JP2005520197A - モード選択ユニットを有する投射デバイス - Google Patents

Abstract

本発明は、光源（１）、電気光学光変調手段（２２）、及び画像を投射するための画像投射手段（１２）を含む、画像を投射するための投射デバイスに関する。映像の用途及びビジネスの用途用のような、異なるモードに対して使用することができると共に最適化される投射デバイスを提供するために、本発明による投射デバイスは、少なくとも第一のサブモジュール（３１）及び、前記第一のサブモジュール（３１）が前記光源（１）から前記画像投射手段（１２）までの光学通路中で活動状態又は非活動状態のいずれかであるように、前記モジュール（３）を制御するためのモード選択ユニット（２０）を含む切り替え可能なモジュール（３）をさらに含み、中心の明るさ及び光の白色点を改善するために、前記第一のサブモジュール（３１）を適合させる。

Description

本発明は、光源、電気光学光変調手段、及び画像を投射するための画像投射手段を含む、画像を投射するための投射デバイスに関する。

投射デバイス、特にＬＣＤ投射デバイスは、ビジネスの発表のために、特に図表及び／又はＰＣデータを発表するために、ますます民間に普及するようになっている。しかしながら、高い価格により、家庭の映像の用途に関するこれらの投射デバイスの市場は、まだ緩やかである。従って、特許文献１は、映像又はＰＣの写真を表示する場合においてさえ、各々の写真の表示と一致して優れたコントラスト又は輝度を得ること、及び優れた表示の画質を得ることが可能な投射液晶ディスプレイデバイスを提案する。このデバイスにおいて、投射レンズの前側における結像の経路に位置させる開口の直径は、モード選択回路によって制御される。ＰＣの写真を表示するとき、開口の直径を拡大し、明るさを高めるのに対して、映像データを表示するとき、開口の直径を減少させ、コントラストを改善する。
特願平０７−０８４５５３号公報

本発明の目的は、少なくとも二つの異なるモードに対して使用され得ると共に最適化され、結像の経路における開口を制御する必要性を回避する、投射デバイスに関して代替の解決手段を提供することである。

本発明によれば、この目的は、光源、電気光学光変調手段、及び画像投射手段に加えて、少なくとも第一のサブモジュール及び、前記第一のサブモジュールが、前記光源から前記画像投射手段までの光路において活動状態又は非活動状態のいずれかであるように、前記モジュールを制御するためのモード選択ユニットを含む切り替え可能なモジュールをさらに含み、前記第一のサブモジュールは、中心の明るさ及び光の白色点を改善するために、適合させられる、請求項１において定義されるような投射デバイスによって達成される。

既知の解決手段とは対照的に、切り替え可能なモジュールを、画像投射手段内の又は画像投射手段及びスクリーンの間における結像の経路に位置させないが、光が、それが画像投射手段に到達する前に、既に影響を受けると共に最適化されるように光路に位置させる。この方法では、投影用の画像に変換されるデータのタイプ（映像、ＰＣ）に依存するはるかに良好な最適化を達成することができる。本発明によって提供される第一のサブモジュールは、真の色、例えば正しい皮膚の色調を得るために固有の白色点を要求する映像の用途に対して最適化される。さらに、角に対してスクリーンの中心により多くの光があるとき、映像の用途に関して知覚される画質は、改善される。映像のデータの代わりに、図表又はＰＣデータを投射しなければならないとすれば、第一のサブモジュールを、単純に、モード選択ユニットによって、例えば、光ビームの外に第一のサブモジュールを移動させることによって、非活動状態にすることができる。このように本発明は、異なる種類の用途に関して使用可能であると共に最適化される投射デバイスの安価な、依然として非常に有効な解決手段を提供する。

対比用として、特開平０７−０８４５５３号公報から知られる解決手段によって提供される画像にわたる光の分布は、これらの二つの用途に関して最適化されない。この文献から知られる投射デバイスにおいては、投射された画像のコントラストのみを、コントラストが弱い角度でＬＣＤパネルを通り抜ける光線がスクリーンに当たることを予防することによって、改善することができる。これは、絞りの大きさを減少させることによって達成されるが、これは、より低い明るさをもたらす、光の損失を引き起こす。

対照的に、本解決手段は、コントラストの最適化には焦点を合わせずに、画像にわたる光の分布に焦点を合わせる。データの投射の場合には、非常に均質な光の分布が要求される、すなわち、角の明るさが、中心の明るさとほとんど類似である必要がある。これらの画像に対して、白色は、あまり重要ではないものである。このように、最良の写真の性能、すなわち、良好な色の明るさを備えた均質な照明及び色の発生に関する光の最小の損失は、この種類の用途と共に提供される。

映像の投射の場合において、異なる光の分布は、好適である。これらの用途に関して、ヒトの目は、中心の明るさを最高にするとき、写真をより好む。本発明によれば、これは、別の様式で画像にわたって光を分布させる別の積分器モジュールによって達成される。今、データのモードと比較して、光は、角から取り除かれ、中心へもって来られる。映像に対しては、ヒトの目は、固有の色（特に皮膚の色）に非常に敏感である。これは、色のチャンネル、よって白色点の均衡をとる余分のフィルター素子と共にこのモードで達成される。

特開平０７−０８４５５３号公報から知られる解決手段と比較して、本解決手段は、両方の場合において最良の明るさが達成されるという利点を有する。色の均衡は、さらなる利点を有する。色の均衡が、ＬＣＤパネルに印加された電圧を変更することによって達成されるとすれば、この均衡は、画像におけるコントラストに影響を及ぼすことになる。ＬＣＤ投射システムは、パネルの光の漏洩による、限定されたコントラストを有し、この光の漏洩は、パネルに印加された電圧を、固有の色の均衡に関して変更するとき、同一であるままである、例えば、緑のチャンネルを、４０％だけ薄暗くする必要があるとすれば、これは、また、投射された画像において４０％だけより低いコントラストを伴うことになる（最大の明るさが、４０％だけより低くなると共に暗い状態は同一のままである）。色フィルターの場合には、明るい状態及び暗い状態の両方を薄暗くすると共に、コントラストを変化させない。

本発明の好適な実施形態は、従属請求項において定義される。第一の実施形態によれば、モジュールを、光源及び光変調手段の間に位置させる。

別の好適な実施形態によれば、第一のサブモジュールは、特に中心の明るさを改善すると共により良好な映像の性能を提供するための二つのレンズを含む、積分器モジュール又はレンズユニットを含む。

第一のサブモジュールが、特に固有の白色点を調節するための映像の用途に関して、要求される色座標に向かって光のスペクトルの均衡をとるための色の均衡をとるフィルター手段を含むことは、さらに好適である。

映像の用途が要求されないときに、単純に第一のサブモジュールを非活動状態にする代わりに、モジュールは、本発明の別の好適な実施形態による第二のサブモジュールさらに含み、その第二のサブモジュールを、角の明るさ及び光の出力の強度を改善するために適合させる。そして、第一又は第二のサブモジュールのいずれかが、光路において活動状態にあるような方法でモジュールを制御するために、モード選択ユニットを適合させる。このように、第二のサブモジュールは、ビジネスの用途用に、すなわち、図表又はＰＣデータの投射用に、最適化される。この用途は、固有の色の均衡が要求されない一方で、画像全体の非常に均質な明るさ（高い角の明るさ）及び最大の光の出力を要求する。

投射用の画像に変換されるデータのタイプに基づいてモジュールを自動的に制御するためにモード選択ユニットを適合させることは、都合がよい。この方法において、モジュールは、入力データのタイプに依存して、正しいモードに自動的に切り替わる。このように、サブモジュールが、対応する用途に対して最適化されるので、第二のサブモジュールが、図表及び／又はＰＣデータに関して活動状態にあるのに対して、第一のサブモジュールが、映像データに関して活動状態にあることは、好適である。

あるいは、又は加えて、次に正しいモードを選択することができることになるユーザーによってモード選択ユニットを制御するためのユーザー・インターフェイスを提供することができる。

一般に、任意の種類の投射デバイスに本発明を適用することができる。好適な用途は、電気光学光変調手段が、特に国際公開第０１／１９０９２号パンフレットに記載されているような三つのパネルの液晶ディスプレイを含むＬＣＤ投射デバイスにおけるものである。

今、本発明を、図面を参照してより詳細に説明することにする。

図１に示す本発明による投射デバイスは、光源１、すなわち、曲面の反射器を有する、超高圧（ＵＨＰ）ランプのような投射ランプ、電気光学光変調手段２２、及び投射レンズ１２を含む。電気光学光変調手段２２は、三つの電気光学光変調パネル４、５、６を含み、それらには、投射される画像のそれぞれ緑（Ｇ）、赤（Ｒ）、及び青（Ｂ）の部分を実現する。さらに、レンズ９及び（二色性）折り曲げミラー１０は、それ自体知られており、従ってより詳細には記載しないことにする前記光変調手段２２に提供される。さらに、光変調手段は、光変調パネル４、５、６及び投射レンズ１２の間に配置される二色性プリズム２３を含む。このような投射デバイスのより詳細に関しては、国際公開第０１／１９０９２号パンフレットが参照される。

光変調手段２２を分割するために、それに、投射される画像についての情報を供給するための投射駆動ユニット１９が、提供される。従って、映像、図表、又はＰＣデータのようなデータＤは、投射駆動ユニット１９に適用される。

本発明によれば、第一のサブモジュール３１及び第二のサブモジュール３２を含む切り替え可能なモジュール３は、光源１及び光変調手段Ｍの間における光路に提供される。用途のタイプに依存して、前記サブモジュール３１、３２のいずれか一方は、他方が非活動状態にある一方で、光路において活動状態にある。前記活動度は、モード選択ユニット２０によって制御され、そのモード選択ユニットは、投射駆動ユニット１９に接続され、その投射駆動ユニットから、それは、正しいサブモジュール３１又は３２を活動させることができるように、データＤの種類及び／又は用途の種類についての情報を受ける。加えて、又はあるいは、ユーザーがモード選択ユニット２０を介して第一又は第二のサブモジュール３１又は３２の間で切り替えることを可能にするために、ユーザー・インターフェイス２１を提供することができる。

第一のサブモジュール３１は、二つの（一般に、一つ以上の）レンズ３４及びホワイトバランスをとるための分光フィルター３３を含む。それは、真の色を得るために固有の白色点を一般に要求する映像の用途に対して最適化される。投射ランプ２１は、通常、青及び赤の光において不十分であるので、投射ランプによって放出された光の白色点は、目に見えて緑に偏移させられる。映像の用途の場合に、これを補正するためには、第一のサブモジュールは、固有の色座標に向かって光のスペクトルの均衡をとると共に正しい白色点を調節するためのフィルター素子３３を含む。さらに、それは、角に対してディスプレイの中心により多くの光を集束させることによって、知覚される画質を改善するためのレンズ３４を含む、すなわち、他の用途と比較すると、角の明るさを減少させる。

第二のサブモジュール３２は、二つのレンズ板３５を含み、各々は、多くのレンズ素子を所持する。それは、図表又はＰＣデータの投射のような、ビジネスの用途に対して最適化される。このような用途においては、高い角の明るさ及び最大の光の出力が要求される。明るさを最大にするために、固有の色の均衡に関しては、光を“浪費”しない。

また、追加のレンズ、積分器、及び／又は偏光ビームスプリッターのようなさらなる素子を、提供してもよいが、示してない。

前記サブモジュール３１、３２のいずれか一方を、モード選択ユニット２０によって、例えば前記サブモジュールの一方を光路の中へ移動させると共に他方のサブモジュールを光路の外へ移動させることによって、活動させることができる。

図２に示す実施形態において、サブモジュール３１は、二つのレンズ３４を含まないが、映像積分器モジュール３６は、幾つかのレンズを所持するレンズ板を含む。

本発明の代替の実施形態によれば、モジュール３は、他の用途に関して、第一のサブモジュール３１を光ビームの外へ、光ビームがこの時点で影響を受けないように、単純に移動させる一方で、映像の用途に関して活動させる第一のモジュール３１を含むだけでもよいことに留意するべきである。また別の実施形態によれば、モジュール３もまた、投射デバイス内の別の位置に位置させてもよい。また一般に、本発明を、特に異なる光変調手段を含む、他の投射デバイスに適用してもよい。

図１は、本発明による投射デバイスの第一の実施形態を示す。 図２は、本発明による投射デバイスの第二の実施形態を示す。

Claims (10)

1. 画像を投射する投射デバイスであって、
   光源、
   電気光学光変調手段、
   前記画像を投射する画像投射手段、
   少なくとも第一のサブモジュールを含む切り替え可能なモジュール、及び
   前記第一のサブモジュールが、前記光源から前記画像投射手段までの光路において活動状態にあるか又は活動状態にないかのいずれかであるように前記モジュールを制御するモード選択ユニットを含み、
   前記第一のサブモジュールは、中心の明るさ及び光の白色点を改善するように適合させられる投射デバイス。
2. 前記モジュールは、前記光源及び前記光変調手段の間に位置させられる請求項１に記載の投射デバイス。
3. 前記第一のサブモジュールは、特に二つのレンズを含む、積分器モジュール又はレンズユニットを含む請求項１に記載の投射デバイス。
4. 前記第一のサブモジュールは、要求される色座標に向かって光のスペクトルの均衡をとる色の均衡をとるフィルター手段を含む請求項１に記載の投射デバイス。
5. 前記モジュールは、角の明るさ及び光の出力の強度を改善するように適合させられる第二のサブモジュールをさらに含み、
   前記モード選択ユニットは、前記第一又は前記第二のサブモジュールのいずれかが光路において活動状態にあるような方法で、前記モジュールを制御するように適合させられる請求項１に記載の投射デバイス。
6. 前記モード選択ユニットは、投射用の画像に変換されるデータのタイプに基づいて前記モジュールを自動的に制御するように適合させられる請求項１に記載の投射デバイス。
7. 前記モード選択ユニットは、前記第一のモジュールが、映像のデータに対して活動状態にあると共に前記第二のサブモジュールが、図表及び／又はＰＣデータに対して活動状態にあるような方法で適合させられる請求項６に記載の投射デバイス。
8. ユーザーによって前記モード選択ユニットを制御するユーザー・インターフェイスをさらに含む請求項１に記載の投射デバイス。
9. 前記電気光学光変調手段は、三つのパネルの液晶ディスプレイを含む請求項１に記載の投射デバイス。
10. 画像を投射する方法であって、
    光源によって光を発生させる段階、
    第一のサブモジュールによって中心の明るさ及び前記光の白色点を改善する段階、
    モード選択ユニットによって光路における前記第一のサブモジュールの活動度を制御する段階、
    電気光学光変調手段によって前記光を変調する段階、及び
    画像投射手段によって前記画像を投射する段階
    を含む方法。

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