JP2005077868A - プロジェクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】 液晶プロジェクタの画像の表示特性を向上させる。
【解決手段】 プロジェクタ10は、照明光学系100やマイクロレンズアレイ200、シャッタアレイ300、液晶ライトバルブ400、投写光学系500、変調制御部600を備えている。変調制御部600は、入力した画像信号によって表される色の階調に応じてシャッタアレイ300と液量ライトバルブ400とを制御する。階調値が1%以下の場合には、シャッタアレイ300によって1%の光を透過するように時分割制御し、詳細な階調表現は、液晶ライトバルブ400によって実現する。また、階調値が0%の場合には、シャッタアレイ300によって光を完全に遮光する。こうすることにより、暗い階調の再現性やコントラスト特性を向上させることができる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、液晶プロジェクタの画像の表示特性を向上させる技術に関する。
プロジェクタは、三管式プロジェクタやDLP(登録商標)プロジェクタ、液晶プロジェクタなど、光の変調方式に応じて種々の種類が存在する。近年では、微小なシャッタ素子をマトリクス状に配列したシャッタアレイによって光を変調する方式も提案されている(特許文献1,2,3参照)。このうち、液晶プロジェクタは、製造コストが比較的安価であるため、特に流通量が多い。
特表2002−506228号公報 特表2002−538512号公報 国際公開第02/42826号パンフレット
しかし、従来の液晶プロジェクタは、光源から射出された光を液晶によって完全に遮光することが困難であるため、暗い階調の再現性が劣るという課題があった。また、いわゆるホールド型の表示デバイスである液晶では、動画再生時のフレームの切り替え時に人間の目に前回表示されたフレームが残像として残り、画像にブレが生じて見えるという課題もあった。
本発明はこれらの課題に考慮してなされたものであり、液晶プロジェクタにおいて、コントラスト特性や動画の再生能力を向上させることを目的とする。
上記課題の少なくとも一部を解決するため、本発明のプロジェクタを次のように構成した。すなわち、画像を投写表示するプロジェクタであって、
光源と、
液晶ライトバルブと、
光を投写させるか否かの2つの状態を時分割で切り替えることによって光の投写量を調整する素子を前記液晶ライトバルブの各画素に1対1に対応付けるように備える光量調整部と、
前記画像を表す画像信号に応じて前記液晶ライトバルブと光量調整部とを制御することにより、前記光源から射出された光を変調させる変調制御部と、
前記変調された光を投写する投写部と、
を備えることを要旨とする。
上記光量調整部は、例えば、前述したシャッタアレイやDMD(Digital Micromirror Device)、強誘電性液晶などによって構成することができる。これらのデバイスは、液晶ライトバルブよりも一般的にコントラスト特性に優れるという特徴がある。しかし、光量調整部は、光の投写量を時分割で調整するため、階調の分解能には限度がある。一方、液晶ライトバルブは、光を完全に遮断することが困難なためコントラスト特性に劣るが、光の透過量をアナログ的に調整できるため、階調の分解能は優れている。本発明によれば、このような液晶ライトバルブと光量調整部を併用して光を変調させるため、それぞれの長所を生かすことにより、プロジェクタの表示特性を向上させることができる。
上記プロジェクタにおいて、
前記変調制御部は、前記画像信号によって表される色が最も暗い階調である場合に、前記光量調整部に対して光の投写量をゼロにさせるものとしてもよい。
こうすることにより、光量調整部によって光を遮断することができるため、液晶ライトバルブだけでは表現の難しい黒色や明度の低い色の再現性を向上させることができる。特に光量調整部をシャッタアレイにより構成する場合には、光をほぼ完全に遮断することができるため効果が高い。
上記プロジェクタにおいて
前記変調制御部は、前記画像信号によって表される色が所定の基準よりも明るい階調である場合に、前記光量調整部に対して光の投写量を最大にさせ、前記液晶ライトバルブによって前記明るい階調を表すように光を変調させるものとしてもよい。
液晶ライトバルブは、黒色近辺の暗い階調よりも明るい色については階調の分解能に優れている。従って、このような構成とすることにより、画像信号によって表される色が所定の基準よりも明るい階調の場合には、液晶ライトバルブの利点を生かした表示を行うことができる。
上記プロジェクタにおいて、
前記変調制御部は、前記画像信号によって表される色の階調に応じて、前記光量調整部に対して、投写させる光の投写量を予め設定された投写量に切り替えさせるものとしてもよい。
切り替えさせる態様としては、例えば、
前記変調制御部は、前記画像信号によって表される色が比較的暗い階調である場合に、前記光量調整部に対して光の投写量を所定量に切り替えさせ、前記液晶ライトバルブを調整することにより、前記暗い階調を表すように光を変調させるものとすることができる。
こうすることにより、光量調整部によって基本的な暗い階調を表し、詳細な階調表現は液晶ライトバルブを用いて調整することができる。従って、表示する色が暗い階調であっても、分解能の優れた表示を行うことが可能となる。
上記プロジェクタにおいて
前記変調制御部は、前記液晶ライトバルブの各画素の制御タイミングに、前記各画素に対応する前記光量調整部の各素子の制御タイミングを同期させるものとしてもよい。
液晶ライトバルブの各画素を制御するタイミングは、通常、液晶全面に対して一時に行うのではなく、所定の画素数単位で順次制御を行う。従って、光量調整部の各素子を制御するタイミングを、このような液晶ライトバルブの制御タイミングに同期させることにより、より精度の高い色の再現を行うことが可能となる。
上記プロジェクタにおいて
前記液晶ライトバルブは、液晶パネルを備え、前記液晶パネルを挟むように、第1の偏光板を光の入射面に、第2の偏光板を光の射出面に備えており、
前記光量調整部は、前記光源と前記第1の偏光板との間、前記第1の偏光板と前記液晶パネルとの間、前記液晶パネルと前記第2の偏光板との間、の少なくともいずれか1箇所に設けるものとしてもよい。
このような構成であれば、光量調整部を光源と第1の偏光板との間に設けることにより、第1の偏光板と第2の偏光板の両者の発熱や劣化を抑制することができる。また、第1の偏光板と液晶パネルとの間、もしくは、液晶パネルと第2の偏光板との間に設けることにより、第2の偏光板の発熱や劣化を抑制することができる。
上記プロジェクタにおいて
前記液晶ライトバルブは、液晶パネルを備え、前記液晶パネルを挟むように、第1の偏光板を光の入射面に、第2の偏光板を光の射出面に備えており、
前記光量調整部は、前記光源と前記第1の偏光板との間に設けられ、
更に、前記光源と前記光量調整部との間に、前記光量調整部の各素子に光をそれぞれ集光させるマイクロレンズアレイを備えるものとしてもよい。
このような構成であれば、光量調整部を構成する各素子の周囲に存在する格子をはずして光を集光させることができるため、光源から照射される光を効率的に利用することが可能となる。
上記プロジェクタにおいて
前記変調制御部は、前記光量調整部に対して、画像を1フレーム表示させる期間のうち、所定期間、光を投写させないようにするものとしてもよい。
このような構成であれば、光の投写されない期間の画像が人間の脳によって補間されるため、残像感を抑えた動画の表示を行うことができる。光を投写させない期間は、CRTの表示特性と同程度である1フレームの表示期間中の75%程度とすることができる。ここで、1フレームの表示期間とは、一般的に1/60秒である。このような制御は、再生する画像が動画であるか静止画であるかにかかわらず行うものとしてもよいし、動画を再生する場合にのみ行うものとしてもよい。また、ユーザが任意に切り替えるものとしてもよい。
かかる構成において、
前記光を投写させない期間は、前記1フレームの表示開始時間から所定の経過時間までであるものとしてもよい。
液晶ライトバルブは、ホールド型デバイスであるが、1フレームの表示開始時間付近では、液晶のねじれが一定になるまで階調が不安定となる。そのため、このような期間を、上記構成によって光量調整部を用いて遮光すれば、より安定した動画の表示を行うことが可能となる。
本発明において、上述した種々の態様は、適宜、組み合わせたり、一部を省略したりして適用することができる。また、本発明は、プロジェクタの制御方法としても構成することができる。
以下、本発明の実施の形態について実施例に基づき次の順序で説明する。
A.プロジェクタの概略構成:
B.シャッタアレイの制御方法:
C.LUTに基づく変調制御:
D.液晶ライトバルブとシャッタアレイの制御タイミング:
E.動画の再生制御:
F.変調処理:
G.変形例:
A.プロジェクタの概略構成:
図1は、実施例としてのプロジェクタの概略構成を示す説明図である。プロジェクタ10は、照明光学系100やマイクロレンズアレイ200、シャッタアレイ300、液晶ライトバルブ400、投写光学系500、変調制御部600を備えている。
照明光学系100は、光源装置120や2つのレンズアレイ130,140、偏光変換素子150、重畳レンズ160を備えている。照明光学系100は、これらの光学系の作用により、光源装置120から射出された光を偏光方向の揃った1種類の直線偏光光に変換して射出する。
マイクロレンズアレイ200は、微小なレンズの集合体である。各レンズは、シャッタアレイ300を構成する各シャッタ素子に1対1に対応するように備えられている。この各レンズは、照明光学系100から射出された光をシャッタアレイ300の各シャッタ素子の開口部に集光させる。こうすることにより、シャッタアレイ300の格子部分に対する光の照射を抑制することができるため、光源から射出される光を効率的に利用することができる。
シャッタアレイ300は、微小なシャッタ素子の集合体である。各シャッタ素子は、液晶ライトバルブ400の各画素に1対1に対応付けるように備えられている。本実施例では、このシャッタアレイ300を利用することにより、プロジェクタ10のコントラスト特性を高めるとともに、動画再生時の残像感を抑制する。かかるシャッタアレイ300の詳細な説明は後述する。
液晶ライトバルブ400は、液晶パネル410を備え、この液晶パネル410を挟むように第1の偏光板420を光の入射面に、第2の偏光板430を光の射出面に備えている。第1の偏光板420の偏光軸は、マイクロレンズアレイ200やシャッタアレイ300を介して入射する直線偏光光の偏光方向と同じになるように設定されている。従って、第1の偏光板420に入射した光のほとんどが第1の偏光板をそのまま通過する。第1の偏光板から射出された偏光光は、変調制御部600の指示に基づき液晶パネル400によって変調される。第2の偏光板430は、液晶パネルにおいて変調された光のうち、偏光軸と同じ偏光方向の光成分のみを射出する。
投写光学系500は、投写レンズやズームレンズ等によって構成されており、液晶ライトバルブ400の第2の偏光板430から射出された変調光をスクリーンSCに拡大投写する。
変調制御部600は、図示していない画像出力装置からコンポーネント信号やコンポジット信号、RGB信号などの画像信号を入力し、この画像信号によって表される色に応じてシャッタアレイ300と液晶ライトバルブ400を制御することにより照明光学系100から射出された光を変調させる。かかる制御は、液晶ルックアップテーブル(液晶LUT)とシャッタルックアップテーブル(シャッタLUT)を参照することにより行う。画像出力装置とは、例えば、DVDプレーヤやビデオデッキ、パーソナルコンピュータといった装置である。変調制御部600は、CPUやROM、RAMを備えるマイクロコンピュータによってソフトウェア的に構成することができるほか、LSIなどによってハードウェア的に構成することもできる。
B.シャッタアレイの制御方法:
図2は、シャッタアレイ300の概略構成を示す説明図である。図示するように、シャッタアレイ300は、微小なシャッタ素子の集合体である。各シャッタ素子の大きさは、液晶ライトバルブ400の各画素の大きさに相当する。各シャッタ素子は、その一辺に設けられたヒンジを軸として開閉動作する。閉状態時には、光の透過をほぼ完全に遮断することができるため、黒色の再現性を高めることができる。変調制御部600は、この開閉動作を時分割で制御することにより、光を投写させるか否かの2つの状態を切り替え、光の透過量を調整する。
図3は、時分割によるシャッタアレイ300の制御方法を示す説明図である。図3(a)には、1フレームの表示期間(1/60秒)中、最大の光量を透過させるタイミングチャートを示した。この場合には、1フレーム期間中、常に、シャッタ素子を開状態とすることにより、最大の光量を透過させることができる。図3(b)には、50%の光量を透過させるタイミングチャートを示した。かかる場合には、図示するように、開状態の全体の期間が、図3(a)に対して50%になるように、開状態と閉状態とを交互に切り替えるものとした。こうすることによって、50%の光量を透過させることができる。図3(c)(d)には、図3(b)と同様の原理により10%の光量および1%の光量を透過させる場合のタイミングチャートを示した。時分割制御では、こうして、シャッタ素子を高速に開閉動作させることにより、投写する光量の調整を行う。
C.LUTに基づく変調制御:
図4は、液晶LUTに定義されたグラフである。横軸は、画像信号によって表される色の階調値をパーセンテージで表している。0%が最も暗い階調値であり、100%が最も明るい階調値である。図示するように、横軸は、階調値が0〜1%と1〜100%とでスケールを変えて表している。一方、縦軸は、この階調値に応じて設定された液晶ライトバルブ400による光の透過率を表している。変調制御部600は、入力した画像信号の階調値に応じて、光の透過率が設定された値となるように液晶ライトバルブ400を制御する。図示するように、液晶LUTには、非連続な相似形のグラフが2つ定義されている。そのため、画像信号によって表される階調値が1%超100%以下の場合には、グラフAが適用され、0%以上1%以下の場合には、グラフBが適用される。グラフAとグラフBの両者とも、光の透過率の最小値は1%となっている。これは、液晶ライトバルブ400の特性上、光を完全に遮断することができないためである。
図5は、シャッタLUTに定義されたグラフである。横軸は、図4と同様、画像信号によって表される色の階調値をパーセンテージで表しており、階調値が0〜1%と1〜100%とでスケールを変えて表している。縦軸は、階調値に応じて設定されたシャッタアレイ300による光の透過率(シャッタの開度)を表している。図示するように、シャッタLUTでは、画像信号によって表される色の階調値が1%超100%以下の場合には、透過率が100%に固定され、0%以上1%以下の場合には、1%に固定されるものとした。
以上で説明した液晶LUTとシャッタLUTによれば、階調値が1%超100%以下の場合には、シャッタアレイ300の開度は100%に固定され、液晶ライトバルブ400のみによって光を変調することとなる。階調値が0%超1%以下の場合には、シャッタアレイ300によって光の透過量が1%に規制されるため、液晶ライトバルブ400によって、0.01%〜1%という微妙な階調を表現することとなる。また、階調値が0%の時には、シャッタアレイ300によって光の透過が遮断される。
図6は、図4と図5のグラフを仮想的に合成したグラフである。本グラフでは、縦軸、横軸共に、0〜1%と1〜100%とでスケールを変えて表している。本実施例によれば、液晶ライトバルブ400とシャッタアレイ300の両者を用いることにより、図示するように比較的暗い階調において、より詳細な階調表現を行うことができる。つまり、液晶ライトバルブが苦手とする暗い階調の再現性を、シャッタアレイ300を併用することで、格段に高めることが可能となる。また、階調値が0%の時にはシャッタアレイ300によって光を遮光するため、コントラスト特性を大幅に向上させることもできる。
もちろん、シャッタアレイ300のみを用いることによって、光を変調することもできるが、シャッタアレイ300は、時分割制御によって階調表現を行うため、階調の分解能に限界がある。しかし、本実施例のように、アナログ的に階調を表現できる液晶ライトバルブ400を併用することにより、より詳細な階調表現を行うことが可能となる。
D.液晶ライトバルブとシャッタアレイの制御タイミング:
図7は、液晶ライトバルブ400とシャッタアレイ300の制御タイミングを示す説明図である。液晶ライトバルブ400は、通常、x方向に12画素分ずつ駆動される。そして、1ライン分の駆動が終わると、次のラインに制御が移行される。つまり、図7(a)で示す記号によれば、L11、L12、...、L1x、L21、...、Lyxの順に画素が駆動されることとなる。そこで、本実施例では、シャッタアレイ300の制御タイミングを液晶ライトバルブ400の制御タイミングと同期させるものとした。つまり、シャッタアレイ300も、12画素分ずつ順に、S11、S12、...、S1x、S21、...、Syxと、制御を行う。
図7(b)は、あるタイミングで、画面全体の階調値を0%から所定の階調値に変化させた場合のタイミングチャートである。上述したように、液晶ライトバルブ400とシャッタアレイ300とは同期して制御が行われるため、図示するように、L11とS11とは同時に信号が立ち上がり、その後、L12とS12の信号が同時に立ち上がる。最後に、LyxとSyxとが同時に信号が立ち上がることとなる。このように液晶ライトバルブ400とシャッタアレイ300の制御タイミングを同期させることにより、精度よく変調を行うことができる。
E.動画の再生制御:
図8は、動画の再生能力を向上させるためのシャッタアレイ300の制御方法を示す説明図である。図8(a)は、液晶ライトバルブ400を駆動する制御信号のタイミングチャートである。ここでは、最初の1フレーム目で階調値を50%、2フレーム目で100%、3フレーム目で25%、4フレーム目で100%とする例を示した。
図8(b)は、図8(a)で示した制御信号に基づき液晶ライトバルブ400によって変調された変調光の明度を示すタイミングチャートである。液晶ライトバルブ400は、制御信号が入力されてから液晶のねじれ度合いが安定するまでに若干のタイムラグが生じる。そのため、図示するように、フレームの初期段階では明度が不安定な部分が存在する。
本実施例では、図8(c)で示すように、シャッタアレイ300を用いて、1フレーム期間の最初の75%の期間の光を遮断し、残りの25%の期間だけ光を投写させるものとした。こうすることにより、図8(d)で示すような光を射出することができる。このように、1フレーム中の25%程度の期間だけ光を投写させることにより、動画の残像感を抑制することが可能となる。これは、光が投写されない期間の画像が人間の脳によって補間されるためである。25%という期間は、動画の再生能力に優れたCRT等のインパルス型の表示デバイスの特性を鑑みて設定した期間である。また、1フレーム期間の最初の部分を遮光するものとしたため、図8(b)で示した明度の不安定な部分がマスクされ、安定した動画を表示することができる。
図3では、シャッタアレイ300による光量調整を、1フレームの通常の表示期間である1/60秒間を1単位として、この中で時分割制御するものとして説明した。しかし、上述した動画の再生処理を行う場合には、1フレームの表示期間中の25%だけ投写を行うため、1/60秒の25%の期間、つまり、1/240秒を1単位として、この中で時分割制御を行うものする。
F.変調処理:
図9は、変調制御部600による変調処理のフローチャートである。まず、変調制御部600は、画像信号を入力すると(ステップS10)、液晶LUTとシャッタLUTを参照する(ステップS20)。そして、これらのLUTに従い、液晶ライトバルブ400とシャッタアレイ300とを制御して光を変調させる(ステップS30)。このとき、上述した動画の再生制御を同時に行う。プロジェクタ10は、以上の処理を電源ON時に常時行う。
G.変形例:
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこのような実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができる。例えば、図8で示した動画の再生処理は動画を投写する場合にのみ行ってもよいし、静止画を投写する場合にも同様に行ってもよい。また、全く行わないものとしてもよい。また、シャッタアレイ300を上述した動画の再生処理の目的にのみ用いるものとして、光の変調は液晶ライトバルブ400のみによって行うものとしてもよい。その他、例えば、以下のような変形が可能である。
(G−1):
図10は、変形例としての液晶LUTを示す説明図であり、図11は、変形例としてのシャッタLUTを示す説明図である。上記実施例では、階調値1%を境界として制御を切り替えるものとした。しかし、制御を切り替えるポイントは1つではなく、図10および図11で示すように、複数のポイントで切り替えるものとしてもよい。本変形例では、階調値が0.8%と20%の2つのポイントで切り替えるものとした。このように、複数のポイントで制御を切り替えるものとすれば、例えば、リニアな特性を得られる液晶ライトバルブ400の中間調付近の特性を活用した変調を行うことができる。
(G−2):
図12は、プロジェクタ10の変形例を示す説明図である。かかる変形例では、照明光学系100から射出された光を、色光分離光学系700とリレー光学系750によって赤、青、緑の三原色に分離してそれぞれの色ごとに変調を行うものとした。従って、本変形例によるプロジェクタ10は、マイクロレンズアレイ(200R,200G,200B)と、シャッタアレイ(300R,300G,300B)と、液晶ライトバルブ(400R,400G,400B)とをそれぞれ3組備えている。RGB毎に変調された光は、クロスダイクロイックプリズム800によって合成され、投写光学系500により、拡大投写される。
(G−3):
図1で示したように、実施例では、マイクロレンズアレイ200は、照明光学系100とシャッタアレイ300との間に設けるものとしたが、その他にも、例えば、シャッタアレイ300と第1の偏光板420の間に設けるものとしてもよい。こうすることにより、第1の偏光板420や第2の偏光板430の発熱や劣化を抑制することができる。また、第1の偏光板420と液晶パネル410の間、もしくは、液晶パネル410と第2の偏光板430の間に設けてもよい。こうすれば、第2の偏光板430の発熱や劣化を抑制することが可能となる。
(G−4):
上記実施例では、液晶ライトバルブ400とシャッタアレイ300を併用して光を変調するものとした。しかし、シャッタアレイ300に換えて、例えば、DMDや強誘電性液晶などを用いることにより光の透過を時分割制御するものとしてもよい。また、液晶ライトバルブ400に用いるものと同等な液晶パネルを用いてもよい。このような構成でも、コントラスト特性や動画再生能力の向上を図ることができる。
実施例としてのプロジェクタの概略構成を示す説明図。 シャッタアレイの概略構成を示す説明図。 時分割によるシャッタアレイの制御方法を示す説明図。 液晶LUTに定義されたグラフ。 シャッタLUTに定義されたグラフ。 図4と図5のグラフを仮想的に合成したグラフ。 液晶ライトバルブとシャッタアレイの制御タイミングを示す説明図。 動画再生能力を向上させるためのシャッタアレイの制御方法を示す説明図。 変調制御部による変調処理のフローチャート。 変形例としての液晶LUTを示す説明図。 変形例としてのシャッタLUTを示す説明図。 プロジェクタの変形例を示す説明図。
符号の説明
10...プロジェクタ
100...照明光学系
120...光源装置
130,140...レンズアレイ
150...偏光変換素子
160...重畳レンズ
200,200R,200G,200B...マイクロレンズアレイ
300,300R,300G,300B...シャッタアレイ
400,400R,400G,400B...液晶ライトバルブ
410...液晶パネル
420...第1の偏光板
430...第2の偏光板
500...投写光学系
600...変調制御部
700...色光分離光学系
750...リレー光学系
800...クロスダイクロイックプリズム
SC...スクリーン

Claims (10)

  1. 画像を投写表示するプロジェクタであって、
    光源と、
    液晶ライトバルブと、
    光を投写させるか否かの2つの状態を時分割で切り替えることによって光の投写量を調整する素子を前記液晶ライトバルブの各画素に1対1に対応付けるように備える光量調整部と、
    前記画像を表す画像信号に応じて前記液晶ライトバルブと光量調整部とを制御することにより、前記光源から射出された光を変調させる変調制御部と、
    前記変調された光を投写する投写部と、
    を備えるプロジェクタ。
  2. 請求項1に記載のプロジェクタであって、
    前記変調制御部は、前記画像信号によって表される色が最も暗い階調である場合に、前記光量調整部による光の投写量をゼロにさせる、プロジェクタ。
  3. 請求項1に記載のプロジェクタであって、
    前記変調制御部は、前記画像信号によって表される色が所定の基準よりも明るい階調である場合に、前記光量調整部による光の投写量を最大にさせ、前記液晶ライトバルブによって前記明るい階調を表すように光を変調させる、プロジェクタ。
  4. 請求項1に記載のプロジェクタであって、
    前記変調制御部は、前記画像信号によって表される色の階調に応じて、前記光量調整部に対して、投写させる光の投写量を予め設定された投写量に切り替えさせる、プロジェクタ。
  5. 請求項4に記載のプロジェクタであって、
    前記変調制御部は、前記画像信号によって表される色が比較的暗い階調である場合に、前記光量調整部に対して光の投写量を所定量に切り替えさせ、前記液晶ライトバルブを調整することにより、前記暗い階調を表すように光を変調させる、プロジェクタ。
  6. 請求項1に記載のプロジェクタであって、
    前記変調制御部は、前記液晶ライトバルブの各画素の制御タイミングに、前記各画素に対応する前記光量調整部の各素子の制御タイミングを同期させる、プロジェクタ。
  7. 請求項1に記載のプロジェクタであって、
    前記液晶ライトバルブは、液晶パネルを備え、前記液晶パネルを挟むように、第1の偏光板を光の入射面に、第2の偏光板を光の射出面に備えており、
    前記光量調整部は、前記光源と前記第1の偏光板との間、前記第1の偏光板と前記液晶パネルとの間、前記液晶パネルと前記第2の偏光板との間、の少なくともいずれか1箇所に設けられた、プロジェクタ。
  8. 請求項1に記載のプロジェクタであって、
    前記液晶ライトバルブは、液晶パネルを備え、前記液晶パネルを挟むように、第1の偏光板を光の入射面に、第2の偏光板を光の射出面に備えており、
    前記光量調整部は、前記光源と前記第1の偏光板との間に設けられ、
    更に、前記光源と前記光量調整部との間に、前記光量調整部の各素子に光をそれぞれ集光させるマイクロレンズアレイを備える、プロジェクタ。
  9. 請求項1に記載のプロジェクタであって、
    前記変調制御部は、前記光量調整部に対して、画像を1フレーム表示させる期間のうち、所定期間、光を投写させないようにする、プロジェクタ。
  10. 請求項9に記載のプロジェクタであって、
    前記光を投写させない期間は、前記1フレームの表示開始時間から所定の経過時間までである、プロジェクタ。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006350040A (ja) * 2005-06-17 2006-12-28 Hitachi Displays Ltd 投写型表示装置
JP2008129127A (ja) * 2006-11-17 2008-06-05 Honeywell Internatl Inc 表示装置の色深度を拡張する方法および装置
JP2008216740A (ja) * 2007-03-06 2008-09-18 Seiko Epson Corp 光量制御装置およびプロジェクタ
WO2008114521A1 (ja) * 2007-03-20 2008-09-25 Sharp Kabushiki Kaisha 液晶表示装置、液晶表示装置の駆動方法、およびテレビジョン受信機
JP2009500660A (ja) * 2005-06-30 2009-01-08 トムソン ライセンシング 高コントラスト透過型lcdイメージャ
US7911544B2 (en) 2005-07-08 2011-03-22 Seiko Epson Corporation Image display device and image display method
US8300070B2 (en) 2005-07-27 2012-10-30 Seiko Epson Corporation Moving image display device and moving image display method
JP2014002398A (ja) * 2013-08-02 2014-01-09 Necディスプレイソリューションズ株式会社 プロジェクター装置および絞り制御方法

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100374905C (zh) * 2005-03-24 2008-03-12 精工爱普生株式会社 投影机
JP4904741B2 (ja) 2005-08-09 2012-03-28 株式会社日立製作所 投射型映像表示装置および遮光方法
JP2009265120A (ja) * 2008-04-21 2009-11-12 Sony Corp 投射型表示装置
JP5380028B2 (ja) 2008-09-25 2014-01-08 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 投射型映像表示装置および投射方法
JP5556193B2 (ja) * 2010-01-26 2014-07-23 セイコーエプソン株式会社 投写装置および投写装置の画像ブレ防止制御方法
JP2011215498A (ja) * 2010-04-01 2011-10-27 Sony Corp 撮像装置
JP5869281B2 (ja) 2011-04-11 2016-02-24 株式会社ミツトヨ 光学式プローブ
JP6047987B2 (ja) * 2011-08-18 2016-12-21 セイコーエプソン株式会社 投射型表示装置及びその制御方法
EP2574877B1 (en) * 2011-09-30 2017-11-08 Mitutoyo Corporation Optical probe
GB201117268D0 (en) 2011-10-06 2011-11-16 Samsung Lcd Nl R & D Ct Bv Display device
CN102854715B (zh) * 2011-12-25 2015-12-09 深圳市光峰光电技术有限公司 投影装置及其控制方法
US20150055939A1 (en) * 2012-03-14 2015-02-26 Thomson Licensing Data archival on film
JP6182956B2 (ja) * 2013-04-22 2017-08-23 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター
JP2015057637A (ja) * 2013-08-09 2015-03-26 セイコーエプソン株式会社 集積回路、表示装置、電子機器および表示制御方法
US20160284265A1 (en) * 2015-03-26 2016-09-29 Emagin Corporation Method of Implementing Global Illumination With OLED Displays
CN106054511A (zh) * 2016-08-02 2016-10-26 深圳市华星光电技术有限公司 投影装置及投影***
CN106249519A (zh) * 2016-08-22 2016-12-21 深圳市华星光电技术有限公司 一种投影仪

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5548423A (en) 1992-12-15 1996-08-20 Citizen Watch Co., Ltd. Color liquid-crystal shutter array having unique pixel arrangement and method of driving the same
GB2317290B (en) * 1996-09-11 2000-12-06 Seos Displays Ltd Image display apparatus
JP3892130B2 (ja) * 1998-01-21 2007-03-14 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶プロジェクタ
IL123579A0 (en) 1998-03-06 1998-10-30 Heines Amihai Apparatus for producing high contrast imagery
CA2365547A1 (en) 1999-03-04 2000-09-08 Flixel Ltd. Micro-mechanical flat panel display with touch sensitive input and vibration source
KR100330172B1 (ko) * 1999-07-29 2002-03-28 윤종용 Lcd프로젝션시스템의 명암대비개선장치
GB9917973D0 (en) * 1999-07-31 1999-09-29 Thomson Training & Simulation Image display apparatus
JP2001100689A (ja) 1999-09-30 2001-04-13 Canon Inc 表示装置
US20020101396A1 (en) * 2000-04-14 2002-08-01 Huston James R. Balanced binary color drive method for graphical displays and system implementing same
US20040080484A1 (en) * 2000-11-22 2004-04-29 Amichai Heines Display devices manufactured utilizing mems technology
CN2483795Y (zh) * 2001-07-12 2002-03-27 邵剑心 一种彩色液晶光阀器件
US7145520B2 (en) * 2001-11-07 2006-12-05 Eastman Kodak Company Display apparatus box using a spatial light modulator
US7136035B2 (en) 2001-12-11 2006-11-14 Seiko Epson Corporation Projection type display, a display and a drive method thereof
ATE448549T1 (de) * 2002-01-11 2009-11-15 Texas Instruments Inc Räumlicher lichtmodulator mit ladungspumpen- pixelzelle

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006350040A (ja) * 2005-06-17 2006-12-28 Hitachi Displays Ltd 投写型表示装置
JP2009500660A (ja) * 2005-06-30 2009-01-08 トムソン ライセンシング 高コントラスト透過型lcdイメージャ
US7911544B2 (en) 2005-07-08 2011-03-22 Seiko Epson Corporation Image display device and image display method
US8334934B2 (en) 2005-07-08 2012-12-18 Seiko Epson Corporation Image display device and image display method
US8300070B2 (en) 2005-07-27 2012-10-30 Seiko Epson Corporation Moving image display device and moving image display method
US8902262B2 (en) 2005-07-27 2014-12-02 Seiko Epson Corporation Moving image display device and moving image display method
JP2008129127A (ja) * 2006-11-17 2008-06-05 Honeywell Internatl Inc 表示装置の色深度を拡張する方法および装置
JP2008216740A (ja) * 2007-03-06 2008-09-18 Seiko Epson Corp 光量制御装置およびプロジェクタ
JP4582101B2 (ja) * 2007-03-06 2010-11-17 セイコーエプソン株式会社 光量制御装置およびプロジェクタ
US7967450B2 (en) 2007-03-06 2011-06-28 Seiko Epson Corporation Light amount control device and projector
WO2008114521A1 (ja) * 2007-03-20 2008-09-25 Sharp Kabushiki Kaisha 液晶表示装置、液晶表示装置の駆動方法、およびテレビジョン受信機
JP2014002398A (ja) * 2013-08-02 2014-01-09 Necディスプレイソリューションズ株式会社 プロジェクター装置および絞り制御方法

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