記パターン減光装置は、
   前記複数の減光パターンを円周方向に沿って配列した円形平板と、
   前記円形平板の回転状態を制御して前記複数の減光パターンのうち所望の減光パターンを選択する減光パターン選択装置と、
   を有することを特徴とするプロジェクター。
4. 請求項２に記載のプロジェクターにおいて、
   前記パターン減光装置は、
   前記複数の減光パターンを直線方向に沿って配列した帯状平板と、
   前記帯状平板における直線方向に沿った動きを制御して前記複数の減光パターンのうち所望の減光パターンを選択する減光パターン選択装置と、
   を有することを特徴とするプロジェクター。
5. 請求項２に記載のプロジェクターにおいて、
   前記パターン減光装置は、
   光減衰区画に対応する形状を有する複数の光減衰部材と、
   各光減衰部材を組み合わせることにより減光パターンを形成し、所望の減光パターンを選択する減光パターン選択装置と、
   を有することを特徴とするプロジェクター。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
   前記光源装置は、投写画像のフレーム間ブランク期間内に非点灯状態となり、
   前記光源装置が非点灯状態となる間に、一の減光パターンから他の減光パターンへの切り替えを行うことを特徴とするプロジェクター。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
   前記光源装置は、赤色、緑色及び青色の固体光源を有し、
   前記固体光源のうち点灯している固体光源が非点灯状態となってから次に固体光源が点灯状態となるまでの間に、一の減光パターンから他の減光パターンへの切り替えを行うことを特徴とするプロジェクター。

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