JP2002341436A - 投写型表示装置 - Google Patents
投写型表示装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 解像度の低下が少なく、かつ明るさを保ちつ
つ映像の色バランスが良好な投写型表示装置を安価に提
供する。 【解決手段】 光源からの光を、赤、青、緑の三色光に
分離する色分離手段から出射される各色光を変調して、
各色光により形成される光学像を表示する赤色用、青色
用、緑色用の3枚の表示デバイスと、前記3枚の表示デ
バイスからの各々の出力光を合成する色合成部と、前記
色合成部からの出力光をスクリーン上に投写表示する投
写レンズと、前記3枚の表示デバイスが前記投写レンズ
の焦点の位置に配置されるよう調整するフォーカス調整
部とを有し、赤色用と青色用の表示デバイスの少なくと
もひとつの表示デバイスの画素数が、緑色用の表示デバ
イスの画素数より少なくする。
つ映像の色バランスが良好な投写型表示装置を安価に提
供する。 【解決手段】 光源からの光を、赤、青、緑の三色光に
分離する色分離手段から出射される各色光を変調して、
各色光により形成される光学像を表示する赤色用、青色
用、緑色用の3枚の表示デバイスと、前記3枚の表示デ
バイスからの各々の出力光を合成する色合成部と、前記
色合成部からの出力光をスクリーン上に投写表示する投
写レンズと、前記3枚の表示デバイスが前記投写レンズ
の焦点の位置に配置されるよう調整するフォーカス調整
部とを有し、赤色用と青色用の表示デバイスの少なくと
もひとつの表示デバイスの画素数が、緑色用の表示デバ
イスの画素数より少なくする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶素子等の画素を
マトリクス状に配置した表示デバイスを用いて、その表
示デバイスの形成する光学像を光学系によってスクリー
ン上に拡大投写して表示するよう構成した、投写型表示
装置の改良に関する。
マトリクス状に配置した表示デバイスを用いて、その表
示デバイスの形成する光学像を光学系によってスクリー
ン上に拡大投写して表示するよう構成した、投写型表示
装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、投写型表示装置に用いられる表示
デバイスとしては、透過型液晶パネル、反射型液晶パネ
ル等があるが、最も一般的なものは、透過型液晶パネル
である。これらの液晶パネルを用いた投写型表示装置が
一般に液晶プロジェクターと呼ばれ、業務用や家庭用と
して実用化されている。例えば単板式の透過型液晶パネ
ルを用いた液晶プロジェクターは、光源からの白色光が
照射される1枚の液晶パネルの各画素上に赤(R)、緑
(G)、青(B)の3つの原色光(以下、3原色光と記
す。)のうちのいずれかの原色光を選択的に透過させる
カラーフィルターを設けている。透過型液晶パネルに平
面的にマトリクス状に配置された画素から、光の3原色
に対応するビデオ信号に基づき、それぞれの原色光がこ
のカラーフィルターにより選択的に透過され、液晶パネ
ルの出力光としてスクリーンに拡大投写される。単板式
の透過型液晶パネルを用いた液晶プロジェクターは、こ
のようにしてスクリーン上にカラー映像を表示すること
ができる。
デバイスとしては、透過型液晶パネル、反射型液晶パネ
ル等があるが、最も一般的なものは、透過型液晶パネル
である。これらの液晶パネルを用いた投写型表示装置が
一般に液晶プロジェクターと呼ばれ、業務用や家庭用と
して実用化されている。例えば単板式の透過型液晶パネ
ルを用いた液晶プロジェクターは、光源からの白色光が
照射される1枚の液晶パネルの各画素上に赤(R)、緑
(G)、青(B)の3つの原色光(以下、3原色光と記
す。)のうちのいずれかの原色光を選択的に透過させる
カラーフィルターを設けている。透過型液晶パネルに平
面的にマトリクス状に配置された画素から、光の3原色
に対応するビデオ信号に基づき、それぞれの原色光がこ
のカラーフィルターにより選択的に透過され、液晶パネ
ルの出力光としてスクリーンに拡大投写される。単板式
の透過型液晶パネルを用いた液晶プロジェクターは、こ
のようにしてスクリーン上にカラー映像を表示すること
ができる。
【0003】また、特許番号第2973494号に示さ
れているような、液晶パネルを2枚用いた2板式液晶プ
ロジェクターの提案も多数なされている。これに対し近
年、高輝度高解像度が実現できるために、3原色光にそ
れぞれ対応する3枚の液晶パネルを用いた3板式の液晶
プロジェクターも実用化されてきた。現在ではこの3板
式のものが主流となっており、特にPC出力の高解像度
グラフィック画像の表示に対応できる3板式の液晶プロ
ジェクターは業務用として急速に普及しつつある。
れているような、液晶パネルを2枚用いた2板式液晶プ
ロジェクターの提案も多数なされている。これに対し近
年、高輝度高解像度が実現できるために、3原色光にそ
れぞれ対応する3枚の液晶パネルを用いた3板式の液晶
プロジェクターも実用化されてきた。現在ではこの3板
式のものが主流となっており、特にPC出力の高解像度
グラフィック画像の表示に対応できる3板式の液晶プロ
ジェクターは業務用として急速に普及しつつある。
【0004】図6は、従来の3板式の液晶プロジェクタ
ーにおける光学系の構成を示す図である。以下、図6を
参照しながら従来の3板式の液晶プロジェクターの動作
について説明する。図6の従来例の構成において、光源
ランプ1としては、ハロゲンランプ、メタルハライドラ
ンプ、あるいは高圧水銀ランプ等の白色光を出射する光
源が用いられる。この光源ランプ1を出射した白色光W
は、所定の波長の光を選択的に透過あるいは反射する第
1のダイクロイックミラー2に入射する。この第1のダ
イクロイックミラー2では、青色光(以下B光という)
が透過され、黄色光(赤色光(以下R光)と緑色光(以
下G光)の合成光)が反射される。
ーにおける光学系の構成を示す図である。以下、図6を
参照しながら従来の3板式の液晶プロジェクターの動作
について説明する。図6の従来例の構成において、光源
ランプ1としては、ハロゲンランプ、メタルハライドラ
ンプ、あるいは高圧水銀ランプ等の白色光を出射する光
源が用いられる。この光源ランプ1を出射した白色光W
は、所定の波長の光を選択的に透過あるいは反射する第
1のダイクロイックミラー2に入射する。この第1のダ
イクロイックミラー2では、青色光(以下B光という)
が透過され、黄色光(赤色光(以下R光)と緑色光(以
下G光)の合成光)が反射される。
【0005】第1のダイクロイックミラー2を透過した
B光は、ガラス板の表面にアルミ蒸着膜を形成したミラ
ー5で反射され、集光レンズ7を通って液晶パネル10
に入射する。そして、フォーカス調整手段である位置調
整機構27により、液晶パネル10が合成プリズム13
を介して投写レンズ14の焦点位置に配置されるように
調整される。この液晶パネル10には、B光に対応する
ビデオ信号が入力され、このビデオ信号に基づき液晶パ
ネル10の透過率が変調されることによって、青色の光
学像が形成される。
B光は、ガラス板の表面にアルミ蒸着膜を形成したミラ
ー5で反射され、集光レンズ7を通って液晶パネル10
に入射する。そして、フォーカス調整手段である位置調
整機構27により、液晶パネル10が合成プリズム13
を介して投写レンズ14の焦点位置に配置されるように
調整される。この液晶パネル10には、B光に対応する
ビデオ信号が入力され、このビデオ信号に基づき液晶パ
ネル10の透過率が変調されることによって、青色の光
学像が形成される。
【0006】また、第1のダイクロイックミラー2で反
射されたR光とG光は、第2のダイクロイックミラー3
により、G光が反射され、R光が透過される。第2のダ
イクロイックミラー3で反射されたG光は、集光レンズ
8を通って液晶パネル11に入射する。そして、フォー
カス調整手段である位置調整機構28により、液晶パネ
ル11が合成プリズム13を介して投写レンズ14の焦
点位置に配置されるように調整される。この液晶パネル
11には、G光に対応するビデオ信号が入力され、この
ビデオ信号に基づき液晶パネル11の透過率が変調され
ることによって、緑色の光学像が形成される。
射されたR光とG光は、第2のダイクロイックミラー3
により、G光が反射され、R光が透過される。第2のダ
イクロイックミラー3で反射されたG光は、集光レンズ
8を通って液晶パネル11に入射する。そして、フォー
カス調整手段である位置調整機構28により、液晶パネ
ル11が合成プリズム13を介して投写レンズ14の焦
点位置に配置されるように調整される。この液晶パネル
11には、G光に対応するビデオ信号が入力され、この
ビデオ信号に基づき液晶パネル11の透過率が変調され
ることによって、緑色の光学像が形成される。
【0007】さらに、第2のダイクロイックミラー3を
透過したR光は、ミラー4で反射され、さらにミラー6
で反射され、集光レンズ9を通って液晶パネル12に入
射する。そして、フォーカス調整手段である位置調整機
構29により、液晶パネル12が合成プリズム13を介
して投写レンズ14の焦点位置に配置されるように調整
される。この液晶パネル12には、R光に対応するビデ
オ信号が入力され、このビデオ信号に基づき液晶パネル
12の透過率が制御されることによって、赤色の光学像
が形成される。
透過したR光は、ミラー4で反射され、さらにミラー6
で反射され、集光レンズ9を通って液晶パネル12に入
射する。そして、フォーカス調整手段である位置調整機
構29により、液晶パネル12が合成プリズム13を介
して投写レンズ14の焦点位置に配置されるように調整
される。この液晶パネル12には、R光に対応するビデ
オ信号が入力され、このビデオ信号に基づき液晶パネル
12の透過率が制御されることによって、赤色の光学像
が形成される。
【0008】液晶パネル10、液晶パネル11、及び液
晶パネル12において形成された各色の光学像は、色合
成手段である合成プリズム13で1つのカラー光学像に
合成され、投写レンズ14によってカラー光学像が図示
しないスクリーン上に拡大投写される。
晶パネル12において形成された各色の光学像は、色合
成手段である合成プリズム13で1つのカラー光学像に
合成され、投写レンズ14によってカラー光学像が図示
しないスクリーン上に拡大投写される。
【0009】位置調整機構27、位置調整機構28、及
び位置調整機構29により、液晶パネル10、液晶パネ
ル11、及び液晶パネル12がそれぞれ精度良く投写レ
ンズ14の焦点位置に配置されることにより、3枚の液
晶パネルからの出力光に対応するスクリーン上の各色の
映像のフォーカスが合致してフルカラーの鮮明な画像が
得られる。従来の3板式の液晶プロジェクターにおいて
は、高解像度のPC出力等の映像を忠実に投写するた
め、R、G、B各光像用の液晶パネル10、液晶パネル
11、及び液晶パネル12にそれぞれ画素数の多い同じ
超高解像度液晶パネルを用いており、したがって3つの
液晶パネルにおける画素数は同一にしていた。
び位置調整機構29により、液晶パネル10、液晶パネ
ル11、及び液晶パネル12がそれぞれ精度良く投写レ
ンズ14の焦点位置に配置されることにより、3枚の液
晶パネルからの出力光に対応するスクリーン上の各色の
映像のフォーカスが合致してフルカラーの鮮明な画像が
得られる。従来の3板式の液晶プロジェクターにおいて
は、高解像度のPC出力等の映像を忠実に投写するた
め、R、G、B各光像用の液晶パネル10、液晶パネル
11、及び液晶パネル12にそれぞれ画素数の多い同じ
超高解像度液晶パネルを用いており、したがって3つの
液晶パネルにおける画素数は同一にしていた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の3板
式の液晶プロジェクターは、3枚の超高解像度液晶パネ
ルを用いているため、単板式および2板式に比べ解像度
が高く、高輝度高画質である。しかしその反面、光源か
らの光を3色に分解し再び合成するために光学系の構成
が複雑になる。また、画素数の多い高価な液晶パネルを
3枚使用するために、その製造コストのコストアップが
避けられず、家庭用としては非常に高価格になってしま
うという問題があった。
式の液晶プロジェクターは、3枚の超高解像度液晶パネ
ルを用いているため、単板式および2板式に比べ解像度
が高く、高輝度高画質である。しかしその反面、光源か
らの光を3色に分解し再び合成するために光学系の構成
が複雑になる。また、画素数の多い高価な液晶パネルを
3枚使用するために、その製造コストのコストアップが
避けられず、家庭用としては非常に高価格になってしま
うという問題があった。
【0011】さらに、現在一般に用いられている光源ラ
ンプの波長分布は、人の眼の比視感度に対応した3原色
光の規格値を再現するには不適当であり、その波長分布
のままでは色バランスが悪く、色バランスをとるために
は過剰な原色光であるG光を光学フィルターで減光させ
る必要があった。一方、液晶プロジェクターは、表示映
像の明るいほどその商品価値が高いため、明るさ重視の
光学設計を行う必要があった。したがってもし明るさを
重視してG光の減光を少なくすると、R光及びB光の成
分がG光成分に対し相対的に少なくなってしまい、映像
の色バランスが悪くなってしまうという問題があった。
ンプの波長分布は、人の眼の比視感度に対応した3原色
光の規格値を再現するには不適当であり、その波長分布
のままでは色バランスが悪く、色バランスをとるために
は過剰な原色光であるG光を光学フィルターで減光させ
る必要があった。一方、液晶プロジェクターは、表示映
像の明るいほどその商品価値が高いため、明るさ重視の
光学設計を行う必要があった。したがってもし明るさを
重視してG光の減光を少なくすると、R光及びB光の成
分がG光成分に対し相対的に少なくなってしまい、映像
の色バランスが悪くなってしまうという問題があった。
【0012】本発明の目的は、高解像度で、かつ表示映
像の明るい、色バランスの良好な投写型表示装置を提供
することにある。
像の明るい、色バランスの良好な投写型表示装置を提供
することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の投写型表示装置
は、白色光を照射する光源、前記光源から照射される白
色光を、R光、B光、G光の3原色光に分離する色分離
手段、前記色分離手段から出射される各原色光を変調し
て、各原色光の光学像を形成する赤色用、青色用、緑色
用の3枚の表示デバイス、前記3枚の表示デバイスから
の各々の出力光を合成する色合成手段、前記色合成手段
からの出力光をスクリーン上に拡大投写して表示するた
めの投写レンズ、及び前記スクリーン上の画像のフォー
カスを前記各原色光の光学像の間で合致させるように、
前記3枚の表示デバイスが前記投写レンズの焦点位置に
それぞれ配置されるように調整する、それぞれの表示デ
バイスに対するフォーカス調整手段を有し、前記赤色用
表示デバイス及び青色用表示デバイスの少なくとも一つ
の表示デバイスの画素数を、緑色用表示デバイスの画素
数より少なくしたことを特徴とする。
は、白色光を照射する光源、前記光源から照射される白
色光を、R光、B光、G光の3原色光に分離する色分離
手段、前記色分離手段から出射される各原色光を変調し
て、各原色光の光学像を形成する赤色用、青色用、緑色
用の3枚の表示デバイス、前記3枚の表示デバイスから
の各々の出力光を合成する色合成手段、前記色合成手段
からの出力光をスクリーン上に拡大投写して表示するた
めの投写レンズ、及び前記スクリーン上の画像のフォー
カスを前記各原色光の光学像の間で合致させるように、
前記3枚の表示デバイスが前記投写レンズの焦点位置に
それぞれ配置されるように調整する、それぞれの表示デ
バイスに対するフォーカス調整手段を有し、前記赤色用
表示デバイス及び青色用表示デバイスの少なくとも一つ
の表示デバイスの画素数を、緑色用表示デバイスの画素
数より少なくしたことを特徴とする。
【0014】例えばG光用に画素数の多い超高解像度グ
ラフィックパネル(800×600ドット)(以下、S
VGAパネルという)を用い、R光用とB光用とに高解
像度グラフィックパネル(640×480ドット)(以
下、VGAパネルという)を使用する構成とした場合の
作用について説明する。映像の解像度は輝度成分の解像
度で決まる。3原色光に対する人の眼の比視感度は、R
光:G光:B光に対して略3:6:1である。また、一
般的に同一サイズの液晶パネルでは、画素数の少ないパ
ネルは画素数の多いパネルに比べ、実施例の説明で後述
するようにそのパネル全体としての光の透過率が高く、
製造コストも安価である。
ラフィックパネル(800×600ドット)(以下、S
VGAパネルという)を用い、R光用とB光用とに高解
像度グラフィックパネル(640×480ドット)(以
下、VGAパネルという)を使用する構成とした場合の
作用について説明する。映像の解像度は輝度成分の解像
度で決まる。3原色光に対する人の眼の比視感度は、R
光:G光:B光に対して略3:6:1である。また、一
般的に同一サイズの液晶パネルでは、画素数の少ないパ
ネルは画素数の多いパネルに比べ、実施例の説明で後述
するようにそのパネル全体としての光の透過率が高く、
製造コストも安価である。
【0015】それゆえ、VGAパネルを透過するR光及
びB光の光量はSVGAパネルを透過するG光の光量よ
り多くなり、比視感度の低いR光及びB光の輝度はG光
の輝度より高くなる。したがって、本発明によると、実
質的にはスクリーン上に投写される映像の解像度の低下
を生ずることなく所定の合成色彩画の輝度を維持したま
ま、ほぼSVGAパネルの解像度を維持できる。特にビ
デオ等の動画においては、劣化は認識されることはな
い。その結果、本発明の構成によれば、解像度の劣化は
少なく、かつR光及びB光の透過光量を多くできるため
に、明るさを犠牲にすることなく映像の色バランスを良
くした投写型表示装置を安価に提供できる。
びB光の光量はSVGAパネルを透過するG光の光量よ
り多くなり、比視感度の低いR光及びB光の輝度はG光
の輝度より高くなる。したがって、本発明によると、実
質的にはスクリーン上に投写される映像の解像度の低下
を生ずることなく所定の合成色彩画の輝度を維持したま
ま、ほぼSVGAパネルの解像度を維持できる。特にビ
デオ等の動画においては、劣化は認識されることはな
い。その結果、本発明の構成によれば、解像度の劣化は
少なく、かつR光及びB光の透過光量を多くできるため
に、明るさを犠牲にすることなく映像の色バランスを良
くした投写型表示装置を安価に提供できる。
【0016】上記構成の投写型表示装置において、スク
リーン上に合成されて投写表示される画像の解像度が実
質的に低下しない範囲で、少なくとも一つの表示デバイ
スの調整位置を前記投写レンズの焦点位置からずらせて
調整することは実用上好ましい。画素数の異なる表示デ
バイスを用いるとき、周期的な画素配列が相互作用する
ことによってスクリーン上の投写画像にモアレ縞が生じ
ることが知られている。ところが画素数の異なる各表示
デバイスのうちの画像の解像度への影響の比較的少ない
原色光の画像の焦点を甘くしても全体の画質の低下への
影響は少ない。したがって、この方法により画像の相互
作用を緩和して、モアレ縞による画質低下を実質的に防
ぎうる。
リーン上に合成されて投写表示される画像の解像度が実
質的に低下しない範囲で、少なくとも一つの表示デバイ
スの調整位置を前記投写レンズの焦点位置からずらせて
調整することは実用上好ましい。画素数の異なる表示デ
バイスを用いるとき、周期的な画素配列が相互作用する
ことによってスクリーン上の投写画像にモアレ縞が生じ
ることが知られている。ところが画素数の異なる各表示
デバイスのうちの画像の解像度への影響の比較的少ない
原色光の画像の焦点を甘くしても全体の画質の低下への
影響は少ない。したがって、この方法により画像の相互
作用を緩和して、モアレ縞による画質低下を実質的に防
ぎうる。
【0017】また、上記構成の投写型表示装置におい
て、前記3枚の表示デバイスからの出力光に対応するス
クリーン上の画像の大きさが合致する方向に、少なくと
も一つの表示デバイスの位置を前記投写レンズの焦点位
置よりずらせて調整するのが好ましい。同一サイズとい
えども画素数の異なる表示デバイスは、厳密には表示エ
リアの大きさが異なるために、スクリーン上に合成され
た各色間の投写画像の大きさが異なってしまうことがあ
る。3枚の表示デバイスからの出力光に対応するスクリ
ーン上の画像の大きさが合致する方向に、表示デバイス
の光軸上の位置を前記投写レンズの合焦位置よりずらせ
ることによって、投写画像のモアレ縞による画質低下を
防ぎながら、各色間の投写画像の大きさが異なることに
よる投写画像の画質低下を改善できる。
て、前記3枚の表示デバイスからの出力光に対応するス
クリーン上の画像の大きさが合致する方向に、少なくと
も一つの表示デバイスの位置を前記投写レンズの焦点位
置よりずらせて調整するのが好ましい。同一サイズとい
えども画素数の異なる表示デバイスは、厳密には表示エ
リアの大きさが異なるために、スクリーン上に合成され
た各色間の投写画像の大きさが異なってしまうことがあ
る。3枚の表示デバイスからの出力光に対応するスクリ
ーン上の画像の大きさが合致する方向に、表示デバイス
の光軸上の位置を前記投写レンズの合焦位置よりずらせ
ることによって、投写画像のモアレ縞による画質低下を
防ぎながら、各色間の投写画像の大きさが異なることに
よる投写画像の画質低下を改善できる。
【0018】本発明の他の観点による投写型表示装置
は、上記構成の投写型表示装置において、前記3枚の表
示デバイスのうち、少なくとも一つの表示デバイスと、
前記色合成手段との間の光路上に、光学的ローパスフィ
ルタを配置したことを特徴とする。この構成によれば、
画素数の異なる表示デバイスを用いるとき、その表示デ
バイスに入射する光を光学的ローパスフィルタにより適
度に散乱させ、その光成分による相互作用を抑制でき
る。その結果、全ての表示デバイスのスクリーン上の投
写画像の焦点を鮮明にした状態でモアレ縞の発生を防止
して、このモアレ縞による画質低下を防止することがで
きる。
は、上記構成の投写型表示装置において、前記3枚の表
示デバイスのうち、少なくとも一つの表示デバイスと、
前記色合成手段との間の光路上に、光学的ローパスフィ
ルタを配置したことを特徴とする。この構成によれば、
画素数の異なる表示デバイスを用いるとき、その表示デ
バイスに入射する光を光学的ローパスフィルタにより適
度に散乱させ、その光成分による相互作用を抑制でき
る。その結果、全ての表示デバイスのスクリーン上の投
写画像の焦点を鮮明にした状態でモアレ縞の発生を防止
して、このモアレ縞による画質低下を防止することがで
きる。
【0019】本発明のさらに他の観点による投写型表示
装置は、上記構成の投写型表示装置において、前記3枚
の表示デバイスのうち、少なくとも一つの表示デバイス
と、前記色合成手段との間の光路上に、前記表示デバイ
スからの出力光に対応するスクリーン上の画像の大きさ
を変化させる光学素子を配置したことを特徴とする。同
一サイズといえども画素数の異なる表示デバイスの表示
エリアの大きさが異なっていたり、異なるサイズの表示
デバイスを用いた構成の投写型表示装置において、スク
リーン上に合成された各色間の投写画像の大きさが異な
るため、特に周辺部において画質が低下することがあ
る。この構成によれば、光学素子によって全ての表示デ
バイスの表示エリアを同じ大きさにして、表示デバイス
の表示エリアの大きさが異なることによる画質劣化を防
止することができる。その結果、全ての表示デバイスの
スクリーン上の投写画像の焦点を鮮明にした状態で、各
色間の投写画像の大きさが異なることによる画質低下を
改善できる。
装置は、上記構成の投写型表示装置において、前記3枚
の表示デバイスのうち、少なくとも一つの表示デバイス
と、前記色合成手段との間の光路上に、前記表示デバイ
スからの出力光に対応するスクリーン上の画像の大きさ
を変化させる光学素子を配置したことを特徴とする。同
一サイズといえども画素数の異なる表示デバイスの表示
エリアの大きさが異なっていたり、異なるサイズの表示
デバイスを用いた構成の投写型表示装置において、スク
リーン上に合成された各色間の投写画像の大きさが異な
るため、特に周辺部において画質が低下することがあ
る。この構成によれば、光学素子によって全ての表示デ
バイスの表示エリアを同じ大きさにして、表示デバイス
の表示エリアの大きさが異なることによる画質劣化を防
止することができる。その結果、全ての表示デバイスの
スクリーン上の投写画像の焦点を鮮明にした状態で、各
色間の投写画像の大きさが異なることによる画質低下を
改善できる。
【0020】本発明のさらに他の観点による投写型表示
装置は、上記構成の投写型表示装置において、前記3枚
の表示デバイスのそれぞれの表示画像の大きさを変える
拡大縮小回路を含む映像信号処理手段を備え、前記3枚
の表示デバイスに対応したそれぞれの拡大縮小回路のう
ち、少なくとも一つの表示デバイスに対応した拡大縮小
回路の拡大縮小率が、他の表示デバイスに対応する拡大
縮小回路の拡大縮小率と異なることを特徴とする。同一
サイズといえども画素数の異なる表示デバイスの表示エ
リアの大きさが異なっていたり、異なるサイズの表示デ
バイスを用いた構成の投写型表示装置において、スクリ
ーン上に合成された各色間の投写画像の大きさが異なる
ため、特に周辺部において画質が低下することがある。
この構成によれば、光学素子によって全ての表示デバイ
スの表示エリアを同じ大きさにして、表示デバイスの表
示エリアの大きさが異なることによる画質劣化を防止す
ることができる。その結果、全ての表示デバイスのスク
リーン上の投写画像の焦点を鮮明にした状態で、各色間
の投写画像の大きさが異なることによる画質低下を改善
できる。
装置は、上記構成の投写型表示装置において、前記3枚
の表示デバイスのそれぞれの表示画像の大きさを変える
拡大縮小回路を含む映像信号処理手段を備え、前記3枚
の表示デバイスに対応したそれぞれの拡大縮小回路のう
ち、少なくとも一つの表示デバイスに対応した拡大縮小
回路の拡大縮小率が、他の表示デバイスに対応する拡大
縮小回路の拡大縮小率と異なることを特徴とする。同一
サイズといえども画素数の異なる表示デバイスの表示エ
リアの大きさが異なっていたり、異なるサイズの表示デ
バイスを用いた構成の投写型表示装置において、スクリ
ーン上に合成された各色間の投写画像の大きさが異なる
ため、特に周辺部において画質が低下することがある。
この構成によれば、光学素子によって全ての表示デバイ
スの表示エリアを同じ大きさにして、表示デバイスの表
示エリアの大きさが異なることによる画質劣化を防止す
ることができる。その結果、全ての表示デバイスのスク
リーン上の投写画像の焦点を鮮明にした状態で、各色間
の投写画像の大きさが異なることによる画質低下を改善
できる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の投写型表示装置の
好適な実施例として3板式の液晶プロジェクターについ
て添付の図面を参照しつつ説明する。なお、従来例との
対比を明瞭にするため、従来例と同じ部分には同一符号
を付して説明する。
好適な実施例として3板式の液晶プロジェクターについ
て添付の図面を参照しつつ説明する。なお、従来例との
対比を明瞭にするため、従来例と同じ部分には同一符号
を付して説明する。
【0022】《実施例1》図1は本発明の実施例1の3
板式の液晶プロジェクターにおける光学系の構成を示す
図である。図1において、光源ランプ1は、ハロゲンラ
ンプやメタルハライドランプや高圧水銀ランプ等の白色
光を出射する光源が用いられる。この光源ランプ1を出
射した白色光Wは、所定の波長の光を選択的に透過ある
いは反射する第1のダイクロイックミラー2に入射さ
れ、B光が透過され、黄色光であるR光とG光とが反射
される。
板式の液晶プロジェクターにおける光学系の構成を示す
図である。図1において、光源ランプ1は、ハロゲンラ
ンプやメタルハライドランプや高圧水銀ランプ等の白色
光を出射する光源が用いられる。この光源ランプ1を出
射した白色光Wは、所定の波長の光を選択的に透過ある
いは反射する第1のダイクロイックミラー2に入射さ
れ、B光が透過され、黄色光であるR光とG光とが反射
される。
【0023】第1のダイクロイックミラー2を透過した
B光は、ガラス板の表面にアルミ蒸着膜を形成したミラ
ー5で反射され、集光レンズ7で集光され、液晶パネル
10aに入射する。この液晶パネル10aは、VGAパ
ネル(640×480ドット)であり、その位置がフォ
ーカス調整手段である位置調整機構27で投写レンズ1
4の焦点位置に調整される。この液晶パネル10aに
は、青色光に対応する画像情報を有するビデオ信号が入
力され、そのビデオ信号により透過率が変調制御される
ことによって、青色の光学像が形成される。
B光は、ガラス板の表面にアルミ蒸着膜を形成したミラ
ー5で反射され、集光レンズ7で集光され、液晶パネル
10aに入射する。この液晶パネル10aは、VGAパ
ネル(640×480ドット)であり、その位置がフォ
ーカス調整手段である位置調整機構27で投写レンズ1
4の焦点位置に調整される。この液晶パネル10aに
は、青色光に対応する画像情報を有するビデオ信号が入
力され、そのビデオ信号により透過率が変調制御される
ことによって、青色の光学像が形成される。
【0024】第1のダイクロイックミラー2で反射され
た黄色光は、第2のダイクロイックミラー3により、G
光が反射され、R光が透過される。反射したG光は、集
光レンズ8で集光され、液晶パネル11に入射する。こ
の液晶パネル11は、液晶パネル10a、12aより画
素数の多いSVGAパネル(800×600ドット)で
あり、その位置が位置調整機構28で投写レンズ14の
焦点位置に調整される。この液晶パネル11には、G光
に対応する画像情報を有するビデオ信号が入力され、そ
のビデオ信号により透過率が変調制御されることによっ
て、緑色の光学像が形成される。
た黄色光は、第2のダイクロイックミラー3により、G
光が反射され、R光が透過される。反射したG光は、集
光レンズ8で集光され、液晶パネル11に入射する。こ
の液晶パネル11は、液晶パネル10a、12aより画
素数の多いSVGAパネル(800×600ドット)で
あり、その位置が位置調整機構28で投写レンズ14の
焦点位置に調整される。この液晶パネル11には、G光
に対応する画像情報を有するビデオ信号が入力され、そ
のビデオ信号により透過率が変調制御されることによっ
て、緑色の光学像が形成される。
【0025】第2のダイクロイックミラー3を透過した
R光は、ミラー4で反射され、さらにミラー6で反射さ
れ、集光レンズ9で集光され、液晶パネル12aに入射
する。この液晶パネル12aは、VGAパネル(640
×480ドット)であり、その位置が位置調整機構29
で投写レンズ14の焦点位置に調整される。この液晶パ
ネル12aには、赤色光に対応する画像情報を有するビ
デオ信号が入力され、そのビデオ信号により透過率が変
調制御されることによって、赤色の光学像が形成され
る。
R光は、ミラー4で反射され、さらにミラー6で反射さ
れ、集光レンズ9で集光され、液晶パネル12aに入射
する。この液晶パネル12aは、VGAパネル(640
×480ドット)であり、その位置が位置調整機構29
で投写レンズ14の焦点位置に調整される。この液晶パ
ネル12aには、赤色光に対応する画像情報を有するビ
デオ信号が入力され、そのビデオ信号により透過率が変
調制御されることによって、赤色の光学像が形成され
る。
【0026】各液晶パネル10a、11、12aで形成
された各色の光学像は、色合成手段である合成プリズム
13で一つに合成されて、投写レンズ14によってカラ
ー映像が図示しないスクリーン上に、焦点が合った状態
で拡大投影される。このとき、液晶パネル10a、液晶
パネル11、液晶パネル12aの位置が、それぞれ位置
調整機構27、位置調整機構28、位置調整機構29に
より合成プリズム13を介して精度良く投写レンズ14
の焦点位置に調整される。このことにより、3原色光の
光学像を表示する3枚の液晶パネルからの出力光に基づ
くスクリーン上の赤色、青色、緑色の各映像の合焦点の
作用において全体的な焦点調整が得られる。
された各色の光学像は、色合成手段である合成プリズム
13で一つに合成されて、投写レンズ14によってカラ
ー映像が図示しないスクリーン上に、焦点が合った状態
で拡大投影される。このとき、液晶パネル10a、液晶
パネル11、液晶パネル12aの位置が、それぞれ位置
調整機構27、位置調整機構28、位置調整機構29に
より合成プリズム13を介して精度良く投写レンズ14
の焦点位置に調整される。このことにより、3原色光の
光学像を表示する3枚の液晶パネルからの出力光に基づ
くスクリーン上の赤色、青色、緑色の各映像の合焦点の
作用において全体的な焦点調整が得られる。
【0027】本実施例1では、G光用の液晶パネル11
に画素数の多いSVGAパネル(800×600ドッ
ト)を用い、R光用の液晶パネル12aとB光用の液晶
パネル10aにVGAパネル(640×480ドット)
を使用している。映像の解像度は主として輝度成分の解
像度で決まる。人の眼のR光、G光、B光に対する視感
度、いわゆるRGB比視感度は、R光:G光:B光の比
が略3:6:1(0.3:0.6:0.1)である。 そ
れゆえ、3枚の液晶パネルを全てSVGAパネルで構成
する従来の3板式の液晶プロジェクターの水平解像度を
1.0とすると、本実施例1の3板式液晶プロジェクタ
ーの水平解像度は下式(1)で表される。
に画素数の多いSVGAパネル(800×600ドッ
ト)を用い、R光用の液晶パネル12aとB光用の液晶
パネル10aにVGAパネル(640×480ドット)
を使用している。映像の解像度は主として輝度成分の解
像度で決まる。人の眼のR光、G光、B光に対する視感
度、いわゆるRGB比視感度は、R光:G光:B光の比
が略3:6:1(0.3:0.6:0.1)である。 そ
れゆえ、3枚の液晶パネルを全てSVGAパネルで構成
する従来の3板式の液晶プロジェクターの水平解像度を
1.0とすると、本実施例1の3板式液晶プロジェクタ
ーの水平解像度は下式(1)で表される。
【0028】 640÷800×0.3+800÷800×0.6+640÷800×0.1≒0.92 (1)
【0029】つまり、3枚の液晶パネルを全てSVGA
パネルで構成する従来の3板式の液晶プロジェクターに
比べ解像度の低下は少なく、実施例1の構成でも実質的
にSVGAパネルの解像度を実現できる。特に、ビデオ
等の動画においては、解像度の低下は人の眼では認識で
きない。
パネルで構成する従来の3板式の液晶プロジェクターに
比べ解像度の低下は少なく、実施例1の構成でも実質的
にSVGAパネルの解像度を実現できる。特に、ビデオ
等の動画においては、解像度の低下は人の眼では認識で
きない。
【0030】また、3枚の液晶パネルを全てSVGAパ
ネルで構成する従来の3板式の液晶プロジェクターで
は、映像の色バランスを良くするため過剰な原色光であ
るG光を光学フィルターで減光させて明るさを犠牲にし
ていた。液晶パネルにおいては、画素の表示部の面積が
なるべく大きくなるように、駆動回路の配線や駆動素子
であるTFTトランジスタなどを配置する各画素間の枠
状の非表示部の幅は単位寸法当りの画素数にかかわらず
技術的に可能な限り狭くなるよう構成されている。すな
わち、図2の(a)に示すVGAパネルの各画素50a
間の非表示部の幅51aと、図2の(b)に示すSVG
Aパネルの各画素50間の非表示部の幅51とは実際上
同じ幅となっている。したがって、あるサイズのVGA
パネルの単位面積あたりの画素間の枠の幅の合計は、同
一サイズのSVGAパネルの単位面積あたりの画素間の
枠の幅の合計より少なく、それ故VGAパネルの単位面
積あたりの光の透過量は、同じ単位面積あたりのSVG
Aのそれに比べて大きい。
ネルで構成する従来の3板式の液晶プロジェクターで
は、映像の色バランスを良くするため過剰な原色光であ
るG光を光学フィルターで減光させて明るさを犠牲にし
ていた。液晶パネルにおいては、画素の表示部の面積が
なるべく大きくなるように、駆動回路の配線や駆動素子
であるTFTトランジスタなどを配置する各画素間の枠
状の非表示部の幅は単位寸法当りの画素数にかかわらず
技術的に可能な限り狭くなるよう構成されている。すな
わち、図2の(a)に示すVGAパネルの各画素50a
間の非表示部の幅51aと、図2の(b)に示すSVG
Aパネルの各画素50間の非表示部の幅51とは実際上
同じ幅となっている。したがって、あるサイズのVGA
パネルの単位面積あたりの画素間の枠の幅の合計は、同
一サイズのSVGAパネルの単位面積あたりの画素間の
枠の幅の合計より少なく、それ故VGAパネルの単位面
積あたりの光の透過量は、同じ単位面積あたりのSVG
Aのそれに比べて大きい。
【0031】それゆえ、本実施例1の構成では、ある単
位面積のVGAパネルを用いたR光用液晶パネル及びB
光用液晶パネルを透過するR光成分及びB光成分の光量
と、同じ単位面積のSVGAパネルを用いたG光用パネ
ルを透過するG光成分の光量とを実質的に同等にするこ
とができる。したがって、G光を減光させず,R光とB
光の光量を増加させて映像の色バランスを改善できる。
こうして、3枚の液晶パネルをSVGAパネルで構成す
る従来の3板式の液晶プロジェクターに対比して、本実
施例1の構成では、明るさを犠牲にすることなく映像の
色バランスを改善することができた。さらに、VGAパ
ネルは、同一サイズのSVGAパネルに比べ、画素数が
少ないため安価に製造できることは明らかである。
位面積のVGAパネルを用いたR光用液晶パネル及びB
光用液晶パネルを透過するR光成分及びB光成分の光量
と、同じ単位面積のSVGAパネルを用いたG光用パネ
ルを透過するG光成分の光量とを実質的に同等にするこ
とができる。したがって、G光を減光させず,R光とB
光の光量を増加させて映像の色バランスを改善できる。
こうして、3枚の液晶パネルをSVGAパネルで構成す
る従来の3板式の液晶プロジェクターに対比して、本実
施例1の構成では、明るさを犠牲にすることなく映像の
色バランスを改善することができた。さらに、VGAパ
ネルは、同一サイズのSVGAパネルに比べ、画素数が
少ないため安価に製造できることは明らかである。
【0032】以上説明したように、本実施例1の液晶プ
ロジェクターによれば、実質的に解像度の低下がなく、
かつ明るさを犠牲にせずに色バランスを良くできる投写
型表示装置を安価に提供することが可能である。
ロジェクターによれば、実質的に解像度の低下がなく、
かつ明るさを犠牲にせずに色バランスを良くできる投写
型表示装置を安価に提供することが可能である。
【0033】上述した実施例1の液晶プロジェクターの
動作において、画素数の異なる液晶パネルを用いると、
周期的な画素配列が相互に干渉作用をすることによって
スクリーン上の投写画像にモアレ縞が生じるため、画質
が低下することがある。そこで、映像の解像度は輝度成
分の解像度で決まることを利用し、B光用の液晶パネル
10a及びR光用の液晶パネル12aの位置を投写レン
ズ14の焦点位置から実質的に解像度が劣化しない範囲
でずらせて配置するように、それぞれの位置調整機構2
7及び位置調整機構29によリ調整する。その結果、フ
ォーカスが甘くなることにより、この干渉作用が低減さ
れ、モアレ縞の発生を防止することができる。B光及び
R光の比視感度は低いため、フォーカスが多少甘くなっ
ても実質的に解像度を低下させずにモアレ縞による画質
低下を防ぐことができる。
動作において、画素数の異なる液晶パネルを用いると、
周期的な画素配列が相互に干渉作用をすることによって
スクリーン上の投写画像にモアレ縞が生じるため、画質
が低下することがある。そこで、映像の解像度は輝度成
分の解像度で決まることを利用し、B光用の液晶パネル
10a及びR光用の液晶パネル12aの位置を投写レン
ズ14の焦点位置から実質的に解像度が劣化しない範囲
でずらせて配置するように、それぞれの位置調整機構2
7及び位置調整機構29によリ調整する。その結果、フ
ォーカスが甘くなることにより、この干渉作用が低減さ
れ、モアレ縞の発生を防止することができる。B光及び
R光の比視感度は低いため、フォーカスが多少甘くなっ
ても実質的に解像度を低下させずにモアレ縞による画質
低下を防ぐことができる。
【0034】このようにすることによって、本実施例1
の液晶プロジェクターによれば、モアレ縞による画質低
下を改善でき、かつ、解像度の低下の少ない、明るさを
犠牲にせずに色バランスを良くできる投写型表示装置を
安価に提供することが可能である。
の液晶プロジェクターによれば、モアレ縞による画質低
下を改善でき、かつ、解像度の低下の少ない、明るさを
犠牲にせずに色バランスを良くできる投写型表示装置を
安価に提供することが可能である。
【0035】上述した実施例1の液晶プロジェクターの
動作において、同一サイズでも画素数の異なる液晶パネ
ルでは、厳密には表示エリアの大きさが僅かに異なって
くる。したがって、スクリーン上に合成された各色間の
投写画像の大きさが異なってくる。特に投写拡大率を大
きくした場合には、この表示エリアの大きさの差によっ
て周辺部の画質低下が目立つようになる。
動作において、同一サイズでも画素数の異なる液晶パネ
ルでは、厳密には表示エリアの大きさが僅かに異なって
くる。したがって、スクリーン上に合成された各色間の
投写画像の大きさが異なってくる。特に投写拡大率を大
きくした場合には、この表示エリアの大きさの差によっ
て周辺部の画質低下が目立つようになる。
【0036】本実施例1の液晶プロジェクターは、B光
用の液晶パネル10a及びR光用の液晶パネル12aと
して用いるVGAパネルの表示エリアが、G光用の液晶
パネル11として用いるSVGAパネルの表示エリアよ
り小さい。そこで、モアレ縞による画質低下を改善する
ため、B光用の液晶パネル10a及びR光用の液晶パネ
ル12aの位置を位置調整機構27及び位置調整機構2
9により投写レンズ14の焦点位置からずらせて配置す
る際に、合成プリズム13に近い方向にずらせる。これ
により、R光及びB光による投写画像の大きさをG光の
投写画像の大きさとを等しくすることができる。このよ
うにすることによって、本実施例1の液晶プロジェクタ
ーによれば、投写画像のモアレ縞による画質低下を防ぎ
ながら、各色間の投写画像の大きさが異なることによる
画質低下を改善できる。
用の液晶パネル10a及びR光用の液晶パネル12aと
して用いるVGAパネルの表示エリアが、G光用の液晶
パネル11として用いるSVGAパネルの表示エリアよ
り小さい。そこで、モアレ縞による画質低下を改善する
ため、B光用の液晶パネル10a及びR光用の液晶パネ
ル12aの位置を位置調整機構27及び位置調整機構2
9により投写レンズ14の焦点位置からずらせて配置す
る際に、合成プリズム13に近い方向にずらせる。これ
により、R光及びB光による投写画像の大きさをG光の
投写画像の大きさとを等しくすることができる。このよ
うにすることによって、本実施例1の液晶プロジェクタ
ーによれば、投写画像のモアレ縞による画質低下を防ぎ
ながら、各色間の投写画像の大きさが異なることによる
画質低下を改善できる。
【0037】《実施例2》図3は、本発明の実施例2の
3板式の液晶プロジェクターの光学系の構成を示す図で
ある。図3に示す実施例2の3板式の液晶プロジェクタ
ーの光学系は、図1に示す実施例1のものに光学的ロー
パスフィルタ15、16を追加した点が異なるものであ
る。したがって、実施例1と同じ部分には同じ符号を付
し重複する説明を省略する。図3に示した実施例2の3
板式の液晶プロジェクターでは、液晶パネル10a及び
液晶パネル12aと合成プリズム13との間の光路上に
それぞれ光学的ローパスフィルタ15及び光学的ローパ
スフィルタ16を配置している。
3板式の液晶プロジェクターの光学系の構成を示す図で
ある。図3に示す実施例2の3板式の液晶プロジェクタ
ーの光学系は、図1に示す実施例1のものに光学的ロー
パスフィルタ15、16を追加した点が異なるものであ
る。したがって、実施例1と同じ部分には同じ符号を付
し重複する説明を省略する。図3に示した実施例2の3
板式の液晶プロジェクターでは、液晶パネル10a及び
液晶パネル12aと合成プリズム13との間の光路上に
それぞれ光学的ローパスフィルタ15及び光学的ローパ
スフィルタ16を配置している。
【0038】この光学的ローパスフィルタ15、16と
しては、例えば、2次元あるいは1次元の正弦波状回折
格子が用いられ、入射する光を適度に散乱させる機能を
有している。したがって、透過する光量の多いVGAパ
ネルを用いた液晶パネル10a及び液晶パネル12aを
それぞれ透過したB光及びR光が適度に散乱されるた
め、実質的に解像度を低下させずにモアレ縞による画質
低下を防ぐことができる。その結果、本実施例2の3板
式液晶プロジェクターによれば、実施例1で行った、B
光用の液晶パネル10a及びR光用の液晶パネル12a
の位置を投写レンズ14の焦点位置からずらせてフォー
カスを甘くするということ、をしなくてもモアレ縞によ
る画質低下を改善できる。
しては、例えば、2次元あるいは1次元の正弦波状回折
格子が用いられ、入射する光を適度に散乱させる機能を
有している。したがって、透過する光量の多いVGAパ
ネルを用いた液晶パネル10a及び液晶パネル12aを
それぞれ透過したB光及びR光が適度に散乱されるた
め、実質的に解像度を低下させずにモアレ縞による画質
低下を防ぐことができる。その結果、本実施例2の3板
式液晶プロジェクターによれば、実施例1で行った、B
光用の液晶パネル10a及びR光用の液晶パネル12a
の位置を投写レンズ14の焦点位置からずらせてフォー
カスを甘くするということ、をしなくてもモアレ縞によ
る画質低下を改善できる。
【0039】《実施例3》図4は、実施例3の3板式の
液晶プロジェクターの光学系の構成を示す図である。こ
の実施例3の3板式の液晶プロジェクターの光学系は、
実施例2のものの光学的ローパスフィルタの代わりに拡
大レンズ17、18を追加した点が異なるものである。
したがって、実施例2と同じ部分には同じ符号を付し重
複する説明を省略する。図4において、実施例3の3板
式の液晶プロジェクターは、液晶パネル10a及び液晶
パネル12aと合成プリズム13との間に、それぞれス
クリーンに投写される画像の大きさを変化させる凸レン
ズ17及び凸レンズ18を配置している。この凸レンズ
17、18は、それぞれ液晶パネル10a及び液晶パネ
ル12aから入射された光学像を拡大し、スクリーン上
に表示される投写画像の大きさを大きくするものであ
る。
液晶プロジェクターの光学系の構成を示す図である。こ
の実施例3の3板式の液晶プロジェクターの光学系は、
実施例2のものの光学的ローパスフィルタの代わりに拡
大レンズ17、18を追加した点が異なるものである。
したがって、実施例2と同じ部分には同じ符号を付し重
複する説明を省略する。図4において、実施例3の3板
式の液晶プロジェクターは、液晶パネル10a及び液晶
パネル12aと合成プリズム13との間に、それぞれス
クリーンに投写される画像の大きさを変化させる凸レン
ズ17及び凸レンズ18を配置している。この凸レンズ
17、18は、それぞれ液晶パネル10a及び液晶パネ
ル12aから入射された光学像を拡大し、スクリーン上
に表示される投写画像の大きさを大きくするものであ
る。
【0040】前述の実施例1の液晶プロジェクターの動
作において説明したように、同一サイズといえども画素
数の異なる液晶パネルは、厳密には表示エリアの大きさ
が異なるため、スクリーン上に投写された各色の投写画
像の大きさが異なり、それにより色にじみ現象が生じて
画質が低下する。したがって、この実施例3では、表示
エリアの小さいVGAパネルを用いた液晶パネル10a
及び液晶パネル12aによるB光及びR光の光学像の大
きさを、それぞれ凸レンズ17、18により拡大してS
VGAパネルを用いたG光用液晶パネル11の表示エリ
アと同一の大きさにして、合成プリズム13で1つのカ
ラー画像に合成する。このようにして、スクリーン上に
投写される各色の投写画像の大きさを同一にして画質の
低下を防止している。
作において説明したように、同一サイズといえども画素
数の異なる液晶パネルは、厳密には表示エリアの大きさ
が異なるため、スクリーン上に投写された各色の投写画
像の大きさが異なり、それにより色にじみ現象が生じて
画質が低下する。したがって、この実施例3では、表示
エリアの小さいVGAパネルを用いた液晶パネル10a
及び液晶パネル12aによるB光及びR光の光学像の大
きさを、それぞれ凸レンズ17、18により拡大してS
VGAパネルを用いたG光用液晶パネル11の表示エリ
アと同一の大きさにして、合成プリズム13で1つのカ
ラー画像に合成する。このようにして、スクリーン上に
投写される各色の投写画像の大きさを同一にして画質の
低下を防止している。
【0041】また、この実施例3の液晶プロジェクター
の構成は、異なるサイズの液晶パネルを用いたものにも
適用できる。その結果、本実施例3の3板式の液晶プロ
ジェクターによれば、実施例1のようにB光用の液晶パ
ネル10a及びR光用の液晶パネル12aの位置を投写
レンズ14の焦点位置からずらせてフォーカスを甘くし
なくても、各色間の投写画像の大きさが異なることによ
る画質低下を防ぎうる。
の構成は、異なるサイズの液晶パネルを用いたものにも
適用できる。その結果、本実施例3の3板式の液晶プロ
ジェクターによれば、実施例1のようにB光用の液晶パ
ネル10a及びR光用の液晶パネル12aの位置を投写
レンズ14の焦点位置からずらせてフォーカスを甘くし
なくても、各色間の投写画像の大きさが異なることによ
る画質低下を防ぎうる。
【0042】《実施例4》図5は、本発明の実施例4の
3板式の液晶プロジェクターにおける映像信号処理回路
の構成を示すブロック図である。実施例4の3板式の液
晶プロジェクターは、実施例1のものと光学系は同じ
で、映像信号処理回路の構成のみが異なるものである。
したがって、映像信号処理回路について説明する。図5
において、投写型表示装置である3板式の液晶プロジェ
クターに入力された入力映像信号は、A/Dコンバータ
20によりR、G、Bの各色に対応したディジタル信号
に変換され、映像信号処理回路24に入力される。
3板式の液晶プロジェクターにおける映像信号処理回路
の構成を示すブロック図である。実施例4の3板式の液
晶プロジェクターは、実施例1のものと光学系は同じ
で、映像信号処理回路の構成のみが異なるものである。
したがって、映像信号処理回路について説明する。図5
において、投写型表示装置である3板式の液晶プロジェ
クターに入力された入力映像信号は、A/Dコンバータ
20によりR、G、Bの各色に対応したディジタル信号
に変換され、映像信号処理回路24に入力される。
【0043】映像信号処理回路24は、一般的な機能と
して、投写する映像に対する水平方向,垂直方向の位置
調整、位相調整、水平方向のサイズ調整、キーストン補
正(台形歪み補正)等の画像調整機能、及び表示映像の
黒レベル、明るさ、コントラスト、γ補正等の数多くの
画質及び表示設定機能を有している。特に、本実施例4
の映像信号処理回路24は、表示デバイスの画素数と入
力映像信号の画素数を合わせるための解像度変換機能、
及び投写画像の大きさを変えるズーム機能を実現するた
めの拡大縮小機能を有している。
して、投写する映像に対する水平方向,垂直方向の位置
調整、位相調整、水平方向のサイズ調整、キーストン補
正(台形歪み補正)等の画像調整機能、及び表示映像の
黒レベル、明るさ、コントラスト、γ補正等の数多くの
画質及び表示設定機能を有している。特に、本実施例4
の映像信号処理回路24は、表示デバイスの画素数と入
力映像信号の画素数を合わせるための解像度変換機能、
及び投写画像の大きさを変えるズーム機能を実現するた
めの拡大縮小機能を有している。
【0044】映像信号処理回路24に入力されたR、
G、Bの各色の映像信号は、それぞれ拡大縮小回路2
1、拡大縮小回路22、拡大縮小回路23に印加され
る。それぞれの拡大縮小回路21、22、23では、画
素数の異なる3原色用の各液晶パネル10a、11、1
2a上における各画像の表示エリアの大きさが同じにな
るようにするための拡大率縮小率で拡大あるいは縮小さ
れる。その後、こうして拡大あるいは縮小されたR、
G、Bの各色の映像信号は、D/Aコンバータ25でそ
れぞれアナログ信号に変換される。このアナログ信号
は、液晶駆動回路26で反転処理やサンプルホールドさ
れ、それぞれ図1の液晶パネル12a、液晶パネル1
1、液晶パネル10aに入力される。液晶駆動回路26
で処理された映像信号で、液晶パネル12a、液晶パネ
ル11、液晶パネル10aの透過率が変調制御されるこ
とにより、各色の光学像が形成される。この各色の光学
像が、図外の合成プリズムで一つに合成されカラー映像
としてスクリーン上に投写される。
G、Bの各色の映像信号は、それぞれ拡大縮小回路2
1、拡大縮小回路22、拡大縮小回路23に印加され
る。それぞれの拡大縮小回路21、22、23では、画
素数の異なる3原色用の各液晶パネル10a、11、1
2a上における各画像の表示エリアの大きさが同じにな
るようにするための拡大率縮小率で拡大あるいは縮小さ
れる。その後、こうして拡大あるいは縮小されたR、
G、Bの各色の映像信号は、D/Aコンバータ25でそ
れぞれアナログ信号に変換される。このアナログ信号
は、液晶駆動回路26で反転処理やサンプルホールドさ
れ、それぞれ図1の液晶パネル12a、液晶パネル1
1、液晶パネル10aに入力される。液晶駆動回路26
で処理された映像信号で、液晶パネル12a、液晶パネ
ル11、液晶パネル10aの透過率が変調制御されるこ
とにより、各色の光学像が形成される。この各色の光学
像が、図外の合成プリズムで一つに合成されカラー映像
としてスクリーン上に投写される。
【0045】ここで、本実施例4の液晶プロジェクター
の光学系は、図1に示す実施例1のものと同じ構成であ
る。すなわち、G光用の液晶パネル11に画素数の多い
SVGAパネル (800×600ドット)を用い、R
光用の液晶パネル12aとB光用の液晶パネル10aに
VGAパネル(640×480ドット)を使用してい
る。前述したように、同一サイズといえども画素数の異
なる液晶パネルは、厳密には表示エリアの大きさが異な
っているため、スクリーン上に合成された各色間の投写
画像の大きさが異なってしまう。
の光学系は、図1に示す実施例1のものと同じ構成であ
る。すなわち、G光用の液晶パネル11に画素数の多い
SVGAパネル (800×600ドット)を用い、R
光用の液晶パネル12aとB光用の液晶パネル10aに
VGAパネル(640×480ドット)を使用してい
る。前述したように、同一サイズといえども画素数の異
なる液晶パネルは、厳密には表示エリアの大きさが異な
っているため、スクリーン上に合成された各色間の投写
画像の大きさが異なってしまう。
【0046】本実施例の3板式の液晶プロジェクターで
は、B光用の液晶パネル10a及びR光用の液晶パネル
12aの表示エリアが、G光用液晶パネル11の表示エ
リアより小さくなっている。したがって、拡大縮小回路
21と拡大縮小回路23との拡大縮小率を、拡大縮小回
路22の拡大縮小率より大きくして、それぞれR光及び
B光の表示エリアをG光用液晶パネルの表示エリアと同
じサイズにする。このことによって、3原色の投写画像
の大きさを合致させることができる。本実施例4の映像
処理回路を用いることにより、フォーカス位置と焦点位
置との関係をわざわざずらせなくても、3原色の表示エ
リアの大きさを同一にして鮮明な投写映像を得ることが
可能となる。
は、B光用の液晶パネル10a及びR光用の液晶パネル
12aの表示エリアが、G光用液晶パネル11の表示エ
リアより小さくなっている。したがって、拡大縮小回路
21と拡大縮小回路23との拡大縮小率を、拡大縮小回
路22の拡大縮小率より大きくして、それぞれR光及び
B光の表示エリアをG光用液晶パネルの表示エリアと同
じサイズにする。このことによって、3原色の投写画像
の大きさを合致させることができる。本実施例4の映像
処理回路を用いることにより、フォーカス位置と焦点位
置との関係をわざわざずらせなくても、3原色の表示エ
リアの大きさを同一にして鮮明な投写映像を得ることが
可能となる。
【0047】つまり、本実施例4の3板式の液晶プロジ
ェクターの信号処理回路24において、拡大縮小回路2
1、拡大縮小回路22、拡大縮小回路23の拡大縮小率
を制御することにより、各色間の投写画像の大きさが異
なることによる画質低下を改善できる。
ェクターの信号処理回路24において、拡大縮小回路2
1、拡大縮小回路22、拡大縮小回路23の拡大縮小率
を制御することにより、各色間の投写画像の大きさが異
なることによる画質低下を改善できる。
【0048】なお、実施例1〜4の表示デバイスとし
て、3枚の透過型液晶パネルを用いた投写型表示装置に
ついて説明したが、本発明はそれに限定されず、反射型
表示デバイスや例えばPDPなどの自発光型表示パネル
のように、マトリクス状の画素により形成された表示デ
バイスであれば、本発明の効果が同様に得られる。
て、3枚の透過型液晶パネルを用いた投写型表示装置に
ついて説明したが、本発明はそれに限定されず、反射型
表示デバイスや例えばPDPなどの自発光型表示パネル
のように、マトリクス状の画素により形成された表示デ
バイスであれば、本発明の効果が同様に得られる。
【0049】
【発明の効果】以上、実施例により詳細に説明したよう
に、本発明の投写型表示装置は、比視感度が高いため解
像度に大きく影響するG光の色像を高密度で高価なSV
GAパネルで構成し、逆に解像度への影響の少ないR光
とB光の色像は比較的低密度でより安価なVGAパネル
で構成した。このことにより、解像度の低下を少なく保
ちつつ、安価で、明るさを犠牲にすることなく色バラン
スを良くできる投写型表示装置を提供することが可能で
ある。また、画素数の少ない各表示デバイスの位置をそ
れぞれの位置調整機構により投写レンズの焦点位置から
ずらせることにより、モアレ縞による画質低下と各色間
の投写画像の大きさが異なるための画質低下を改善でき
る。
に、本発明の投写型表示装置は、比視感度が高いため解
像度に大きく影響するG光の色像を高密度で高価なSV
GAパネルで構成し、逆に解像度への影響の少ないR光
とB光の色像は比較的低密度でより安価なVGAパネル
で構成した。このことにより、解像度の低下を少なく保
ちつつ、安価で、明るさを犠牲にすることなく色バラン
スを良くできる投写型表示装置を提供することが可能で
ある。また、画素数の少ない各表示デバイスの位置をそ
れぞれの位置調整機構により投写レンズの焦点位置から
ずらせることにより、モアレ縞による画質低下と各色間
の投写画像の大きさが異なるための画質低下を改善でき
る。
【0050】さらに、このモアレ縞による画質低下は、
光学的ローパスフィルタを用いても改善できる。また、
投写画像の大きさが異なることによる画質低下は、凸レ
ンズを用いたり、拡大縮小回路を用いることによっても
改善できる。
光学的ローパスフィルタを用いても改善できる。また、
投写画像の大きさが異なることによる画質低下は、凸レ
ンズを用いたり、拡大縮小回路を用いることによっても
改善できる。
【図1】本発明の実施例1の投写型表示装置の光学系の
構成を示す図
構成を示す図
【図2】(a)VGAパネルの画素構成を示す部分平面
図 (b)SVGAパネルの画素構成を示す部分平面図
図 (b)SVGAパネルの画素構成を示す部分平面図
【図3】本発明の実施例2の投写型表示装置の光学系の
構成を示す図
構成を示す図
【図4】本発明の実施例3の投写型表示装置の光学系の
構成を示す図
構成を示す図
【図5】本発明の実施例4の投写型表示装置の映像信号
処理回路の構成を示すブロック図
処理回路の構成を示すブロック図
【図6】従来の投写型表示装置の光学系の構成を示す図
1 光源ランプ 2 第1のダイクロイックミラー 3 第2のダイクロイックミラー 4、5、6 ミラー 7、8、9 集光レンズ 10a、12a VSAパネル 11 SVGAパネル 13 合成プリズム 14 投写レンズ 15、16 光学的ローパスフィルタ 17、18 凸レンズ 20 A/Dコンバータ 21、22、23 拡大縮小回路 24 映像信号処理回路 25 D/Aコンバータ 26 液晶駆動回路 27、28、29 位置調整機構 50、50a 画素 51、51a 間隔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H088 EA14 EA15 EA19 HA10 HA13 HA21 HA24 HA28 MA03 MA05 MA06 5C060 BA04 BC05 DA01 GA02 GB04 GB06 GB08 HB23 HB26 HC01 HC15 JA13 JB06
Claims (6)
- 【請求項1】 白色光を照射する光源、 前記光源から照射される白色光を、赤色光、青色光、緑
色光の3原色光に分離する色分離手段、 前記色分離手段から出射される各原色光を変調して、各
原色光の光学像を形成する赤色用、青色用、緑色用の3
枚の表示デバイス、 前記3枚の表示デバイスからの各々の出力光を合成する
色合成手段、 前記色合成手段からの出力光をスクリーン上に拡大投写
して表示するための投写レンズ、 前記スクリーン上の画像のフォーカスを前記各原色光の
光学像の間で合致させるように、前記3枚の表示デバイ
スが前記投写レンズの焦点位置にそれぞれ配置されるよ
うに調整する、それぞれの表示デバイスに対するフォー
カス調整手段、 を有し、 前記赤色用表示デバイス及び青色用表示デバイスの少な
くとも一つの表示デバイスの画素数を、緑色用表示デバ
イスの画素数より少なくした、 ことを特徴とする投写型表示装置。 - 【請求項2】 合成され前記スクリーン上に投写表示さ
れる画像の解像度が実質的に低下しない範囲で、少なく
とも一つの表示デバイスの光軸上の位置を前記投写レン
ズの焦点位置からずらして調整したことを特徴とする請
求項1記載の投写型表示装置。 - 【請求項3】 前記3枚の表示デバイスからそれぞれス
クリーン上に投写表示される画像の大きさが合致する方
向に、前記表示デバイスの位置を前記投写レンズの焦点
位置からずらせて調整したことを特徴とする請求項2記
載の投写型表示装置。 - 【請求項4】 前記3枚の表示デバイスのうち、少なく
とも一つの表示デバイスと、前記色合成手段との間の光
路上に、光学的ローパスフィルタを配置したことを特徴
とする請求項1記載の投写型表示装置。 - 【請求項5】 前記3枚の表示デバイスのうち、少なく
とも一つの表示デバイスと、前記色合成手段との間の光
路上に、前記表示デバイスからの出力光に対応するスク
リーン上の画像の大きさを変化させる光学素子を配置し
たことを特徴とする請求項1記載の投写型表示装置。 - 【請求項6】 前記3枚の表示デバイスのそれぞれの表
示画像の大きさを変える拡大縮小回路を含む映像信号処
理手段を備え、 前記3枚の表示デバイスに対応したそれぞれの拡大縮小
回路のうち、少なくとも一つの表示デバイスに対応した
拡大縮小回路の拡大縮小率を、他の表示デバイスに対応
する拡大縮小回路の拡大縮小率と異ならしめたことを特
徴とする請求項1記載の投写型表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001145286A JP2002341436A (ja) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | 投写型表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001145286A JP2002341436A (ja) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | 投写型表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002341436A true JP2002341436A (ja) | 2002-11-27 |
Family
ID=18991128
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001145286A Pending JP2002341436A (ja) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | 投写型表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002341436A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006330058A (ja) * | 2005-05-23 | 2006-12-07 | Seiko Epson Corp | プロジェクタ |
CN115047705A (zh) * | 2022-08-17 | 2022-09-13 | 北京数字光芯集成电路设计有限公司 | 基于微显示芯片的微投影***及智能眼镜 |
-
2001
- 2001-05-15 JP JP2001145286A patent/JP2002341436A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006330058A (ja) * | 2005-05-23 | 2006-12-07 | Seiko Epson Corp | プロジェクタ |
CN115047705A (zh) * | 2022-08-17 | 2022-09-13 | 北京数字光芯集成电路设计有限公司 | 基于微显示芯片的微投影***及智能眼镜 |
CN115047705B (zh) * | 2022-08-17 | 2022-10-25 | 北京数字光芯集成电路设计有限公司 | 基于微显示芯片的微投影***及智能眼镜 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050526 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20061129 |