JP2010079156A - プロジェクションシステムおよびプロジェクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】広い輝度ダイナミックレンジでの画像表示を可能とする。
【解決手段】プロジェクタPJ1と、スクリーンとを有するプロジェクションシステムであって、プロジェクタPJ1は、第1色成分、第2色成分および第3色成分を有する光を発生する光源100R,100G,100Bと、投射すべき画像に対応する画像データに基づいて第1色成分、第2色成分および第3色成分を有する光を変調して色画像光を生成する色画像光生成部200と、紫外線光を発生する光源300と、前記画像データの輝度成分に基づいて紫外線光を変調して輝度画像光を生成する輝度画像光生成部400と、色画像光生成部200によって生成された色画像光と輝度画像光生成部400によって生成された輝度画像光とを合成する合成光学系500とを有し、前記スクリーンは、紫外線光によって励起されて蛍光を発する蛍光物質が少なくとも画像投射面に塗布されている。
【選択図】図2

Description

本発明は、広い輝度ダイナミックレンジでの画像表示を可能とするプロジェクションシステムおよびプロジェクタに関する。
プロジェクタは、大画面で高精細な画像の表示が可能な画像表示装置として様々な分野で使用されている。確かに、プロジェクタの高精細化についてはより改善が進んでいるが、その一方で、より広い輝度ダイナミックレンジを有するプロジェクタの要求もある。このような観点から、最近では、プロジェクタにおいて、広い輝度ダイナミックレンジを得るための技術も種々提案されている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。
特許文献1に開示された技術(第1従来技術という)は、液晶パネルなどの光変調素子を用いた第1光変調部と、デジタルミラーデバイスなどによる反射型の光変調素子を用いた第2光変調部を有している。そして、第1光変調部においては、表示すべき画像に対応する画像データに基づいて光源からの光を変調(1次変調)してRGBの各色の画像光を出力して、これら各画像光を合成した合成画像光をリレーレンズなどの光学系を介して第2変調部に与え、第2変調部では、与えられた合成画像光を変調(2次変調)する。このように、光変調を2段階で行う構成を有することにより、広い輝度ダイナミックレンジの実現が可能であるとしている。
特許文献2に記載された技術(第2従来技術という)も、光変調を2段階で行うという点については特許文献1に開示されたプロジェクタと共通している。
特開2005−241738号公報 特開2006−38994号公報
しかしながら、上記した第1従来技術および第2従来技術は、いずれの場合も第1光変調部で変調された画像光を再び第2光変調部に入力させるというように、光変調を2段階で行う構成となっているため、「むら」がより強調されやすくなるという問題がある。
本発明は、光変調を2段階で行う構成とすることなく広い輝度ダイナミックレンジでの画像表示を可能とするプロジェクションシステムおよびプロジェクションシステムに用いられるプロジェクタを提供することを目的とする。
本発明の第1のプロジェクションシステムは、プロジェクタと、スクリーンとを有するプロジェクションシステムであって、前記プロジェクタは、第1色成分、第2色成分および第3色成分を有する光を発生する光源と、投射すべき画像に対応する画像データに基づいて前記第1色成分、第2色成分および第3色成分を有する光を変調して色画像光を生成する色画像光生成部と、紫外線光を発生する光源と、前記画像データの輝度成分に基づいて前記紫外線光を変調して輝度画像光を生成する輝度画像光生成部と、前記色画像光生成部によって生成された色画像光と前記輝度画像光生成部によって生成された輝度画像光とを合成する合成光学系とを有し、前記スクリーンは、前記紫外線光によって励起されて蛍光を発する蛍光物質が少なくとも画像投射面に塗布されていることを特徴とする。
本発明の第1のプロジェクションシステムは、色画像光生成部においては、画像データに基づいて各色成分(例えば、RGB)の色光を変調して色画像光を生成し、また、輝度画像光生成部においては、当該画像データの輝度成分(輝度画像データ)に基づいて近紫外線光を変調して輝度画像光を生成し、これら、色画像光と輝度画像光とを合成光学系で合成したのちにスクリーンに投射するようにしている。なお、このとき、色画像光生成部と輝度画像光生成部において設けられるそれぞれの光変調素子の対応する画素が一致するように設定されている。
一方、スクリーンには紫外線によって励起さて蛍光を発する蛍光物質が塗布されているので、紫外線による輝度画像光によって蛍光物質が発光する。すなわち、スクリーン上に投射されている画像のうち、色が現われている画像の領域においては、スクリーン自体が蛍光物質によって発光する状態となる。このとき、蛍光物質の発光度合いは輝度画像データの輝度値が高いほど高いものとなる。また、黒画像(輝度値がゼロ)の領域は蛍光物質が励起されないので、そのまま黒画像表示がなされる。
これにより、明るい画像はより明るく表示されるため、従来から一般的に存在するプロジェクタ(一般的なプロジェクタという)によって画像を投射する場合に比べて、輝度ダイナミックレンジを広くすることができる。また、本発明のプロジェクションシステムは、光変調を2段階で行う構成ではないので、「むら」が生じにくく高品質な画像とすることができる。
本発明の第1のプロジェクションシステムにおいては、前記紫外線光は、近紫外線光であることが好ましい。
このように、紫外線光として可視光により近い近紫外線光を用いることで、人体に与える紫外線の影響を抑制することができる。なお、本発明のプロジェクションシステムにおいて用いる近紫外線光としては、300nm〜400nmの波長の近紫外線光が好ましい。
本発明の第2のプロジェクションシステムは、それぞれが投射する画像がスクリーン上で重畳するように設定された第1プロジェクタおよび第2プロジェクタと、スクリーンとを有するプロジェクションシステムであって、前記第1プロジェクタは、第1色成分、第2色成分および第3色成分を有する光を発生する光源と、投射すべき画像に対応する画像データに基づいて前記第1色成分、第2色成分および第3色成分を有する光を変調して色画像光を生成する色画像光生成部とを有し、前記第2プロジェクタは、紫外線光を発生する光源と、前記画像データの輝度成分に基づいて前記紫外線光を変調して輝度画像光を生成する輝度画像光生成部とを有し、前記スクリーンは、前記紫外線光によって励起されて蛍光を発する蛍光物質が少なくとも画像投射面に塗布されていることを特徴とする。
これは、色画像を投射する一般的なプロジェクタ(第1プロジェクタ)及び輝度画像を投射するプロジェクタ(第2プロジェクタ)の2つのプロジェクタと、蛍光物質が少なくとも画像投射面に塗布されているスクリーンとを用いてプロジェクションシステムを構成した場合であり、プロジェクションシステムをこのような構成とすることによっても、前記本発明の第1のプロジェクションシステムと同様の効果が得られる。
本発明の第3のプロジェクションシステムは、それぞれが投射する画像がスクリーン上で重畳するように設定され第1画像投射ユニットおよび第2画像投射ユニットを有するプロジェクタと、スクリーンとを有するプロジェクションシステムであって、第1画像投射ユニットは、第1色成分、第2色成分および第3色成分を有する光を発生する光源と、投射すべき画像に対応する画像データに基づいて前記第1色成分、第2色成分および第3色成分を有する光を変調して色画像光を生成する色画像光生成部とを有し、前記第2画像投
射ユニットは、紫外線光を発生する光源と、前記画像データの輝度成分に基づいて前記紫外線光を変調して輝度画像光を生成する輝度画像光生成部とを有し、前記スクリーンは、前記紫外線光によって励起されて蛍光を発する蛍光物質が少なくとも画像投射面に塗布されていることを特徴とする。
これは、本発明の第2のプロジェクションシステムの変形例であって、1つのプロジェクタに、色画像の投射が可能な画像投射ユニット(第1画像投射ユニット)と、輝度画像の投射が可能な画像投射ユニット(第2画像投射ユニット)の2つの画像投射ユニットを組み込んだものであって、このようなプロジェクタを用いてプロジェクションシステムを構成することによっても、前記本発明の第1のプロジェクションシステムと同様の効果が得られる。
本発明の第4のプロジェクションシステムは、プロジェクタと、スクリーンとを有するプロジェクションシステムであって、前記プロジェクタは、紫外線光を発生する光源と、前記画像データの輝度成分に基づいて前記紫外線光を変調して輝度画像光を生成する輝度画像光生成部とを有し、前記スクリーンは、前記紫外線光によって励起されて蛍光を発する蛍光物質が少なくとも画像投射面に塗布されていることを特徴とする。
このように、本発明の第4のプロジェクションシステムは、紫外線光による輝度画像を投射するプロジェクタと、少なくとも画像投射面に蛍光物質が塗布されたスクリーンとによってプロジェクションシステムを構成するというものである。このようなプロジェクションシステムにおいては、輝度画像データに基づいて紫外線光が変調されて輝度画像光が生成され、その輝度画像光は、蛍光物質が塗布されたスクリーンに投射される。これにより、スクリーンでは、輝度画像光によって蛍光物質が励起されて発光し、蛍光物質の発光による画像表示がなされる。
このようなプロジェクションシステムを、例えば、プラネタリウム、飲食店、結婚式場、ショーウインドウなどに使用することにより、一般的なプロジェクタによる表示では得られない格別な演出効果を得ることができる。
本発明の第1のプロジェクタは、プロジェクタと、紫外線光によって励起されて蛍光を発する蛍光物質が少なくとも画像投射面に塗布されたスクリーンとを有するプロジェクションシステムに用いられる前記プロジェクタであって、第1色成分、第2色成分および第3色成分を有する光を発生する光源と、投射すべき画像に対応する画像データに基づいて前記第1色成分、第2色成分および第3色成分を有する光を変調して色画像光を生成する色画像光生成部と、紫外線光を発生する光源と、前記画像データの輝度成分に基づいて前記紫外線光を変調して輝度画像光を生成する輝度画像光生成部と、前記色画像光生成部によって生成される色画像光と前記輝度画像光生成部によって生成される輝度画像光とを合成する合成光学系とを有することを特徴とする。
本発明の第1のプロジェクタがこのような構成を有することにより、この第1のプロジェクタと、蛍光物質が少なくとも画像投射面に塗布されたスクリーンとを組み合わせることによって、前記本発明の第1のプロジェクションシステムを構成することができる。
本発明の第2のプロジェクタは、プロジェクタと、紫外線光によって励起されて蛍光を発する蛍光物質が少なくとも画像投射面に塗布されたスクリーンとを有するプロジェクションシステムにおいて用いられる前記プロジェクタであって、紫外線光を発生する光源と、前記画像データの輝度成分に基づいて前記紫外線光を変調して輝度画像光を生成する輝度画像光生成部とを有ることを特徴とする。
本発明の第2のプロジェクタがこのような構成を有することにより、この第2のプロジェクタおよび一般的なプロジェクタの2つのプロジェクタと、蛍光物質が少なくとも画像投射面に塗布されたスクリーンとを組み合わせることにより、前記本発明の第2のプロジェクションシステムを構成することができる。また、この第2のプロジェクタのみと、画像投射面に蛍光物質が塗布されたスクリーンとを組み合わせることにより、本発明の第4のプロジェクションシステムを構成することができる。
本発明の第3のプロジェクタは、それぞれが投射する画像がスクリーン上で重畳するように設定された第1画像投射ユニットおよび第2画像投射ユニットを有するプロジェクタと、紫外線光によって励起されて蛍光を発する蛍光物質が少なくとも画像投射面に塗布されたスクリーンとを有するプロジェクションシステムに用いられるプロジェクタであって、第1画像投射ユニットは、第1色成分、第2色成分および第3色成分を有する光を発生する光源と、投射すべき画像に対応する画像データに基づいて前記第1色成分、第2色成分および第3色成分を有する光を変調して色画像光を生成する色画像光生成部とを有し、前記第2画像投射ユニットは、紫外線光を発生する光源と、前記画像データの輝度成分に基づいて前記紫外線光を変調して輝度画像光を生成する輝度画像光生成部とを有することを特徴とする。
本発明の第3のプロジェクタがこのような構成を有することにより、この第3のプロジェクタと、蛍光物質が少なくとも画像投射面に塗布されたスクリーンとを組み合わせることによって、前記本発明の第3のプロジェクションシステムを構成することができる。
なお、前記本発明の第2〜第4のプロジェクションシステムおよび第1〜第3のプロジェクタにおいても、紫外線光は、近紫外線光であることが好ましい。
以下、本発明の実施形態について説明する。
[実施形態1]
図1は実施形態1に係るプロジェクションシステム10の構成を示す図である。実施形態1に係るプロジェクションシステム10は、図1に示すように、プロジェクタPJ1とスクリーンSCRとを有している。スクリーンSCRには、紫外線光によって励起されて蛍光を発する蛍光物質が塗布されている。スクリーンSCRに対する蛍光物質の塗布は、スクリーン全体の面であってもよく、また、プロジェクタによって画像が投射される面(画像投射面という)のみであってもよい。なお、後述する実施形態2〜4に係るプロジェクションシステムにおいて用いられるスクリーンSCRも同様に蛍光物質が塗布されている。
図2は実施形態1に係るプロジェクションシステム10において用いられるプロジェクタPJ1の光学系の主要部を模式的に示す図である。プロジェクタPJ1は、図1に示すように、第1色成分としての赤色(R)、第2色成分としての緑色(G)および第3色成分としての青色(B)を発光する光源100R,100G,100Bと、色画像光を生成する色画像光生成部200と、紫外線光(例えば300nm〜400nmの波長の近紫外線光が好ましい)を発生する光源300と、輝度画像光を生成する輝度画像光生成部400と、色画像光生成部200によって生成される色画像光(P偏光成分とする)と輝度画像光生成部400によって生成される輝度画像光(S偏光成分とする)とを合成する合成光学系としての偏光合成プリズム500と、投射光学系600とを有している。なお、偏光合成プリズム500は、紫外線光の透過率の高い石英などを用いたものが好ましい。
色画像光生成部200は、投射すべき画像に対応する画像データに基づいて光源100
R,100G,100Bから射出されるRGBの各色成分の光を変調して、RGBの各画像光を生成する第1光変調部としての光変調素子(液晶パネル210R,210G,210Bとする)と、光源100R,100G,100Bに対応して設けられるインテグレータ光学系220R,220G,220Bと、液晶パネル210R,210G,210Bで変調されたRGBの各画像光を合成するクロスダイクロイックプリズム230と、クロスダイクロイックプリズム230の出力側に設けられた偏光板(S偏光成分を吸収してP偏光成分を透過する偏光板)240とを有している。
輝度画像光生成部400は、投射すべき画像に対応する画像データの輝度成分に基づいて光源300で発光される紫外線光を変調する第2光変調部としての光変調素子(液晶パネル410とする)と、光源300に対応して設けられるインテグレータ光学系420と、液晶パネル410の出力側に設けられた偏光板(P偏光成分を吸収してS偏光成分を透過)430とを有している。
なお、色画像光生成部200および輝度画像光生成部400は、それぞれの光変調素子の対応する画素が一致するように設定されているものとする。
また、色画像光生成部200および輝度画像光生成部400は、主要な構成要素のみが図示されており、本発明を説明する上で特に必要としない構成要素については図示を省略する。また、図2においては、色画像光生成部200に対する光源としては、RGBの各色光を発光するそれぞれの光源(光源100R、光源100G、光源100B)を用いた場合が例示されているが、これに限られるものではなく、RGBの色成分を含む1つの光源からの光を色分離光学系で分離して、分離したRGBの各色光をそれぞれ対応する液晶パネル210R,210G,210Bに入射させる構成であってもよい。また、近紫外線光を発生する光源300としては、近紫外線LEDなどを用いたレーザ発生装置であってもよい。
ところで、色画像光生成部200における液晶パネル210R,210G,210Bの駆動部(光変調素子駆動部)には、表示すべき画像に対応する画像データが与えられ、輝度画像光生成部400における液晶パネル410の駆動部(光変調素子駆動部)には、表示すべき画像に対応する画像データの輝度成分(輝度画像データという)が与えられる。このような画像データ制御は画像データ制御装置(図3参照)によって行われる。
図3は画像データ制御装置の構成を示す図である。画像データ制御装置は、図3に示すように、投射すべき画像に対応する画像データが入力される画像データ入力部810と、画像データ入力部810に入力された画像データから輝度成分を取得するなどの処理を行う画像データ処理部820と、色画像光生成部200の液晶パネル210R,210G,210Bを駆動する光変調素子駆動部830R,830G,830Bと、輝度画像光生成部400の液晶パネル410を駆動する光変調素子駆動部840とを有している。
画像データ処理部820は、画像データ入力部810に入力された画像データを色画像光生成部200の光変調素子駆動部830R,830G,830Bに与えるとともに、入力された画像データから輝度成分を取得して輝度画像データとして輝度画像光生成部400の光変調素子駆動部840に与える機能を有する。
以上のように構成されたプロジェクタPJ1と、蛍光物質が塗布されたスクリーンSCRとを用いて、実施形態1に係るプロジェクションシステム10が構成される。このように構成されたプロジェクションシステム10において、プロジェクタPJ1の色画像光生成部200では、光源100R,100G,100Bで発光されたRGBの各色光は、それぞれ対応する液晶パネル210R,210G,210Bで画像データに基づいて変調さ
れて、RGBの各画像光としてクロスダイクロイックプリズム230に入射される。これにより、RGBの各画像光はクロスダイクロイックプリズム230によって合成されて色画像光が生成され、生成された色画像光は偏光合成プリズム500に入射される。
一方、輝度画像光生成部400では、光源300から発光された近紫外線光は、液晶パネル410で輝度画像データに基づいて変調されて、輝度画像光として偏光合成プリズム500に入射される。
偏光合成プリズム500では、色画像光生成部200で生成された色画像光と輝度画像光生成部400で生成された輝度画像光とが合成され、その合成画像光が投射光学系600によってスクリーンSCRに投射される。なお、色画像光生成部200および輝度画像光生成部400は、それぞれの光変調素子の対応する画素が一致するように設定されているので、色画像光生成部200および輝度画像光生成部400で生成されそれぞれの画像光を合成した合成画像光による画像は、スクリーンSCR上で画素ずれがない状態で重畳されて表示される。
ところで、スクリーンSCRには紫外線によって励起される蛍光物質が塗布されているので、輝度画像光生成部400によって生成された輝度画像光によって蛍光を発する。すなわち、色画像光によって色が現われている画像の領域、すなわち、輝度画像光の輝度値が所定値以上の領域においては、スクリーンSCR自体が蛍光物質によって発光する状態となる。このときスクリーンSCRにおける蛍光物質の発光の度合いは、輝度画像光の輝度値が高いほど高く(明るく)なる。また、スクリーンSCR上における黒画像(輝度値がゼロ)の領域は、蛍光物質が励起されないので、そのまま黒表示がなされる。
これにより、実施形態1に係るプロジェクションシステム10においては、輝度値の高い明るい画像は、より明るく表示される。このため、一般的なプロジェクタによって画像を投射する場合、すなわち、実施形態1に係るプロジェクションシステム10の場合であれば、色画像光生成部200で生成された色画像光のみを投射する場合に比べて、輝度ダイナミックレンジを広くすることができる。
[実施形態2]
図4は実施形態2に係るプロジェクションシステム20の構成を示す図である。実施形態2に係るプロジェクションシステム20は、図4に示すように、2台のプロジェクタ(プロジェクタPJ2,PJ3とする)と、蛍光物質が塗布されたスクリーンSCRとを有している。なお、プロジェクタPJ2,PJ3は、それぞれの光変調素子の対応する画素が一致するように設定されており、プロジェクタPJ1,PJ2から投射されるそれぞれの画像は、スクリーンSCR上で画素ずれがない状態で重畳されて表示されるものとする。
図5は実施形態2に係るプロジェクションシステム20において用いられるプロジェクタPJ2,PJ3の光学系の主要部を模式的に示す図である。図5(a)はプロジェクタPJ2の光学系の主要部を模式的に示す図であり、図5(b)はプロジェクタPJ3の光学系の主要部を模式的に示す図である。なお、実施形態1に係るプロジェクションシステム10と同一構成要素には同一符号が付されている。
プロジェクタPJ2は、図5(a)に示すように、光源100R,100G,100Bと、色画像光を生成する色画像光生成部200と、投射光学系600とを有している。一方、プロジェクタPJ3は、図5(b)に示すように、紫外線光として近紫外線光を発生する光源300と、輝度画像光を生成する輝度画像光生成部400と、投射光学系700とを有している。
なお、実施形態2に係るプロジェクションシステム20においては、画像データから輝度成分(輝度画像データ)を取得する機能(図3における画像データ処理部820)をプロジェクタPJ3に持たせることによって、画像データから輝度画像データを取得して、取得した輝度画像データを液晶パネル410を駆動するための光変調素子駆動部(図3における光変調素子駆動部840)に与えることができる。また、図3における画像データ処理部820の機能をコンピュータなどに組み込んで、該コンピュータからプロジェクタPJ2に対しては通常の画像データを与え、プロジェクタPJ3に対しては輝度画像データを与えるというような構成としてもよい。
このように、実施形態2に係るプロジェクションシステム20においては、2台のプロジェクタPJ2,PJ3のうち、プロジェクタPJ2(図5(a)参照)は、一般的なプロジェクタであり、プロジェクタPJ3は、近紫外線により輝度画像を投射するプロジェクタである。
このように構成された実施形態2に係るプロジェクションシステム20において、プロジェクタPJ2の色画像光生成部200では、光源100R,100G,100Bで発光されたRGBの各色光は、それぞれ対応する液晶パネル210R,210G,210Bで画像データに基づいて変調されて、RGBの各画像光としてクロスダイクロイックプリズム230に入射される。これにより、RGBの各画像光はクロスダイクロイックプリズム230によって合成されて色画像光が生成され、生成された色画像光は投射光学系600によって投射されてスクリーンSCR上において色画像として表示される。
一方、プロジェクタPJ3の輝度画像光生成部400では、光源300から発光された近紫外線光は、液晶パネル410で輝度画像データに基づいて変調されて、輝度画像光が生成される。その輝度画像光は投射光学系700によって投射され、スクリーンSCR上において輝度画像として表示される。
これにより、スクリーンSCR上においては、プロジェクタPJ2から投射される色画像光による色画像とプロジェクタPJ3から投射される輝度画像による輝度画像とが重畳して表示される。
実施形態2に係るプロジェクションシステム20によれば、実施形態1に係るプロジェクションシステム10と同様、輝度値の高い明るい画像はより明るく表示されるため、一般的なプロジェクタであるプロジェクタPJ2のみによって投射する場合に比べて、輝度ダイナミックレンジを広くすることができる。
[実施形態3]
前述の実施形態2に係るプロジェクションシステム20においては、プロジェクタPJ2,PJ3の2台のプロジェクタを設けて、プロジェクタPJ2においては色画像光を生成して投射し、プロジェクタPJ3においては輝度画像光を生成して投射するようにしたが、実施形態3に係るプロジェクションシステム30は、1台のプロジェクタで色画像光と輝度画像光の両方を生成してそれぞれを投射可能としたものである。
すなわち、実施形態3に係るプロジェクションシステム30において用いられるプロジェクタ(プロジェクタPJ4とする)は、色画像光を生成して投射することができる画像投射ユニットU1と、紫外線光による輝度画像光を生成して投射することができる画像投射ユニットU2とを組み込んで、画像投射ユニットU1からは色画像光をスクリーンSCRに投射し、画像投射ユニットU2からは輝度画像光をスクリーンに投射するというような構成としたものである。なお、このとき、実施形態1および実施形態2に係るプロジェ
クションシステムと同様、それぞれの光変調素子の対応する画素が一致するように設定されており、スクリーンSCR上で画素ずれが生じない状態で色画像と輝度画像とが重畳して表示されるものとする。
図6は実施形態3に係るプロジェクションシステム30において用いられるプロジェクタPJ4の光学系の主要部を模式的に示す図である。プロジェクタPJ4は、図6に示すように、第1画像投射ユニットU1と第2画像投射ユニットU2とを有している。
第1画像投射ユニットU1は、実施形態2に係るプロジェクションシステム20において用いられるプロジェクタPJ2(図5(a)参照)と同様の構成を有している。したがって、図5(a)と同一構成要素には同一符号が付されている。
第2画像投射ユニットU2は、紫外線光を発生する光源として、例えば、近紫外線レーザを発光する紫外線レーザ光源310と、輝度画像光を生成する輝度画像光生成部400とを有している。第2画像投射ユニットU2における輝度画像光生成部400は、光変調部として、例えば、反射型の光変調用MEMS(Micro Electro Mechanical System)デ
バイス450を用いた例が示されている。なお、反射型の光変調用MEMSデバイス450としては、デジタルミラーデバイスなどを例示することができる。
このように構成されたプロジェクタPJ4において、第1画像投射ユニットU1の色画像光生成部200では、光源100R,100G,100Bで発光されたRGBの各色光は、それぞれ対応する液晶パネル210R,210G,210Bで画像データに基づいて変調されて、RGBの各画像光としてクロスダイクロイックプリズム230に入射される。これにより、RGBの各画像光はクロスダイクロイックプリズム230によって合成されて色画像光が生成され、生成された色画像光は投射光学系600によって投射されてスクリーンSCR上において色画像として表示される。
一方、第2画像投射ユニットU2の輝度画像光生成部400では、光源310から発光された近紫外線レーザ光は、反射型の光変調用MEMSデバイスで輝度画像データに基づいて変調される。そして、変調された輝度画像光は、この場合、投射光学系としての投射レンズを用いずに、プロジェクタPJ4の筐体に設けられた近紫外線レーザ光を通過させるための画像通過孔900を透過してスクリーンSCRに投射されるようにしている。
これにより、スクリーンSCR上においては、第1画像投射ユニットU1から投射される色画像光による色画像と第2画像投射ユニットU2から投射される輝度画像光による輝度画像とが重畳して表示され、実施形態1および実施形態2に係るプロジェクションシステムと同様、輝度値の高い明るい画像はより明るく表示されるため、輝度ダイナミックレンジを広くすることができる。
なお、第2画像投射ユニットU2の構成において、図6においては、近紫外線光としてレーザ光を用いることによって、投射光学系を不要とした場合が例示されているが、投射光学系を設けてもよい。また、第2画像投射ユニットU2は、図5に示す構成に限られるものではなく、例えば、実施形態2に係るプロジェクションシステム20において用いたプロジェクタPJ3と同じ光学系(図5(b)参照)としてもよい。
[実施形態4]
図7は実施形態4に係るプロジェクションシステム40の概略的な構成を示す図である。実施形態4に係るプロジェクションシステムは、実施形態2に係るプロジェクションシステム20において用いたプロジェクタPJ3と蛍光物質が塗布されたスクリーンSCRとを用いたプロジェクションシステムである。
このようなプロジェクションシステムにおいて、所定の輝度画像データをプロジェクタPJ3の光変調素子駆動部840(図3参照)に与えることによって、光源300から発光された近紫外線光は、液晶パネル410で輝度画像データに基づいて変調されて、輝度画像光が生成される。その輝度画像光は投射光学系700によってスクリーンSCRに投射される。スクリーンSCRには蛍光物質が塗布されているので、輝度画像光よって蛍光物質が励起されて発光し、スクリーンSCR上においては、蛍光物質の発光による画像表示がなされる。
例えば、実施形態4に係るプロジェクションシステム40をプラネタリウムなどに用いた場合、星座の画像や星座にまつわる物語などの動画像に対応する輝度画像データをプロジェクタPJ3に与えることにより、その動画像をスクリーンSCR上において蛍光物質の発光によって表示させることができ、一般的なプロジェクタによる表示とは異なった演出効果が得られる。
実施形態4に係るプロジェクションシステム40は、プラネタリウム以外にも、例えば、レストランなどの飲食店、結婚式場、ショーウインドウなど様々な場所に使用することができることは勿論であり、それぞれの場所にふさわしい輝度画像データを与えることによって、一般的なプロジェクタによる表示では得られない格別な演出効果を得ることができる。
また、実施形態4に係るプロジェクションシステム40においては、プロジェクタとしては、光変調素子が1枚のいわゆる単板式のプロジェクタを1台用意すればよく、また、色画像を投射する必要がないので、クロスダイクロイックプリズムやダイクロイックミラーなどを不要とすることができる。これにより、プロジェクタの構成を簡易なものとすることができ、それによって、プロジェクタを安価なものとすることができる。したがって、プロジェクションシステム全体を安価に構成することができる。
なお、実施形態4に係るプロジェクションシステム40において用いるプロジェクタPJ3は、図7に示すような構成に限られるものではなく、例えば、光変調素子としては、デジタルミラーデバイスを用いたものであってもよい。光変調素子としてデジタルミラーデバイスを用いた場合も、色画像を投射する必要がないので、カラーホイールなどの構成要素が不要となり、カラーブレイキングなどが発生することなく、スムーズな動画再生が可能となる。また、プロジェクタPJ3として、実施形態3に係るプロジェクションシステム30において用いたプロジェクタPJ4における第2画像投射ユニットU2に示すような構成のものであってもよい。
なお、本発明は前述の各実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能となるものであり、例えば、下記の(1)〜(3)に示すような変形も可能である。
(1)前述の各実施形態では言及しなかったが、スクリーンSCRに蛍光物質を塗布する際の蛍光物質の塗布量は、スクリーンSCRの塗布面において均一としてもよく、また、画像投射面の領域に応じて変化させるようにしてもよい。すなわち、一般的なプロジェクタは、スクリーンに投射された画像の周辺部側の領域が中央部側の領域に比べて暗くなる特性がある。このことを考慮して、画像投射面の周辺側の領域に対しては蛍光物質の塗布量を多くし、中央部側の領域に対しては蛍光物質の塗布量を少なくして、紫外線光による最大輝度を均一化することにより、輝度むらを低減することができる。
また、一般的なプロジェクタ(前述の各実施形態における色画像を投射するプロジェク
タ)の光変調素子(RGBに対応するの各液晶パネル)の輝度むらを測定し、測定した輝度むらを、輝度画像を投射するプロジェクタの輝度情報とスクリーンにおける蛍光物質の塗布量の分布とに応じてスタックさせることによっても、輝度むらを低減することができる。
(2)前述の各実施形態においては、色画像光生成部200においては、液晶を用いた光変調素子を用いた場合を例示したが、これに限られるものではなく、光変調素子としてデジタルミラーデバイスを用いてもよい。また、輝度画像光生成部400の光変調素子も液晶を用いた光変調素子に限られるものではなく、デジタルミラーデバイスを用いてもよい。
(3)前述の各実施形態においては、フロント投射型のプロジェクションシステムを例示したが、リア投射型のプロジェクションシステムにおいても適用することができる。
実施形態1に係るプロジェクションシステム10の構成を示す図。 実施形態1に係るプロジェクションシステム10において用いられるプロジェクタPJ1の光学系の主要部を模式的に示す図。 画像データ制御装置の構成を示す図。 実施形態2に係るプロジェクションシステム20の構成を示す図 実施形態2に係るプロジェクションシステム20において用いられるプロジェクタPJ2,PJ3の光学系の主要部を模式的に示す図。 実施形態3に係るプロジェクションシステム30において用いられるプロジェクタPJ4の光学系の主要部を模式的に示す図。 実施形態4に係るプロジェクションシステム40の構成を示す図。
符号の説明
100R,100G,100B・・・光源(RGBの各色成分を発光する光源)、200・・・色画像光生成部、210R,210G,210B・・・第1変調部(液晶パネル)、300・・・光源(近紫外線光を発光する光源)、400・・・輝度画像光生成部、410・・・第2変調部(液晶パネル)、450・・・第2光変調部(反射型の光変調用MEMSデバイス)、500・・・合成光学系、600,700・・・投射光学系、PJ1,PJ2,PJ3,PJ4・・・プロジェクタ、SCR・・・スクリーン、U1・・・第1画像投射ユニット、U2・・・第2画像投射ユニット

Claims (8)

  1. プロジェクタと、スクリーンとを有するプロジェクションシステムであって、
    前記プロジェクタは、
    第1色成分、第2色成分および第3色成分を有する光を発生する光源と、
    投射すべき画像に対応する画像データに基づいて前記第1色成分、第2色成分および第3色成分を有する光を変調して色画像光を生成する色画像光生成部と、
    紫外線光を発生する光源と、
    前記画像データの輝度成分に基づいて前記紫外線光を変調して輝度画像光を生成する輝度画像光生成部と、
    前記色画像光生成部によって生成された色画像光と前記輝度画像光生成部によって生成された輝度画像光とを合成する合成光学系とを有し、
    前記スクリーンは、
    前記紫外線光によって励起されて蛍光を発する蛍光物質が少なくとも画像投射面に塗布されていることを特徴とするプロジェクションシステム。
  2. 請求項1に記載のプロジェクションシステムにおいて、前記紫外線光は、近紫外線光であることを特徴とするプロジェクションシステム。
  3. それぞれが投射する画像がスクリーン上で重畳するように設定された第1プロジェクタおよび第2プロジェクタと、スクリーンとを有するプロジェクションシステムであって、
    前記第1プロジェクタは、
    第1色成分、第2色成分および第3色成分を有する光を発生する光源と、
    投射すべき画像に対応する画像データに基づいて前記第1色成分、第2色成分および第3色成分を有する光を変調して色画像光を生成する色画像光生成部とを有し、
    前記第2プロジェクタは、
    紫外線光を発生する光源と、
    前記画像データの輝度成分に基づいて前記紫外線光を変調して輝度画像光を生成する輝度画像光生成部とを有し、
    前記スクリーンは、
    前記紫外線光によって励起されて蛍光を発する蛍光物質が少なくとも画像投射面に塗布されていることを特徴とするプロジェクションシステム。
  4. それぞれが投射する画像がスクリーン上で重畳するように設定され第1画像投射ユニットおよび第2画像投射ユニットを有するプロジェクタと、スクリーンとを有するプロジェクションシステムであって、
    第1画像投射ユニットは、
    第1色成分、第2色成分および第3色成分を有する光を発生する光源と、
    投射すべき画像に対応する画像データに基づいて前記第1色成分、第2色成分および第3色成分を有する光を変調して色画像光を生成する色画像光生成部とを有し、
    前記第2画像投射ユニットは、
    紫外線光を発生する光源と、
    前記画像データの輝度成分に基づいて前記紫外線光を変調して輝度画像光を生成する輝度画像光生成部とを有し、
    前記スクリーンは、
    前記紫外線光によって励起されて蛍光を発する蛍光物質が少なくとも画像投射面に塗布されていることを特徴とするプロジェクションシステム。
  5. プロジェクタと、スクリーンとを有するプロジェクションシステムであって、
    前記プロジェクタは、
    紫外線光を発生する光源と、
    前記画像データの輝度成分に基づいて前記紫外線光を変調して輝度画像光を生成する輝度画像光生成部とを有し、
    前記スクリーンは、
    前記紫外線光によって励起されて蛍光を発する蛍光物質が少なくとも画像投射面に塗布されていることを特徴とするプロジェクションシステム。
  6. プロジェクタと、紫外線光によって励起されて蛍光を発する蛍光物質が少なくとも画像投射面に塗布されたスクリーンとを有するプロジェクションシステムに用いられる前記プロジェクタであって、
    第1色成分、第2色成分および第3色成分を有する光を発生する光源と、
    投射すべき画像に対応する画像データに基づいて前記第1色成分、第2色成分および第3色成分を有する光を変調して色画像光を生成する色画像光生成部と、
    紫外線光を発生する光源と、
    前記画像データの輝度成分に基づいて前記紫外線光を変調して輝度画像光を生成する輝度画像光生成部と、
    前記色画像光生成部によって生成される色画像光と前記輝度画像光生成部によって生成される輝度画像光とを合成する合成光学系とを有することを特徴とするプロジェクタ。
  7. プロジェクタと、紫外線光によって励起されて蛍光を発する蛍光物質が少なくとも画像投射面に塗布されたスクリーンとを有するプロジェクションシステムにおいて用いられる前記プロジェクタであって、
    紫外線光を発生する光源と、
    前記画像データの輝度成分に基づいて前記紫外線光を変調して輝度画像光を生成する輝度画像光生成部とを有ることを特徴とするプロジェクタ。
  8. それぞれが投射する画像がスクリーン上で重畳するように設定された第1画像投射ユニットおよび第2画像投射ユニットを有するプロジェクタと、紫外線光によって励起されて蛍光を発する蛍光物質が少なくとも画像投射面に塗布されたスクリーンとを有するプロジェクションシステムに用いられるプロジェクタであって、
    第1画像投射ユニットは、
    第1色成分、第2色成分および第3色成分を有する光を発生する光源と、
    投射すべき画像に対応する画像データに基づいて前記第1色成分、第2色成分および第3色成分を有する光を変調して色画像光を生成する色画像光生成部とを有し、
    前記第2画像投射ユニットは、
    紫外線光を発生する光源と、
    前記画像データの輝度成分に基づいて前記紫外線光を変調して輝度画像光を生成する輝度画像光生成部とを有することを特徴とするプロジェクタ。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018025506A1 (ja) * 2016-08-02 2018-02-08 ソニー株式会社 投射型表示装置
WO2020021980A1 (ja) * 2018-07-24 2020-01-30 ソニー株式会社 照明装置、およびプロジェクタ
CN111247795A (zh) * 2017-10-19 2020-06-05 昕诺飞控股有限公司 用于投影照明的增强白光
WO2021205849A1 (ja) * 2020-04-07 2021-10-14 ソニーグループ株式会社 照明光学系および投射型表示装置

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018025506A1 (ja) * 2016-08-02 2018-02-08 ソニー株式会社 投射型表示装置
JPWO2018025506A1 (ja) * 2016-08-02 2019-05-30 ソニー株式会社 投射型表示装置
JP7047761B2 (ja) 2016-08-02 2022-04-05 ソニーグループ株式会社 投射型表示装置
US11303860B2 (en) 2016-08-02 2022-04-12 Sony Corporation Projection display unit
CN111247795A (zh) * 2017-10-19 2020-06-05 昕诺飞控股有限公司 用于投影照明的增强白光
JP2021503202A (ja) * 2017-10-19 2021-02-04 シグニファイ ホールディング ビー ヴィSignify Holding B.V. 投影照明のための増強された白色光
US11356645B2 (en) 2017-10-19 2022-06-07 Signify Holding B.V. Enhanced white light for projection lighting
WO2020021980A1 (ja) * 2018-07-24 2020-01-30 ソニー株式会社 照明装置、およびプロジェクタ
US11353783B2 (en) 2018-07-24 2022-06-07 Sony Corporation Illumination device and projector
US11656540B2 (en) 2018-07-24 2023-05-23 Sony Group Corporation Illumination device and projector
WO2021205849A1 (ja) * 2020-04-07 2021-10-14 ソニーグループ株式会社 照明光学系および投射型表示装置

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