JP2007524121A - 投射型ディスプレイ装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】投射型ディスプレイ装置及び方法において、イメージ素子と投射レンズとの間に視覚的画素間隔をなくすようにダミーガラスを構成することによって画質を向上させる。
【解決手段】光源と、前記光源から照射される光と、入力された映像信号を用いて映像を形成するイメージ素子と、前記イメージ素子に形成された映像を、スクリーンに拡大投射する投射レンズと、前記イメージ素子とスクリーンとの間に配置され、スクリーンに拡大投射される光の入射角度を周期的に変更する変位器（angle shifter）と、を備えて構成され、イメージ素子の各画素間の離隔部分を視覚的に除去する光変位板を備える。
【選択図】図３Ａ

Description

本発明は、投射型ディスプレイに係り、特に、イメージ素子と投射レンズとの間において視覚的画素間隔（pixel gap）を縮め画質を向上させうるようにした投射型ディスプレイ装置及び方法に関する。

近来、「プロジェクタ」と呼ばれる投射型ディスプレイ装置が広く普及されるに伴い、多種多様な製品が開発・市販されており、かかる投射型ディスプレイ装置は、明るさを強調する形態の開発と小型／軽量化を強調する形態の開発に発展しつつある。

なかでも、小型／軽量化への傾向は、移動性確保の側面と、ディスプレイ素子の製造コスト節減の側面を考慮したものである。

従来の投射型ディスプレイ装置は、光源と使用されるランプと、該ランプから出た光を画像表示素子に照明する照明部と、画像をスクリーンに拡大投射する投射部と、で構成される。

ここで、ランプとしては、高圧水銀ランプが多用され、画像表示素子としては、液晶表示素子（ＬＣＤ）とデジタル微細ミラー素子（ＭＤＭ：Digital Micromirror Device）などが広く使用されている。

このような状来技術のディスプレイ装置に用いられるイメージ素子は、直方形の画素が配列され、これら配列された画素の駆動を通じて画像を表示するのか一般的である。

しかしながら、これら配列された画素と隣り合う画素との間には、駆動やその他の理由から、画素間の間隔（pixel gap）が存在することになる。この間隔は、素子ごとに違いはあるものの、必ず存在するものである。

これら画素間の間隔は、スクリーン上に結像される映像の画質を低下させ解像度を低下させる原因となり、よって、この間隔を狭めるための多くの努力がなされてきた。

なかでも、最も簡単な方法には、ディスプレイ装置に使用される各画素の数を増加させ、視聴者により鮮明な画質を提供する方法である。

しかしながら、上記のように画素の個数を増やし画素間の間隔を減らすと、画質の鮮明度を高くすることはできるが、根本的に画素間の間隔を完全になくすことはできない。

また、このように画素の個数を増やすと、画素を駆動するための資源がさらに必要となり、システムの費用を増加させるだけでなく、各画素を駆動するために必要な計算量及び必要な駆動電力もまた大きく増加するという問題点があった。

このように画素の個数のみを増やし画質を高める方法は、諸問題点があるがため、あまり呼応を得ることができなかった。

本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、視覚的画素間隔を減らして画質を向上させることができる投射型ディスプレイ装置及び方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、１フレームに使用される画素の個数を同一に維持しながらも、ディスプレイ装置が持つ画素の個数よりも一層高い解像度を具現でき、視聴者により鮮明な映像を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る投射型ディスプレイ装置は、光源と、前記光源から照射される光と、入力された映像信号を用いて映像を形成するイメージ素子と、前記イメージ素子に形成された映像を、スクリーンに拡大投射する投射レンズと、前記イメージ素子とスクリーンとの間に配置され、スクリーンに拡大投射される光の入射角度を周期的に変更する変位器（angle shifter）と、を備えて構成されることを特徴とする。

ここで、前記変位器は、光の反射、光の屈折または光の散乱のうち少なくとも一つを用いて、スクリーンに入射する光の入射角度を変更することが好ましい。

なお、前記変位器で変更される光の入射角度は、スクリーンに入射する映像に使用される各画素とその画素の隣り合う画素間の間隔の距離以内に光が移動可能な角度であることが好ましい。

また、前記変位器で周期的に変更される光の入射角度は、前記スクリーンを基準に水平または垂直のうち少なくとも一方向に変更されることが好ましい。

前記変位器は、反復的回転移動を通じて前記スクリーンに拡大投射される光の入射角度を周期的に変更する光変位板と、前記光変位板を反復的回転移動させる偏心カムと、を備えて構成されることが好ましい。

ここで、前記偏心カムは、回転駆動するモーターと、前記モーターの回転中心から偏心（decenter）し、前記光変位板が取り付けられるモーターボスと、を備えてなることが好ましい。

また、前記変位器は、偏心カムによってスクリーンに入射する光の入射角度が周期的に変更されるように所定角度だけ傾いた位置に反復的回動する光変位板と、前記光変位板を駆動するために、前記光変位板が結合されるダミーホルダーと、前記ダミーホルダーの上下面端部にそれぞれ備えられたダミーホルダー回転基準ボスと、前記ダミーホルダー回転基準ボスが挿入されるダミーホルダー回転基準穴を有する基準ホルダーと、前記ダミーホルダーの一側面上に、水平方向に比べて垂直方向への距離がより遠い長方形に形成され、モーターボスが結合されるモーターボス長穴挿入部と、を備えてなることが好ましい。

ここで、前記光変位板は、光の進行方向に対して垂直の位置と、イメージ素子の画素間の離隔距離だけ視覚的に画素を移動させうる角度だけ傾いた位置を反復的に回動することが好ましい。

上記の目的を達成するための本発明に係る投射型ディスプレイ装置の他の特徴は、光源として用いられるランプと、前記ランプから出射される光を分離／変調／集光する照明系と、前記照明系で集光された光に対して各画素別に光の透過度を決定するＬＣＤパネルと、前記ＬＣＤパネルに入射したそれぞれのＲ，Ｇ，Ｂの光を合成して画像を表示するダイクロイックプリズムと、前記ダイクロイックプリズームで合成され表示される画像をスクリーンに拡大投射する投射レンズと、前記ＬＣＤパネルとスクリーンとの間に配置され、スクリーンに拡大投射される光の入射角度が周期的に変更されるように駆動し、スクリーンに拡大投射される画像による各画素間の離隔部分を視覚的に減らす変位器と、を備えて構成されることにある。

ここで、前記変位器は、スクリーンと投射レンズとの間に構成される、または、ダイクロイックプリズムと投射レンズとの間に構成されることが好ましい。

上記の目的を達成するための本発明に係る投射型ディスプレイ装置のさらに他の特徴は、光源として用いられるランプと、前記ランプから出射される光を分離／変調／集光する照明系と、前記照明系で集光された光を適当な大きさに結像させ、次の段に位置する画像表示素子のＤＭＤの表示面に均質な光分布を提供するＴＩＲプリズムと、前記ＤＭＤで表示される画像をスクリーンに拡大投射する投射レンズ（Projection Lens）と、前記ＤＭＤとスクリーンとの間に位置し、スクリーンに拡大投射される光の入射角度が周期的に変更されるように駆動し、スクリーンに拡大投射される画像による各画素間の離隔部分を視覚的に減らす変位器と、を備えて構成されることにある。

ここで、前記変位器は、スクリーンと投射レンズとの間に構成される、ＴＩＲプリズームと投射レンズとの間に構成される、あるいは、ＤＭＤとＴＩＲプリズームとの間に構成されることが好ましい。

また、上記の目的を達成するための本発明に係る投射型ディスプレイ方法は、光源から照射される光と、入力された映像信号を用いて映像を形成する段階と、前記形成された映像の進行経路を１フレームの間にイメージ素子の各画素間の離隔範囲内で周期的に変更する段階と、前記周期的に進行経路が変更される映像をスクリーンに投射する段階と、を備えることに特徴がある。

このとき、前記周期的な進行経路の変更は、光の反射、光の屈折または光の散乱のうち少なくとも一つを用いてなることが好ましい。

また、前記周期的な進行経路の変更は、特定画素の上・下・左・右のうち少なくとも一方向に変更することが好ましい。

本発明に係る投射型ディスプレイ装置及び方法によれば、イメージ素子の画素間の離隔距離ｄｘ，ｄｙを、ダミーガラスをイメージ素子と投射レンズとの間に挿入構成することによって視覚的になくすことができ、視聴者が感じる画質低下現象を防ぐことが可能になる。

すなわち、画素個数を増加させずに、単純な構造のダミーガラスの挿入だけで、ディスプレイ装置が持つ画素の個数よりも高い解像度を具現し、より鮮明な映像を視聴者に提供できるため、製品の信頼度及び品質を向上させるという効果が得られる。

以下、添付の図面を参照して、本発明に係る投射型ディスプレイ装置及び方法の好適な実施例について詳細に説明する。

ランプ部と、照明部と、投射部とからなる投射型ディスプレイ装置は、照明部で使用される画像表示素子によって区分できる。

例えば、画像表示素子をＬＣＤとする投射型ディスプレイ装置と、ＤＭＤとする投射型ディスプレイ装置とに区分できる。

それ以外にも、種々の形態の投射型ディスプレイ装置がありうるが、本発明では、上記２種類の投射型ディスプレイ装置を実施例として説明する。たたじ、本発明の技術思想を逸脱しない範囲では、上記２種類の投射型ディスプレイ装置に限定されず、投射型のディスプレイ装置のいずれも適用可能である。

図１は、ＬＣＤを用いる投射型ディスプレイ装置の構成図で、図２Ａ及び図２Ｂは、ＤＭＤを用いる投射型ディスプレイ装置の構成図である。

まず、図１を参照して、ＬＣＤを用いる投射型ディスプレイ装置について説明する。

ＬＣＤをイメージ素子とする投射型ディスプレイ装置では、ランプファン１は、反射鏡を有するランプを冷却させる。ランプ（Lamp）２から照射された光が、第１及び第２ＦＬＥ（Fly Eye Lens）３ａ，３ｂを経て偏光ビームスプリッタ（Polarizing Beam Splitter）４、第１集光レンズ５ａを通過した後、全反射ミラー７によってその進行方向が９０°変更される。

続いて、全反射ミラー７によって反射された光は、第２集光レンズ５ｂを透過し第１ダイクロイックミラー（Dichroic Mirror）８ａに到達し、レッド（Red：Ｒ）の光は透過し、グリーン（Green：Ｇ）、ブルー（Blue：Ｂ）の光は反射される。

反射されたグリーン、ブルーの光は、第２ダイクロイックミラー８ｂに到達し、ブルーの光は透過し、グリーンの光は反射される。

第２ダイクロイックミラー８ｂを透過したブルーの光は、リレーレンズ系１０を通過する。上記それぞれの光は、Ｒ，Ｇ，ＢのＬＣＤパネルの前に在るそれぞれの第３集光レンズ５ｃにより集光され、Ｒ，Ｇ，Ｂパネルに入射し、入射したそれぞれのＲ，Ｇ，Ｂの光は、ダイクロイックプリズム６で合成される。最終的に、該光は、画像をスクリーンに拡大投射する投射レンズ（Projection Lens）９に入射する。

このとき、ＬＣＤパネルとスクリーンとの間に変位器を配置し、スクリーンに拡大投射される光の入射角度が周期的に変わるように駆動し、スクリーンに拡大投射される画像による各画素間の離隔部分を視覚的に減らしている。

ここで、変位器の位置は、スクリーンと投射レンズ９との間にする、ダイクロイックプリズム６と投射レンズ９との間にする、または、ＬＣＤパネルとダイクロイックプリズム６との間にすることが好ましい。

本明細書では、説明の簡略化のために、ダイクロイックプリズム６と投射レンズ９との間に変位器が位置するとする。

また、本明細書では、変位器を、光の屈折率を用いて投射レンズ９に入射する光の入射角度を周期的に変更するように投光体のダミーガラスとしたが、これについての詳細説明は後述する。

ここで、変位器は、投光体のダミーガラスに限定されるものではなく、光の反射、光の屈折または光の散乱のいずれを用いても良く、また、全反射のためにミラー、屈折のための屈折物質、または散乱のための手段をいずれのものにしても構わない。すなわち、投射レンズ９に入射する光の入射角度を周期的に変更可能な手段はいずれも使用可能である。

次に、図２Ａ及び図２Ｂを参照して、ＤＭＤを用いる投射型ディスプレイ装置を説明する。

図２Ｂに示すように、光源として、楕円形反射鏡が取り付けられているランプ２４を用いて、ロッドレンズ２６の入射面に光を集束させる。

そして、ランプ２４とロッドレンズ２６との間には、色を順次に、赤、緑、青（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に分離するためにカラーホイール２５が構成される。

ここで、カラーホイール２５は、回転するモーターに、赤、緑、青のフィルタが円盤状に付着され、回転と共に順次に色がフィルタリングされるようにする機能を担う。

このように、色をフィルタリングする部分の面積が最小となる部分が、ランプ２４から出た光源がロッドレンズ２６の入射面に集光される部分であるため、ロッドレンズ２６の入射面以前の経路上にカラーホイール２５を配置させる。

カラーホイル２５によって特定色にフィルタリングされた光が、ロッドレンズ２６に入射すると、光は、内部で数回反射を起こしながらロッドレンズ２６を通過し、出射面では面全体に光が均一に広がりながら出射するようになる。

すなわち、光源から出た光が、ロッドレンズ２６の出射面に進行し、出射面がまるで第２の均質な輝度分布を有する面光源となる。

ロッドレンズ２６から出射した光は、第１及び第２照明レンズ２７，２８とＴＩＲプリズム２９を経由し、画像表示素子面となるＤＭＤ２１にロッドレンズ２６の出射面が適当な大きさに結像されるようにし、よって、画像表示素子であるＤＭＤの表示面に均質な光分布が提供される。

続いて、ＤＭＤで表示される画像は、画像をスクリーンに拡大投射する投射レンズ９に入射する。

このとき、ＤＭＤ２１は、図２Ａに示すように、上部に画面の最小単位である画素がマイクロミラー２２で構成され、それぞれのマイクロミラー２２は、電気的信号によって±θのチルトモード（tilt mode）を有する。現在θは、１０°または１２°で常用化している。

また、ＤＭＤ２１を投射レンズ２３を介してスクリーンに拡大結像する構成において、結像条件として、ＤＭＤ２１面と投射レンズ２３の光軸は、垂直に位置しなければならない。このときにも、一般的には、ＤＭＤの横方向には、ＤＭＤ中心と投射レンズ２３の光軸は一致させ、縦方向には、使用の便利性のために、上向投射を適用してそれらを偏心（decenter）させる構成を有する。

このような構造を有する投射光学系は、入射する照明光がマイクロミラー２２によって反射され投射レンズ２３に垂直に入射する状態が゛オン状態:on-state（ホワイト）である。

このとき、照明光の主軸光は、投射レンズ２３の中心軸と２θの角を有し、マイクロミラー２２は、ＤＭＤ面２１と＋θの角を有する。

この状況で、マイクロミラー２２が、ＤＭＤ面２１と−θの角を有すると、照明光の主軸光は、投射レンズ２３の中心軸から４θの角度で反射される。このときには、照明光が投射レンズ２３を透過できないため、遮断光となり、オフ状態:off-state（ブラック）という。

そして、ＤＭＤ２１とスクリーンとの間に変位器を配置し、スクリーンに拡大投射される光の入射角度が周期的に変わるように駆動し、スクリーンに拡大投射される画像による各画素間の離隔部分を視覚的に減らしている。

ここで、変位器の位置は、スクリーンと投射レンズ２３との間に位置する、ＴＩＲプリズム２９と投射レンズ２３との間に位置する、または、ＤＭＤ２１とＴＩＲプリズム２９との間に位置するように構成することが好ましい。本発明では、説明の簡略化のために、ＴＩＲプリズム２９と投射レンズ２３との間に変位器が位置するとする。

また、本明細書では、変位器を、光の屈折率を用いて投射レン２３に入射する光の入射角度を周期的に変更するように投光体のダミーガラスとしているが、その詳細説明は後述する。

ここで、変位器は、投光体のダミーガラスに限定されるものではなく、光の反射、光の屈折、または光の散乱のいずれを用いても良く、また、全反射のためのミラー、屈折のための屈折物質、または、散乱のための手段がいずれで構成されても構わない。すなわち、投射レンズ９に入射する光の入射角度を周期的に変更可能な手段はいずれも使用可能である。

図３Ａ及び図３Ｂは、投光体のダミーガラスを用いた投射型ディスプレイ装置を示す一実施例であり、図３Ａは、ダミーガラスが水平状態である投射型ディスプレイ装置の構成図であり、図３Ｂは、ダミーガラスが偏心カムによって傾いた（tilted）状態の投射型ディスプレイ装置の構成図である。

図３Ａ及び図３Ｂに示すように、投射型ディスプレイ装置は、照明光学系を経て照射される光の信号を受けて映像を表示するためのイメージ素子３５と、イメージ素子３５の映像信号を出射するプリズム３４と、プリズム３４を経て垂直な方向に入射する信号をスクリーンに投射し、映像を拡大投射する投射レンズ３１と、から構成され、イメージ素子３５と投射レンズ３４との間において投光体として働くダミーガラス３２と、該ダミーガラス３２を駆動するためのモーター３３を有する変位器がさらに備えられる。

このとき、イメージ素子３５は、ＬＣＤまたはＤＭＤとすることが好ましい。

また、ダミーガラス３２は、図７に示すように、回転中心７１から偏心（Decenter）したモーターボス（Motor Boss）７２を備えてなるモーターである偏心カムによって駆動され、画素間の間隔を視覚的に除去する機能を行う。その原理は、次の通りである。

図３Ａは、ダミーガラス３２が水平な状態を示すもので、このようにダミーガラス３２が水平の場合には、ピクセル状態が、図４Ａに示すように画素と画素間の離隔距離ｄｘ，ｄｙを有する。

そして、偏心カムの回転によってダミーガラス３２が傾き図３Ｂの状態になると、スクリーン上に結像されるピクセルの状態は、図４Ｂに示すように画素が少なくとも一方向に一定距離移動した状態を有する。

このとき、図４Ｂのように画素が移動する一定距離は、隣り合う画素との距離ｄｘ，ｄｙよりは小さい距離を有することが好ましい。なぜなら、画素の移動によって隣り合う画素と画素間の間隔を減らし画質の解像度が増加する効果が発生するが、画素の移動によって隣り合う画素同士が重なると、相互干渉によって画質の悪化につながるためである。

このように、図４Ａ乃至４Ｃに示すように、プロジェックションシステム（Projection System）の画素と画素間の間隔が画質を悪化させることを抑えるために、イメージ素子３５と投射レンズ３４との間にダミーガラス３２を構成し、投射レンズ３４に入射する映像のうち、隣り合う画素に影響を与えない範囲内で画素を周期的に上下、左右に移動させ視覚的に画素間隔をなくすようにしている。

これは、屈折の法則によって説明されるもので、図５に示すように、ｄｘだけの距離を移動させるために計算された‘Ａ’の角度だけダミーガラス３２が傾くようにすることによって可能になる。

ここで、角度‘Ａ’は、変位器の厚さ、変位器の傾いた角度（光の入射角）、及び変位器の屈折率によって計算され、スクリーンにおける入射角の変位程度は、計算された‘Ａ’によって決定される。

なお、変位器がどの位置にあるかによっても、ダミーガラス３２の傾きが異なってくる。

図５は、ダミーガラスの屈折率による画素移動距離ｄｘを示す構成図である。

図５におけるような原理を用いて、ダミーガラス３２が、図３Ａ及び図３Ｂの状態を１フレームの間に速く反復すると、人間の視覚ではこれが区分できず、図４Ｃの状態に画面を認知する。

すなわち、本発明による投射型ディスプレイ装置は、イメージ素子と投射レンズとの間に構成されるダミーガラス３２の反復的な回転移動によって、画素間の間隔による画質低下を抑え、解像度を高めるようしたものである。

このとき、ダミーガラス３２の瞬間的な反復移動は、本明細書では、モーターの駆動によってなされる例を挙げているが、これに限定されす、ダミーガラス３２を１フレームの間に瞬間的に反復移動できる駆動装置はいずれも使用可能である。

モーターを用いてダミーガラスを駆動する実施例について説明すると、次の通りである。

図６は、本発明によるダミーガラス駆動装置の構成図であり、図７は、本発明によるダミーガラス駆動のためのモーターの構成図である。

図７に示すように、偏心カムは、回転中心７１から偏心したモーターボス７２と、モーターとで構成される。

このように、偏心カムが、モーターの回転中心７１からモーターボス７２が偏心することによって回転すると、モーターボス７２は、ｄｃ量だけ回転運動をするようになる。

このように構成されたモーターが、図６のモーターボス長穴挿入部６４にはめ込まれた状態でモーターが駆動するとき、長穴挿入の垂直方向には、モーターボスが逃げる余裕空間があり、モーターボスの回転がダミーホルダー（Dummy Holder）６５の変位に影響を与えない。

しかし、水平方向には自由度がないため、結局としてモーターボス７２によって押されてダミーホルダー回転基準ボス６６を回転軸として回り、Ａ角度だけ往復運動する。

ここで、ダミーホルダー回転基準ボス６６は、基準ホルダー６３のダミーホルダー回転基準穴６７に締付けられ、ダミーガラス６１は、ダミーホルダー６５に結合される。

具体的に、ダミーホルダー６５には、ダミーガラス６１がはめ込まれて結合され、ダミーガラス６１が結合されたダミーホルダー６５は、その上下面端部にそれぞれ備えられたダミーホルダー回転基準ボス６６が、これらに対応して基準ホルダー６３に形成されたダミーホルダー回転基準穴６７に挿入され、ダミーホルダー６５の一側面上には、水平方向に比べて垂直方向への距離がより遠い長方形のモーターボス長穴挿入部６４が形成されている。

そして、ダミーホルダー６５のモーターボス長穴挿入部６４には、モーターの回転中心に対して偏心したモーターボス７２が挿入し結合される。

これにより、モーターボス長穴挿入部６４に結合された状態でモーターが駆動すると、偏心したモーターボス７２は、基準ホルダー６３を基準にダミーホルダー６５が水平方向に回動させる。

このように投光体のダミーガラス６１の駆動装置が構成されると、ダミーガラスの駆動によって視覚的に画素が移動して実際的には視聴者が図４Ｃのように画面を認識するようになる。

このように、本発明の実施例では、ダミーガラス６１の駆動装置が、基準ホルダー６３を基準に一方向である水平方向に駆動されるものとされているが、簡単な駆動装置の構造変更だけで垂直にすることも可能である。すなわち、画像表示素子の特性に応じて適宜に構成すれば良い。

例えば、画素の移動を図４ＡにおいてＸ軸方向の画素間隔ｄｘのみをなくすものではなく、ダミーガラス６１が反復的回転移動する方向性によってｙ軸方向の画素間隔ｄｙをなくすこともでき、また、ｘ，ｙ軸の画素間隔ｄｘ，ｄｙと共に画素の対角線に位置する画素間間隔に至るまで全ての方向の画素間隔をなくすことができる。

このようにダミーガラス６１が傾く方向性を変化させるための方法には、次のような実施例が挙げられる。

まず、図６のように構成されるダミーガラス６１を一つのみ使用しながら、モーターの駆動を通じてダミーガラス６１の傾きを様々な方向性を有するように変化させる方法であって、次の２通りが考えられる。

第一に、ダミーガラス６１の傾きを変化させるモーターボス長穴挿入部６４の形状を、モーターボス７２が逃げうるような余裕空間を有するように、図６のように垂直方向だけでなく、水平方向にもモーターボス７２が逃げうるように余裕空間をさらに形成することによって、基準ホルダー６３を基準に水平または垂直のうち少なくと１以上の方向性を有するようにダミーガラス６１の傾きを変化させることが可能になる。このとき、モーターボス長穴挿入部６４は、モーターの回転によってモーターボス７２が連続して動くことから、滑らかな曲線形態を有するように構成することが好ましい。

第二に、ダミーガラス６１の傾きを変化させるモーターボス長穴挿入部６４を、ダミーホルダーに互いに平行にならないように少なくとも２個以上形成し、それぞれ形成されたモーターボス長穴挿入部６４に、モーターの回転中心７１から偏心したモーターボス７２がそれぞれはめ込まれるように構成する。そして、ダミーガラス６１の傾き変化に相応して複数個のモーター駆動を制御することによって、少なくとも一つの方向性を有するようにダミーガラス６１の傾きを変化させることが可能になる。

このとき、ダミーホルダーに互いに平行にならないように形成されるモーターボス長穴挿入部６４は、該当のモーターが駆動される際にダミーガラス６１が互いに異なる傾きに変化されるように、モーターボス７２が逃げられるような余裕空間をそれぞれ異なる形状にし、好ましくは、ダミーガラス６１が互いに直角の傾きを有するようにモーターボス長穴挿入部６４の形状を形成すると良い。

それ以外にも、ダミーガラス及びモーターを少なくとも２以上構成し、それらダミーガラスが相異なる傾きを有するように独立的に駆動させ、２つのダミーガラスを通じて屈折される屈折率を計算し、スクリーンに表示される映像の画素と隣り合う画素間の間隔を減らして画質の解像度を増加させても良い。

以上説明してきた内容から、当業者なら本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更及び修正が可能であることは明らかである。したがって、本発明の技術的範囲は、上記実施例に記載された内容に限定されるものではなく、添付する特許請求の範囲によって定められるべきものである。

ＬＣＤを用いる投射型ディスプレイ装置の構成図である。 ＤＭＤを用いる投射型ディスプレイ装置の構成図である。 ＤＭＤを用いる投射型ディスプレイ装置の構成図である。 ダミーガラスが水平状態の本発明による投射型ディスプレイ装置の構成図である。 ダミーガラスが偏心カムによって駆動された状態の本発明による投射型ディスプレイ装置の構成図である。 本発明によるダミーガラスの駆動によって使用者に認識される画素の状態を示す構成図である。 本発明によるダミーガラスの駆動によって使用者に認識される画素の状態を示す構成図である。 本発明によるダミーガラスの駆動によって使用者に認識される画素の状態を示す構成図である。 ダミーガラスの屈折率による画素の移動距離を示す構成図である。 本発明によるダミーガラス駆動装置の構成図である。 本発明によるダミーガラス駆動のためのモーターの構成図である。

符号の説明

３１ 投射レンズ
３２ ダミーガラス
３３ モーター
３４ プリズム
３５ イメージ素子

Claims (38)

1. 光源と、
   前記光源から照射される光と、入力された映像信号を用いて映像を形成するイメージ素子と、
   前記イメージ素子に形成された映像を、スクリーンに拡大投射する投射レンズと、
   前記イメージ素子とスクリーンとの間に配置され、スクリーンに拡大投射される光の入射角度を周期的に変更する変位器（angle shifter）と、
   を備えて構成されることを特徴とする、投射型ディスプレイ装置。
2. 前記変位器は、
   反復的回転移動を通じて前記スクリーンに拡大投射される光の入射角度を周期的に変更する光変位板と、
   前記光変位板を反復的回転移動させる偏心カムと、
   を備えて構成されることを特徴とする、請求項１に記載の投射型ディスプレイ装置。
3. 前記光変位板は、光が透過する投光物質から構成されることを特徴とする、請求項２に記載の投射型ディスプレイ装置。
4. 前記偏心カムは、
   回転駆動するモーターと、
   前記モーターの回転中心から偏心（decenter）し、前記光変位板が取り付けられるモーターボスと、を備えてなることを特徴とする、請求項２に記載の投射型ディスプレイ装置。
5. 前記変位器は、光の反射、光の屈折または光の散乱のうち少なくとも一つを用いて、スクリーンに入射する光の入射角度を変更することを特徴とする、請求項１に記載の投射型ディスプレイ装置。
6. 前記変位器で変更される光の入射角度は、スクリーンに入射する映像に使用される各画素と該画素との隣り合う画素間の間隔の距離以内に光が移動可能な角度であることを特徴とする、請求項１に記載の投射型ディスプレイ装置。
7. 前記変位器で周期的に変更される光の入射角度は、前記スクリーンを基準に水平または垂直のうち少なくとも一方向に変更されることを特徴とする、請求項１に記載の投射型ディスプレイ装置。
8. 前記変位器は、
   偏心カムによってスクリーンに入射する光の入射角度が周期的に変更されるように所定角度だけ傾いた位置に反復的回動する光変位板と、
   前記光変位板を駆動するために、前記光変位板が結合されるダミーホルダーと、
   前記ダミーホルダーの上下面端部にそれぞれ備えられたダミーホルダー回転基準ボスと、
   前記ダミーホルダー回転基準ボスが挿入されるダミーホルダー回転基準穴を有する基準ホルダーと、
   前記ダミーホルダーの一側面上に、水平方向に比べて垂直方向への距離がより遠い長方形に形成され、モーターボスが結合されるモーターボス長穴挿入部と、を備えてなることを特徴とする、請求項１に記載の投射型ディスプレイ装置。
9. 前記光変位板は、光の進行方向に対して垂直の位置と、イメージ素子の画素間の離隔距離だけ視覚的に画素を移動させうる角度だけ傾いた位置を反復的に回動することを特徴とする、請求項８に記載の投射型ディスプレイ装置。
10. 前記偏心カムは、前記光変位板を駆動するために回転中心から偏心したモーターボスを有するモーターを備えることを特徴とする、請求項８に記載の投射型ディスプレイ装置。
11. 前記偏心する大きさは、光変位板の移動距離と比例することを特徴とする、請求項１０に記載の投射型ディスプレイ装置。
12. 光源として用いられるランプと、
    前記ランプから出射される光を分離／変調／集光する照明系と、
    前記照明系で集光された光に対して各画素別に光の透過度を決定するＬＣＤパネルと、
    前記ＬＣＤパネルに入射したそれぞれのＲ，Ｇ，Ｂの光を合成して画像を表示するダイクロイックプリズムと、
    前記ダイクロイックプリズームで合成され表示される画像をスクリーンに拡大投射する投射レンズと、
    前記ＬＣＤパネルとスクリーンとの間に配置され、スクリーンに拡大投射される光の入射角度が周期的に変更されるように駆動し、スクリーンに拡大投射される画像による各画素間の離隔部分を視覚的に減らす変位器と、
    を備えて構成されることを特徴とする、投射型ディスプレイ装置。
13. 前記変位器は、スクリーンと投射レンズとの間に構成されることを特徴とする、請求項１２に記載の投射型ディスプレイ装置。
14. 前記変位器は、ダイクロイックプリズムと投射レンズとの間に構成されることを特徴とする、請求項１２に記載の投射型ディスプレイ装置。
15. 前記変位器は、ＬＣＤパネルとダイクロイックプリズムとの間に構成されることを特徴とする、請求項１２に記載の投射型ディスプレイ装置。
16. 前記変位器は、光の反射、光の屈折または光の散乱のうち少なくとも一つを用いることを特徴とする、請求項１２に記載の投射型ディスプレイ装置。
17. 前記変位器で変更される光の入射角度は、スクリーンに入射する映像に用いられる各画素とその画素の隣接する画素間間隔の距離以内に光が移動可能な角度であることを特徴とする、請求項１２に記載の投射型ディスプレイ装置。
18. 前記変位器で周期的に変更される光の入射角度は、前記スクリーンを基準に水平または垂直のうち少なくとも１方向に変更されることを特徴とする、請求項１２に記載の投射型ディスプレイ装置。
19. 前記変位器は、
    偏心カムによってスクリーンに入射される光の入射角度が周期的に変更されるように所定角度だけ傾いた位置に反復的に回動する光変位板と、
    前記光変位板の駆動のために、前記光変位板が結合されるダミーホルダーと、
    前記ダミーホルダーの上下面端部にそれぞれ備えられたダミーホルダー回転基準ボスと、
    前記ダミーホルダー回転基準ボスが挿入されるダミーホルダー回転基準穴を有する基準ホルダーと、
    前記ダミーホルダーの一側面上に、水平方向に比べて垂直方向への距離がより遠い長方形に形成され、モーターボスが結合されるモーターボス長穴挿入部と、を備えてなることを特徴とする、請求項１２に記載の投射型ディスプレイ装置。
20. 前記光変位板は、光が透過する投光物質からなることを特徴とする、請求項１９に記載の投射型ディスプレイ装置。
21. 前記光変位板は、光の進行方向に対して垂直の位置と、イメージ素子の画素間の離隔距離だけ視覚的に画素を移動させうる角度だけ傾いた位置を反復的に回動することを特徴とする、請求項１９に記載の投射型ディスプレイ装置。
22. 前記偏心カムは、光変位板を駆動するために、回転中心から偏心したモーターボスを有するモーターを備えることを特徴とする、請求項１９に記載の投射型ディスプレイ装置。
23. 前記偏心する大きさは、光変位板の移動距離に比例することを特徴とする、請求項２２に記載の投射型ディスプレイ装置。
24. 光源として用いられるランプと、
    前記ランプから出射される光を分離／変調／集光する照明系と、
    前記照明系で集光された光を適当な大きさに結像させ、次の段に位置する画像表示素子のＤＭＤの表示面に均質な光分布を提供するＴＩＲプリズムと、
    前記ＤＭＤで表示される画像をスクリーンに拡大投射する投射レンズ（Projection Lens）と、
    前記ＤＭＤとスクリーンとの間に位置し、スクリーンに拡大投射される光の入射角度が周期的に変更されるように駆動し、スクリーンに拡大投射される画像による各画素間の離隔部分を視覚的に減らす変位器と、
    を備えて構成されることを特徴とする、投射型ディスプレイ装置。
25. 前記変位器は、スクリーンと投射レンズとの間に構成されることを特徴とする、請求項２４に記載の投射型ディスプレイ装置。
26. 前記変位器は、ＴＩＲプリズームと投射レンズとの間に構成されることを特徴とする、請求項２４に記載の投射型ディスプレイ装置。
27. 前記変位器は、ＤＭＤとＴＩＲプリズームとの間に構成されることを特徴とする、請求項２４に記載の投射型ディスプレイ装置。
28. 前記変位器は、光の反射、光の屈折または光の散乱のうち少なくとも一つを用いることを特徴とする、請求項２４に記載の投射型ディスプレイ装置。
29. 前記変位器で変更される光の入射角度は、スクリーンに入射する映像に用いられる各画素とその画素の隣接する画素間間隔の距離以内に光が移動可能な角度であることを特徴とする、請求項２４に記載の投射型ディスプレイ装置。
30. 前記変位器で周期的に変更される光の入射角度は、前記スクリーンを基準に水平または垂直のうち少なくとも１方向に変更されることを特徴とする、請求項２４に記載の投射型ディスプレイ装置。
31. 前記変位器は、
    偏心カムによってスクリーンに入射する光の入射角度が周期的に変更されるように所定角度だけ傾いた位置に反復的に回動する光変位板と、
    前記光変位板を駆動するために、前記光変位板が結合されるダミーホルダーと、
    前記ダミーホルダーの上下面端部にそれぞれ備えられたダミーホルダー回転基準ボスと、
    前記ダミーホルダー回転基準ボスが挿入されるダミーホルダー回転基準穴を有する基準ホルダーと、
    前記ダミーホルダーの一側面上に、水平方向に比べて垂直方向への距離がより遠い長方形に形成され、モーターボスが結合されるモーターボス長穴挿入部と、を備えてなることを特徴とする、請求項２４に記載の投射型ディスプレイ装置。
32. 前記光変位板は、光が透過する投光物質からなることを特徴とする、請求項３１に記載の投射型ディスプレイ装置。
33. 前記光変位板は、光の進行方向に対して垂直の位置と、イメージ素子の画素間の離隔距離だけ視覚的に画素を移動させうる角度だけ傾いた位置を反復的に回動することを特徴とする、請求項３１に記載の投射型ディスプレイ装置。
34. 前記偏心カムは、光変位板を駆動するために、回転中心から偏心したモーターボスを有するモーターを備えることを特徴とする、請求項３１に記載の投射型ディスプレイ装置。
35. 前記偏心する大きさは、光変位板の移動距離に比例することを特徴とする、請求項３４に記載の投射型ディスプレイ装置。
36. 光源から照射される光と、入力された映像信号を用いて映像を形成する段階と、
    前記形成された映像の進行経路を１フレームの間にイメージ素子の各画素間の離隔範囲内で周期的に変更する段階と、
    前記周期的に進行経路が変更される映像をスクリーンに拡大投射する段階と、
    を備えることを特徴とする、投射型ディスプレイ方法。
37. 前記周期的な進行経路の変更は、光の反射、光の屈折または光の散乱のうち少なくとも一つを用いてなることを特徴とする、請求項３６に記載の投射型ディスプレイ方法。
38. 前記周期的な進行経路の変更は、特定画素の上・下・左・右のうち少なくとも一方向に変更することを特徴とする、請求項３６に記載の投射型ディスプレイ方法。

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