JP2007304563A - 画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
する。
【解決手段】光源11と、前記光源11からの照明光を画像データに基づいて変調する光
変調素子(液晶パネル3R,3G,3B)と、前記光変調素子が有する画像形成領域のう
ちの特定画像形成領域を照明するために前記光変調素子に対する照明領域を縮小可能な照
明領域変更手段(ズームレンズ13)と、前記照明領域変更手段を制御する照明領域制御
部105a及び前記画像データに対し前記特定画像形成領域に対応した解像度変換を行う
解像度変換部105bを有する画像表示処理部105とを有する。
【選択図】図3
Description
写型プロジェクタや、背面投写型プロジェクタに採用されている光学系を応用した前面投
写型プロジェクタが知られている。
用いられる背面型プロジェクタは、投写レンズとスクリーンとの距離が一定であることを
前提にして投写光学系が設計されることが多く、投写レンズには投写画像の拡大・縮小を
行うズーム機能がないのが一般的である。
投写レンズの光軸が垂直でない状態で配置された構造となっているのが一般的である。た
とえば、特許文献1に開示された技術もその一例である。
の干渉による「モアレ」が発生する可能性がある。このため、投写光学系はそれを防止す
る目的で微小なズームを可能とする機能を有する程度であり、プロジェクションTVでは
、画面サイズを変更可能とするようなズーム機能を投写光学系に設けることは現実的では
ない。
ェクタと同様の光学系を応用した焦点固定型の前面投写型のプロジェクタを用いた画像表
示装置(図16参照)においても同様のことが言える。この画像表示装置は、図16に示
すように、表示面5の至近距離にプロジェクタPJを設置して表示面5上で大画面画像を
投写可能とするものである。
映画番組などは、大画面かつ高精細画面で視聴することが好ましいとされるが、ニュース
や娯楽番組は、大画面かつ高精細画面で視聴する必要性はそれほど高いものではないと考
えられる。また、一般の家庭では、ニュースや娯楽番組などを視聴している時間の方が圧
倒的に多く、しかも、放映されている番組を特別に興味を持って視聴するでもなく、何気
なく画面を見ているといった状況も多い。このような状況においては、必ずしも大画面か
つ高精細表示を行う必要はないと考えられる。
が進み、それに伴って、より明るい画面を確保することがなされている。すなわち、大画
面かつ高精細画面をあまり必要としない番組でも常に大画面かつ高精細画面で表示するよ
うになっている。これは、不必要な電力を消費していることとなり、省エネルギという観
点で考えると好ましいことではない。なお、このことは、プロジェクションTVだけでな
く、前述した焦点固定型の前面投写型のプロジェクタを用いた画像表示装置や直視型の大
画面の液晶TVや大画面のプラズマTVなどにおいても同様のことが言える。
り小型化することのできる投写レンズを提供するとともに、その投写レンズを使用するこ
とによって小型で薄型の画像表示装置を提供することを目的とするものであるが、特許文
献1に開示された技術においても前述した課題は存在する。
とともに、表示画面サイズを縮小するように表示画面サイズの変更を行った場合には、光
源の出力を小さくする制御を行うことで消費電力の削減を図ることのできる画像表示装置
及び画像表示装置における画像表示制御装置を提供することを目的とする。
て変調する光変調素子と、前記光変調素子が有する画像形成領域のうちの特定画像形成領
域を照明するために前記光変調素子に対する照明領域を縮小可能な照明領域変更手段と、
前記照明領域変更手段を制御する照明領域制御部及び前記画像データに対し前記特定画像
形成領域に対応した解像度変換を行う解像度変換部を有する画像表示処理部とを有するこ
とを特徴とする。
成領域を照明するために前記光変調素子に対する照明領域を縮小可能な機能と、表示すべ
き画像データに対し前記特定画像形成領域に対応した解像度変換を行う機能とを有してい
る。これにより、表示面上に表示される表示画像の画面サイズを、本来の画面サイズより
も小さい画面サイズとするというような画面サイズの変更を行うことができる。これによ
り、たとえば、ユーザがテレビジョン番組などを視聴しているときに、番組の内容などに
応じて、画像表示装置を大画面サイズとしたり、小画面サイズとしたりすることが可能と
なる。
前記特定画像形成領域以外の領域を遮光可能な遮光手段を有し、前記画像表示処理部は
、前記照明領域変更手段に対し前記照明領域を縮小するための制御を行う際に前記特定画
像形成領域以外の領域を遮光するように前記遮光手段を制御する遮光手段制御部を有する
ことが好ましい。
光することができ、特定画像形成領域を光変調素子上で適切に形成することができる。な
お、遮光手段としては、例えば、光透過率を0%又は100%に制御することによって特
定画像形成領域以外の領域を遮光可能な液晶パネルやエレクトロクロミックガラスなどを
用いた遮光手段を用いることができる。
、前記照明領域変更手段に対し前記照明領域を縮小する制御を行う際に前記特定画像形成
領域以外の領域に黒画像を挿入する黒画像挿入制御部を有することが好ましい。
像形成領域を光変調素子上で適切に形成することができる。なお、黒画像挿入と、前記(
2)に記載の遮光手段とを組み合わせることも可能であり、両者を組み合わせることによ
り、特定画像形成領域を光変調素子上で、より適切に形成することができる。
形成領域は、前記特定画像形成領域の中心が、前記光変調素子が有する画像形成領域の中
心又は中心近傍の位置に形成されることが好ましい。
これにより、小画面サイズの表示を行う場合であっても、その小画面サイズの表示画像
の中心をスクリーンなどの表示面の中心又はその近傍に位置させることができ、ユーザは
違和感なく視聴することができる。
装置は、前記光源を含む照明光学系と、前記光変調素子で変調された光を投写する投写光
学系とを有するプロジェクタであることが好ましい。
型のプロジェクタを想定したものである。(5)に記載のプロジェクタが、前記(1)〜
(4)に記載の特徴を有することによって、当該プロジェクタをプロジェクションTVな
どに用いることにより、番組などに応じて、表示面上に表示される表示画像の画面サイズ
を本来の画面サイズよりも小さい画面サイズとするというような画面サイズの変更が可能
となる。
の出力を制御する機能を有し、前記照明領域変更手段に対し前記照明領域を縮小するため
の制御を行う際には、前記光源の出力を前記照明領域を縮小しない場合に比べて小さくす
る制御を行うことが好ましい。
さくすることができるということである。このように、小画面サイズに設定した場合には
、それに合わせて光源の出力を小さくするような光源の制御を行うことにより、無駄な電
力消費を抑え、省エネルギ化に貢献できるものとなる。
は、前記光変調素子が有する画像形成領域において所定のタイミングごとに位置が変化す
るように形成されることが好ましい。
このように、特定画像形成領域を前記光変調素子が有する本来の画像形成領域上で所定
のタイミングごとに移動させることにより、特定画像形成領域が光変調素子上で常に同じ
位置に形成されることがなくなり、光変調素子のある特定の領域が他の領域に比べて、よ
り速く経時劣化が進んでしまうといった不具合を防止することができる。
イミングごとの位置の変化は、前記光変調素子を当該光変調素子に入射する照明光の光軸
に直交する平面上で移動させることによって行うことが好ましい。
このように、前記光変調素子を当該光変調素子に入射する照明光の光軸に直交する平面
上で移動させることによって、前記光変調素子が有する本来の画像形成領域上において、
前記特定画像形成領域の位置を所定のタイミングごとに変化させることができる。
イミングごとの位置の変化は、前記照明光学系から出力される照明光の光軸を平行移動さ
せることによって行うこともまた好ましい。
このように、前記照明光学系から出力される照明光の光軸を平行移動させることによっ
ても、前記光変調素子が有する本来の画像形成領域上において、前記特定画像形成領域の
位置を所定のタイミングごとに変化させることができる。
照明光の光軸を平行移動させる際、表示面での表示画像の中心が前記表示面の中心また中
心近傍の位置となるように前記投写光学系の光軸を移動させる制御を行うことが好ましい
。
これにより、照明光学系の光軸を移動させても、小画面サイズの表示画像の中心をスク
リーンなどの表示面の中心又はその近傍に位置させることができ、ユーザは違和感なく視
聴することができる。
光学系はズームレンズを有し、前記照明領域変更手段は、前記ズームレンズのズーム量を
変化させることによって前記照明領域を縮小することが好ましい。
このように、照明光学系にズームレンズを設け、ズームレンズのズーム量を変化させる
ことにより、容易に照明領域の変更が可能となる。
光学系は焦点固定型であることが好ましい。
本発明は焦点固定型の投写光学系を有するプロジェクタにおいて特に効果を有するもの
である。すなわち、焦点固定型のプロジェクタに用いられる投写光学系は、スクリーンな
どの表示面上でのモアレや光学歪を軽減するための微小なズーム調整などを可能とする程
度であって、画面サイズを変更することはできないのが一般的である。
示面上に表示される表示画像の画面サイズを本来の画面サイズよりも小さい画面サイズと
するといった画面サイズの変更を、照明光学系側における照明光の制御によって行うこと
ができる。
投写される画像を表示する表示面を有することを特徴とする画像表示装置。
像表示装置としては、プロジェクションTVを一例として挙げることができる。このよう
なプロジェクションTVにおいて、表示面上に表示される表示画像の画面サイズを本来の
画面サイズよりも小さい画面サイズとするというような画面サイズの変更を、容易に行う
ことができる。したがって、たとえば、スポーツや映画などのように大画面サイズが好ま
しい番組の場合は、当該プロジェクションTVが有する本来の大画面かつ高精細画面で視
聴し、ニュース番組など大画面サイズの必要性の低い番組を視聴する際は、小画面サイズ
で視聴するといったことが可能となる。
装置としては、プロジェクションTVだけでなく、焦点固定型のプロジェクタを用いた前
面投写型の画像表示装置(図16参照)とすることも可能である。
示装置は、直視型の画像表示装置であって、前記光源は複数設けられ、前記照明領域変更
手段は、前記光変調素子に対する照明領域を縮小可能とするために前記複数の光源のうち
の前記特定画像形成領域に対応する光源を点灯させる制御を行うこともまた好ましい。
の液晶テレビなど)が一例と挙げられる。このような直視型の大画面テレビジョンにおい
ても、前記(13)に記載のプロジェクションTVと同様の効果が得られる。
記光変調素子が有する画像形成領域において所定のタイミングごとに位置が変化するよう
に形成されることが好ましい。
これは前記(7)と同じ特徴であり、直視型の画像表示装置においてもこのような特徴
を持たせることによって、特定画像形成領域が光変調素子上で常に同じ位置に形成される
ことがなくなり、光変調素子のある特定の領域が他の領域に比べて、より速く経時劣化が
進んでしまうといった不具合を防止することができる。
照明光を画像データに基づいて変調する光変調素子と、前記光変調素子が有する画像形成
領域のうちの特定画像形成領域を照明するために前記光変調素子に対する照明領域を縮小
可能な照明領域変更手段とを有する画像表示装置における画像表示制御装置であって、前
記照明領域変更手段を制御する照明領域制御部及び前記画像データに対し前記特定画像形
成領域に対応した解像度変換を行う解像度変換部を有する画像表示処理部を有することを
特徴とする。
することによって、前記(1)に記載の画像表示装置を実現することができる。
なお、(16)に記載の画像表示装置における画像表示制御装置においても、前記(2
)〜(15)に記載の画像表示装置と同様の特徴を有することが好ましい。
形態1〜4においては、画像表示装置はプロジェクタ及びプロジェクションTVであって
、実施形態5においては、画像表示装置は直視型の画像表示装置(例えば液晶テレビジョ
ンなど)であるとして説明する。
図1は実施形態1に係るプロジェクタにおける光学系の構成を示す図である。実施形態
1に係るプロジェクタは、光変調素子として3板式の透過型の液晶パネルを用いたプロジ
ェクタであり、このプロジェクタは、プロジェクションTVなどに用いられる焦点固定型
のプロジェクタであるとする。
、色分離光学系2と、色分離光学系2で分離されたR(赤),G(緑),B(青)の3つ
の色光のそれぞれに対応する液晶パネル3R,3G,3Bと、液晶パネル3R,3G,3
Bで変調された色光を合成するクロスダイクロイックプリズム4と、クロスダイクロイッ
クプリズム4によって合成された光を表示面5に投写する投写光学系(投写レンズ6)と
を有している。
ームレンズ13を有している。なお、ズームレンズ13の機能については後述する。
また、液晶パネル3R,3G,3Bには、それぞれ偏向板7が対向配置され、これら各
偏向板7の光入射側にはそれぞれ遮光手段としての遮光板8が対向配置されている。
色分離光学系2は、ダイクロイックミラー21,22、反射鏡23,24,25、集光
レンズ26,27などを有している。
が有する本来の画像形成領域のうちのある特定の画像形成領域(特定画像形成領域という
)を照明するために、液晶パネル3R,3G,3Bに対する照明領域を縮小可能する機能
を有している。一方、投写レンズ6は焦点固定型であり、表示面5上でのモアレや光学歪
を軽減するための微小なズームなどの調整機能のみを有するものとする。
2は液晶パネル(赤色用の液晶パネル3Rについて説明する)が有する本来の画像形成領
域に対して2種類の照明領域を形成可能とする例である。
有する本来の画像形成領域全面を照明する場合の照明領域(照明領域A1という)であり
、破線で示す内側の枠で囲まれる領域は、特定画像形成領域(図2における白抜きで示す
領域)を照明するための照明領域(照明領域A2という)を示している。また、灰色で示
す領域は遮光板8による遮光領域である。
G,3Bに対する照明領域は、液晶パネル3R,3G,3Bが有する本来の画像形成領域
全面を照明可能とするための照明領域A1と、液晶パネル3R,3G,3Bの特定画像形
成領域を照明可能とするための照明領域A2の2種類に設定可能であるとする。
合は、図2に示すように、液晶パネル3R,3G,3B(図2においては液晶パネル3R
のみが示されている)が有する本来の画像形成領域全面を包含するような照明領域A1が
形成され、特定画像形成領域を照明する場合は、特定画像形成領域を包含可能な面積を有
する照明領域A2が形成される。
御することによって行うことができる。また、照明領域A2を形成する際には、特定画像
形成領域以外の領域に光が照射されないように、遮光手段としての遮光板8によって特定
画像形成領域以外の領域を遮光する。
外の領域を遮光する機械的な遮光手段を用いることが可能である。また、このような機械
的な遮光手段の他に、光透過率をほぼ0%とほぼ100%とに切り替え可能な液晶パネル
やエレクトロクロミックガラスなどを用いることも可能である。また、特定画像形成領域
以外の領域に黒画像挿入を行うようにしてもよい。本発明の各実施形態では、黒画像挿入
と遮光板8を組み合わせることとする。
。実施形態1に係るプロジェクタにおける画像表示制御装置100は、表示すべき画像デ
ータを入力する画像データ入力部101、表示面5における画面サイズの大きさなど各種
設定が可能なユーザインタフェース(UI)部102、本発明の画像表示制御装置100
が行う処理に必要な各種のデータを記憶する記憶部103、液晶パネル3R,3G,3B
を駆動する液晶パネル駆動部104R,104G,104B、画像表示を行うに必要な各
種の処理を行う画像表示処理部105を有している。
小動作及び縮小された照明領域を本来の照明領域に復帰させる動作を行わせる照明領域制
御部105aと、画像データ入力部101に入力された画像データに対して解像度変換を
行う解像度変換部105bと、遮光板駆動部81に対し、特定画像形成領域以外の領域の
遮光及び遮光の解除を行わせる遮光手段制御部105cと、特定画像形成領域以外の領域
に黒画像を挿入する黒画像挿入制御部105dと、光源駆動部111に対し、光源11の
出力を変化させる光源出力制御部105eとを有している。
また、画像表示処理部105は、色補正処理など各種の補正処理を行う機能、ユーザイ
ンタフェース部102によるユーザの設定内容に応じた処理を行う機能なども有している
。
ョンTVは、筐体200の前面側に設けられた表示面5、この表示面5の背面側から画像
の投写を行うプロジェクタPJ、プロジェクタPJからの投写される画像を表示面5に投
写させるための反射ミラー201などを有している。
形態1に係るプロジェクションTVの場合、図1に示すような光学系を有するプロジェク
タが用いられる。また、プロジェクタPJの画像表示制御装置は、図3に示す画像表示制
御装置100の構成を有している。なお、画像表示制御装置100は、プロジェクタPJ
内に収納されていてもよいが、プロジェクタPJとは別体としてプロジェクションTVの
筐体200内に設けられていてもよい。
変更する例について説明する。図4に示すプロジェクションTVにおいては、画面サイズ
は当該プロジェクションTVが有する本来の画面サイズ(大画面サイズという)とそれよ
りも小さな画面サイズ(小画面サイズという)の2段階に切り替え可能となっているもの
とする。
場合には、そのプロジェクションTVが有する本来の大画面サイズに設定したまま視聴し
、ニュース番組のように大画面サイズでの視聴する必要性の低い番組の場合は小画面サイ
ズに設定して視聴するもとする。
になっているものとする。たとえば、ユーザインタフェース部に「大画面」/「小画面」
の選択ボタンを設け、いずれかをユーザが選択することができるようにしてもよく、また
、大画面サイズがデフォルトとして設定されていて、「画面切り替え」といったボタンを
設け、小画面とする場合には、その「画面切り替え」ボタンを押すことによって、大画面
から小画面に切り替わり、元に戻す場合には、再度、「画面切り替え」ボタンを押すか、
スイッチなどを切ると、自動的に「大画面」に戻るようにしてもよい。
たとする。ユーザによって小画面サイズの設定がなされると、画像表示処理部105では
、解像度変換処理、色補正処理など画像表示に必要な各種の処理を行い、さらに、黒画像
挿入処理などを行い、これら各種の処理のなされた画像データを液晶パネル駆動部104
R,104G,104Bに送る。
G,3Bの特定画像形成領域に対応した解像度に変換する処理である。具体的には、大画
面サイズが50インチ程度であって、その解像度が、たとえば、1920画素×1080
画素であれば、小画面サイズ(25インチ程度とする)とした場合には、たとえば、アス
ペクト比を変えないとすれば、854画素×480画素というような解像度に変換する。
、光源駆動部111をそれぞれ制御する。これにより、ズームレンズ13が所定量だけズ
ーム動作し、液晶パネル3R,3G,3Bに対する照明領域が縮小するように変化して、
たとえば、図2に示すような照明領域A2が形成される。また、遮光板8が図2の灰色で
示す領域を遮光するように動作し、それによって、特定画像形成領域が形成される。さら
に、光源駆動部111が光源11の出力すなわち光量を減少させる動作を行う。
Vが有する本来の画面サイズ(たとえば、50インチ)に比べて、より小さな画面サイズ
(たとえば25インチ)による表示がなされる。このとき、光源11は大画面サイズの場
合に比べて出力が小さくなるような制御がなされているので、大画面サイズでの表示を行
う場合に比べて消費電力の削減を図ることができる。
とえば、ユーザにより大画面サイズの設定がなされることにより、各液晶パネル3R,3
G,3Bには図2に示す照明領域A1が形成され、表示面5上においては、当該プロジェ
クションTVが有する本来の画面サイズ(大画面サイズ)による表示がなされる。
図3に示すような構成を有することにより、番組の内容などに応じてユーザは、画面サイ
ズの設定を大画面サイズと小画面サイズのいずれかに設定することができる。例えば、ユ
ーザによって小画面サイズの設定がなされると、照明光学系1に設けられたズームレンズ
13が駆動され、かつ、遮光板8が駆動されることにより、光源11からの照明光は、各
液晶パネル3R,3G,3Bの特定画像形成領域のみに照射される。
い番組が多数存在する。したがって、常に大画面サイズでの表示がなされるのではなく、
プロジェクションTVを視聴するユーザの好みに応じて大画面サイズ/小画面サイズのい
ずれかの画面サイズを設定可能とすることは、無駄な電力消費を抑制し、省エネルギ化に
貢献できるものとなる。
表示装置において、ニュースなど通常の番組を視聴する際は、同じ消費電力でも画面サイ
ズを小さくすることで、部屋の明かりを暗くせずに視聴することができるといった効果も
ある。
実施形態2に係るプロジェクタは、液晶パネル3R,3G,3Bが有する本来の画像形
成領域のうちの特定画像形成領域を照明する際、液晶パネル3R,3G,3Bが有する本
来の画像形成領域上において所定のタイミングごとに特定画像形成領域の位置を変化させ
るようにするものである。
が有する本来の画像形成領域全面ではなく特定画像形成領域のみが照明されることとなる
。このように、照明対象となる特定画像形成領域が常に同じ場所であると、各液晶パネル
3R,3G,3B及び偏向板7の経時変化が均一でなくなる。このため、液晶パネル3R
,3G,3Bが有する本来の画像形成領域のある特定の領域及びその領域に対応する偏向
板のある特定の領域が他の領域に比べて、より速く経時劣化が進んでしまうといった不具
合が生じる。実施形態2に係るプロジェクタは、このような不具合を防止するものである
。
2に係るプロジェクタにおける光学系は、各液晶パネル3R,3G,3B、偏向板7、遮
光板8を1セットとしてこれらが一体的に、各液晶パネル3R,3G,3Bに入力する照
明光の光軸に直交する平面上で所定量だけ移動可能な液晶パネル移動機構部31を有する
点が異なる。その他の構成要素は、図1と同様であるので、同一部分には同一符号が付さ
れている。
,3G,3Bに対応して設けられている偏向板7と遮光板8も液晶パネル3R,3G,3
Bと一体的に移動するものとする。したがって、以下では、各液晶パネル3R,3G,3
B、偏向板7、遮光板8を移動させることを、液晶パネル3R,3G,3Bを移動させる
というように表記する。
。実施形態2に係るプロジェクタにおける画像表示制御装置100の画像表示処理部10
5は、液晶パネル移動機構部31を制御する液晶パネル移動機構制御部105fを有して
いる点が実施形態1に係るプロジェクタにおける画像表制御示装置と異なる。その他の構
成要素は、図3と同様であるので、同一部分には同一符号が付されている。
次元平面上で所定量だけ移動するので、クロスダイクロイックプリズム4を各液晶パネル
3R,3G,3Bの移動量を考慮した大きさとする。
は、たとえば、ステッピングモータなどによって各液晶パネル3R,3G,3Bを移動さ
せることで実現可能である。
ミングごとに特定画像形成領域の位置を変化させる例を示す図である。なお、図7におい
ては、液晶パネル3Rを例にとって説明するが、他の液晶パネル3G,3Bに対しても同
様に照明領域の変更を行うことができる。
の領域を特定画像形成領域とするように液晶パネル3Rを移動させた例、図7(b)は、
液晶パネル3Rが有する本来の画像形成領域を4分割して得られた右上の領域を特定画像
形成領域とするように液晶パネル3Rを移動させた例である。
た左上の領域を特定画像形成領域とするように液晶パネル3Rを移動させた例、図7(d
)は、液晶パネル3Rが有する本来の画像形成領域を4分割して得られた左下の領域を特
定画像形成領域とするように液晶パネル3Rを移動させた例である。
特定画像形成領域に対する照明領域A2であり、また、灰色で示す領域は、遮光板8によ
って遮光された領域を示す。この場合も実施形態1と同様、遮光すべき領域に黒画像を挿
入する。
,3Bが有する本来の画像形成領域内で移動させる制御を行う際、各特定画像形成領域が
図7(a)〜(d)に示す各位置となったとき、これら各位置における特定画像形成領域
の中心が光軸に一致するように、各液晶パネル3R,3G,3Bを移動制御するものとす
る。
領域が図7(a)〜(d)の液晶パネル3R,3G,3Bの画像形成領域のどの位置に設
定された場合も、小画面サイズにおける表示画像の中心が表示面5の中心となる。
中央部に位置するので、視聴者に違和感を与えることがなくなる。なお、視聴者に違和感
のない範囲であれば、小画面サイズにおける表示画像の中心が表示面5の中心に完全に一
致せず多少ずれた位置であっても特に問題はない。
画像表示処理部105からの制御信号に基づいて液晶パネル移動機構部31が行う。具体
的には、ユーザインタフェース部102でユーザにより小画面の設定がなされると、画像
表示処理部105からの制御信号により、液晶パネル移動機構部31が動作して各液晶パ
ネル3R,3G,3Bを移動制御する。
り替えタイミング(番組からコマーシャルへの切り替えタイミングなど)、さらには、ス
イッチをONしたタイミングなどを用いて行うことが可能である。たとえば、現在、特定
画像形成領域が図7(a)の位置で、ある番組を表示しているとする。その状態で、番組
からコマーシャルに切り替わったとすると、コマーシャルへの切り替えタイミングで、液
晶パネル3R,3G,3Bが下方へ移動し、特定画像形成領域が図7(b)の位置となる
。
、特定画像形成領域を液晶パネル3R,3G,3Bが有する本来の画像形成領域上で所定
のタイミングごとに移動させる制御を行うようにしているので、特定画像形成領域が液晶
パネル3R,3G,3Bの常に同じ位置に形成されることがなくなる。
よって得られる効果の他に、液晶パネル3R,3G,3Bのある特定の領域が他の領域に
比べて、より速く経時劣化が進んでしまうといった不具合を防止することができる。
クションTVを構成することができることは勿論である。すなわち、プロジェクションT
Vに用いられるプロジェクタPJが図5及び図6に示すような構成を有することにより、
番組の内容などに応じてユーザは、画面サイズの設定を大画面サイズと小画面サイズのい
ずれかに設定することができる。
前述の実施形態2に係るプロジェクタでは、各液晶パネル3R,3G,3Bを移動制御
することによって、液晶パネル3R,3G,3Bにおける画像形成領域のある特定の領域
のみが他の領域に比べて、より速く経時劣化するのを防止するようにしたが、実施形態3
に係るプロジェクタでは、照明光学系1のズームレンズ13の光軸を平行移動させること
によって、同様の効果を得るようにする。
また、実施形態3に係るプロジェクタでは、照明光学系1のズームレンズ13の光軸を
平行移動させる際、投写レンズ6の光軸を平行移動させることによって、表示面5上での
小画面サイズの画面の中心のずれを補正する制御も行う。
3に係るプロジェクタにおける光学系は、照明光学系1のズームレンズ13の光軸をレン
ズシフト機能などによって所定量の平行移動を可能とする照明光学系光軸移動機構部13
2を有するとともに、投写光学系としての投写レンズ6の光軸をレンズシフト機能などに
よって所定量の平行移動を可能とする投写光学系光軸移動機構部61を有している。その
他の構成要素は、図1と同様であるので、同一部分には同一符号が付されている。
。実施形態3に係るプロジェクタにおける画像表示制御装置100の画像表示処理部10
5は、照明光学系光軸移動機構部132を制御する第1の光軸移動機構制御部105gと
、投写光学系光軸移動機構部61を制御する第2の光軸移動機構制御部105hとを有し
ている。その他の構成要素は、図3と同様であるので、同一部分には同一符号が付されて
いる。
ジェクタに一般的に採用されているレンズシフト機能を適用することで実現できる。なお
、プロジェクタにおけるレンズシフト機能は、投写レンズ6の光軸を上下方向に平行移動
させる機能であるのが一般的である。
能を適用し、ズームレンズ13の光軸及び投写レンズ6の光軸を上下方向へ移動制御する
ことによって、液晶パネル3R,3G,3Bに形成される特定画像形成領域の位置を液晶
パネル3R,3G,3Bが有する本来の画像形成領域上で変化させるものとする。
各液晶パネル3R,3G,3B上における特定画像形成領域を図10に示すように変化さ
せることができる。なお、図10において特定画像形成領域を包含する破線で示す枠は、
特定画像形成領域に対する照明領域A2であり、また、灰色で示す領域は、遮光板8によ
って遮光された領域を示す。この場合も前述したように遮光すべき領域に黒画像を挿入す
る。
サイズの画面の中心がずれてしまうので、それを補正するために投写レンズ6の光軸をレ
ンズシフト機能によって所定量だけ平行移動させる。このように、ズームレンズ13の光
軸を平行移動とともに投写レンズ6の光軸を平行移動させることで、液晶パネル3R,3
G,3B上で特定画像形成領域の位置を変化させても、表示面5上では、表示画像の位置
を変化させないようにすることができる。
制御は、実施形態2に係るプロジェクタと同様、ある一定時間ごと、あるいは、映像の切
り替えタイミング(番組からコマーシャルへの切り替えタイミングなど)、さらには、ス
イッチをONしたタイミングなどを用いて行うことが可能である。
パネル3R,3G,3Bに対する照明領域を上下方向に変化させる例を説明したが、ズー
ムレンズ13の光軸及び投写レンズ6の光軸を上下左右に移動可能とする機構を設けるよ
うにすれば、特定画像形成領域を液晶パネル3R,3G,3B上で図7に示したように移
動させることができる。
小画面サイズの表示を行う際、照明を行うべき特定画像形成領域が液晶パネル3R,3G
,3Bの画像形成領域上で移動するので、液晶パネル3R,3G,3Bにおける画像形成
領域のある特定の領域のみが他の領域に比べて、より速く経時劣化が進んでしまうといっ
た不具合を防止することができる。
クションTVを構成することができることは勿論である。すなわち、プロジェクションT
Vに用いられるプロジェクタPJが図8及び図9に示すような構成を有することにより、
番組の内容などに応じてユーザは、画面サイズの設定を大画面サイズと小画面サイズのい
ずれかに設定することができる。
図11は実施形態4に係るプロジェクタにおける光学系の構成を示す図である。実施形
態4に係るプロジェクタにおける光学系は、照明光学系1として、複数のLED151,
151,・・・を有するLEDアレイ15と、LEDアレイ15を構成する各LED15
1,151,・・・に対応して設けられた複数のロッドインテグレータ161,161,
・・・とを用いた点が実施形態1〜3に係るプロジェクタと異なる。なお、図11におい
て、実施形態1〜3に係るプロジェクタ(図1とする)と同一符号が付された構成要素は
、図1と同一構成要素である。
を有している。また、複数のロッドインテグレータ161,161,・・・は、LED1
51,151,・・・と各液晶パネル3R,3G,3Bとの間に介在され、各LED15
1,151,・・・からの照明光を対応する液晶パネル3R,3G,3Bに導く。
液晶パネルに対応して設けられるロッドインテグレータ161,161,・・・の配列を
示す図である。図12に示すように、複数のロッドインテグレータ161,161,・・
・がマトリクス状に配列されている。
御装置100(図1参照)における画像表示処理部105の照明領域制御部105aが光
源駆動部111を制御することによって、LEDアレイ15の各LED151,151,
・・・の点灯制御を行う。
照明するための照明領域A2を形成するように、照明領域制御部105aが光源駆動部1
11を駆動する。すなわち、照明領域制御部105aは、マトリクス状の配列を有するL
EDアレイ15のうちのLED151,151,・・・のうち、照明領域A2の照明を行
うに必要なLEDのみを点灯させるように光源駆動部111を制御する。
、照明領域制御部105aは、LEDアレイ15のすべてのLEDを点灯させるように光
源駆動部111を制御する。
このように、実施形態4に係るプロジェクタにおいては、LEDアレイ15と光源駆動
部111が照明領域変更手段としての機能を有する。
る本来の画像形成領域上において所定のタイミングごとに特定画像形成領域の位置を図7
で示すように変化させることができる。
に変化させる場合、照明領域制御部105aが光源駆動部111を制御して、所定の領域
の照明に必要なLEDのみを点灯させることにより行う。すなわち、あるタイミングでは
、図7(a)に示す位置に特定画像形成領域が形成されるように、光源駆動部111を制
御し、また、あるタイミングでは、図7(b)に示す位置に特定画像形成領域が形成され
るように、光源駆動部111を制御するというような制御を行うことによって、所定のタ
イミングごとに、特定画像形成領域の位置を図7に示すように変化させることができる。
写レンズ6の光軸を所定量だけ平行移動させることによって、表示面5上では、表示画像
の位置を変化させないようにすることもできる。
れないように、実施形態1〜3に係るプロジェクタと同様、遮光手段としての遮光板8に
よって特定画像形成領域以外の領域を遮光するとともに、特定画像形成領域以外の領域に
黒画像挿入を行うことが好ましい。
に係るプロジェクタと同様に特定画像形成領域の設定が可能となる。したがって、実施形
態4に係るプロジェクタを用いることによっても、図4に示したプロジェクションTVを
構成することができる。
パネル3R,3G,3Bの照明光学系1側に設置した例で説明したが、投写レンズ6側に
設置することも可能である。
晶パネルであってもよい。また、実施形態1〜4では、3板式の液晶パネルとしたが単板
式の液晶パネルであってもよい。また、光変調素子はデジタルマイクロミラーデバイスな
どであってもよい。
れるプロジェクタにも適用できる。図16は焦点固定型のプロジェクタを用いた前面投写
型の画像表示装置の一例を概略的に示す図である。このような前面投写型の画像表示装置
においても、表示面5上で小画面サイズの表示が可能となる。
図13は実施形態5に係る直視型の画像表示装置における液晶パネル及び光源の構成を
模式的に示す図である。なお、図13は液晶パネル3と光源としてのLEDアレイ15の
対応関係を模式的に示す図であり、偏光板、カラーフィルタなど他の構成要素についは図
示が省略されている。
設けられている。LEDアレイ15は、複数のLED151,151,・・・がマトリク
ス状に配列されている。
、LEDアレイ15と液晶パネルとの間にロッドインテグレータなどを設けることも可能
である。
す図である。実施形態5に係る直視型の画像表示装置における画像表示制御装置100は
、表示すべき画像データを入力する画像データ入力部101、表示面5における画面サイ
ズの大きさなど各種設定が可能なユーザインタフェース(UI)部102、画像表示制御
装置100が行う処理に必要な各種のデータを記憶する記憶部103、液晶パネル3を駆
動する液晶パネル駆動部104、画像表示を行うに必要な各種の処理を行う画像表示処理
部105を有している。
制御部105c、黒画像挿入制御部105dを有し、その他、色補正処理など各種の補正
処理を行う機能、ユーザインタフェース部102によるユーザの設定内容に応じた処理を
行う機能などを有している。
様、LEDアレイ15と光源駆動部111が照明領域変更手段としての機能を有する。し
たがって、実施形態5に係る画像表示装置における照明領域制御部105aは、実施形態
4に係るプロジェクタと同様、特定画像形成領域を設定する際には、特定画像形成領域を
設定に必要なLEDのみを点灯させるように光源駆動部111を制御し、また、液晶パネ
ル3が有する本来の画像形成領域全体を照明する際は、すべてのLEDを点灯させるよう
に光源駆動部111を制御する。
照明領域A2が形成されるように、照明領域制御部105aが光源駆動部111を駆動す
る。
15において、濃いグレー色で示したLEDは消灯状態、薄いグレー色で示したLEDは
点灯状態となっていることを示している。このように、特定画像形成領域を設定する際は
、特定画像形成領域を照明するLEDのみを点灯させ、それ以外のLEDは消灯状態とす
る。なお、液晶パネル3が本来有する画像形成領域全体を照明する際は、図15に示すL
ED151,151,・・・をすべて点灯状態とする。
に特定画像形成領域の設定が可能となる。したがって、大画面の液晶TVなどにおいて、
番組などに応じた画面サイズの設定が可能となる。
形成領域を設定する際には、特定画像形成領域以外の領域に光が照射されないように、遮
光手段を設けることが好ましい。遮光手段としては、例えば、光透過率をほぼ0%とほぼ
100%とに切り替え可能な液晶パネルやエレクトロクロミックガラスなどを遮光板8と
して用いることができる。また、特定画像形成領域以外の領域に黒画像挿入を行うように
してもよく、黒画像挿入と遮光板8を組み合わせることによって、特定画像形成領域をよ
り適切に設定することができる。
成領域上において所定のタイミングごとに特定画像形成領域の位置を図7で示すように変
化させることができる。
に変化させる制御は、照明領域制御部105aが光源駆動部111を制御することにより
行うことができる。すなわち、あるタイミングでは、図7(a)に示す位置に特定画像形
成領域が形成されるように、光源駆動部111を点灯制御し、また、あるタイミングでは
、図7(b)に示す位置に特定画像形成領域が形成されるように、光源駆動部111を点
灯制御するというような制御を行うことによって、所定のタイミングごとに、特定画像形
成領域の位置を図7に示すように変化させることができる。
範囲で種々変形実施可能となるものである。例えば、遮光手段としては、遮光板と黒画像
挿入の両方を用いることが好ましいとしたが、遮光板と黒画像挿入のいずれかのみであっ
てもよい場合もある。
にしたが、表示すべき画像の内容に応じて画像表示処理部105が自動的に画面サイズを
設定することも可能である。また、画面サイズは前述の各実施形態では、画像表示装置が
有する本来の画面サイズ(大画面サイズ)とそれよりも小さい小画面サイズの2種類とし
たが、小画面サイズをより多段階に設定することも可能である。
・・・クロスダイクロイックプリズム、5・・・表示面、6・・・投写レンズ、8・・・
遮光板、11・・・光源、13・・・ズームレンズ、15・・・LEDアレイ、100・
・・画像表示制御装置、105・・・画像表示処理部、105a・・・照明領域制御部、
105b・・・解像度変換部、105c・・・遮光手段制御部、105d・・・黒画像挿
入制御部、105e・・・光源出力制御部、105f液晶パネル移動機構部、105g・
・・第1の光軸移動機構制御部、105h・・・第2の光軸移動機構制御部、151・・
・LED、161・・・ロッドインテグレータ、A1,A2・・・表示領域
Claims (16)
- 光源と、
前記光源からの照明光を画像データに基づいて変調する光変調素子と、
前記光変調素子が有する画像形成領域のうちの特定画像形成領域を照明するために前記
光変調素子に対する照明領域を縮小可能な照明領域変更手段と、
前記照明領域変更手段を制御する照明領域制御部及び前記画像データに対し前記特定画
像形成領域に対応した解像度変換を行う解像度変換部を有する画像表示処理部と、
を有することを特徴とする画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置において、
前記特定画像形成領域以外の領域を遮光可能な遮光手段を有し、
前記画像表示処理部は、前記照明領域変更手段に対し前記照明領域を縮小するための制
御を行う際に前記特定画像形成領域以外の領域を遮光するように前記遮光手段を制御する
遮光手段制御部を有することを特徴とする画像表示装置。 - 請求項1又は2に記載の画像表示装置において、
前記画像表示処理部は、前記照明領域変更手段に対し前記照明領域を縮小する制御を行
う際に前記特定画像形成領域以外の領域に黒画像を挿入する黒画像挿入制御部を有するこ
とを特徴とする画像表示装置。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の画像表示装置において、
前記特定画像形成領域は、前記特定画像形成領域の中心が、前記光変調素子が有する画
像形成領域の中心または中心近傍の位置に形成されることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の画像表示装置において、
前記画像表示装置は、前記光源を含む照明光学系と、前記光変調素子で変調された光を
投写する投写光学系とを有するプロジェクタであることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項5に記載の画像表示装置において、
前記画像表示処理部は、前記光源の出力を制御する機能を有し、前記照明領域変更手段
に対し前記照明領域を縮小するための制御を行う際には、前記光源の出力を前記照明領域
を縮小しない場合に比べて小さくする制御を行うことを特徴とする画像表示装置。 - 請求項5又は6に記載の画像表示装置において、
前記特定画像形成領域は、前記光変調素子が有する画像形成領域において所定のタイミ
ングごとに位置が変化するように形成されることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項5〜7のいずれかに記載の画像表示装置において、
前記所定のタイミングごとの位置の変化は、前記光変調素子を当該光変調素子に入射す
る照明光の光軸に直交する平面上で移動させることによって行うことを特徴とする画像表
示装置。 - 請求項5〜7のいずれかに記載の画像表示装置において、
前記所定のタイミングごとの位置の変化は、前記照明光学系から出力される照明光の光
軸を平行移動させることによって行うことを特徴とする画像表示装置。 - 請求項9に記載の画像表示装置において、
前記照明光学系から出力される照明光の光軸を平行移動させる際、表示面での表示画像
の中心が前記表示面の中心また中心近傍の位置となるように前記投写光学系の光軸を移動
させる制御を行うことを特徴とする画像表示装置。 - 請求項5〜10のいずれかに記載の画像表示装置において、
前記照明光学系はズームレンズを有し、
前記照明領域変更手段は、前記ズームレンズのズーム量を変化させることによって前記
照明領域を縮小することを特徴とする画像表示装置。 - 請求項5〜11のいずれかに記載の画像表示装置において、
前記投写光学系は焦点固定型であることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項5〜12のいずれかに記載の画像表示装置において、
前記投写光学系から投写される画像を表示する表示面を有することを特徴とする画像表
示装置。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の画像表示装置において、
前記画像表示装置は、直視型の画像表示装置であって、
前記光源は複数設けられ、
前記照明領域変更手段は、前記光変調素子に対する照明領域を縮小可能とするために前
記複数の光源のうちの前記特定画像形成領域に対応する光源を点灯させる制御を行う、
ことを特徴とする画像表示装置。 - 請求項14に記載の画像表示装置において、
前記特定画像形成領域は、前記光変調素子が有する画像形成領域において所定のタイミ
ングごとに位置が変化するように形成されることを特徴とする画像表示装置。 - 光源と、前記光源からの照明光を画像データに基づいて変調する光変調素子と、前記光
変調素子が有する画像形成領域のうちの特定画像形成領域を照明するために前記光変調素
子に対する照明領域を縮小可能な照明領域変更手段とを有する画像表示装置における画像
表示制御装置であって、
前記照明領域変更手段を制御する照明領域制御部及び前記画像データに対し前記特定画
像形成領域に対応した解像度変換を行う解像度変換部を有する画像表示処理部を有するこ
とを特徴とする画像表示装置における画像表示制御装置。
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