JP2002072953A - 映像表示装置および階調増加方法 - Google Patents
映像表示装置および階調増加方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＴＦＴ−ＬＣＤパネルを光変調素子として用
いた場合であっても、充分な階調特性を得る。 【解決手段】 光源１０からの光はハーフミラー１１で
光の強度比が１対１６となるように光１００、１０１に
分割され、ミラー１２、１３を介してＴＦＴ−ＬＣＤパ
ネル１４、１５にそれぞれ入射される。画像メモリ５１
に蓄積されている画像信号のうちの輝度に関する８ビッ
トの信号は、信号分割器５２により上位４ビット、下位
４ビットに分割される。光１０３は、ＴＦＴ−ＬＣＤパ
ネル１４において上位４ビットからなる輝度情報に基づ
いて変調され、光１０２は、ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１５
において下位４ビットからなる輝度情報に基づいて変調
される。変調された後の光１０４、１０５はハーフミラ
ー１６で合成された後に、投影レンズ１７でスクリーン
１８上に投影される。
いた場合であっても、充分な階調特性を得る。 【解決手段】 光源１０からの光はハーフミラー１１で
光の強度比が１対１６となるように光１００、１０１に
分割され、ミラー１２、１３を介してＴＦＴ−ＬＣＤパ
ネル１４、１５にそれぞれ入射される。画像メモリ５１
に蓄積されている画像信号のうちの輝度に関する８ビッ
トの信号は、信号分割器５２により上位４ビット、下位
４ビットに分割される。光１０３は、ＴＦＴ−ＬＣＤパ
ネル１４において上位４ビットからなる輝度情報に基づ
いて変調され、光１０２は、ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１５
において下位４ビットからなる輝度情報に基づいて変調
される。変調された後の光１０４、１０５はハーフミラ
ー１６で合成された後に、投影レンズ１７でスクリーン
１８上に投影される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、投影型の映像表示
装置および階調増加方法に関し、特に光変調素子として
ＴＦＴ−ＬＣＤパネル（ＴＦＴ液晶パネル）等を用いた
映像表示装置および階調増加方法に関する。
装置および階調増加方法に関し、特に光変調素子として
ＴＦＴ−ＬＣＤパネル（ＴＦＴ液晶パネル）等を用いた
映像表示装置および階調増加方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年ビジネスなどのプレゼンテーション
の場において小型の投影型映像表示装置が多用されるよ
うになり、コンピュータ出力などを多人数の聴衆に向か
って効果的に表示できるようになってきた。このような
投影型表示装置は背面投射型のテレビなどにも利用さ
れ、コンピュータ出カだけでなくさまざまな映像の表示
手段としてその応用範囲が広がってきている。このよう
な投影型の映像表示装置には光変調素子として主にＴＦ
Ｔ−ＬＣＤパネルが用いられている。ＴＦＴ−ＬＣＤパ
ネルは、画素となる電極やこの電極を駆動する薄膜トラ
ンジスタを高密度に集積することができ、駆動方法も簡
単で量産可能なため安価に提供できるという特徴を有し
ている。
の場において小型の投影型映像表示装置が多用されるよ
うになり、コンピュータ出力などを多人数の聴衆に向か
って効果的に表示できるようになってきた。このような
投影型表示装置は背面投射型のテレビなどにも利用さ
れ、コンピュータ出カだけでなくさまざまな映像の表示
手段としてその応用範囲が広がってきている。このよう
な投影型の映像表示装置には光変調素子として主にＴＦ
Ｔ−ＬＣＤパネルが用いられている。ＴＦＴ−ＬＣＤパ
ネルは、画素となる電極やこの電極を駆動する薄膜トラ
ンジスタを高密度に集積することができ、駆動方法も簡
単で量産可能なため安価に提供できるという特徴を有し
ている。
【０００３】このような従来の映像表示装置の構造を図
６に示す。この従来の映像表示装置は、光を発生する光
源１０と、ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４と、投影レンズ１
７と、計算機６０と、画像メモリ５１と、ＬＣＤ駆動回
路５３とから構成されていて、スクリーン１８に対して
画像の投影を行っている。
６に示す。この従来の映像表示装置は、光を発生する光
源１０と、ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４と、投影レンズ１
７と、計算機６０と、画像メモリ５１と、ＬＣＤ駆動回
路５３とから構成されていて、スクリーン１８に対して
画像の投影を行っている。
【０００４】計算機６０は、投影を行う画像を構成する
ためのデジタル映像信号を生成してＳＣＳＩ線５０を介
して画像メモリ５１に出力している。計算機６０によっ
て作られたデジタル映像信号はＳＣＳＩ信号線５０より
画像メモリ５１に蓄えられる。表示映像としてＶＧＡ
（Video Graphics Array）（８００×６００画素）を考
え、各画素あたりの輝度を８ビットとすると画像メモリ
５１の容量は約４８０ｋバイト必要となる。
ためのデジタル映像信号を生成してＳＣＳＩ線５０を介
して画像メモリ５１に出力している。計算機６０によっ
て作られたデジタル映像信号はＳＣＳＩ信号線５０より
画像メモリ５１に蓄えられる。表示映像としてＶＧＡ
（Video Graphics Array）（８００×６００画素）を考
え、各画素あたりの輝度を８ビットとすると画像メモリ
５１の容量は約４８０ｋバイト必要となる。
【０００５】ＬＣＤ駆動回路５３は、画像メモリ５１に
蓄えられた映像信号に基づいて、ＴＦＴ−ＬＣＤパネル
１４の対応する画素を駆動するための駆動信号を生成し
出力している。ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４は、光変調素
子であり、光源１０からの光が照射される位置に設置さ
れ、光源１０からの光をＬＣＤ駆動回路５３から入力し
た駆動信号に基づいて変調している。投影レンズ１７
は、ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４により変調された光が導
かれる位置に設置され、その変調された光をスクリーン
１８上に投影している。
蓄えられた映像信号に基づいて、ＴＦＴ−ＬＣＤパネル
１４の対応する画素を駆動するための駆動信号を生成し
出力している。ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４は、光変調素
子であり、光源１０からの光が照射される位置に設置さ
れ、光源１０からの光をＬＣＤ駆動回路５３から入力し
た駆動信号に基づいて変調している。投影レンズ１７
は、ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４により変調された光が導
かれる位置に設置され、その変調された光をスクリーン
１８上に投影している。
【０００６】このような従来の映像表示装置では、輝度
信号を８ビットとすると、ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４
は、２５６段階の階調数で入力された光の変調を行う必
要がある。しかし、液晶そのものが入力された電気信号
に対して非線型な光学応答を示すため、２５６段階の階
調数を実現することは困難である。そのため、ＴＦＴ−
ＬＣＤパネルを光変調素子として使用した場合には、充
分な階調特性を得ることができないという問題点を有し
ていた。そのため、映画やテレビ映像をこれらのＴＦＴ
−ＬＣＤパネルを用いた映像表示装置で投射表示した場
合、階調数が不足し映像の白とびや黒のつぶれがおこ
り、フィルムなどと比べて映像の画質が不充分であっ
た。また、ラップトップＰＣなどで行われているような
ディザ処理で階調を増やそうとすると必然的に等価的な
画素数が減り、映像表示が十分行われないという欠点が
あった。
信号を８ビットとすると、ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４
は、２５６段階の階調数で入力された光の変調を行う必
要がある。しかし、液晶そのものが入力された電気信号
に対して非線型な光学応答を示すため、２５６段階の階
調数を実現することは困難である。そのため、ＴＦＴ−
ＬＣＤパネルを光変調素子として使用した場合には、充
分な階調特性を得ることができないという問題点を有し
ていた。そのため、映画やテレビ映像をこれらのＴＦＴ
−ＬＣＤパネルを用いた映像表示装置で投射表示した場
合、階調数が不足し映像の白とびや黒のつぶれがおこ
り、フィルムなどと比べて映像の画質が不充分であっ
た。また、ラップトップＰＣなどで行われているような
ディザ処理で階調を増やそうとすると必然的に等価的な
画素数が減り、映像表示が十分行われないという欠点が
あった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の映像表
示装置では、液晶は入力された電気信号に対して非線型
な光学応答特性を示すため、ＴＦＴ−ＬＣＤパネルを光
変調素子として用いた場合、充分な階調特性が得られな
いという問題点があった。
示装置では、液晶は入力された電気信号に対して非線型
な光学応答特性を示すため、ＴＦＴ−ＬＣＤパネルを光
変調素子として用いた場合、充分な階調特性が得られな
いという問題点があった。
【０００８】本発明の目的は、ＴＦＴ−ＬＣＤパネルを
光変調素子として用いた場合であっても、充分な階調特
性を得ることができる映像表示装置を提供することであ
る。
光変調素子として用いた場合であっても、充分な階調特
性を得ることができる映像表示装置を提供することであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の映像表示装置は、映像信号を画像としてス
クリーン上に投影するための映像表示装置であって、光
を発生する光源と、前記映像信号のうちの輝度に関する
信号を上位ビットと下位ビットに分割する信号分割手段
と、前記映像信号のうちの輝度に関する信号を上位ビッ
トと下位ビットに分割する重みに応じて前記光源からの
光を第１の光と第２の光に分割する光分割手段と、前記
第１の光が照射される位置に設置され、前記映像信号の
うちの輝度に関する信号の上位ビットからなる輝度情報
に基づいて前記第１の光を変調する第１の光変調素子
と、前記第２の光が照射される位置に設置され、前記映
像信号のうちの輝度に関する信号の下位ビットからなる
輝度情報に基づいて前記第２の光を変調する第２の光変
調素子と、前記変調された第１の光と第２の光を前記ス
クリーン上に１つの画像として投影する手段とを備えて
いる。
に、本発明の映像表示装置は、映像信号を画像としてス
クリーン上に投影するための映像表示装置であって、光
を発生する光源と、前記映像信号のうちの輝度に関する
信号を上位ビットと下位ビットに分割する信号分割手段
と、前記映像信号のうちの輝度に関する信号を上位ビッ
トと下位ビットに分割する重みに応じて前記光源からの
光を第１の光と第２の光に分割する光分割手段と、前記
第１の光が照射される位置に設置され、前記映像信号の
うちの輝度に関する信号の上位ビットからなる輝度情報
に基づいて前記第１の光を変調する第１の光変調素子
と、前記第２の光が照射される位置に設置され、前記映
像信号のうちの輝度に関する信号の下位ビットからなる
輝度情報に基づいて前記第２の光を変調する第２の光変
調素子と、前記変調された第１の光と第２の光を前記ス
クリーン上に１つの画像として投影する手段とを備えて
いる。
【００１０】本発明はによれば、第１および第２の光変
調素子を駆動するための輝度情報は、それぞれ映像信号
のうちの輝度に関する信号の上位ビット、下位ビットか
らなるため、各光変調素子の階調数は、映像信号のうち
の輝度に関する信号の全てのビットからなる輝度情報に
基づいて光変調素子を駆動する場合と比較して、少なく
てよい。そのため、光学的に非線形な応答性を有するＴ
ＦＴ−ＬＣＤパネル等を光変調素子として用いた場合で
あっても、充分な階調特性を得ることができる。
調素子を駆動するための輝度情報は、それぞれ映像信号
のうちの輝度に関する信号の上位ビット、下位ビットか
らなるため、各光変調素子の階調数は、映像信号のうち
の輝度に関する信号の全てのビットからなる輝度情報に
基づいて光変調素子を駆動する場合と比較して、少なく
てよい。そのため、光学的に非線形な応答性を有するＴ
ＦＴ−ＬＣＤパネル等を光変調素子として用いた場合で
あっても、充分な階調特性を得ることができる。
【００１１】さらに、前記光分割手段は、前記第１の光
と前記第２の光をお互いに空間的に異なる光路に分割し
たり、前記第１の光と前記第２の光をお互いに異なる偏
光に分割したり、前記第１の光と前記第２の光をお互い
にタイミングが異なるパルス光に分割することにより前
記光源からの光を第１の光と第２の光に分割するように
してもよい。
と前記第２の光をお互いに空間的に異なる光路に分割し
たり、前記第１の光と前記第２の光をお互いに異なる偏
光に分割したり、前記第１の光と前記第２の光をお互い
にタイミングが異なるパルス光に分割することにより前
記光源からの光を第１の光と第２の光に分割するように
してもよい。
【００１２】さらに、前記変調された第１の光と第２の
光を前記スクリーン上に１つの画像として投影する手段
を、前記変調された第１の光と第２の光を合成する光合
成手段と、前記光合成手段によって合成された後の光を
スクリーン上に投影するための投影手段とから構成する
ようにしてもよい。
光を前記スクリーン上に１つの画像として投影する手段
を、前記変調された第１の光と第２の光を合成する光合
成手段と、前記光合成手段によって合成された後の光を
スクリーン上に投影するための投影手段とから構成する
ようにしてもよい。
【００１３】さらに、前記変調された第１の光と第２の
光を前記スクリーン上に１つの画像として投影する手段
を、前記変調された後の第１の光をスクリーン上に投影
するための第１の投影手段と、前記変調された後の第２
の光を前記スクリーン上に投影するための第２の投影手
段とから構成するようにしてもよい。
光を前記スクリーン上に１つの画像として投影する手段
を、前記変調された後の第１の光をスクリーン上に投影
するための第１の投影手段と、前記変調された後の第２
の光を前記スクリーン上に投影するための第２の投影手
段とから構成するようにしてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】（第１の実施形態）図１は本発明の第１の
実施形態の映像表示装置の構成を示すブロック図であ
る。図１において、図６中の構成要素と同一の構成要素
には同一の符号を付し、説明を省略するものとする。
実施形態の映像表示装置の構成を示すブロック図であ
る。図１において、図６中の構成要素と同一の構成要素
には同一の符号を付し、説明を省略するものとする。
【００１６】本実施形態の映像表示装置は、光源１０
と、光分割手段であるハーフミラー１１と、ミラー１
２、１３と、ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４、１５と、光合
成手段であるハーフミラー１６と、投影レンズ１７と、
計算機６０と、画像メモリ５１と、信号分割器５２と、
ＬＣＤ駆動回路５３1、５３2とから構成されている。
と、光分割手段であるハーフミラー１１と、ミラー１
２、１３と、ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４、１５と、光合
成手段であるハーフミラー１６と、投影レンズ１７と、
計算機６０と、画像メモリ５１と、信号分割器５２と、
ＬＣＤ駆動回路５３1、５３2とから構成されている。
【００１７】画像メモリ５１に蓄えられた映像信号は各
画素ごとに読み出され信号分割器５２により、映像信号
のうちの輝度に関する信号上位４ビット、下位４ビット
に分割される。ＬＣＤ駆動回路５３1は、信号分割器５
２により分割された上位４ビットの輝度情報に基づい
て、ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４の対応する画素を駆動し
ている。ＬＣＤ駆動回路５３2は、信号分割器５２によ
り分割された下位４ビットの輝度情報に基づいて、ＴＦ
Ｔ−ＬＣＤパネル１５の対応する画素を駆動している。
画素ごとに読み出され信号分割器５２により、映像信号
のうちの輝度に関する信号上位４ビット、下位４ビット
に分割される。ＬＣＤ駆動回路５３1は、信号分割器５
２により分割された上位４ビットの輝度情報に基づい
て、ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４の対応する画素を駆動し
ている。ＬＣＤ駆動回路５３2は、信号分割器５２によ
り分割された下位４ビットの輝度情報に基づいて、ＴＦ
Ｔ−ＬＣＤパネル１５の対応する画素を駆動している。
【００１８】ハーフミラー１１は、光分割用のハーフミ
ラーであり、光源１０から発せられた光を光の強度比が
１対１６となるように２つの光１００、１０１に分割す
る。ここで、光の強度比を１対１６となるように分割し
ているのは、信号分割器５２において、映像信号のうち
の輝度に関する８ビットの信号を上位４ビット、下位４
ビットに分割していることに対応するものである。つま
り、上位４ビットからなる輝度情報は下位４ビットから
なる輝度情報と比較して１６倍の重みを有する輝度情報
であるため、上位４ビットからなる輝度情報に基づいて
変調が行われるＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４には、下位４
ビットからなる輝度情報に基づいて変調が行われるＴＦ
Ｔ−ＬＣＤパネル１５と比較して、１６倍の強度の光が
入射されるようにしているのである。つまり、光分割手
段であるハーフミラー１１は、映像信号のうちの輝度に
関する信号を下位４ビットと上位４ビットに分割する場
合には、その分割する重みである１対１６に応じて光源
１０からの光を光１００と光１０１に分割していること
になる。
ラーであり、光源１０から発せられた光を光の強度比が
１対１６となるように２つの光１００、１０１に分割す
る。ここで、光の強度比を１対１６となるように分割し
ているのは、信号分割器５２において、映像信号のうち
の輝度に関する８ビットの信号を上位４ビット、下位４
ビットに分割していることに対応するものである。つま
り、上位４ビットからなる輝度情報は下位４ビットから
なる輝度情報と比較して１６倍の重みを有する輝度情報
であるため、上位４ビットからなる輝度情報に基づいて
変調が行われるＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４には、下位４
ビットからなる輝度情報に基づいて変調が行われるＴＦ
Ｔ−ＬＣＤパネル１５と比較して、１６倍の強度の光が
入射されるようにしているのである。つまり、光分割手
段であるハーフミラー１１は、映像信号のうちの輝度に
関する信号を下位４ビットと上位４ビットに分割する場
合には、その分割する重みである１対１６に応じて光源
１０からの光を光１００と光１０１に分割していること
になる。
【００１９】ミラー１２、１３は、それぞれ光１０１、
１００の光路を変更することにより、光１０３、１０２
として透過型のＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４、１５に入射
している。
１００の光路を変更することにより、光１０３、１０２
として透過型のＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４、１５に入射
している。
【００２０】ハーフミラー１６は、光合成用のハーフミ
ラーであり、ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４、１５によって
それぞれ変調された光１０５、１０４を同一方向に重畳
して投影レンズ１７に入射している。つまり、ハーフミ
ラー１６と投影レンズ１７からなる手段により、光１０
４、１０５はスクリーン１８上に１つの画像として投影
されることになる。
ラーであり、ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４、１５によって
それぞれ変調された光１０５、１０４を同一方向に重畳
して投影レンズ１７に入射している。つまり、ハーフミ
ラー１６と投影レンズ１７からなる手段により、光１０
４、１０５はスクリーン１８上に１つの画像として投影
されることになる。
【００２１】次に、本実施形態の映像表示装置の動作に
ついて図面を参照して詳細に説明する。
ついて図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】光源１０から発せられた光は光分割用のハ
ーフミラー１１で光の強度比が１対１６となるように２
つの光１００および１０１に分割される。これらの光１
００、１０１はそれぞれミラー１２、１３により光路を
変更されて光１０２、１０３となり、透過型のＴＦＴ−
ＬＣＤパネル１４、１５にそれぞれ入射される。
ーフミラー１１で光の強度比が１対１６となるように２
つの光１００および１０１に分割される。これらの光１
００、１０１はそれぞれミラー１２、１３により光路を
変更されて光１０２、１０３となり、透過型のＴＦＴ−
ＬＣＤパネル１４、１５にそれぞれ入射される。
【００２３】光１０３は、ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４に
おいて画像メモリ５１に蓄積されている画像信号のうち
の輝度に関する信号の上位４ビットからなる輝度情報に
基づいて変調され、光合成用のハーフミラー１６に入射
される。光１０２は、ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１５におい
て画像メモリ５１に蓄積されている画像信号のうちの輝
度に関する信号の下位４ビットからなる輝度情報に基づ
いて変調され、光合成用のハーフミラー１６に入射され
る。
おいて画像メモリ５１に蓄積されている画像信号のうち
の輝度に関する信号の上位４ビットからなる輝度情報に
基づいて変調され、光合成用のハーフミラー１６に入射
される。光１０２は、ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１５におい
て画像メモリ５１に蓄積されている画像信号のうちの輝
度に関する信号の下位４ビットからなる輝度情報に基づ
いて変調され、光合成用のハーフミラー１６に入射され
る。
【００２４】そして、ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４および
１５によってそれぞれ変調された光１０４および１０５
は再び光合成用のハーフミラー１６で画素ごとに重畳さ
れ、投影レンズ１７によりスクリーン１８に投影表示さ
れる。
１５によってそれぞれ変調された光１０４および１０５
は再び光合成用のハーフミラー１６で画素ごとに重畳さ
れ、投影レンズ１７によりスクリーン１８に投影表示さ
れる。
【００２５】本実施形態の映像表示装置によれば、各Ｔ
ＦＴ−ＬＣＤパネル１４、１５を駆動するための輝度情
報は、それぞれ４ビットであるため、各ＴＦＴ−ＬＣＤ
パネル１４、１５の階調数は１６段階でよい。そのた
め、階調数を２５６段階とした場合と比較して、ＴＦＴ
−ＬＣＤパネルの光学的な非線形性応答がほとんど問題
とならない。
ＦＴ−ＬＣＤパネル１４、１５を駆動するための輝度情
報は、それぞれ４ビットであるため、各ＴＦＴ−ＬＣＤ
パネル１４、１５の階調数は１６段階でよい。そのた
め、階調数を２５６段階とした場合と比較して、ＴＦＴ
−ＬＣＤパネルの光学的な非線形性応答がほとんど問題
とならない。
【００２６】本実施形態ではＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４
および１５によってそれぞれ変調された光１０４および
１０５はハーフミラー１６で画素ごとに重畳されたのち
投影レンズ１７に導かれるようにしているが、図２に示
すようにハーフミラー１１で分割された光１００、１０
１のうちの光１０１をミラー１２で光路を変更して透過
型のＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４および１５に入射し、ハ
ーフミラー１６を用いずに直接投影レンズ１７、１９を
用いてスクリーン１８で重畳する事も可能である。
および１５によってそれぞれ変調された光１０４および
１０５はハーフミラー１６で画素ごとに重畳されたのち
投影レンズ１７に導かれるようにしているが、図２に示
すようにハーフミラー１１で分割された光１００、１０
１のうちの光１０１をミラー１２で光路を変更して透過
型のＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４および１５に入射し、ハ
ーフミラー１６を用いずに直接投影レンズ１７、１９を
用いてスクリーン１８で重畳する事も可能である。
【００２７】このような構成では、投影レンズ１７、１
９により、光１０４、１０５はスクリーン１８上に１つ
の画像として投影されることとなる。
９により、光１０４、１０５はスクリーン１８上に１つ
の画像として投影されることとなる。
【００２８】この図２では、説明を簡単にするために、
図１に示されている計算機６０、画像メモリ５１、信号
分割器５２、ＬＣＤ駆動回路５３1、５３2は表示されて
いないが、ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４、１５には、図１
と同様に駆動信号が入力されているものである。また、
これ以降の図においても同様に計算機６０、画像メモリ
５１、信号分割器５２、ＬＣＤ駆動回路５３1、５３2の
表示は省略するものとする。
図１に示されている計算機６０、画像メモリ５１、信号
分割器５２、ＬＣＤ駆動回路５３1、５３2は表示されて
いないが、ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４、１５には、図１
と同様に駆動信号が入力されているものである。また、
これ以降の図においても同様に計算機６０、画像メモリ
５１、信号分割器５２、ＬＣＤ駆動回路５３1、５３2の
表示は省略するものとする。
【００２９】また本実施形態は簡単のために単色の表示
について説明したが、光源１０からの光をダイクロイッ
クミラー等を用いて色分解した後それぞれ光分割用のハ
ーフミラー１１に入射し、ＴＦＴ−ＬＣＤパネルを各色
毎に２つずつ用いて光変調し再びハーフミラー１４で各
色の画素ごとに重畳したのちプリズムなどで色合成する
ことによってカラー表示させることももちろん可能であ
る。 （第２の実施形態）次に、本発明の第２の実施形態の映
像表示装置について図３を参照して説明する。図３にお
いて、図１中の構成要素と同一の構成要素には同一の符
号を付し、説明を省略するものとする。
について説明したが、光源１０からの光をダイクロイッ
クミラー等を用いて色分解した後それぞれ光分割用のハ
ーフミラー１１に入射し、ＴＦＴ−ＬＣＤパネルを各色
毎に２つずつ用いて光変調し再びハーフミラー１４で各
色の画素ごとに重畳したのちプリズムなどで色合成する
ことによってカラー表示させることももちろん可能であ
る。 （第２の実施形態）次に、本発明の第２の実施形態の映
像表示装置について図３を参照して説明する。図３にお
いて、図１中の構成要素と同一の構成要素には同一の符
号を付し、説明を省略するものとする。
【００３０】本実施形態の映像表示装置は、図３に示さ
れるように、図１に示した第１の実施形態に対して、ハ
ーフミラー１１の代わりに、偏光フィルタ２０と偏光プ
リズム２１を備えるようにしたものである。
れるように、図１に示した第１の実施形態に対して、ハ
ーフミラー１１の代わりに、偏光フィルタ２０と偏光プ
リズム２１を備えるようにしたものである。
【００３１】本実施形態の映像表示装置では、光源１０
から発せられた光は偏光フイルタ２０によりｐ偏光成分
に対してｓ偏光成分の光強度が１／１６になるような方
向に偏光され、偏光プリズム２１に導かれる。偏光プリ
ズム２１では、偏光フィルタ２０により偏光された光
は、ｓ偏光成分の光２００およびｐ偏光成分の光２０１
の２つの光に分割され、それぞれミラー１２および１３
によって光路が変更されて光２０２および２０３となり
それぞれ透過型のＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４、１５に入
射される。ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４、１５には第１の
実施形態と同様の映像信号が入力され、ｓ偏光成分の光
２０２およびｐ偏光成分の光２０３の変調が行われそれ
ぞれ光２０４、２０５となる。ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１
４、１５において変調された光２０４、２０５は再び光
合成用のハーフミラー１６で画素ごとに重畳され、投影
レンズ１７によりスクリーン１８に投影表示される。
から発せられた光は偏光フイルタ２０によりｐ偏光成分
に対してｓ偏光成分の光強度が１／１６になるような方
向に偏光され、偏光プリズム２１に導かれる。偏光プリ
ズム２１では、偏光フィルタ２０により偏光された光
は、ｓ偏光成分の光２００およびｐ偏光成分の光２０１
の２つの光に分割され、それぞれミラー１２および１３
によって光路が変更されて光２０２および２０３となり
それぞれ透過型のＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４、１５に入
射される。ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１４、１５には第１の
実施形態と同様の映像信号が入力され、ｓ偏光成分の光
２０２およびｐ偏光成分の光２０３の変調が行われそれ
ぞれ光２０４、２０５となる。ＴＦＴ−ＬＣＤパネル１
４、１５において変調された光２０４、２０５は再び光
合成用のハーフミラー１６で画素ごとに重畳され、投影
レンズ１７によりスクリーン１８に投影表示される。
【００３２】また、本実施形態の映像表示装置において
も、第１の実施形態と同様に光合成用のハーフミラー１
６を用いず投影レンズを２つ用いて、直接スクリーン１
８で変調された後の２つの光を重畳することももちろん
可能であり、光源１０からの光をダイクロイックミラー
等を通して分光することによりカラー表示することもも
ちろん可能である。 （第３の実施形態）次に、本発明の第３の実施形態の映
像表示装置について図４を参照して説明する。
も、第１の実施形態と同様に光合成用のハーフミラー１
６を用いず投影レンズを２つ用いて、直接スクリーン１
８で変調された後の２つの光を重畳することももちろん
可能であり、光源１０からの光をダイクロイックミラー
等を通して分光することによりカラー表示することもも
ちろん可能である。 （第３の実施形態）次に、本発明の第３の実施形態の映
像表示装置について図４を参照して説明する。
【００３３】本実施形態の映像表示装置は、図４に示さ
れるように、図１に示した第１の実施形態に対して、ハ
ーフミラー１１の代わりに、高速ライトチョッパ３０
と、モータ３１と、凸レンズ３２、３３、３４とをを備
えるようにしたものである。
れるように、図１に示した第１の実施形態に対して、ハ
ーフミラー１１の代わりに、高速ライトチョッパ３０
と、モータ３１と、凸レンズ３２、３３、３４とをを備
えるようにしたものである。
【００３４】本実施形態の映像表示装置では、光源１０
から発せられた光は凸レンズ３２により高速ライトチョ
ッパ３０上に集光される。高速ライトチョッパ３０はモ
ータ３１によって回転駆動され、光源１０からの光は透
過光３００と反射光３０１に分割される。高速ライトチ
ョッパ３０は図５に示すような構造となっていて、表面
が鏡面で、スリット４０が入っており、スリットの幅の
合計／集光部分における全周＝ｄ／πＤ＝１／１７とな
るように設定されている。そのため、凸レンズ３２から
入射された光のうちの、１／１７はスリット４０を通過
して凸レンズ３３に入射され、１６／１７は鏡面で反射
されて凸レンズ３４に入射されることとなる。つまり、
光源１０からの光は、このライトチョッパ３０により、
表示映像のフレーム周期より十分早い周期で透過光３０
０と反射光３０１に１：１６で分割される。
から発せられた光は凸レンズ３２により高速ライトチョ
ッパ３０上に集光される。高速ライトチョッパ３０はモ
ータ３１によって回転駆動され、光源１０からの光は透
過光３００と反射光３０１に分割される。高速ライトチ
ョッパ３０は図５に示すような構造となっていて、表面
が鏡面で、スリット４０が入っており、スリットの幅の
合計／集光部分における全周＝ｄ／πＤ＝１／１７とな
るように設定されている。そのため、凸レンズ３２から
入射された光のうちの、１／１７はスリット４０を通過
して凸レンズ３３に入射され、１６／１７は鏡面で反射
されて凸レンズ３４に入射されることとなる。つまり、
光源１０からの光は、このライトチョッパ３０により、
表示映像のフレーム周期より十分早い周期で透過光３０
０と反射光３０１に１：１６で分割される。
【００３５】ライトチョッパ３０により分割された透過
光３００と反射光３０１はそれぞれ凸レンズ３３および
３４により平行光となり、ミラー１２および１３で光路
が変更されて光３０２および３０３となり透過型のＴＦ
Ｔ−ＬＣＤパネル１４および１５に入射される。ＴＦＴ
−ＬＣＤパネル１４、１５には第１の実施形態と同様の
映像信号が入力され、光３０２、３０３の変調が行われ
それぞれ光３０４、３０５となる。ＴＦＴ−ＬＣＤパネ
ル１４、１５において変調された光３０４、３０５は再
び光合成用のハーフミラー１６で画素ごとに重畳され、
投影レンズ１７によりスクリーン１８に投影表示され
る。
光３００と反射光３０１はそれぞれ凸レンズ３３および
３４により平行光となり、ミラー１２および１３で光路
が変更されて光３０２および３０３となり透過型のＴＦ
Ｔ−ＬＣＤパネル１４および１５に入射される。ＴＦＴ
−ＬＣＤパネル１４、１５には第１の実施形態と同様の
映像信号が入力され、光３０２、３０３の変調が行われ
それぞれ光３０４、３０５となる。ＴＦＴ−ＬＣＤパネ
ル１４、１５において変調された光３０４、３０５は再
び光合成用のハーフミラー１６で画素ごとに重畳され、
投影レンズ１７によりスクリーン１８に投影表示され
る。
【００３６】また、本実施形態の映像表示装置において
も、第１の実施形態と同様ハーフミラー１６を用いず投
影レンズを２つ用いて、直接スクリーン１６で重畳する
ことももちろん可能であり、光源１０からの光をダイク
ロイックミラー等を通して分光することによりカラー表
示することももちろん可能である。
も、第１の実施形態と同様ハーフミラー１６を用いず投
影レンズを２つ用いて、直接スクリーン１６で重畳する
ことももちろん可能であり、光源１０からの光をダイク
ロイックミラー等を通して分光することによりカラー表
示することももちろん可能である。
【００３７】上記で説明した第１から第３の実施形態で
は光変調素子として透過型のＴＦＴ−ＬＣＤパネルを用
いたが、本発明はこのような場合に限定されるものでは
なく、反射型のＬＣＤ素子やＤＭＤ（Digital Mirror D
evise）などの光変調素子を用いることも当然可能で、
同様の効果を得ることが出来る。また、上位ビットと下
位ビットの分割比率は必ずしも上記の実施形態に述べた
比率である必要はなく、任意のビットの組み合わせでよ
い。さらに、分割された第１の光と第２の光がお互いに
異なる偏光である場合や、お互いにタイミングが異なる
パルス光である場合には一部の光路を同一にすることに
より装置をコンパクトにすることが可能である。
は光変調素子として透過型のＴＦＴ−ＬＣＤパネルを用
いたが、本発明はこのような場合に限定されるものでは
なく、反射型のＬＣＤ素子やＤＭＤ（Digital Mirror D
evise）などの光変調素子を用いることも当然可能で、
同様の効果を得ることが出来る。また、上位ビットと下
位ビットの分割比率は必ずしも上記の実施形態に述べた
比率である必要はなく、任意のビットの組み合わせでよ
い。さらに、分割された第１の光と第２の光がお互いに
異なる偏光である場合や、お互いにタイミングが異なる
パルス光である場合には一部の光路を同一にすることに
より装置をコンパクトにすることが可能である。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の映像表示
装置は、単独の光変調素子の階調数が十分でなくても映
像の階調を増やし黒や白での映像のつぶれが少なくな
り、滑らかに輝度変化をすることが出来、高いコントラ
ストを有した映像の表示が可能となるという効果を有す
る。
装置は、単独の光変調素子の階調数が十分でなくても映
像の階調を増やし黒や白での映像のつぶれが少なくな
り、滑らかに輝度変化をすることが出来、高いコントラ
ストを有した映像の表示が可能となるという効果を有す
る。
【図１】本発明の第１の実施形態の映像表示装置の構造
を示した図である。
を示した図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の映像表示装置の別の
構造を示した図である。
構造を示した図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の映像表示装置の構造
を示した図である。
を示した図である。
【図４】本発明の第３の実施形態の映像表示装置の構造
を示した図である。
を示した図である。
【図５】本発明の第３実施形態の映像表示装置で用いら
れる高速ライトチョッパを示した図である。
れる高速ライトチョッパを示した図である。
【図６】従来の映像表示装置の構造を示した図である。
１０ 光源 １１ ハーフミラー １２、１３ ミラー １４、１５ 光変調素子 １６ ハーフミラー １７、１９ 投影レンズ １８ スクリーン ２０ 偏光子 ２１ 偏光プリズム ３０ 高速ライトチョッパ ３１ モータ ３２、３３、３４ 凸レンズ ４０ スリット ４１ 高速ライトチョッパ３０上で描く入射光の軌跡 ５０ ＳＣＳＩバス ５１ 画像メモリ ５２ 信号分割器 ５３、５３1、５３2 ＬＣＤ駆動回路 ６０ 計算機 １００ ハーフミラーで分離される透過光 １０１ ハーフミラーで分離される反射光 １０２ 透過光１００のミラー１２での反射光 １０３ 反射光１０１のミラー１３での反射光 １０４ 光変調素子１５で変調された光 １０５ 光変調素子１４で変調された光 ２００ 偏光プリズムで分錐されるｓ波の光 ２０１ 偏光プリズムで分離されるｐ波の光 ２０２ ｓ波の光２００のミラー１２での反射光 ２０３ ｐ波の光２０１のミラー１３での反射光 ２０４ 光変調素子１５で変調された光 ２０５ 光変調素子１４で変調された光 ３００ 高速ライトチョッパ３０で分離される透過光 ３０１ 高速ライトチョッパ３０で分離される反射光 ３０２ 透過光３００のミラー１２での反射光 ３０３ 反射光３０１のミラー１３での反射光 ３０４ 光変調素子１５で変調された光 ３０５ 光変調素子１４で変調された光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｂ 21/14 Ｇ０３Ｂ 21/14 Ｚ Ｇ０９Ｇ 3/36 Ｇ０９Ｇ 3/36 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｋ Ｆターム(参考） 2H088 EA12 EA14 HA06 HA08 MA13 2H093 NA53 NA56 ND06 ND07 ND43 NG02 5C006 AA11 AA16 AA17 BB11 EC11 5C058 AA06 BA05 BA07 BA23 BB01 EA02 EA11 EA26 5C080 AA10 BB05 DD01 EE29 JJ06
Claims (12)
- 【請求項１】 映像信号を画像としてスクリーン上に投
影するための映像表示装置であって、 光を発生する光源と、 前記映像信号のうちの輝度に関する信号を上位ビットと
下位ビットに分割する信号分割手段と、 前記映像信号のうちの輝度に関する信号を上位ビットと
下位ビットに分割する重みに応じて前記光源からの光を
第１の光と第２の光に分割する光分割手段と、 前記第１の光が照射される位置に設置され、前記映像信
号のうちの輝度に関する信号の上位ビットからなる輝度
情報に基づいて前記第１の光を変調する第１の光変調素
子と、 前記第２の光が照射される位置に設置され、前記映像信
号のうちの輝度に関する信号の下位ビットからなる輝度
情報に基づいて前記第２の光を変調する第２の光変調素
子と、 前記変調された第１の光と第２の光を前記スクリーン上
に１つの画像として投影する手段と、を備えた映像表示
装置。 - 【請求項２】 前記光分割手段は、 前記第１の光と前記第２の光をお互いに空間的に異なる
光路に分割することにより、前記光源からの光を第１の
光と第２の光に分割する請求項１に記載の映像表示装
置。 - 【請求項３】 前記光分割手段は、 前記第１の光と前記第２の光をお互いに異なる偏光に分
割することにより、前記光源からの光を第１の光と第２
の光に分割する請求項１に記載の映像表示装置。 - 【請求項４】 前記光分割手段は、 前記第１の光と前記第２の光をお互いにタイミングが異
なるパルス光に分割することにより、前記光源からの光
を第１の光と第２の光に分割する請求項１に記載の映像
表示装置。 - 【請求項５】 前記変調された第１の光と第２の光を前
記スクリーン上に１つの画像として投影する手段が、 前記変調された第１の光と第２の光を合成する光合成手
段と、 前記光合成手段によって合成された後の光をスクリーン
上に投影するための投影手段とから構成されている請求
項１乃至４に記載の映像表示装置。 - 【請求項６】 前記変調された第１の光と第２の光を前
記スクリーン上に１つの画像として投影する手段が、 前記変調された後の第１の光をスクリーン上に投影する
ための第１の投影手段と、 前記変調された後の第２の光を前記スクリーン上に投影
するための第２の投影手段とから構成されている請求項
１乃至４に記載の映像表示装置。 - 【請求項７】 映像信号を画像としてスクリーン上に投
影するための映像表示装置における階調増加方法であっ
て、 前記映像信号のうちの輝度に関する信号を上位ビットと
下位ビットに分割するステップと、 前記映像信号のうちの輝度に関する信号を上位ビットと
下位ビットに分割した重みに応じて前記光源からの光を
第１の光と第２の光に分割するステップと、 前記映像信号のうちの輝度に関する信号のうちの輝度に
関する信号の上位ビットからなる輝度情報に基づいて前
記第１の光を変調するステップと、 前記映像信号のうちの輝度に関する信号のうちの輝度に
関する信号の下位ビットからなる輝度情報に基づいて前
記第２の光を変調するステップと、 前記変調された第１の光と第２の光を前記スクリーン上
に１つの画像として投影するステップとを備えた階調増
加方法。 - 【請求項８】 前記光源からの光を第１の光と第２の光
に分割するステップが、 前記第１の光と前記第２の光をお互いに空間的に異なる
光路に分割することにより、前記光源からの光を第１の
光と第２の光に分割するステップである請求項７に記載
の階調増加方法。 - 【請求項９】 前記光源からの光を第１の光と第２の光
に分割するステップが、 前記第１の光と前記第２の光をお互いに異なる偏光に分
割することにより、前記光源からの光を第１の光と第２
の光に分割するステップである請求項７に記載の階調増
加方法。 - 【請求項１０】 前記光源からの光を第１の光と第２の
光に分割するステップが、 前記第１の光と前記第２の光をお互いにタイミングが異
なるパルス光に分割することにより、前記光源からの光
を第１の光と第２の光に分割するステップである請求項
７に記載の階調増加方法。 - 【請求項１１】 前記変調された第１の光と第２の光を
前記スクリーン上に１つの画像として投影するステップ
が、 前記変調された第１の光と第２の光を合成するステップ
と、 前記合成された後の光を前記スクリーン上に投影するス
テップとから構成されている請求項７乃至１０に記載の
階調増加方法。 - 【請求項１２】 前記変調された第１の光と第２の光を
前記スクリーン上に１つの画像として投影するステップ
が、 前記変調された後の第１および第２の光を前記スクリー
ン上に重ねて投影するステップである請求項７乃至１０
に記載の階調増加方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000260690A JP2002072953A (ja) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | 映像表示装置および階調増加方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000260690A JP2002072953A (ja) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | 映像表示装置および階調増加方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002072953A true JP2002072953A (ja) | 2002-03-12 |
Family
ID=18748663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000260690A Pending JP2002072953A (ja) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | 映像表示装置および階調増加方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002072953A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009145365A (ja) * | 2007-12-11 | 2009-07-02 | Seiko Epson Corp | 信号変換装置、映像投影装置及び映像投影システム |
| WO2010143297A1 (ja) * | 2009-06-12 | 2010-12-16 | Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 | プロジェクタ装置、画像表示システムおよび画像表示方法 |
| KR101035141B1 (ko) | 2003-09-30 | 2011-05-17 | 텍사스 인스트루먼츠 인코포레이티드 | 이산 광 컬러 프로세서 |
-
2000
- 2000-08-30 JP JP2000260690A patent/JP2002072953A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101035141B1 (ko) | 2003-09-30 | 2011-05-17 | 텍사스 인스트루먼츠 인코포레이티드 | 이산 광 컬러 프로세서 |
| JP2009145365A (ja) * | 2007-12-11 | 2009-07-02 | Seiko Epson Corp | 信号変換装置、映像投影装置及び映像投影システム |
| WO2010143297A1 (ja) * | 2009-06-12 | 2010-12-16 | Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 | プロジェクタ装置、画像表示システムおよび画像表示方法 |
| JP5327914B2 (ja) * | 2009-06-12 | 2013-10-30 | Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 | プロジェクタ装置、画像表示システムおよび画像表示方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040310 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040630 |