JP2008176140A

JP2008176140A - プロジェクタおよび投写調整方法

Info

Publication number: JP2008176140A
Application number: JP2007010575A
Authority: JP
Inventors: Kenji Tanaka; 健児田中
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2007-01-19
Filing date: 2007-01-19
Publication date: 2008-07-31

Abstract

【課題】遮光板を用いて画像表示領域を変更する場合に、遮光板の境目付近がぼやけて見えてしまう現象の発生を低減することが可能なプロジェクタ等を提供すること。
【解決手段】光源１１２からの光を入射して投写レンズ１７２に出射する液晶パネル１５２と、液晶パネル１５２の入射側に設けられ、光の一部を遮る遮光板１４１と、液晶パネル１５２の出射側に設けられ、光の一部を遮る遮光板１４２と、液晶パネル１５２の表示可能領域のアスペクト比と、画像情報に基づく画像のアスペクト比とに基づき、遮光板１４１、１４２を駆動する駆動部とを含んで構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、プロジェクタおよび投写調整方法に関する。

プロジェクタは、例えば、アスペクト比（横：縦）が４：３の液晶パネルを用いてアスペクト比が１６：９の画像を投写する場合、上下部分を黒い領域にし、上下以外の中央部分に実際の画像を配置した画像を投写する。また、プロジェクタは、例えば、アスペクト比が１６：９の液晶パネルを用いてアスペクト比が４：３の画像を投写する場合、左右部分を黒い領域にし、左右以外の中央部分に実際の画像を配置した画像を投写する。

このような黒い領域は、部屋が明るい状態では黒く見えるが、部屋が暗い状態では明るく見えてしまい、鑑賞の妨げになってしまう。このような問題を解決するため、特開２００２−３６５７２０号公報では、光変調器の入射側または出射側に遮光板を設け、ズーム指定信号やアスペクト比指定信号に応じて遮光板を移動させることが記載されている。
特開２００２−３６５７２０号公報

しかし、このように、遮光板を光変調器の入射側または出射側に設けた場合、光の干渉により遮光板の境目付近の画像がぼやけて見えてしまう。

本発明の目的は、遮光板を用いて画像表示領域を変更する場合に、遮光板の境目付近がぼやけて見えてしまう現象の発生を低減することが可能なプロジェクタおよび投写調整方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクタは、光源からの光を入射して投写レンズに出射する光変調器と、前記光変調器の入射側に設けられ、前記光の一部を遮る入射側遮光部と、前記光変調器の出射側に設けられ、前記光の一部を遮る出射側遮光部と、前記光変調器の表示可能領域のアスペクト比と、画像情報に基づく画像のアスペクト比とに基づき、前記入射側遮光部および前記出射側遮光部を駆動する駆動部と、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る投写調整方法は、光変調器と、当該光変調器の入射側に設けられ、光の一部を遮る入射側遮光部と、前記光変調器の出射側に設けられ、前記光の一部を遮る出射側遮光部と、前記入射側遮光部および前記出射側遮光部を駆動する駆動部とを有するプロジェクタによる投写調整方法において、前記起動部は、前記光変調器の表示可能領域のアスペクト比と、画像情報に基づく画像のアスペクト比とに基づき、前記入射側遮光部および前記出射側遮光部を駆動し、前記光変調器は、前記入射側遮光部および前記出射側遮光部によって前記表示可能領域の一部が遮光された状態で光源からの光を入射して投写レンズに出射することを特徴とする。

本発明によれば、プロジェクタは、入射側遮光部と出射側遮光部を用いることにより、遮光板を用いて画像表示領域を変更する場合に、遮光板の境目付近がぼやけて見えてしまう現象の発生を低減することができる。

また、前記入射側遮光部は、前記光の入射側が反射素材で形成されていてもよい。

これによれば、プロジェクタは、入射側が反射素材で形成された遮光板を用いることにより、光の損失を低減し、より明るい画像を投写することができる。

また、前記入射側遮光部および前記出射側遮光部は、それぞれ複数の遮光板を含み、前記駆動部は、前記表示可能領域のアスペクト比に対して前記画像のアスペクト比が横長である場合、前記複数の遮光板を上下方向に駆動することにより、前記表示可能領域の上端部分および下端部分を遮光してもよい。

これによれば、プロジェクタは、アスペクト比が横長の画像を適切に投写することができる。

また、前記入射側遮光部および前記出射側遮光部は、それぞれ複数の遮光板を含み、前記駆動部は、前記表示可能領域のアスペクト比に対して前記画像のアスペクト比が縦長である場合、前記複数の遮光板を左右方向に駆動することにより、前記表示可能領域の左端部分および右端部分を遮光してもよい。

これによれば、プロジェクタは、アスペクト比が縦長の画像を適切に投写することができる。

また、本発明に係るプロジェクタは、光源からの光を入射して投写レンズに出射する光変調器と、前記光変調器の入射側に設けられ、前記光の一部を遮る入射側遮光部と、前記光変調器の出射側に設けられ、前記光の一部を遮る出射側遮光部と、前記入射側遮光部および前記出射側遮光部を駆動する駆動部と、を含み、前記入射側遮光部および前記出射側遮光部は、それぞれ、上下方向に駆動可能な第１の複数の遮光板と、当該第１の複数の遮光板とは異なる位置に配置され、左右方向に駆動可能な第２の複数の遮光板とを含み、前記駆動部は、前記画像の周囲を遮光する場合、前記第１の複数の遮光板を上下方向に駆動することにより、前記表示可能領域の上端部分および下端部分を遮光するとともに、前記第２の複数の遮光板を左右方向に駆動することにより、前記表示可能領域の左端部分および右端部分を遮光することを特徴とする。

また、本発明に係る投写調整方法は、光変調器と、当該光変調器の入射側に設けられ、光の一部を遮る入射側遮光部と、前記光変調器の出射側に設けられ、前記光の一部を遮る出射側遮光部と、前記入射側遮光部および前記出射側遮光部を駆動する駆動部とを有するプロジェクタによる投写調整方法において、前記入射側遮光部および前記出射側遮光部は、それぞれ、上下方向に駆動可能な第１の複数の遮光板と、当該第１の複数の遮光板とは異なる位置に配置され、左右方向に駆動可能な第２の複数の遮光板とを含み、前記駆動部は、前記画像の周囲を遮光する場合、前記第１の複数の遮光板を上下方向に駆動することにより、前記表示可能領域の上端部分および下端部分を遮光するとともに、前記第２の複数の遮光板を左右方向に駆動することにより、前記表示可能領域の左端部分および右端部分を遮光し、前記光変調器は、前記入射側遮光部および前記出射側遮光部によって前記表示可能領域の一部が遮光された状態で光源からの光を入射して投写レンズに出射することを特徴とする。

本発明によれば、プロジェクタは、入射側遮光部と出射側遮光部を用いることにより、遮光板を用いて画像表示領域を変更する場合に、遮光板の境目付近がぼやけて見えてしまう現象の発生を低減することができる。特に、本発明によれば、プロジェクタは、上下方向と左右方向に駆動可能な複数の遮光板を用いることにより、種々の形状の画像を適切に投写することができる。

また、前記光変調器は、液晶パネルと、当該液晶パネルに対して前記光の入射側に設けられ、第１の方向の光のみを透過する第１の偏光板と、前記液晶パネルに対して前記光の出射側に設けられ、前記第１の方向と直交する第２の方向の光のみを透過する第２の偏光板と、を含み、前記入射側遮光部は、前記第２の方向の光のみを透過し、前記遮光板として機能する第３の偏光板を含み、前記出射側遮光部は、前記第１の方向の光のみを透過し、前記遮光板として機能する第４の偏光板を含んでもよい。

これによれば、プロジェクタは、偏光板を組み合わせて遮光することができる。

以下、本発明をプロジェクタに適用した場合を例に採り、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示す実施例は、特許請求の範囲に記載された発明の内容を何ら限定するものではない。また、以下の実施例に示す構成のすべてが、特許請求の範囲に記載された発明の解決手段として必須であるとは限らない。

（第１の実施例）
図１は、第１の実施例におけるプロジェクタ１００の模式的な平面図である。プロジェクタ１００は、光源１１２を有する照明光学系１１０と、色分離合成光学系と、投写レンズ１７２を有する投写光学系１７０とを含んで構成されている。

色分離合成光学系は、ダイクロイックミラー１２１、１２２と、反射ミラー１２３〜１２５と、フィールドレンズ１３０と、遮光板１４１、１４２と、偏光板１５１、１５３と、液晶パネル１５２と、クロスダイクロイックプリズム１６０とを含んで構成されている。

ダイクロイックミラー１２１、１２２は、照明光学系１１０から射出された複数の部分光束を赤、緑、青の３色の色光に分離する機能を有している。この際、ダイクロイックミラー１２１では、照明光学系１１０から射出された光束の青色光成分と緑色光成分とが透過されるとともに、赤色光成分が反射される。ダイクロイックミラー１２１によって反射された赤色光は、反射ミラー１２４によって反射され、フィールドレンズ１３０−１を通って偏光板１５１−１で偏光方向が揃えられた後、赤色光用の液晶パネル１５２−１に達する。

フィールドレンズ１３０−１は、反射ミラー１２４から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の液晶パネル１５２−２、１５２−３の光入射側に設けられたフィールドレンズ１３０−２、１３０−３も同様である。

ダイクロイックミラー１２１を透過した緑色光は、ダイクロイックミラー１２２によって反射され、フィールドレンズ１３０−２を通って偏光板１５１−２によって偏光方向が揃えられた後、緑色光用の液晶パネル１５２−２に達する。一方、ダイクロイックミラー１２１を透過した青色光は、反射ミラー１２３、１２５によって反射され、フィールドレンズ１３０−３を通って偏光板１５１−３によって偏光方向が揃えられた後、青色光用の液晶パネル１５２−３に達する。

液晶パネル１５２−１、１５２−２、１５２−３は、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものであり、ダイクロイックミラー１２１、１２２で分離された各色光は、各液晶パネル１５２と液晶パネル１５２の光束入射側にある偏光板１５１および射出側にある偏光板１５３によって、画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。なお、偏光板１５１、１５３および液晶パネル１５２は光変調器の一種である。

クロスダイクロイックプリズム１６０は、３枚の液晶パネル１５２−１、１５２−２、１５２−３から射出された色光毎に変調された画像を合成してカラー画像を形成するものである。なお、クロスダイクロイックプリズム１６０には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿ってほぼＸ字状に形成され、これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成される。そして、クロスダイクロイックプリズム１６０で合成されたカラー画像は、投写レンズ１７２を有する投写光学系１７０から射出され、スクリーン等に投写される。

本実施例では、フィールドレンズ１３０と偏光板１５１との間に遮光板１４１が設けられ、偏光板１５３とクロスダイクロイックプリズム１６０との間に遮光板１４２が設けられている。図２は、第１の実施例における遮光板１４１、１４２を模式的に示す図である。

遮光板１４１（第１の遮光板）は、光変調器の入射側に設けられる入射側遮光部の一種であり、上下方向に駆動可能に形成されている。また、遮光板１４２（第２の遮光板）は、光変調器の出射側に設けられる出射側遮光部の一種であり、上下方向に駆動可能に形成されている。

また、遮光板１４１および遮光板１４２は、図示しない駆動部（例えば、ＣＰＵ等）によって駆動される。具体的な駆動方法は、例えば、特開２００２−３６５７２０号公報に記載された方法を採用してもよい。また、特開２００２−３６５７２０号公報に記載されている複数の遮光板１４１または遮光板１４２を連動して駆動する方法だけでなく、各遮光板１４１、１４２を個別に駆動する方法を採用してもよい。

また、遮光板１４１は、例えば、偏光板１５１の偏光方向と直交する偏光特性を有する偏光板として形成されてもよい。また、遮光板１４２は、例えば、偏光板１５３の偏光方向と直交する偏光特性を有する偏光板として形成されてもよい。

また、駆動部は、液晶パネル１５２の表示可能領域のアスペクト比と、画像情報に基づく画像のアスペクト比とに基づいて遮光板１４１、１４２を駆動してもよい。具体的には、例えば、駆動部は、液晶パネル１５２の表示可能領域のアスペクト比に対して画像のアスペクト比が横長である場合、各遮光板１４１、１４２を上下方向に駆動することにより、表示可能領域の上端部分および下端部分を遮光してもよい。

以上のように、本実施例によれば、プロジェクタ１００は、遮光板１４１、１４２を用いることにより、遮光板１４１、１４２を用いて画像表示領域を変更する場合に、遮光板１４１、１４２の境目付近がぼやけて見えてしまう現象の発生を低減することができる。

また、遮光板１４１、１４２を上下方向に駆動可能に形成することにより、プロジェクタ１００は、アスペクト比が横長の画像を適切に投写することができる。具体的には、例えば、液晶パネル１５２の表示可能領域のアスペクト比が４：３で、画像のアスペクト比が１６：９の場合、プロジェクタ１００は、遮光板１４１、１４２を上下方向に駆動して表示可能領域の上端部分および下端部分を遮光する。例えば、液晶パネル１５２の表示可能領域が１０２４×７６８画素の場合、上下それぞれ６４画素分が遮光される。このように、プロジェクタ１００は、完全に遮光することにより、アスペクト比の相違によって黒く表示される部分がユーザーの鑑賞の妨げとならず、より見やすい画像を投写することができる。

また、本実施例によれば、プロジェクタ１００は、遮光板１４１、１４２によって反射した光による光量の増加によって画像をより明るく投写することが可能になり、省電力、光源１１２の長寿命化、冷却ファンの回転速度低下による騒音低減等を図ることができる。

（第２の実施例）
第１の実施例では、プロジェクタ１００は、遮光板１４１、１４２を上下方向に駆動したが、遮光板を左右方向に駆動してもよい。図３は、第２の実施例における遮光板１４３、１４４を模式的に示す図である。

遮光板１４３（第１の遮光板）は、光変調器の入射側に設けられる入射側遮光部の一種であり、左右方向に駆動可能に形成されている。また、遮光板１４４（第２の遮光板）は、光変調器の出射側に設けられる出射側遮光部の一種であり、左右方向に駆動可能に形成されている。なお、遮光板１４３、１４４の素材や基本的な駆動方法は、遮光板１４１、１４２と同様であるため、説明を省略する。

例えば、駆動部は、液晶パネル１５２の表示可能領域のアスペクト比に対して画像のアスペクト比が縦長である場合、各遮光板１４３、１４４を左右方向に駆動することにより、表示可能領域の左端部分および右端部分を遮光してもよい。

本実施例によれば、遮光板１４３、１４４を左右方向に駆動可能に形成することにより、プロジェクタ１００は、アスペクト比が縦長の画像を適切に投写することができる。具体的には、例えば、液晶パネル１５２の表示可能領域のアスペクト比が１６：９で、画像のアスペクト比が４：３の場合、プロジェクタ１００は、遮光板１４３、１４４を左右方向に駆動して表示可能領域の左端部分および右端部分を遮光する。例えば、液晶パネル１５２の表示可能領域が１９２０×１０８０画素の場合、左右それぞれ２４０画素分が遮光される。このように、プロジェクタ１００は、完全に遮光することにより、アスペクト比の相違によって黒く表示される部分がユーザーの鑑賞の妨げとならず、より見やすい画像を投写することができる。

（その他の実施例）
なお、本発明の適用は上述した実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、第１の実施例と第２の実施例を組み合わせてもよい。すなわち、入射側に遮光板１４１、１４３を設け、出射側に遮光板１４２、１４４を設けてもよい。この場合、駆動部は、遮光板１４１、１４２を上下方向に駆動し、遮光板１４３、１４４を左右方向に駆動することにより、画像の周囲を遮光することができ、種々の形状の画像を適切に投写することができる。また、駆動部は、アスペクト比の相違や画像の形状等に応じて自動的に遮光板１４１〜１４４を駆動してもよいし、ユーザーの操作に応じて遮光板１４１〜１４４を駆動してもよい。

また、遮光板１４１、１４３は、光の入射側が反射素材（例えば、鏡等）で形成されていてもよい。これによれば、プロジェクタは、入射側が反射素材で形成された遮光板を用いることにより、光の損失を低減し、より明るい画像を投写することができる。

また、プロジェクタ１００は、液晶パネルを用いたプロジェクタには限定されず、例えば、光変調器としてＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を用いたプロジェクタ等であってもよい。なお、ＤＭＤは米国テキサスインスツルメンツ社の商標である。また、プロジェクタ１００は、３板式の液晶プロジェクタであったが、単板式の液晶プロジェクタであってもよい。

第１の実施例におけるプロジェクタの模式的な平面図である。第１の実施例における遮光板を模式的に示す図である。第２の実施例における遮光板を模式的に示す図である。

符号の説明

１００プロジェクタ、１１０照明光学系、１１２光源、１２１、１２２ダイクロイックミラー、１２３〜１２５反射ミラー、１３０フィールドレンズ、１４１、１４２遮光板、１５１、１５３偏光板、１５２液晶パネル、１６０クロスダイクロイックプリズム、１７０投写光学系、１７２投写レンズ

Claims

光源からの光を入射して投写レンズに出射する光変調器と、
前記光変調器の入射側に設けられ、前記光の一部を遮る入射側遮光部と、
前記光変調器の出射側に設けられ、前記光の一部を遮る出射側遮光部と、
前記光変調器の表示可能領域のアスペクト比と、画像情報に基づく画像のアスペクト比とに基づき、前記入射側遮光部および前記出射側遮光部を駆動する駆動部と、
を含むことを特徴とするプロジェクタ。
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記入射側遮光部は、前記光の入射側が反射素材で形成されていることを特徴とするプロジェクタ。
請求項１、２のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記入射側遮光部および前記出射側遮光部は、それぞれ複数の遮光板を含み、
前記駆動部は、前記表示可能領域のアスペクト比に対して前記画像のアスペクト比が横長である場合、前記複数の遮光板を上下方向に駆動することにより、前記表示可能領域の上端部分および下端部分を遮光することを特徴とするプロジェクタ。
請求項１、２のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記入射側遮光部および前記出射側遮光部は、それぞれ複数の遮光板を含み、
前記駆動部は、前記表示可能領域のアスペクト比に対して前記画像のアスペクト比が縦長である場合、前記複数の遮光板を左右方向に駆動することにより、前記表示可能領域の左端部分および右端部分を遮光することを特徴とするプロジェクタ。
光源からの光を入射して投写レンズに出射する光変調器と、
前記光変調器の入射側に設けられ、前記光の一部を遮る入射側遮光部と、
前記光変調器の出射側に設けられ、前記光の一部を遮る出射側遮光部と、
前記入射側遮光部および前記出射側遮光部を駆動する駆動部と、
を含み、
前記入射側遮光部および前記出射側遮光部は、それぞれ、上下方向に駆動可能な第１の複数の遮光板と、当該第１の複数の遮光板とは異なる位置に配置され、左右方向に駆動可能な第２の複数の遮光板とを含み、
前記駆動部は、前記画像の周囲を遮光する場合、前記第１の複数の遮光板を上下方向に駆動することにより、前記表示可能領域の上端部分および下端部分を遮光するとともに、前記第２の複数の遮光板を左右方向に駆動することにより、前記表示可能領域の左端部分および右端部分を遮光することを特徴とするプロジェクタ。
請求項１〜５のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記光変調器は、
液晶パネルと、
当該液晶パネルに対して前記光の入射側に設けられ、第１の方向の光のみを透過する第１の偏光板と、
前記液晶パネルに対して前記光の出射側に設けられ、前記第１の方向と直交する第２の方向の光のみを透過する第２の偏光板と、
を含み、
前記入射側遮光部は、前記第２の方向の光のみを透過し、前記遮光板として機能する第３の偏光板を含み、
前記出射側遮光部は、前記第１の方向の光のみを透過し、前記遮光板として機能する第４の偏光板を含むことを特徴とするプロジェクタ。
光変調器と、当該光変調器の入射側に設けられ、光の一部を遮る入射側遮光部と、前記光変調器の出射側に設けられ、前記光の一部を遮る出射側遮光部と、前記入射側遮光部および前記出射側遮光部を駆動する駆動部とを有するプロジェクタによる投写調整方法において、
前記起動部は、前記光変調器の表示可能領域のアスペクト比と、画像情報に基づく画像のアスペクト比とに基づき、前記入射側遮光部および前記出射側遮光部を駆動し、
前記光変調器は、前記入射側遮光部および前記出射側遮光部によって前記表示可能領域の一部が遮光された状態で光源からの光を入射して投写レンズに出射することを特徴とする投写調整方法。
光変調器と、当該光変調器の入射側に設けられ、光の一部を遮る入射側遮光部と、前記光変調器の出射側に設けられ、前記光の一部を遮る出射側遮光部と、前記入射側遮光部および前記出射側遮光部を駆動する駆動部とを有するプロジェクタによる投写調整方法において、
前記入射側遮光部および前記出射側遮光部は、それぞれ、上下方向に駆動可能な第１の複数の遮光板と、当該第１の複数の遮光板とは異なる位置に配置され、左右方向に駆動可能な第２の複数の遮光板とを含み、
前記駆動部は、前記画像の周囲を遮光する場合、前記第１の複数の遮光板を上下方向に駆動することにより、前記表示可能領域の上端部分および下端部分を遮光するとともに、前記第２の複数の遮光板を左右方向に駆動することにより、前記表示可能領域の左端部分および右端部分を遮光し、
前記光変調器は、前記入射側遮光部および前記出射側遮光部によって前記表示可能領域の一部が遮光された状態で光源からの光を入射して投写レンズに出射することを特徴とする投写調整方法。