JP2006300982A - マルチプロジェクションディスプレイ - Google Patents
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Abstract
【課題】 表示画像中で物体が高速に移動する場合などに隣接する投写画像間で表示のずれが発生するのを抑制するとともに、画面の書き換え時間が長いことに起因して動画表示特性が低下するのを抑制することが可能なマルチプロジェクションディスプレイを提供する。
【解決手段】 複数のプロジェクタのそれぞれから投写される複数の投写画像を投写面にタイリング投写して大画面を構成することのできるマルチプロジェクションディスプレイにおいて、複数のプロジェクタにおけるすべての電気光学変調装置は、1フレームにn回の書き込み走査を行うn倍速の電気光学変調装置であり、複数のプロジェクタのそれぞれは、n回の書き込み走査のうち少なくとも1回目の書き込み走査を行っている期間には光源からの光が電気光学変調装置の画像形成領域に照射されないように照射光量制御を行う照射光量制御装置をさらに有するマルチプロジェクションディスプレイ。
【選択図】 図6
【解決手段】 複数のプロジェクタのそれぞれから投写される複数の投写画像を投写面にタイリング投写して大画面を構成することのできるマルチプロジェクションディスプレイにおいて、複数のプロジェクタにおけるすべての電気光学変調装置は、1フレームにn回の書き込み走査を行うn倍速の電気光学変調装置であり、複数のプロジェクタのそれぞれは、n回の書き込み走査のうち少なくとも1回目の書き込み走査を行っている期間には光源からの光が電気光学変調装置の画像形成領域に照射されないように照射光量制御を行う照射光量制御装置をさらに有するマルチプロジェクションディスプレイ。
【選択図】 図6
Description
本発明は、マルチプロジェクションディスプレイに関する。
複数台のプロジェクタのそれぞれから投写される複数の投写画像をスクリーンにタイリング投写して大画面を構成することのできるマルチプロジェクションディスプレイが知られている。このようなマルチプロジェクションディスプレイにおいては、表示画像中で物体が高速で移動する場合などに、上下の繋ぎ目の部分で表示のずれが発生するという問題がある(例えば、特許文献1参照。)。
図16は、マルチプロジェクションディスプレイにおける問題点を示す図である。なお、図16中、矢印は物体が移動する方向を示している。
すなわち、上記のようなマルチプロジェクションディスプレイにおいては、図16(a)に示すような1フレーム分の映像信号の走査に対して、上半分の投写画像に対する走査と下半分の投写画像に対する走査を並行して行うと、図16(b)に示すように、上下の繋ぎ目の部分で表示のずれが発生するという問題が生じる。これは、上下の繋ぎ目の部分の表示に1フレーム分の時間差があるためである。
すなわち、上記のようなマルチプロジェクションディスプレイにおいては、図16(a)に示すような1フレーム分の映像信号の走査に対して、上半分の投写画像に対する走査と下半分の投写画像に対する走査を並行して行うと、図16(b)に示すように、上下の繋ぎ目の部分で表示のずれが発生するという問題が生じる。これは、上下の繋ぎ目の部分の表示に1フレーム分の時間差があるためである。
これに対して、特許文献1に記載された従来のマルチプロジェクションディスプレイにおいては、下側の投写画像に対する映像信号を上側の投写画像に対する映像信号に対して、1フレーム分遅らせることとしている。このため、特許文献1に記載された従来のマルチプロジェクションディスプレイによれば、図16(c)に示すように、上下の繋ぎ目の部分における表示のずれの発生を解消することが可能になる。
しかしながら、特許文献1に記載された従来のマルチプロジェクションディスプレイの技術を、複数の投写画像を互いに重畳領域を有するようにタイリング投写して大画面を構成するマルチプロジェクションディスプレイに適用した場合には、上下方向で互いに隣接する投写画像の重畳領域における上下の投写画像間で重複領域の幅に対応する時間ずれが発生し、図16(d)に示すように、重畳領域において表示のずれが発生する。
これに対して、特許文献1に記載された従来の他のマルチプロジェクションディスプレイにおいては、上下方向で互いに隣接する投写画像の重畳領域の幅に対応して上下の投写画像に対する映像信号を時間的にシフトさせることとしている。このため、特許文献1に記載された従来の他のマルチプロジェクションディスプレイによれば、図16(d)に示すような、上下の投写画像間の重畳領域(以下、上下重畳領域という。)における表示ずれを解消することが可能になる。
しかしながら、上記した特許文献1に記載された従来の他のマルチプロジェクションディスプレイにおいては、下側の投写画像に対する映像信号を上側の投写画像に対する映像信号に対して1フレーム分遅らせることとしているため、画面全体を上端から下端まで書き換えるのに約2フレームの時間がかかってしまい、動画表示特性が低下するという問題があった。なお、画面全体を上端から下端まで書き換えるのに必要な時間は、投写画像を3行でタイリング投写する場合には約3フレームであり、投写画像を4行でタイリング投写する場合には約4フレームである。従って、この問題はプロジェクタの台数を増やせば増やすほど大きな問題となる。
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、表示画像中で物体が高速に移動する場合などに隣接する投写画像間で表示のずれが発生するのを抑制するとともに、画面の書き換え時間が長いことに起因して動画表示特性が低下するのを抑制することが可能なマルチプロジェクションディスプレイを提供すること目的とする。
(1)本発明のマルチプロジェクションディスプレイは、光源と、複数本の走査線を順次選択して書き込み走査を行う電気光学変調装置と、投写光学系とを有する複数のプロジェクタを有し、前記複数のプロジェクタのそれぞれから投写される複数の投写画像を投写面にタイリング投写して大画面を構成することのできるマルチプロジェクションディスプレイにおいて、前記複数のプロジェクタにおけるすべての前記電気光学変調装置は、1フレームにn回(但し、nは2以上の整数。)の書き込み走査を行うn倍速の電気光学変調装置であり、前記複数のプロジェクタのそれぞれは、前記n回の書き込み走査のうち少なくとも1回目の書き込み走査を行っている期間には前記光源からの光が前記電気光学変調装置の画像形成領域に照射されないように照射光量制御を行う照射光量制御装置をさらに有することを特徴とする。
このため、本発明のマルチプロジェクションディスプレイによれば、投写画像におけるいずれの領域においても、少なくとも1回目の書き込み動作が行われた後に光源からの光が照射されることになる。すなわち、投写画像におけるいずれの領域においても、当該フレームの画像情報についての書き込み動作が行われた後に光源からの光が照射されることになる。このため、表示画像中で物体が高速に移動する場合などに隣接する投写画像間で表示のずれが発生するのを抑制することが可能になる。
また、本発明のマルチプロジェクションディスプレイによれば、画面全体を書き換えるのに必要な時間は1フレームであり、画面の書き換え時間が長いことに起因して動画表示特性が低下するのを抑制することが可能になる。
さらにまた、本発明のマルチプロジェクションディスプレイによれば、n回の書き込み走査のうち少なくとも1回目の書き込み走査を行っている期間には光源からの光が電気光学変調装置の画像形成領域に照射されないようになるため、インパルス型の表示特性に近くなり、動画表示特性が改善されるという効果も得られる。
(2)本発明のマルチプロジェクションディスプレイにおいては、前記複数のプロジェクタにおけるすべての前記電気光学変調装置は、1フレームにm回(但し、mは3以上の整数。)の書き込み走査を行うm倍速の電気光学変調装置であり、前記照射光量制御装置は、前記m回の書き込み走査のうち少なくとも1回目及び2回目の書き込み走査を行っている期間には前記光源からの光が前記電気光学変調装置の画像形成領域に照射されないように照射光量制御を行うことが好ましい。
ところで、電気光学変調装置の中には、液晶装置のように画像情報の書き込みに対する光学応答が遅い電気光学変調装置が存在する。このような電気光学変調装置を用いた場合には、1回目の書き込み走査を行っている期間だけ光源からの光を電気光学変調装置の画像形成領域に照射しないこととすると、電気光学変調装置において最後に書き込み走査される画素については、1回目の書き込み走査が終わってまだ十分に光学応答のなされていない画素に光源からの光が照射されることになり、コントラストの低下を招くことになる。
これに対して、本発明のマルチプロジェクションディスプレイによれば、電気光学変調装置において最後に書き込み走査される画素についても、2回目の書き込み走査が終わった後に光源からの光が照射されることになる。このため、液晶装置のように画像情報の書き込みに対する光学応答が遅い電気光学変調装置を用いた場合にも、2回目の書き込み走査が終わって十分に光学応答のなされた画素に対して光源からの光が照射されることになり、コントラストの低下が抑制される。
(3)本発明のマルチプロジェクションディスプレイにおいては、前記複数のプロジェクタにおけるすべての前記電気光学変調装置は、1フレームにm回(但し、mは3以上の整数。)の書き込み走査を行うm倍速の電気光学変調装置であり、前記照射光量制御装置は、前記m回の書き込み走査のうち1回目の書き込み走査を行っている期間には前記光源からの光が前記電気光学変調装置の画像形成領域に照射されないように照射光量制御を行うことが好ましい。
このように構成することにより、上記(1)の効果、すなわち、表示画像中で物体が高速に移動する場合などに隣接する投写画像間で表示のずれが発生するのを抑制するとともに、画面の書き換え時間が長いことに起因して動画表示特性が低下するのを抑制することが可能となるという効果を維持しつつ、光源からの光が電気光学変調装置に照射される時間を最大化することができるため、輝度の高いマルチプロジェクションディスプレイを構成することが可能になる。
(4)本発明のマルチプロジェクションディスプレイにおいては、前記光源は固体光源であり、前記照射光量制御装置は、前記固体光源の発光を停止することによって前記光源からの光が前記電気光学変調装置の画像形成領域に照射されないように照射光量制御を行うことが好ましい。
このように構成することにより、円滑な照射光量制御を行うことが可能になる。また、電気光学変調装置への光照射が不要なときには固体光源の発光を停止することとしているため、その分消費電力を低減することが可能になる。
(5)本発明のマルチプロジェクションディスプレイにおいては、前記光源は発光管であり、前記照射光量制御装置は、前記発光管からの光を遮光することによって前記光源からの光が前記電気光学変調装置の画像形成領域に照射されないように照射光量制御を行うことが好ましい。
このように構成することによっても、円滑な照射光量制御を行うことが可能になる。この場合、照射光量制御装置は、液晶調光装置、エレクトロクロミック調光装置、回転光シャッタなどの公知の手段により容易に実現可能である。
以下、本発明のプロジェクタについて、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に係るマルチプロジェクションディスプレイ1を説明するために示す図である。図1(a)はマルチプロジェクションディスプレイ1の外観図であり、図1(b)はマルチプロジェクションディスプレイ1におけるタイリング投写を説明するために示すである。
図1は、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1を説明するために示す図である。図1(a)はマルチプロジェクションディスプレイ1の外観図であり、図1(b)はマルチプロジェクションディスプレイ1におけるタイリング投写を説明するために示すである。
実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1は、4台のプロジェクタPJA,PJB,PJC,PJDのそれぞれから投写される4つの投写画像IA,IB,IC,IDを投写面であるスクリーンSCRにタイリング投写して大画面を構成するマルチプロジェクションディスプレイである。4台のプロジェクタPJA,PJB,PJC,PJDは、4つの投写画像IA,IB,IC,IDのうち隣接する投写画像が互いに重畳領域を発生させるように配置されている。
図2は、マルチプロジェクションディスプレイ1に用いるプロジェクタの光学系100を示す図である。図3は、マルチプロジェクションディスプレイ1に用いる液晶装置130R,130G,130Bにおける走査線及びデータ線を説明するために示す図である。
4台のプロジェクタPJA,PJB,PJC,PJDのそれぞれは、図2に示すように、光源として、固体光源である赤色用のLED120R、緑色用のLED120G及び青色用のLED120Bと、これらの各LED120R,120G,120Bからの赤色光、緑色光及び青色光をそれぞれ変調する電気光学変調装置としての透過型の液晶装置130R,130G,130Bと、これらの各液晶装置130R,130G,130Bで変調された各色光を合成するクロスダイクロイックプリズム140と、クロスダイクロイックプリズム140で合成された光を投写面に向けて投写する投写光学系としての投写レンズ150とを有する光学系100を備えている。各液晶装置130R,130G,130Bは、入射側偏光板132R,132G,132B、液晶パネル134R,134G,134B及び射出側偏光板136R,136G,136Bを有している。
液晶装置130R,130G,130Bは、図3に示すように、画像形成領域10と、複数本(この場合、720本。)の走査線22と、これら走査線22を順次選択する走査線ドライバ20と、複数本(この場合、1280本。)のデータ線32と、これらデータ線32を駆動するデータ線ドライバ30とを有している。
図4は、マルチプロジェクションディスプレイ1における表示情報出力装置の機能を説明するために示す図である。図5は、マルチプロジェクションディスプレイ1における各プロジェクタPJA,PJB,PJC,PJDの機能ブロック図である。
マルチプロジェクションディスプレイ1は、各プロジェクタPJA,PJB,PJC,PJDに加えて、これらの各プロジェクタPJA,PJB,PJC,PJDに画像情報、投写情報及び同期信号を与える表示情報出力装置を備えている。
そして、各プロジェクタPJA,PJB,PJC,PJDは、図5に示すように、投写しようとする投写画像に関する画像情報、投写情報及び同期信号を入力する画像情報等入力部180と、画像情報等入力部180に入力された画像情報、投写情報及び同期信号に対しそれぞれの情報に応じた処理を行う画像情報等処理部182と、画像情報を例えばフレーム単位で記憶する画像情報記憶部184と、液晶装置130R,130G,130Bを駆動する液晶装置駆動部186R,186G,186Bと、赤色用のLED120R、緑色用のLED120G、青色用のLED120Bによる照射光量の制御を行う照射光量制御装置188とをさらに有している。
そして、各プロジェクタPJA,PJB,PJC,PJDは、図5に示すように、投写しようとする投写画像に関する画像情報、投写情報及び同期信号を入力する画像情報等入力部180と、画像情報等入力部180に入力された画像情報、投写情報及び同期信号に対しそれぞれの情報に応じた処理を行う画像情報等処理部182と、画像情報を例えばフレーム単位で記憶する画像情報記憶部184と、液晶装置130R,130G,130Bを駆動する液晶装置駆動部186R,186G,186Bと、赤色用のLED120R、緑色用のLED120G、青色用のLED120Bによる照射光量の制御を行う照射光量制御装置188とをさらに有している。
画像情報等処理部182は、フレームごとの画像情報に対して画素値(輝度及び色あいの)補正などを行う機能を有するとともに、画素値の補正を行った画像情報を画像情報記憶部184に記憶させる機能を有する。
また、画像情報等処理部182は、同期信号によって1フレーム分の画像情報を画像情報記憶部184から読み出して、液晶装置130R,130G,130Bへの書き込みを行う。
図6は、マルチプロジェクションディスプレイ1における駆動方法を説明するために示す図である。図6(a)は書き込み走査と光照射のタイミングとを模式的に表した図であり、図6(b)は各走査信号とLED120R,120G,120BのON・OFFのタイミングとの関係を説明するために示す図である。
実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1においては、4台のプロジェクタPJA,PJB,PJC,PJDにおけるすべての液晶装置130R,130G,130Bとして、図6(a)及び図6(b)に示すように、1フレームに2回の書き込み走査を行う2倍速の液晶装置を用いている。また、4台のプロジェクタPJA,PJB,PJC,PJDのそれぞれは、2回の書き込み走査のうち1回目の書き込み走査を行っている期間には各LED120R,120G,120Bからの光が各液晶装置130R,130G,130Bの画像形成領域に照射されないように照射光量制御を行う照射光量制御装置188をさらに有している(図5参照。)。
このため、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1によれば、投写画像IA,IB,IC,ID(図1(b)参照。)におけるいずれの領域においても、1回目の書き込み動作が行われた後に各LED120R,120G,120Bからの光が照射されることになる。このため、表示画像中で物体が高速に移動する場合などに隣接する上下の投写画像間で表示のずれが発生するのを抑制することが可能になる。
また、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1によれば、画面全体を上端から下端まで書き換えるのに必要な時間は1フレームであり、画面の書き換え時間が長いことに起因して動画表示特性が低下するのを抑制することが可能になる。
さらにまた、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1によれば、2回の書き込み走査のうち1回目の書き込み走査を行っている期間には、各LED120R,120G,120Bからの光が各液晶装置130R,130G,130Bの画像形成領域に照射されないようになるため、インパルス型の表示特性に近くなり、動画表示特性が改善されるという効果も得られる。
実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1においては、照射光量制御装置188が、各LED120R,120G,120Bの発光を停止することによって各LED120R,120G,120Bからの光が各液晶装置130R,130G,130Bの画像形成領域に照射されないように照射光量制御を行うこととしているため、円滑な照射光量制御を行うことが可能になる。また、各液晶装置130R,130G,130Bへの光照射が不要なときには各LED120R,120G,120Bの発光を停止することとしているため、その分消費電力を低減することが可能になる。
[変形例1]
マルチプロジェクションディスプレイにおいては、画像情報がネットワークを介して複数のパケットに分割されて各プロジェクタに送信されることがある。このような場合などにおいては、液晶装置の書き込み走査のタイミングがプロジェクタごとに少しずつずれることがあり得る。変形例1は、このような場合を想定した変形例であって、プロジェクタPJAの液晶装置130R,130G,130Bにおける書き込み走査のタイミングとプロジェクタPJCの液晶装置130R,130G,130Bにおける書き込み走査のタイミングとの同期が正確に取れていないときを想定した変形例である。
マルチプロジェクションディスプレイにおいては、画像情報がネットワークを介して複数のパケットに分割されて各プロジェクタに送信されることがある。このような場合などにおいては、液晶装置の書き込み走査のタイミングがプロジェクタごとに少しずつずれることがあり得る。変形例1は、このような場合を想定した変形例であって、プロジェクタPJAの液晶装置130R,130G,130Bにおける書き込み走査のタイミングとプロジェクタPJCの液晶装置130R,130G,130Bにおける書き込み走査のタイミングとの同期が正確に取れていないときを想定した変形例である。
図7は、実施形態1の変形例1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1aにおける走査信号とLEDのON・OFFのタイミングとの関係を説明するために示す図である。図7(a)はプロジェクタPJAの液晶装置130R,130G,130Bの書き込み走査のタイミングに対してプロジェクタPJCの液晶装置130R,130G,130Bの書き込み走査のタイミングが少し遅い場合を示す図であり、図7(b)はプロジェクタPJAの液晶装置130R,130G,130Bの書き込み走査のタイミングに対してプロジェクタPJCの液晶装置130R,130G,130Bの書き込み走査のタイミングが少し早い場合を示す図である。
このように、変形例1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1aは、プロジェクタPJAの液晶装置130R,130G,130Bにおける書き込み走査のタイミングとプロジェクタPJCの液晶装置130R,130G,130Bにおける書き込み走査のタイミングとの同期が正確に取れていない点で、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合とは異なるが、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合と同様に、4台のプロジェクタPJA,PJB,PJC,PJDは、図7(a)及び図7(b)に示すように、2回の書き込み走査のうち1回目の書き込み走査を行っている期間には各LED120R,120G,120Bからの光が各液晶装置130R,130G,130Bの画像形成領域に照射されないように照射光量制御が行われている。
このため、変形例1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1aによれば、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合と同様に、投写画像IA,IB,IC,ID(図1(b)参照。)におけるいずれの領域においても、1回目の書き込み動作が行われた後に各LED120R,120G,120Bからの光が照射されることになる。すなわち、投写画像IA,IB,IC,IDにおけるいずれの領域においても、当該フレームの画像情報についての書き込み動作が行われた後に各LED120R,120G,120Bからの光が照射されることになる。このため、表示画像中で物体が高速に移動する場合などに隣接する上下の投写画像間で表示のずれが発生するのを抑制することが可能になる。
また、変形例1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1aによれば、画面全体を上端から下端まで書き換えるのに必要な時間はほぼ1フレームであり、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合とほぼ同様に、画面の書き換え時間が長いことに起因して動画表示特性が低下するのを抑制することが可能になる。
さらにまた、変形例1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1aによれば、2回の書き込み走査のうち1回目の書き込み走査を行っている期間には各LED120R,120G,120Bからの光が各液晶装置130R,130G,130Bの画像形成領域に照射されないようになるため、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合と同様に、インパルス型の表示特性に近くなり、動画表示特性が改善されるという効果も得られる。
〔実施形態2〕
図8は、実施形態2に係るマルチプロジェクションディスプレイ2における駆動方法を説明するために示す図である。図8(a)は書き込み走査と光照射のタイミングとを模式的に表した図であり、図8(b)は各走査信号とLED120R,120G,120BのON・OFFのタイミングとの関係を説明するために示す図である。
図8は、実施形態2に係るマルチプロジェクションディスプレイ2における駆動方法を説明するために示す図である。図8(a)は書き込み走査と光照射のタイミングとを模式的に表した図であり、図8(b)は各走査信号とLED120R,120G,120BのON・OFFのタイミングとの関係を説明するために示す図である。
実施形態2に係るマルチプロジェクションディスプレイ2(図示せず。)は、基本的には実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合と同様の構成を有しているが、図8(a)及び図8(b)に示すように、電気光学変調装置として、1フレームに3回の書き込み走査を行う3倍速の液晶装置230R,230G,230B(図示せず。)を用いている点で、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合とは異なる。
このように、実施形態2に係るマルチプロジェクションディスプレイ2は、電気光学変調装置として、1フレームに3回の書き込み走査を行う3倍速の液晶装置230R,230G,230Bを用いている点で、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合とは異なるが、4台のプロジェクタPJA,PJB,PJC,PJDは、図8(a)及び図8(b)に示すように、3回の書き込み走査のうち1回目の書き込み走査を行っている期間には各LED120R,120G,120Bからの光が各液晶装置230R,230G,230Bの画像形成領域に照射されないように照射光量制御を行うことを特徴としている。
このため、実施形態2に係るマルチプロジェクションディスプレイ2によれば、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合と同様に、投写画像IA,IB,IC,ID(図1(b)参照。)におけるいずれの領域においても、1回目の書き込み動作が行われた後に各LED120R,120G,120Bからの光が照射されることになる。すなわち、投写画像IA,IB,IC,IDにおけるいずれの領域においても、当該フレームの画像情報についての書き込み動作が行われた後に各LED120R,120G,120Bからの光が照射されることになる。このため、表示画像中で物体が高速に移動する場合などに隣接する上下の投写画像間で表示のずれが発生するのを抑制することが可能になる。
また、実施形態2に係るマルチプロジェクションディスプレイ2によれば、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合と同様に、画面全体を上端から下端まで書き換えるのに必要な時間は1フレームであり、画面の書き換え時間が長いことに起因して動画表示特性が低下するのを抑制することが可能になる。
また、実施形態2に係るマルチプロジェクションディスプレイ2によれば、3回の書き込み走査のうち1回目の書き込み走査を行っている期間には各LED120R,120G,120Bからの光が各液晶装置230R,230G,230Bの画像形成領域に照射されないようになるため、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合と同様に、インパルス型の表示特性に近くなり、動画表示特性が改善されるという効果も得られる。
さらにまた、実施形態2に係るマルチプロジェクションディスプレイ2によれば、3回の書き込み走査のうち2回目及び3回目の書き込み走査を行っている期間には各LED120R,120G,120Bからの光が各液晶装置230R,230G,230Bの画像形成領域に照射されるため、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1が有する効果、すなわち、表示画像中で物体が高速に移動する場合などに隣接する上下の投写画像間で表示のずれが発生するのを抑制するとともに、画面の書き換え時間が長いことに起因して動画表示特性が低下するのを抑制することが可能となるという効果を維持しつつ、各LED120R,120G,120Bからの光が各液晶装置230R,230G,230Bに照射される時間を長くすることができるため、輝度の高いマルチプロジェクションディスプレイを構成することが可能になる。
〔実施形態3〕
図9は、実施形態3に係るマルチプロジェクションディスプレイ3における駆動方法を説明するために示す図である。図9(a)は書き込み走査と光照射のタイミングとを模式的に表した図であり、図9(b)は各走査信号とLED120R,120G,120BのON・OFFのタイミングとの関係を説明するために示す図である。
図9は、実施形態3に係るマルチプロジェクションディスプレイ3における駆動方法を説明するために示す図である。図9(a)は書き込み走査と光照射のタイミングとを模式的に表した図であり、図9(b)は各走査信号とLED120R,120G,120BのON・OFFのタイミングとの関係を説明するために示す図である。
実施形態3に係るマルチプロジェクションディスプレイ3(図示せず。)は、基本的には実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合と同様の構成を有しているが、図9(a)及び図9(b)に示すように、電気光学変調装置として、1フレームに4回の書き込み走査を行う4倍速の液晶装置330R,330G,330B(図示せず。)を用いている点で、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合とは異なる。
このように、実施形態3に係るマルチプロジェクションディスプレイ3は、電気光学変調装置として、1フレームに4回の書き込み走査を行う4倍速の液晶装置330R,330G,330Bを用いている点で、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合とは異なるが、4台のプロジェクタPJA,PJB,PJC,PJDは、図9(a)及び図9(b)に示すように、4回の書き込み走査のうち1回目の書き込み走査を行っている期間には各LED120R,120G,120Bからの光が各液晶装置330R,330G,330Bの画像形成領域に照射されないように照射光量制御を行うことを特徴としている。
このため、実施形態3に係るマルチプロジェクションディスプレイ3によれば、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合と同様に、投写画像IA,IB,IC,ID(図1(b)参照。)におけるいずれの領域においても、1回目の書き込み動作が行われた後に各LED120R,120G,120Bからの光が照射されることになる。すなわち、投写画像IA,IB,IC,IDにおけるいずれの領域においても、当該フレームの画像情報についての書き込み動作が行われた後に各LED120R,120G,120Bからの光が照射されることになる。このため、表示画像中で物体が高速に移動する場合などに隣接する上下の投写画像間で表示のずれが発生するのを抑制することが可能になる。
また、実施形態3に係るマルチプロジェクションディスプレイ3によれば、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合と同様に、画面全体を上端から下端まで書き換えるのに必要な時間は1フレームであり、画面の書き換え時間が長いことに起因して動画表示特性が低下するのを抑制することが可能になる。
また、実施形態3に係るマルチプロジェクションディスプレイ3によれば、4回の書き込み走査のうち1回目の書き込み走査を行っている期間には各LED120R,120G,120Bからの光が各液晶装置330R,330G,330Bの画像形成領域に照射されないようになるため、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合と同様に、インパルス型の表示特性に近くなり、動画表示特性が改善されるという効果も得られる。
さらにまた、実施形態3に係るマルチプロジェクションディスプレイ3によれば、4回の書き込み走査のうち2回目、3回目及び4回目の書き込み走査を行っている期間には各LED120R,120G,120Bからの光が各液晶装置330R,330G,330Bの画像形成領域に照射されるため、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1が有する効果、すなわち、表示画像中で物体が高速に移動する場合などに隣接する上下の投写画像間で表示のずれが発生するのを抑制するとともに、画面の書き換え時間が長いことに起因して動画表示特性が低下するのを抑制することが可能となるという効果を維持しつつ、各LED120R,120G,120Bからの光が各液晶装置330R,330G,330Bに照射される時間をさらに長くすることができるため、さらに輝度の高いマルチプロジェクションディスプレイを構成することが可能になる。
〔実施形態4〕
図10は、実施形態4に係るマルチプロジェクションディスプレイ4における駆動方法を説明するために示す図である。図10(a)は書き込み走査と光照射のタイミングとを模式的に表した図であり、図10(b)は各走査信号とLED120R,120G,120BのON・OFFのタイミングとの関係を説明するために示す図である。
図10は、実施形態4に係るマルチプロジェクションディスプレイ4における駆動方法を説明するために示す図である。図10(a)は書き込み走査と光照射のタイミングとを模式的に表した図であり、図10(b)は各走査信号とLED120R,120G,120BのON・OFFのタイミングとの関係を説明するために示す図である。
実施形態4に係るマルチプロジェクションディスプレイ4(図示せず。)は、基本的には実施形態2に係るマルチプロジェクションディスプレイ2の場合と同様の構成を有しているが、照射光量制御装置として、図10(a)及び図10(b)に示すように、3回の書き込み走査のうち1回目及び2回目の書き込み走査を行っている期間には各LED120R,120G,120Bからの光が各液晶装置230R,230G,230B(図示せず。)の画像形成領域に照射されないように照射光量制御を行う照明光量制御装置488(図示せず。)を用いている点で、実施形態2に係るマルチプロジェクションディスプレイ2の場合とは異なる。
このように、実施形態4に係るマルチプロジェクションディスプレイ4は、照射光量制御装置として、上記した照射光量制御装置488を用いている点で、実施形態2に係るマルチプロジェクションディスプレイ2の場合とは異なるが、4台のプロジェクタPJA,PJB,PJC,PJDは、3回の書き込み走査のうち1回目及び2回目の書き込み走査を行っている期間には各LED120R,120G,120Bからの光が各液晶装置230R,230G,230Bの画像形成領域に照射されないように照射光量制御を行うことを特徴としている。
このため、実施形態4に係るマルチプロジェクションディスプレイ4によれば、投写画像IA,IB,IC,ID(図示せず。)におけるいずれの領域においても、2回目の書き込み動作が行われた後に各LED120R,120G,120Bからの光が照射されることになる。すなわち、投写画像IA,IB,IC,IDにおけるいずれの領域においても、当該フレームの画像情報についての書き込み動作が行われた後に各LED120R,120G,120Bからの光が照射されることになる。このため、実施形態2に係るマルチプロジェクションディスプレイ2の場合と同様に、表示画像中で物体が高速に移動する場合などに隣接する上下の投写画像間で表示のずれが発生するのを抑制することが可能になる。
また、実施形態4に係るマルチプロジェクションディスプレイ4によれば、実施形態2に係るマルチプロジェクションディスプレイ2の場合と同様に、画面全体を上端から下端まで書き換えるのに必要な時間は1フレームであり、画面の書き換え時間が長いことに起因して動画表示特性が低下するのを抑制することが可能になる。
また、実施形態4に係るマルチプロジェクションディスプレイ4によれば、3回の書き込み走査のうち1回目及び2回目の書き込み走査を行っている期間には各LEDからの光が各液晶装置230R,230G,230Bの画像形成領域に照射されないようになるため、実施形態2に係るマルチプロジェクションディスプレイ2の場合と同様に、インパルス型の表示特性に近くなり、動画表示特性が改善されるという効果も得られる。
さらにまた、実施形態4に係るマルチプロジェクションディスプレイ4によれば、液晶装置230R,230G,230Bにおいて最後に書き込み走査される画素についても、2回目の書き込み走査が終わった後に各LED120R,120G,120Bからの光が照射されることになる。このため、液晶装置のように画像情報の書き込みに対する光学応答が遅い電気光学変調装置を用いた場合にも、2回目の書き込み走査が終わって十分に光学応答のなされた画素に対して各LED120R,120G,120Bからの光が照射されることになり、コントラストの低下が抑制されるという効果も得られる。
〔実施形態5〕
図11は、実施形態5に係るマルチプロジェクションディスプレイ5における表示情報出力装置の機能を説明するために示す図である。
図11は、実施形態5に係るマルチプロジェクションディスプレイ5における表示情報出力装置の機能を説明するために示す図である。
実施形態5に係るマルチプロジェクションディスプレイ5(図示せず。)は、基本的には実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合と同様の構成を有しているが、図11に示すように、4台のプロジェクタPJA,PJB,PJC,PJDを同期させるために各プロジェクタPJA,PJB,PJC,PJDに同期信号を送るための機能を、1台のプロジェクタPJAに負わせている点で、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合とは異なる。
このように、実施形態5に係るマルチプロジェクションディスプレイ5は、同期信号を送るための機能を1台のプロジェクタPJAに負わせている点で、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合とは異なるが、それ以外の点では実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合と同様の構成を有しているため、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1が有する効果をそのまま有する。
〔実施形態6〕
図12は、実施形態6に係るマルチプロジェクションディスプレイ6の光学系600を示す図である。
図12は、実施形態6に係るマルチプロジェクションディスプレイ6の光学系600を示す図である。
実施形態6に係るマルチプロジェクションディスプレイ6(図示せず。)は、基本的には実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合と同様の構成を有しているが、図12に示すように、光源として発光管620を用いている点(及びそれに伴って光均一化光学系626及び色分離導光光学系670を備えた点)で、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合とは異なる。
このように、実施形態6に係るマルチプロジェクションディスプレイ6は、光源として発光管620を用いている点(及びそれに伴って光均一化光学系626及び色分離導光光学系670を備えた点)で、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合とは異なるが、それ以外の点では実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合と同様の構成を有しているため、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1が有する効果をそのまま有する。
さらにまた、実施形態6に係るマルチプロジェクションディスプレイ6によれば、照射光量制御装置660が、発光管620からの光を遮光することによって発光管620からの光が各液晶装置130R,130G,130Bの画像形成領域に照射されないように照射光量制御を行うこととしているため、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合と同様に、円滑な照射光量制御を行うことが可能になる。
この場合、照射光量制御装置660としては、液晶調光装置、エレクトロクロミック調光装置、回転光シャッタなどを好ましく用いることができる。
この場合、照射光量制御装置660としては、液晶調光装置、エレクトロクロミック調光装置、回転光シャッタなどを好ましく用いることができる。
〔実施形態7〕
図13は、実施形態7に係るマルチプロジェクションディスプレイ7の光学系700を示す図である。
図13は、実施形態7に係るマルチプロジェクションディスプレイ7の光学系700を示す図である。
実施形態7に係るマルチプロジェクションディスプレイ7(図示せず。)は、基本的には実施形態6に係るマルチプロジェクションディスプレイ6の場合と同様の構成を有しているが、図13に示すように、電気光学変調装置として反射型の液晶装置(LCOS)730R,730G,730Bを用いている点(及びそれに伴って偏光分離のために3個の偏光ビームスプリッタ790R,790G,790Bを備えた点)で、実施形態6に係るマルチプロジェクションディスプレイ6の場合とは異なる。
このように、実施形態7に係るマルチプロジェクションディスプレイ7は、電気光学変調装置として反射型の液晶装置(LCOS)730R,730G,730Bを用いている点(及びそれに伴って偏光分離のために3個の偏光ビームスプリッタ790R,790G,790Bを備えた点)で、実施形態6に係るマルチプロジェクションディスプレイ6の場合とは異なるが、それ以外の点では実施形態6に係るマルチプロジェクションディスプレイ6の場合と同様の構成を有しているため、実施形態6に係るマルチプロジェクションディスプレイ6が有する効果をそのまま有する。
〔実施形態8〕
図14は、実施形態8に係るマルチプロジェクションディスプレイ8の光学系800を示す図である。
図14は、実施形態8に係るマルチプロジェクションディスプレイ8の光学系800を示す図である。
実施形態8に係るマルチプロジェクションディスプレイ8(図示せず。)は、基本的には実施形態6に係るマルチプロジェクションディスプレイ6の場合と同様の構成を有しているが、図14に示すように、電気光学変調装置としてマイクロミラー型の光変調装置830R,830G,830Bを用いている点(及びそれに伴って不要光の除去のために3個の全反射プリズム890R,890G,890Bを備えた点)で、実施形態6に係るマルチプロジェクションディスプレイ6の場合とは異なる。
このように、実施形態8に係るマルチプロジェクションディスプレイ8は、電気光学変調装置としてマイクロミラー型の光変調装置830R,830G,830Bを用いている点(及びそれに伴って不要光の除去のために3個の全反射プリズム890R,890G,890Bを備えた点)で、実施形態6に係るマルチプロジェクションディスプレイ6の場合とは異なるが、それ以外の点では実施形態6に係るマルチプロジェクションディスプレイ6の場合と同様の構成を有しているため、実施形態6に係るマルチプロジェクションディスプレイ6が有する効果をそのまま有する。
〔実施形態9〕
図15は、実施形態9に係るマルチプロジェクションディスプレイ9を説明するために示す図である。図15(a)はマルチプロジェクションディスプレイ9の外観図であり、図15(b)は各プロジェクタPJE,PJF,PJGからの投写画像IE,IF,IGを示す図である。
図15は、実施形態9に係るマルチプロジェクションディスプレイ9を説明するために示す図である。図15(a)はマルチプロジェクションディスプレイ9の外観図であり、図15(b)は各プロジェクタPJE,PJF,PJGからの投写画像IE,IF,IGを示す図である。
実施形態9に係るマルチプロジェクションディスプレイ9は、プロジェクタの台数及び配列並びに書き込み走査の方向が、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合とは異なる。
すなわち、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1においては、4台のプロジェクタPJA,PJB,PJC,PJDを2行×2列に配列し、上から下に向けて書き込み走査を行うこととしているのに対し、実施形態9に係るマルチプロジェクションディスプレイ9においては、図15(a)及び図15(b)に示すように、3台のプロジェクタPJE,PJF,PJGを横方向に並べて配列し、左から右に向けて書き込み走査を行うこととしている。
なお、3台のプロジェクタPJE,PJF,PJGは、実施形態1で説明したプロジェクタPJA,PJB,PJC,PJDと同様の構成を有しているため、ここでは詳細な説明を省略する。
すなわち、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1においては、4台のプロジェクタPJA,PJB,PJC,PJDを2行×2列に配列し、上から下に向けて書き込み走査を行うこととしているのに対し、実施形態9に係るマルチプロジェクションディスプレイ9においては、図15(a)及び図15(b)に示すように、3台のプロジェクタPJE,PJF,PJGを横方向に並べて配列し、左から右に向けて書き込み走査を行うこととしている。
なお、3台のプロジェクタPJE,PJF,PJGは、実施形態1で説明したプロジェクタPJA,PJB,PJC,PJDと同様の構成を有しているため、ここでは詳細な説明を省略する。
このように、実施形態9に係るマルチプロジェクションディスプレイ9は、プロジェクタの台数及び配列並びに書き込み走査の方向が、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合とは異なるが、3台のプロジェクタPJE,PJF,PJGは、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合と同様に、2回の書き込み走査のうち1回目の書き込み走査を行っている期間には各LED920R,920G,920B(図示せず。)からの光が各液晶装置930R,930G,930B(図示せず。)の画像形成領域に照射されないように照射光量制御を行うことを特徴としている。
このため、実施形態9に係るマルチプロジェクションディスプレイ9によれば、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合と同様に、投写画像IE,IF,IGにおけるいずれの領域においても、1回目の書き込み動作が行われた後に各LED920R,920G,920Bからの光が照射されることになる。すなわち、投写画像IE,IF,IGにおけるいずれの領域においても、当該フレームの画像情報についての書き込み動作が行われた後に各LED920R,920G,920Bからの光が照射されることになる。このため、表示画像中で物体が高速に移動する場合などに隣接する左右の投写画像間で表示のずれが発生するのを抑制することが可能になる。
また、実施形態9に係るマルチプロジェクションディスプレイ9によれば、画面全体を左端から右端まで書き換えるのに必要な時間は1フレームであり、画面の書き換え時間が長いことに起因して動画表示特性が低下するのを抑制することが可能になる。
また、実施形態9に係るマルチプロジェクションディスプレイ9によれば、2回の書き込み走査のうち1回目の書き込み走査を行っている期間には各LED920R,920G,920Bからの光が各液晶装置930R,930G,930Bの画像形成領域に照射されないようになるため、実施形態1に係るマルチプロジェクションディスプレイ1の場合と同様に、インパルス型の表示特性に近くなり、動画表示特性が改善されるという効果も得られる。
以上、本発明のプロジェクタ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)上記実施形態1〜8において、プロジェクタを2行×2列に配列したマルチプロジェクションディスプレイを例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、2行×1列、2行×3列、3行×3列、4行×4列、その他のマルチプロジェクションディスプレイにも適用可能である。
(2)上記実施形態1〜8において、2行×2列の上下にも左右にも重畳領域を有するマルチプロジェクションディスプレイを例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上下方向にのみ重畳領域を有するマルチプロジェクションディスプレイにも適用可能である。
(3)上記各実施形態において、マルチプロジェクションディスプレイを構成する1台のプロジェクタが3つの液晶装置を有するプロジェクタで有る場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、マルチプロジェクションディスプレイを構成する1台のプロジェクタが1つ、2つ又は4つ以上の液晶装置を有するプロジェクタである場合にも適用可能である。
(4)本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント型のマルチプロジェクションディスプレイに適用する場合にも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア型のマルチプロジェクションディスプレイに適用する場合にも可能である。
1,9…マルチプロジェクションディスプレイ、10…画像形成領域、20…走査線ドライバ、22…走査線、30…データ線ドライバ、32…データ線、100,600,700,800…光学系、120R,120G,120B…LED、130R,130G,130B…(透過型の)液晶装置、132R,132G,132B…入射側偏光板、134R,134G,134B…液晶パネル、136R,136G,136B…射出側偏光板、140…クロスダイクロイックプリズム、150…投写レンズ、180…画像情報等入力部、182…画像情報等処理部、184…画像情報記憶部、186R,186G,186B…液晶装置駆動部、188,660…照射光量制御装置、620…発光管、621…リフレクタ、622…第1レンズアレイ、623…第2レンズアレイ、624…偏光変換素子、625…重畳レンズ、626…光均一化光学系、670…色分離導光光学系、730R,730G,730B…(反射型の)液晶装置、790R,790G,790B…偏光ビームスプリッタ、830R,830G,830B…マイクロミラー型の光変調装置、890R,890G,890B…全反射プリズム、IA,IB,IC,ID,IE,IF,IG…投写画像、PJA,PJB,PJC,PJD,PJE,PJF,PJG…プロジェクタ、SCR…スクリーン、W1,W2,W3,W4…書き込み信号
Claims (5)
- 光源と、複数本の走査線を順次選択して書き込み走査を行う電気光学変調装置と、投写光学系とを有する複数のプロジェクタを有し、
前記複数のプロジェクタのそれぞれから投写される複数の投写画像を投写面にタイリング投写して大画面を構成することのできるマルチプロジェクションディスプレイにおいて、
前記複数のプロジェクタにおけるすべての前記電気光学変調装置は、1フレームにn回(但し、nは2以上の整数。)の書き込み走査を行うn倍速の電気光学変調装置であり、
前記複数のプロジェクタのそれぞれは、前記n回の書き込み走査のうち少なくとも1回目の書き込み走査を行っている期間には前記光源からの光が前記電気光学変調装置の画像形成領域に照射されないように照射光量制御を行う照射光量制御装置をさらに有することを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。 - 請求項1に記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、
前記複数のプロジェクタにおけるすべての前記電気光学変調装置は、1フレームにm回(但し、mは3以上の整数。)の書き込み走査を行うm倍速の電気光学変調装置であり、
前記照射光量制御装置は、前記m回の書き込み走査のうち少なくとも1回目及び2回目の書き込み走査を行っている期間には前記光源からの光が前記電気光学変調装置の画像形成領域に照射されないように照射光量制御を行うことを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。 - 請求項1に記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、
前記複数のプロジェクタにおけるすべての前記電気光学変調装置は、1フレームにm回(但し、mは3以上の整数。)の書き込み走査を行うm倍速の電気光学変調装置であり、
前記照射光量制御装置は、前記m回の書き込み走査のうち1回目の書き込み走査を行っている期間には前記光源からの光が前記電気光学変調装置の画像形成領域に照射されないように照射光量制御を行うことを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。 - 請求項1〜3のいずれかに記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、
前記光源は固体光源であり、
前記照射光量制御装置は、前記固体光源の発光を停止することによって前記光源からの光が前記電気光学変調装置の画像形成領域に照射されないように照射光量制御を行うことを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。 - 請求項1〜3のいずれかに記載のマルチプロジェクションディスプレイにおいて、
前記光源は発光管であり、
前記照射光量制御装置は、前記発光管からの光を遮光することによって前記光源からの光が前記電気光学変調装置の画像形成領域に照射されないように照射光量制御を行うことを特徴とするマルチプロジェクションディスプレイ。
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-
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