JP2005274697A - 映像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 LED1が1次元方向に列をなして構成されるLEDユニット10からは、1ライン分の映像データに応じた光が所定の期間放出され、ほぼ平行状態でスクリーン100に投射される。このため、スクリーン100に表示される1ライン内での輝度ムラを充分低減することが可能となり、このようなラインを走査することで、輝度ムラの少ない画面が得られる。また、LED1自体が映像データに応じた光を発する光源となるので、装置構成を簡易化することができる。
【選択図】 図1
Description
この画像表示装置に用いる光スイッチング素子は、光源からの光を反射する反射面を有する反射部と、反射光の焦点付近に光の進行を阻害する阻害部を設けた光透過性部材とから構成される。そして、この光スイッチング素子を1次元上に配列し、さらに反射光を走査する走査機構を設けることで、画像表示装置が構成される。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、装置構成の簡易化と共に、輝度ムラを低減することが可能な映像表示装置を提供することを目的とする。
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態の映像表示装置の概略を示す側面図である。また、図2は、本実施の形態に用いるLEDユニットの構造を示す図であり、(A)は正面図、(B)は上面図である。
図3は、本実施の形態の映像表示装置の走査を説明するための側面図である。
図3に示すように、本実施の形態の映像表示装置は、LEDユニット10をLED1の配列方向と平行な回転軸のまわりに回転させることで、LEDユニット10から放出される光をLED1の配列方向と直交する方向に走査する。
図4に示すように、本実施の形態では、LEDユニット10の走査によって、スクリーン100上に縦横所定の画素を有する画面が構成される。なお、1画面を構成する画素数は、例えば横32画素×縦16画素など、スクリーン100のサイズに応じて任意に決定することができる。この時、LEDユニット10は、スクリーン100に表示される各ラインに応じて段階的に回転し、それをフレーム毎に繰り返す。例えば16ラインの画面であれば、各ラインに応じて16段階回転する。
次に、上記のように構成される映像表示装置の表示制御について説明する。
図5に示すように、本実施の形態の映像表示装置の表示制御用回路は、フレームメモリ111,112、ライト用アドレス発生器113、リード用アドレス発生器114、水平同期信号カウンタ115、セレクタ116,117、及び3ステートバッファ118,119を有している。
ライト用アドレス発生器113及びリード用アドレス発生器114は、カウンタなどによって構成される。これらは、水平同期信号及び垂直同期信号によって決まる所定のタイミングに応じて、カウント動作の開始あるいは停止などを行う。カウント動作時には、データクロックに同期して、フレームメモリ111,112に映像データを書き込むためのライト用アドレス、及びフレームメモリ111,112に書き込まれた映像データを読み出すためのリード用アドレスをそれぞれ発生する。
セレクタ116,117は、水平同期信号カウンタ115からの出力に応じて、ライト用アドレスあるいはリード用アドレスのいずれかを選択する。そして、選択されたライト用アドレスあるいはリード用アドレスを、フレームメモリ111,112にそれぞれ送り出す。
続いて、上記回路から出力されるラインアドレス及び映像データの転送例について説明する。
図6に示すように、走査部に転送されるラインアドレスは、フレームの始まりを示すフレーム信号の間、即ち1フレーム間に、スクリーン100に表示されるライン数Lnに応じたラインアドレスL1,L2,...Lnが転送される。例えば、スクリーン100での表示ライン数が16であれば、1フレーム間に、ライン1に対応するラインアドレスL1からライン16に対応するラインアドレスL16までが転送される。
図7に示すように、LEDユニット10に転送される映像データは、1フレーズ(1フレーム間を表示ライン数に従って分割した1期間)毎に、1ラインを構成する画素数Pn分の映像データP1,P2,...,PnがドライバICに転送される。また、この時、各画素毎にRGBそれぞれの映像データが転送される。例えば、1ラインでの画素数が32であれば、1フレーズ間に、画素1に対応する映像データP1から画素32に対応する映像データP32までがRGB毎に転送される。
次に、走査部50によるLEDユニット10の角度制御について説明する。
図8に示すように、LEDユニット10が水平状態の時、LED1の配列方向に平行なLEDユニット10の中心軸10aからスクリーン100までの距離をXとする。また、スクリーン100での各ライン間の距離をY0とする。
θn=tan-1(nY0)/X・・・・・・(1)
で与えられる。なお、水平状態から下側のラインに対応する角度についても、上記と同様に導出することができ、次式のようになる。
図9は、スクリーンに表示される各ラインの位置とLEDユニットの角度の関係を示すグラフである。
図10は、走査部の構成例を示す上面図である。また、図11は、図10のA方向矢視図である。
駆動用ディスク52には、図11に示すように、LEDユニット10の光の投射方向と同じ直線上に接続されたアーム56が取り付けられる。そして、ステッピングモータ51の駆動によって、駆動用ディスク52が時計回り方向に段階的に回転すると、その回転がアーム56によって伝達され、LEDユニット10が中心軸10aのまわりに反時計回り方向に段階的に回転する。
図12は、位置決め用ディスク及びこれに設けられた窓の詳細を示す図であり、(A)は正面図、(B)は窓の詳細を直線上に展開して示す図、(C)は窓を通過した光に基づいて生成されるパルスの一例を示す図である。
上記のような構成で、センサ受光部55で生成された位置決め用アドレスが比較器121に入力されると共に、比較器121の他方の入力には、上述した表示制御用回路から転送されたラインアドレスが入力される。比較器121では、位置決め用アドレスとラインアドレスとの比較が行われ、その結果に基づいて、図12(C)に示すようなパルス信号がステッピングモータ51に送られる。
図13は、プロジェクタユニットを複数並べて構成される映像表示装置の一例を示す図である。また、図14はマルチ状の画面の構成例を示す図であり、(A)は画面の正面図、(B)はLEDユニットの走査の様子を示す図である。
プロジェクタユニット200は、LEDユニット10及び走査部50を含み、例えば横32画素×縦16画素によって構成される画面など、まとまった1画面を表示する表示モジュールとして機能する。なお、画面サイズはスクリーン100のサイズに応じて任意に設定することができる。
また、上記の説明では、LED1を水平方向に配列したが、垂直方向に配列してもよい。この場合は水平方向に走査が行われる。
さらに、上記の説明では、各ラインの走査を1フレームで1回行うとしたが、ライン走査のフリッカを抑制するため、1フレームで複数回数行うようにしてもよい。
図16は、本発明の第2の実施の形態の映像表示装置を示す図であり、(A)は画面の構成例を示す図、(B)は側面図である。また、図17は、本実施の形態に用いるLEDユニットの正面図である。
LEDユニット20は、スクリーン100とは反対方向を向き、さらに動かないように固定される。本実施の形態では、図17に示すように、水平方向に列をなしたLED1が上下にそれぞれ配置されており、上側に配置されたLED1をLED発光部20a、下側に配置されたLED1をLED発光部20bとする。LED発光部20a,20bは、それぞれ水平方向に対して上側及び下側に所定の角度で光を放出するように構成される。
図18は、ミラーに設定する角度を導出するための図である。この図は、LED発光部20aから放出された光を上側に配置されたミラー21で反射する様子を示している。
α/2=90−θn−(90−β)=β−θn・・・・・・(4)
そして、式(4)のαに式(3)を代入すると、次式が得られる。
ここで、tanγ=X/nY0であるから、
θn=1/2(β+90−tan-1(X/nY0))・・・・・・(6)
が得られる。
図19は、本実施の形態のLEDユニットを用いて構成されたマルチ状の画面の構成例を示す図であり、(A)は画面の正面図、(B)はLEDユニットの走査の様子を示す図である。
以上説明したように、本実施の形態の映像表示装置は、固定されたLEDユニット20から放出された光をミラー21で反射し、さらに、投射されるラインの位置に応じてミラー21を回転させて、スクリーン100の垂直方向に走査を行う構成とした。このようにすることで、上述した映像表示装置と同様に、装置構成が簡易化されると共に、画面内の輝度ムラを低減することができる。さらに、LEDユニット20から放出された光は、ミラー21によって折り返され、スクリーン100に投射される。従って、上述した映像表示装置と比較して、スクリーン100までの投射距離を短くすることが可能であり、装置奥行きを縮めることができる。
この変形例の映像表示装置は、垂直方向に対して上下に平行移動する板状体22を有し、この板状体22に複数のミラー21が設けられている点が上記の映像表示装置と相違する。
図21は、第2の実施の形態の別の変形例の映像表示装置を示す図である。
この変形例の映像表示装置は、LED1の配列方向に平行な回転軸のまわりに回転する回転体23を有し、この回転体23の周上に複数のミラー21が設けられている点が上記変形例の映像表示装置と相違する。
10,20 LEDユニット
21 ミラー
50 走査部
100 スクリーン
Claims (10)
- スクリーンの背面から映像を投影する映像表示装置において、
指向性を有し、映像信号に応じた光を放出する発光素子を1次元方向に配列してなる発光部と、
前記発光部から放出された前記光を前記発光素子の配列方向に対して直交する方向に走査させる走査部と、
を有することを特徴とする映像表示装置。 - 前記発光素子はLEDからなることを特徴とする請求項1記載の映像表示装置。
- 前記走査部は、前記発光部を前記配列方向に平行な回転軸のまわりに回転させるための駆動手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の映像表示装置。
- 前記駆動手段はステッピングモータからなることを特徴とする請求項3記載の映像表示装置。
- 前記走査部は前記光を反射して前記スクリーンに投射させる反射手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の映像表示装置。
- 前記反射手段は前記配列方向に平行な回転軸のまわりに回転し、前記光の反射角度を前記スクリーンでの投射位置に応じて変化させることを特徴とする請求項5記載の映像表示装置。
- 前記走査部は前記光の走査方向に平行移動する板状体を有し、前記板状体には前記光の前記スクリーンでの投射位置に応じて反射角度がそれぞれ決められた複数の前記反射手段が前記走査方向に従って設けられていることを特徴とする請求項5記載の映像表示装置。
- 前記走査部は前記配列方向に平行な回転軸のまわりに回転する回転体を有し、前記回転体の周上には前記光の前記スクリーンでの投射位置に応じて反射角度がそれぞれ決められた複数の前記反射手段が設けられていることを特徴とする請求項5記載の映像表示装置。
- 1フレームの間に前記走査を複数回数行うことを特徴とする請求項1記載の映像表示装置。
- 前記発光部及び前記走査部を備えた表示モジュールを複数並べて配置したことを特徴とする請求項1記載の映像表示装置。
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JP2013254182A (ja) * | 2012-06-08 | 2013-12-19 | Canon Inc | 投影装置 |
JP2017182083A (ja) * | 2017-05-24 | 2017-10-05 | キヤノン株式会社 | 投影装置およびその制御方法 |
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