JPH06253242A - 投射型画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アスペクト比の異なる２種類の画像が情報の
欠落なく表示でき、かつ解像度の劣化は最小で、また投
射するレンズの切り替えや交換が不要な投射型画像表示
装置を提供する。 【構成】 投射型画像表示装置において、光軸を中心に
して回転可能なアナモフィックレンズ５、変換比 【数６】 を投射レンズ内に設け、画像を表示する液晶パネル４の
横／縦比は 【数７】 とする。そして、入力信号のアスペクト比に係わらず画
像を液晶パネル１いっぱいに表示するようにすると、ア
ナモフィックレンズ５を入力信号のアスペクト比に応じ
て回転させることにより、４：３あるいは１６：９のア
スペクト比の画像を表示できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶や陰極線管などに映
出されたテレビジョン画像を投射レンズを用いて投射す
る投射型画像表示装置に関し、特にアスペクト比（画面
の横／縦比）の異なる複数の画像を表示することができ
る投射型画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現行のＮＴＳＣ方式などのカラーテレビ
ジョン画像では、アスペクト比（横縦比）は４：３であ
るが、新しいメディアとして注目されるハイビジョン
や、第２世代のＥＤＴＶなどにおいては、臨場感を高め
るため１６：９のアスペクト比が採用されている。

【０００３】投射型画像表示装置において、これらの異
なるアスペクトの画像を、情報を欠落させることなく表
示するためには、従来より以下の方法がある。

【０００４】一つは映像信号の処理により、画面の上下
あるいは左右にブランキング部（黒部分）を設ける方法
で、例えば４：３の表示装置に１６：９の画像を表示す
る場合は上下にブランキングを、逆に１６：９の表示装
置に４：３の画像を表示する場合は左右にブランキング
を設けるやり方である。

【０００５】さらにもう一つの方法として光学的手段に
よる方法もある。例えば特開平４−２１６２８０号公報
（Ｈ０４Ｎ５／７４）に示されるように、アスペクト比
１６：９の画像を水平方向に圧縮し、アスペクト比４：
３の液晶パネルに表示し、それをアナモフィックレンズ
でアスペクト比１６：９の画像に復元し、投射するもの
である。そしてアスペクト比４：３の画像を表示すると
きは、ミラーを動かすなどして別途用意されている通常
の投射レンズに切り替えることにより、アスペクト比の
異なる２つの画像を映出できるようにする方法である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれらの
従来方法には次のような問題がある。

【０００７】まず画面の上下あるいは左右にブランキン
グを設けることは、液晶パネルなどの画像表示手段の全
表示領域を使えないことから解像度の劣化を招く。つま
りアスペクト比４：３の画像表示手段にアスペクト比１
６：９の画像を表示すると垂直解像度が、またアスペク
ト比１６：９の画像表示手段にアスペクト比４：３の画
像を表示すると水平解像度が、それぞれ２５％劣化す
る。

【０００８】また、特開平４−２１６２８０号公報に示
されるような光学的な方法では解像度の劣化はないもの
の、アナモフィックレンズと通常の投射レンズを両方必
要とし、さらにそれらを切り替える手段も必要であり、
構造が複雑となる欠点がある。

【０００９】本発明はこれらの問題を解決せんとするも
ので、アスペクト比の異なる２種類の画像が情報の欠落
なく表示でき、かつ解像度の劣化は最小で、また投射す
るレンズの切り替えや交換が不要な投射型画像表示装置
を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を達成
するために、画像表示手段と、光軸を中心にして回転可
能なアナモフィックレンズを含み前記画像表示手段に表
示された画像を投射可能とするように設けられた投射レ
ンズからなり、第１の画像の横／縦比をｘ、第２の画像
の横／縦比をｙ、前記画像表示手段の横／縦比をｎ、ア
ナモフィックレンズの横／縦拡大比をｍとするとき、ｎ
×ｍ＝ｘ、ｎ／ｍ＝ｙを満足するように構成される。

【００１１】また本発明は、画像表示手段と、光軸を中
心にして回転可能な２枚のアナモフィックレンズを含み
前記画像表示手段に表示された画像を投射可能とするよ
うに設けられた投射レンズからなり、第１の画像の横／
縦比をｘ、第２の画像の横／縦比をｙ、前記画像表示手
段の横／縦比をｘ、アナモフィックレンズの横／縦拡大
比をｍとするとき、ｍ×ｍ×ｘ＝ｙを満足するように構
成される。

【００１２】また本発明は、画像表示手段と、光軸を中
心にして回転可能なアナモフィックレンズを含み前記画
像表示手段に表示された画像を投射可能とするように設
けられた投射レンズと、入力された映像信号の走査線数
を変換する走査変換手段とからなり、第１の画像の横／
縦比をｘ、第２の画像の横／縦比をｙ、アナモフィック
レンズの横／縦拡大比をｍとするとき、前記走査変換手
段における走査変換後の信号の横／縦比はｍ×ｘで、か
つｍ×ｍ×ｘ＝ｙを満足するように構成される。

【００１３】また本発明は前記した構成に加えて、投射
画像の横／縦比を変更するためにアナモフィックレンズ
を回転させている期間、画像の投射を禁止する投射禁止
手段を有している。

【００１４】また本発明は前記した構成に加えて、投射
画像の横／縦比を変更するためにアナモフィックレンズ
を回転させている期間、アナモフィックレンズが回転中
であることを使用者に告知する告知手段を有している。

【００１５】また本発明は、アナモフィックレンズを回
転させる駆動手段と、入力映像信号の横／縦比を判別す
るアスペクト比判別手段と、前記アスペクト比判別手段
の出力に基づいて前記駆動手段を駆動する制御手段を有
している。

【００１６】

【作用】本発明は以上のように構成され、第１の画像の
横／縦比をｘ、第２の画像の横／縦比をｙ、前記画像表
示手段の横／縦比をｎ、アナモフィックレンズの横／縦
拡大比をｍとするとき、ｎ×ｍ＝ｘ、ｎ／ｍ＝ｙを満足
するので、アナモフィックレンズを９０度回転させる
（すなわちアナモフィックレンズの縦横が入れ替わり、
横／縦拡大比が１／ｍとなる）だけで、アスペクト比の
異なる画像を表示できる。

【００１７】また、画像表示手段の横／縦比が前記ｎと
異なる場合には、アナモフィックレンズを２枚構成とし
第１のアナモフィックレンズで横／縦比を前記ｎに変換
するか、あるいは、走査変換回路を設け横／縦比を前記
ｎに変換するかすることにより、アナモフィックレンズ
の配置方向に応じて、更にｘあるいはｙに横／縦比を変
更できる。

【００１８】また、投射禁止手段はアナモフィックレン
ズの回転中の不快な映像の投射を禁止する。

【００１９】更に、告知手段は使用者が機器の故障と誤
認しないように、アナモフィックレンズの回転中はその
旨告知する。

【００２０】また、アナモフィックレンズを回転させる
駆動手段と、入力映像信号の横／縦比を判別するアスペ
クト比判別手段と、前記アスペクト比判別手段の出力に
基づいて前記駆動手段を駆動する制御手段は、自動的に
アナモフィックレンズの配置方向を制御する。

【００２１】

【実施例】図１はライトバルブとして液晶を用いた投射
型画像表示装置（以下液晶プロジェクタ）における本発
明の第１の実施例である。

【００２２】この図において、１は光源、２はコンデン
サーレンズ、３は偏光板、４は液晶パネル、５は投射レ
ンズに含まれたアナモフィックレンズ、６は液晶駆動回
路、７は映像信号の入力端である。ここで通常の液晶プ
ロジェクタと異なるのは、投射レンズに変換比（横／縦
拡大比）

【００２３】

【数２】

【００２４】のアナモフィックレンズ５が内蔵されてい
ることと、液晶パネル４の表示領域のアスペクト比が

【００２５】

【数３】

【００２６】であり、液晶駆動回路６は入力信号のアス
ペクト比が４：３であるか、１６：９であるかにかかわ
らず表示領域全体に画像を表示するよう動作することで
ある。

【００２７】今、入力信号のアスペクト比が４：３であ
ったとすると、この時はアナモフィックレンズ５を、画
像を縦方向に伸張するよう配置する。そうすると、投射
される映像のアスペクト比は

【００２８】

【数４】

【００２９】となり、元の画像のアスペクト比で表示さ
れる。

【００３０】一方、入力信号のアスペクト比が１６：９
であるときは画像を横方向に伸張するようアナモフィッ
クレンズ５を配置する、つまり前述の４：３の場合から
アナモフィクレンズ５を９０度回転させればよい。そう
すると、投射される映像のアスペクト比は

【００３１】

【数５】

【００３２】となり、やはり元の画像のアスペクト比で
表示される。

【００３３】図２は本発明の第２の実施例である。

【００３４】第１の実施例と同じ構成には同じ番号を付
与してその説明を省略するが、本実施例が第１の実施例
と異なるのは次の２点である。

【００３５】すなわち、液晶パネル４’のアスペクト比
が、現在市場で最も普及している４：３であること、そ
して走査変換手段８を有することである走査変換手段８
は、液晶パネル上に、水平方向はフル表示、垂直方向は
走査線数を少なくすることで、アスペクト比が（式２）
の画像を表示するために設けられている。

【００３６】４：３の液晶パネルの全走査線を４８０本
とすると、走査線数をおよそ４１６本に変換することで
前記のアスペクト比が得られる。したがって４８０→４
１６変換を走査変換手段８で行えばよい。このようにし
て液晶パネル４に前記のアスペクト比を持つ画像が表示
されれば、あとはは第１の実施例と同様で、入力される
画像の元のアスペクト比に応じてアナモフィックレンズ
５を配置すればよい。

【００３７】走査変換によって表示領域の上下にブラン
キング部が発生するが、その表示領域全体に占める割合
は１３％程度であり、前述従来例の２５％に比べてずっ
と少なく、それだけ垂直解像度の劣化も少なくて済む。

【００３８】尚、走査線の変換を映像信号への処理によ
らず、液晶駆動回路６において水平駆動周期をコントロ
ールすることでも実現できることは言うまでもない。

【００３９】図３は本発明の第３の実施例である。

【００４０】第１の実施例と同じ構成には同じ番号を付
与してその説明を省略するが、本実施例が第１、第２の
実施例と異なるのは次の点である。

【００４１】即ち投射レンズが２段のアナモフィックレ
ンズ５、６を備えていることである。しかもこの２つの
アナモフィックレンズのうち、片方は固定で、もう片方
は光軸を中心に回転できるよう構成されている。この実
施例では、アナモフィックレンズ５が固定で、アナモフ
ィックレンズ９が回転可能であるとする。

【００４２】アナモフィックレンズ５、６の変換比は第
１、第２の実施例と同じく（式１）であり、また液晶パ
ネル４の表示領域のアスペクト比は４：３あるいは１
６：９である。そして液晶駆動回路６は元の画像のアス
ペクト比によらず、表示領域全体に画像を表示するよう
動作する。

【００４３】液晶パネルの表示領域のアスペクト比が
４：３であるとすると、アナモフィックレンズ５は画像
を横方向に伸張するよう配置される。すると液晶パネル
４のアスペクト比と、このアナモフィックレンズ５によ
る変換で、アスペクト比（式２）の画像が得られる。あ
とはこれまでに説明したのと同様で、入力される画像の
元のアスペクト比に応じてアナモフィックレンズ９を配
置すればよい。

【００４４】液晶パネル４の表示領域のアスペクト比が
１６：９の場合は、前記アナモフィックレンズ５を縦方
向に伸張するよう配置すれば、アスペクト比（式２）の
画像が得られる。あとはこれまでの説明してきたよう
に、アナモフィックレンズ９の配置の仕方により、４：
３と１６：９の両アスペクト比が得られる。

【００４５】図４は本発明の第４の実施例である。

【００４６】図４において、１０はアナモフィックレン
ズ５を回転させる駆動源となるモータ、１１は入力映像
信号のアスペクト比を判別するアスペクト比判別回路、
１２は前記アスペクト比判別回路１１の出力に応じてモ
ータ１０と後述するミューティング回路１３に制御信号
を発生する制御回路、１３は映像信号をミュートするミ
ューティング回路、１４はモータ１０の駆動力をアナモ
フィックレンズ９に伝達するギアである。

【００４７】本実施例では、アスペクト比判別回路１１
により、入力された映像信号のアスペクト比を判別し、
それに応じて制御回路１２がモータ１０を駆動しアナモ
フィックレンズ５を回転させる。しかもモータ１０の回
転中はミューティング回路１３により映像信号を遮断す
る。

【００４８】尚、アスペクト比判別の方法としては、外
部からのボタン操作など手動によって行うほか、ＭＵＳ
Ｅ−ＮＴＳＣコンバータからのスクイーズ（圧縮）モー
ド信号や、第２世代ＥＤＴＶにおけるパイロット信号な
どを用いて行う。

【００４９】更に、本実施例においてミューティング回
路１３は完全に映像を遮断してしまうものでなく、例え
ばアナモフィックレンズ９の回転中はブルーなどの一色
を表示するようにしてもよい。そうすることによって、
使用者に、装置が故障したのではなくアナモフィックレ
ンズ９が回転中であることを告知できる。尚、ブルー一
色でなく、アナモフィックレンズ９が回転中でその像が
歪んでいても認識できるような図形など（例えば円や四
角）を表示してもよい。

【００５０】更に、使用者にアナモフィックレンズ９が
回転中であることを告知する手段としては、アナモフィ
ックレンズ９が回転中である期間点灯する表示器を装置
本体に設けたり、あるいは同期間に放音する報知器を設
けたりこともできる。これら表示器や報知器は制御回路
１２の出力により制御すればよい。

【００５１】また図３、図４の実施例においては、回転
させるアナモフィックレンズが出射側に設けてあるが、
これは光学的な設計の仕方によって液晶パネル４側に設
けることも可能である。

【００５２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、表示部を
有効に使うことで解像度の劣化を最小にし、しかも投射
レンズを切り替えたり交換したりするのではなく、単に
アナモフィックレンズを回転させるだけで、４：３と１
６：９の両アスペクト比に対応できる投射型画像表示装
置が実現できる。

【００５３】またアナモフィックレンズ自体も、従来の
方法だと１：１．３３の変換比が必要であったものが、
本発明で必要なアナモフィックレンズの変換比は １：
１.１５程度である。従って、レンズの設計も容易にな
り、かつコストも安価となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す図面

【図２】本発明の第２の実施例を示す図面

【図３】本発明の第３の実施例を示す図面

【図４】本発明の第４の実施例を示す図面

【符号の説明】

１ 光源 ２ コンデンサレンズ ３ 偏光板 ４ 液晶パネル ５ アナモフィックレンズ ６ 液晶駆動回路 ７ 映像信号入力端

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像表示手段と、光軸を中心にして回転
   可能なアナモフィックレンズを含み前記画像表示手段に
   表示された画像を投射可能とするように設けられた投射
   レンズからなり、第１の画像の横／縦比をｘ、第２の画
   像の横／縦比をｙ、前記画像表示手段の横／縦比をｎ、
   アナモフィックレンズの横／縦拡大比をｍとするとき、
   ｎ×ｍ＝ｘ、ｎ／ｍ＝ｙを満足することを特徴とする投
   射型画像表示装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の投射型画像表示装置にお
   いて、 【数１】 であることを特徴とする投射型画像表示装置。
3. 【請求項３】 画像表示手段と、光軸を中心にして回転
   可能な２枚のアナモフィックレンズを含み前記画像表示
   手段に表示された画像を投射可能とするように設けられ
   た投射レンズからなり、第１の画像の横／縦比をｘ、第
   ２の画像の横／縦比をｙ、前記画像表示手段の横／縦比
   をｘ、アナモフィックレンズの横／縦拡大比をｍとする
   とき、ｍ×ｍ×ｘ＝ｙを満足することを特徴とする投射
   型画像表示装置。
4. 【請求項４】 画像表示手段と、光軸を中心にして回転
   可能なアナモフィックレンズを含み前記画像表示手段に
   表示された画像を投射可能とするように設けられた投射
   レンズと、入力された映像信号の走査線数を変換する走
   査変換手段とからなり、第１の画像の横／縦比をｘ、第
   ２の画像の横／縦比をｙ、アナモフィックレンズの横／
   縦拡大比をｍとするとき、前記走査変換手段における走
   査変換後の信号の横／縦比はｍ×ｘで、かつｍ×ｍ×ｘ
   ＝ｙを満足することを特徴とする投射型画像表示装置。
5. 【請求項５】 請求項１又は請求項３ないし請求項４に
   記載の投射型画像表示装置において、投射画像の横／縦
   比を変更するためにアナモフィックレンズを回転させて
   いる期間、画像の投射を禁止する投射禁止手段を設けた
   ことを特徴とする投射型画像表示装置。
6. 【請求項６】 請求項１又は請求項３ないし請求項４に
   記載の投射型画像表示装置において、投射画像の横／縦
   比を変更するためにアナモフィックレンズを回転させて
   いる期間、アナモフィックレンズが回転中であることを
   使用者に告知する告知手段を有する投射型画像表示装
   置。
7. 【請求項７】 請求項１又は請求項３ないし請求項４に
   記載の投射型画像表示装置において、アナモフィックレ
   ンズを回転させる駆動手段と、入力映像信号の横／縦比
   を判別するアスペクト比判別手段と、前記アスペクト比
   判別手段の出力に基づいて前記駆動手段を駆動する制御
   手段とを有する投射型画像表示装置。