JPH05165100A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力ソースのアスペクト比の変化にかかわら
ず光−光変換素子を有効に利用することができるととも
に、読出し光の利用率の向上を図ることができる表示装
置を得る。 【構成】 入力ソースとしては、アスペクト比４：３の
ＮＴＳＣ方式のテレビジョン画像ＭＡ，アスペクト比１
６：９のハイビジョン画像ＭＢ，アスペクト比２．２：
１のシネマスコープ画像ＭＣなどがある。これらの画像
は、矢印Ｆ１で示すように、たとえば１：１のアスペク
ト比の画像ＭＮとして光−光変換素子に書き込まれる。
そして、矢印Ｆ２で示すように、読出し後にアナモフィ
ックレンズで対応するアスペクト比の画像ＮＡ〜ＮＣに
各々変換されて投射表示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プロジェクタ，リアプ
ロジェクタなどの表示装置にかかり、特に、光−光変換
手段を利用して高解像度，高輝度で画像表示を行う表示
装置の改良に関する。

【０００２】

【背景技術】光−光変換手段を利用する表示装置として
は、特願平２−１３０４９８号として出願されたものが
ある。図４には、かかる表示装置が示されている。同図
において、発光素子アレイ１０の入力側には発光素子駆
動回路１２が接続されており、この発光素子駆動回路１
２には各種ソースの時系列画像信号が入力されている。
発光素子アレイ１０の出力光光路上には、結像レンズ１
４，偏向ミラー１６，ズームレンズ１８が配置されてい
る。これらによって、発光素子アレイ１０の出力光が偏
向，走査されて光−光変換素子２０に入射するように構
成されている。

【０００３】次に、光−光変換素子２０には、光源２２
から出力される読出し光が偏光ビームスプリッタ２４を
介して入力されるようになっている。また、偏光ビーム
スプリッタ２４の出力光路上には、投射レンズ２６，ス
クリーン２８が各々配置されている。

【０００４】以上の各部のうち、発光素子アレイ１０と
しては、例えばＬＥＤ，ＥＬ，ＬＤなどの発光素子を直
線上に高密度に配列したものが用いられる。ズームレン
ズ１８は、光−光変換素子２０における画像の結像倍率
を変更するためのものである。光−光変換素子２０は、
例えば光導電層と光変調層とを各々備えており、入射光
の強度分布に対応して光導電層の抵抗値が変化するよう
になっている。そして、この抵抗値の変化に対応して光
変調層で読出し光の変調が行なわれ、変調光は反射され
て出力されるように構成されている。このような光ー光
変換によって、光導電層に入射する光が微弱であって
も、読出し光の強度の増大を図ることができる。

【０００５】次に、以上のような背景技術の作用につい
て説明すると、発光素子駆動回路１２は、入力ソースに
基づいて発光素子アレイ１０を駆動する。発光素子アレ
イ１０の出力光は、矢印ＦＡで示すように、結像レンズ
１４を介して偏向ミラー１６に入射する。ここで偏向反
射された光は、ズームレンズ１８を介して光−光変換素
子２０に入射する。この動作が、偏向ミラー１６による
走査を受けて順に行われ、画像のアスペクト比に対応す
る倍率で画像が光−光変換素子２０に書き込まれる。

【０００６】次に、光−光変換素子２０に書き込まれた
画像情報の読出しは、次のようにして行なわれる。光源
２２から出力された読出し光は、矢印ＦＢで示すように
偏光ビームスプリッタ２４に入射し、ここで光路が変更
されて光−光変換素子２０に入射する。この読出し光
は、光−光変換素子２０に書き込まれた画像情報に対応
する光変調を受けて反射され、再び偏光ビームスプリッ
タ２４に入射する。変調光は、この偏光ビームスプリッ
タ２４を矢印ＦＣで示すように透過し、更に投射レンズ
２６を矢印ＦＤで示すように透過してスクリーン２８に
入射する。これによって、画像がスクリーン２８に投射
表示されることとなる。

【０００７】ところで、最近では、入力ソースとして、
いわゆるＮＴＳＣ方式のテレビジョンの他にハイビジョ
ンなどのアスペクト比の異なるものが存在する。たとえ
ば、ＮＴＳＣ方式の場合のアスペクト比が４：３である
のに対し、シネマスコープの場合のアスペクト比は２．
２：１，ハイビジョンの場合のアスペクト比は１６：９
となる。

【０００８】このような入力ソースのアスペクト比の変
動に対応するため、上述した背景技術では、ズームレン
ズ１８によって光−光変換素子２０に対する画像書込み
の倍率をソースに応じて変更するようにしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光−光変換
素子２０には、解像度や輝度などの観点からできる限り
大きく画像を書き込んだ方が好ましい。しかしながら、
ズームレンズ１８による手法では画像全体が拡大又は縮
小されるのみで、アスペクト比自体は変化しない。従っ
て、光−光変換素子２０の有効受光エリアに入力ソース
の画像の縦又は横のいずれか一方がほぼ一致するように
しても、他方はかなり異なるようになる。

【００１０】たとえば、光−光変換素子２０の有効受光
エリアのアスペクト比がＮＴＳＣ方式と同様の４：３で
あるときに、１６：９のアスペクト比のハイビジョンの
画像を書き込むとする。光−光変換素子２０の有効受光
エリアの横方向に一杯となるようにハイビジョンの画像
を書き込むとすると、有効受光エリアの上下に利用され
ない部分が生ずることになる。

【００１１】これを改善する１つの方法としては、光−
光変換素子２０を大きくすることであるが、対応して他
の構成部分も大きくする必要があり、装置の大型化やコ
スト増を招くことになる。また、上述した未利用部分が
あっても、読出し光は、光−光変換素子２０の有効受光
エリアを照明するように光源２２から出力される。従っ
て、有効受光エリアのアスペクト比と入力ソースのアス
ペクト比が異なると、読出し光の利用率が低下すること
になる。

【００１２】本発明は、これらの点に着目したもので、
入力ソースのアスペクト比の変化にかかわらず光−光変
換手段を有効に利用することができるとともに、読出し
光の利用率の向上を図ることができる表示装置を提供す
ることを、その目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、表示対象の画
像の情報を含む書込み光を照射して光−光変換手段に画
像を書き込むとともに、書き込まれた画像を読出し光を
用いて読み出し表示する表示装置において、光−光変換
手段に対する画像書込みを、前記表示対象の画像のアス
ペクト比にかかわらず予め定めたアスペクト比で行う画
像書込み制御手段と、光−光変換手段から読み出された
画像のアスペクト比を、必要に応じて当初のアスペクト
比に変換して投射出力する画像投射手段とを備えたこと
を特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明によれば、表示対象の画像のアスペクト
比が４：３，１６：９などであっても、予め定めたアス
ペクト比，たとえば１：１のアスペクト比で光−光変換
手段に対して画像の書込みが行われる。次に、光−光変
換手段から読み出された画像は、必要があればアナモフ
ィックレンズなどを用いたアスペクト比の変換の後にス
クリーンに投射表示される。

【００１５】

【実施例】以下、本発明による表示装置の実施例につい
て、添付図面を参照しながら説明する。最初に、実施例
の基本的作用について、図１を参照しながら説明する。
上述したように、入力ソースとしては、ＮＴＳＣ方式テ
レビジョン（以下単に「テレビジョン」という），ハイ
ビジョン，シネマスコープなどがある。図１には、それ
らの画像が示されており、テレビジョン画像ＭＡは４：
３のアスペクト比，ハイビジョン画像ＭＢは１６：９の
アスペクト比，シネマスコープ画像ＭＣは２．２：１の
アスペクト比となっている。

【００１６】これらの各画像ＭＡ〜ＭＣは、光−光変換
素子にたとえば１：１のアスペクト比の画像ＭＮとして
書き込まれる（図中矢印Ｆ１参照）。このときのアスペ
クト比の変換は、電気的又は光学的な方法，あるいはそ
れらを組み合わせた方法で行われる。なお、画像ＭＮの
周囲の円Ｃは、読出し光の照射範囲を示す。

【００１７】そして、光−光変換素子から読み出された
１：１のアスペクト比の画像ＭＮは、アナモフィックレ
ンズを用いて光学的に所望のアスペクト比の画像ＮＡ〜
ＮＣに変換される。通常、テレビジョン画像ＭＡは、同
一のアスペクト比の画像ＮＡに変換される。また、ハイ
ビジョン画像ＭＢ，シネマスコープ画像ＭＣは、同一の
アスペクト比の画像ＮＢ，ＮＣに各々変換される（図中
矢印Ｆ２参照）。

【００１８】このように、光−光変換素子には入力ソー
スのアスペクト比にかかわらず予め定めたアスペクト比
で画像の書込みが行われる。そして、読出し後に、アナ
モフィックレンズで所望のアスペクト比への変換が行わ
れる。従って、円Ｃで示す読出し光は入力ソースのアス
ペクト比にかかわらず効率的に利用されることになる。
また、横長のシネマスコープ画像ＭＣのような場合でも
１：１のアスペクト比で光−光変換素子に書き込まれる
ため、光−光変換素子の小型化を図ることができる。

【００１９】＜第１実施例＞次に、図２を参照しなが
ら、本発明の第１実施例について説明する。なお、上述
した従来例と同様または相当する構成部分については、
同一の符号を用いる。同図において、各種ソースの画像
の時系列信号が入力される端子３０は、発光駆動制御回
路３２，偏向駆動制御回路３４の入力側に各々接続され
ている。発光駆動制御回路３２の出力側は発光素子アレ
イ１０に接続されており、偏向駆動制御回路の出力側は
偏向ミラー１６の駆動装置３６に接続されている。偏向
ミラー１６の反射光出力側には結像光学系３８が設けら
れており、偏光ビームスプリッタ２４の読出光出力側に
はアナモフィックレンズ４０が設けられている。

【００２０】以上の各部のうち、発光駆動制御回路３２
は、入力ソースの画像のうちの水平方向のサイズが発光
素子アレイ１０の発光エリアに対応するようにデータ圧
縮又は伸張の処理を行うためのものである。すなわち、
図１に示す画像ＭＡ〜ＭＣの水平方向のサイズ「４」，
「１６」，「２．２」を発光素子アレイ１０の同一発光
エリアに対応させる変換処理が行われるようになってい
る。

【００２１】次に、偏向駆動制御回路３４は、入力ソー
スの画像のうちの垂直方向のサイズが光−光変換素子２
０上における書込み画像の垂直方向のサイズに対応する
ように偏向ミラー１６の揺動の制御を行うためのもので
ある。すなわち、図１に示す画像ＭＡ〜ＭＣの垂直方向
のサイズ「３」，「９」，「１」を光−光変換素子２０
上の書込み画像の垂直方向サイズに対応させる処理が行
われるようになっている。

【００２２】次に、本実施例では、光−光変換素子２０
にテレビジョンのアスペクト比である４：３で画像が書
き込まれるように設定されている。また、アナモフィッ
クレンズ４０は、入力される４：３のアスペクト比の画
像を２．２：１のシネマスコープのアスペクト比に変換
して出力する機能を有している。このアナモフィックレ
ンズ４０は、スクリーン２８に対する投射光学系として
も機能し、必要に応じて配置される。

【００２３】次に、以上のように構成された第１実施例
の作用について説明する。まず、入力ソースがアスペク
ト比４：３のテレビジョン画像ＭＡ（図１参照）の場合
について説明する。この場合には、光−光変換素子２０
上における書込みアスペクト比と一致する。このため、
発光駆動制御回路３２，偏向駆動制御回路３４では、格
別のサイズ変換の処理は行われず、通常の駆動制御が行
われる。

【００２４】すなわち、発光素子アレイ１０から出力さ
れたライン状の光は偏向ミラー１６によって反射され、
結像光学系３８の作用によって光−光変換素子２０に入
射する。このとき、偏向ミラー１６による垂直方向の走
査が行われ、入力ソースの画像が４：３のアスペクト比
で光−光変換素子２０に書き込まれることになる。

【００２５】他方、光源２２から出力された読出し光
は、偏光ビームスプリッタ２４に入射し、ここでＳ偏光
成分が抽出されて光−光変換素子２０に入射する。光−
光変換素子２０によって画像情報に対応する変調を受け
た読出し光は、再び偏光ビームスプリッタ２４に入射し
てＰ偏光成分が抽出される。この場合は、アスペクト比
が４：３であるから、アナモフィックレンズ４０は必要
とされず、代わりに適宜の投射光学系（図示せず）が配
置される。これによって、光−光変換素子２０から読み
出された４：３のアスペクト比の読出し画像は、そのア
スペクト比のままスクリーン２８に投射されることにな
る。

【００２６】次に、入力ソースがアスペクト比２．２：
１のシネマスコープ画像ＭＣ（図１参照）の場合につい
て説明する。この場合には、光−光変換素子２０上にお
ける書込みアスペクト比４：３と一致しない。このた
め、発光駆動制御回路３２では、画像サイズ「２．２」
が「４」に該当するように圧縮の変換処理制御が行われ
る。また、偏向駆動制御回路３４では、画像サイズ
「１」が「３」に該当するように伸張の変換処理制御が
行われる。これによって、２．２：１のアスペクト比の
シネマスコープ画像ＭＣは、４：３のアスペクト比で光
−光変換素子２０に書き込まれることになる。

【００２７】書き込まれた画像は、光源２２から出力さ
れた読出し光によって上述したように読み出される。こ
の場合は、入力ソースのアスペクト比が２．２：１であ
るから、アナモフィックレンズ４０が配置される。そし
て、これにより光−光変換素子２０から読み出された
４：３のアスペクト比の読出し画像のアスペクト比が
２．２：１に変換されてスクリーン２８に投射される。

【００２８】このように、本実施例によれば、発光駆動
制御回路３２，偏光駆動制御回路３４の作用によって入
力ソースの画像はいかなる場合でもアスペクト比４：３
で光−光変換素子２０に書き込まれる。そして、読出し
後にアナモフィックレンズ４０を用いて当初のアスペク
ト比に変換されてスクリーン２８に投射される。このた
め、光−光変換素子２０は有効に利用されることにな
り、読出し光の利用率も向上して高輝度の画像表示を行
うことができる。

【００２９】＜第２実施例＞次に、図３を参照しなが
ら、本発明の第２実施例について説明する。なお、上述
した実施例と同様又は相当する構成部分には同一の符号
を用いるとともに、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）に相
当する構成部分には、符号に各々Ｒ，Ｇ，Ｂを付すこと
とする。

【００３０】この第２実施例は、前記第１実施例をカラ
ー表示に適用したもので、発光素子アレイ１０，偏向ミ
ラー１６，駆動装置３６，結像光学系３８，光−光変換
素子２０が、各々Ｒ，Ｇ，Ｂ毎に設けられている。ま
た、発光駆動制御回路５０，偏向駆動制御回路５２は
Ｒ，Ｇ，Ｂ共通に設けられており、入力信号をＲ，Ｇ，
Ｂの各画像信号に分離する処理や上述したアスペクト比
変換の処理が行われるようになっている。

【００３１】また、光−光変換素子２０Ｒ，２０Ｇ，２
０Ｂと偏向ビームスプリッタ２４との間には、３色分解
合成系５４が配置されている。これによって、光源５６
から出力されて反射分離された読出し光がＲ，Ｇ，Ｂに
分解されて光−光変換素子２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂに各
々入射し、また、各光−光変換素子２０Ｒ，２０Ｇ，２
０Ｂから反射出力されたＲ，Ｇ，Ｂの読出し光が合成さ
れるようになっている。

【００３２】このような第２実施例の動作は、基本的に
は上述した第１実施例と同様であり、光−光変換素子２
０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂのいずれに対しても一定のアスペ
クト比，，たとえば４：３のテレビジョンのアスペクト
比でＲ，Ｇ，Ｂ各画像の書込みが行われる。そして、そ
れらの画像は、４：３のアスペクト比で読み出されて３
色分解合成系５４で合成される。その後、シネマスコー
プの場合には、アナモフィックレンズ４０によって２．
２：１のアスペクト比に変換されてスクリーン２８に投
射される。

【００３３】＜他の実施例＞なお、本発明は、何ら上記
実施例に限定されるものではなく、たとえば次のものも
含まれる。 （１）前記実施例では、光−光変換素子に対する書込み
画像のアスペクト比をテレビジョンの４：３としたが、
必要に応じて１：１，２．２：１，１６：９などに適宜
設定してよい。たとえば、入力ソースがハイビジョンで
ある場合が多いには、１６：９のアスペクト比で光−光
変換素子に対する画像書込みを行うようにし、テレビジ
ョンやシネマスコープの場合にはアナモフィックレンズ
を用いるようにする。

【００３４】また、光−光変換素子に対する書込み画像
のアスペクト比は、如何なる場合も一定である必要はな
く、たとえばテレビジョンの場合は１：１，ハイビジョ
ンとシネマスコープの場合は４：３で書き込みを行うと
いうようにしてよい。更に、読出し用の光源から図１に
円Ｃで示したようなほぼ円形の読出し光が出力される場
合には、光−光変換素子に対する書込み画像のアスペク
ト比を１：１とすると、読出し光がより効果的に利用で
きるようになる。

【００３５】（２）アナモフィックレンズは、入力ソー
スのアスペクト比に応じて必要なものが選択されるが、
使用されない場合もあるので、投影レンズの光入射側な
どにアタッチメント式でアナモフィックレンズを取り付
けるような構成としてもよい。

【００３６】（３）前記実施例では、発光素子アレイ側
で水平方向，偏向ミラー側で垂直方向のアスペクト比の
変換を行ったが、他の光学的又は電気的方法で行うよう
にしてもよい。たとえば、以下のａ〜ｃの方法がある。 ａ，偏向ミラーの駆動は一定で行って、発光素子アレイ
の発光制御を変換前後の垂直方向のアスペクト比の関係
に対応して行い、水平，垂直いずれの方向も電気的に処
理する。

【００３７】ｂ，光−光変換素子に対する画像書込みに
もアナモフィックレンズを用い、水平，垂直のいずれの
方向も光学的に処理する。 ｃ，水平方向については前記実施例のように発光素子ア
レイ側で変換処理を行い、垂直方向についてはアナモフ
ィックレンズを用いるようにして、電気的，光学的に処
理する。

【００３８】（４）その他の光学系なども、同様の作用
を奏するように種々設計変更が可能である。たとえば、
図４に示した結像レンズ１４を図２や図３の実施例でも
必要があれば設けるようにしてよい。 （５）前記実施例は、光−光変換素子に対する画像書込
みに発光素子アレイを用いたが、ＣＲＴ，レーザビーム
の２次元走査などの方法を用いるようにしてよい。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による表示
装置によれば、入力ソースの画像のアスペクト比の如何
にかかわらず、予め定めたアスペクト比で光−光変換手
段に対する画像書込みを行うこととし、必要があれば読
出し後に所望のアスペクト比への変換を行うこととした
ので、入力ソースのアスペクト比の変化にかかわらず光
−光変換手段を有効に利用することができるとともに、
読出し光の利用率の向上を図ることができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による表示装置の実施例の基本的作用を
示す説明図である。

【図２】本発明の第１実施例を示す構成図である。

【図３】本発明の第２実施例を示す構成図である。

【図４】本発明の背景技術を示す構成図である。

【符号の説明】

１０，１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ…発光素子アレイ、１
６，１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ…偏向ミラー、１８…ズー
ムレンズ、２０，２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ…光−光変換
素子、２２，５６…光源、２４…偏光ビームスプリッ
タ、２８…スクリーン、３０…端子、３２，５０…発光
駆動制御回路（画像書込み制御手段）、３４，５２…偏
向駆動制御回路（画像書込み制御手段）、３６，３６
Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂ…駆動装置、３８，３８Ｒ，３８
Ｇ，３８Ｂ…結像レンズ、４０…アナモフィックレンズ
（画像投射手段）、５４…３色分解合成系、Ｃ…読出し
光照明範囲、Ｆ１，Ｆ２…矢印、ＭＡ〜ＭＣ…入力ソー
スの画像（表示対象の画像）、ＭＮ…書込み画像、ＮＡ
〜ＮＣ…表示画像。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 鉄二 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番 地 日本ビクター株式会社内 (72)発明者 辰巳 扶二子 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番 地 日本ビクター株式会社内 (72)発明者 高橋 竜作 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番 地 日本ビクター株式会社内 (72)発明者 盆出 博幸 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番 地 日本ビクター株式会社内 (72)発明者 松村 努 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番 地 日本ビクター株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示対象の画像の情報を含む書込み光を
   照射して光−光変換手段に画像を書き込むとともに、書
   き込まれた画像を読出し光を用いて読み出し表示する表
   示装置において、光−光変換手段に対する画像書込み
   を、前記表示対象の画像のアスペクト比にかかわらず予
   め定めたアスペクト比で行う画像書込み制御手段と、光
   −光変換手段から読み出された画像のアスペクト比を、
   必要に応じて当初のアスペクト比に変換して投射出力す
   る画像投射手段とを備えたことを特徴とする表示装置。