JPH0630366A - 投射型映像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２種類のアスペクト比の投射像が得られる装
置であって、アナモフィックレンズの変形比を１に近付
けて、投射像の画質を改善し、さらに、低コスト・小型
化が図れる投射型映像表示装置を提供すること。 【構成】 原画像表示部では、スクリーン上で得たい投
射像４の２種類のアスペクト比の値の積の平方根の値と
なるアスペクト比で、原画像１を表示する。アナモフィ
ックレンズ５の変形比を、前記２種類のアスペクト比の
それぞれの値の逆数の比の平方根の値とする。アナモフ
ィックレンズ５を、原画像表示部からスクリーンまでの
投射光の光路上に設ける。回転機構によりアナモフィッ
クレンズ５の変形方向を垂直方向と水平方向とに切換え
て、２種類のアスペクト比の投射像を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原画像のアスペクト比
を切換えることなくスクリーン上に２種類のアスペクト
比の映像を表示できる投射型映像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現行テレビジョン（ＴＶ）放送の画像の
アスペクト比（横：縦）は、４：３であるが、高品位
（ＨＤＴＶ）放送や今後の高画質放送（ＥＤＴＶ２）で
はアスペクト比は１６：９である。この２種類のアスペ
クト比の放送は将来も並存していくものと考えられる。
アスペクト比の異なる放送を鑑賞するとき、各々別のＴ
Ｖ受像機を用いるのは不便であり、同一の受像機で、両
方のアスペクト比の画像を映し出せるものが望ましい。

【０００３】そこで、ＣＲＴを使用したいわゆる直視型
のＴＶ受像機では、アスペクト比４：３、あるいは１
６：９のＣＲＴを用いて、ＣＲＴと異なるアスペクト比
の画像を映し出すときには、表示面の一部に画像を映し
出さないようにして２種類のアスペクト比の画像の再生
を可能としたものが、既に発売されている。

【０００４】一方、投射型のＴＶ装置では、以下の２つ
の方式のものが考えられている。第１の方式は、図３に
示すアナモフィックレンズ３を用いる方式である。この
方式では、液晶あるいはＣＲＴによる原画像表示部に、
その表示部のアスペクト比（図の場合は４：３）で原画
像１を再生し、前記アスペクト比と同じアスペクト比で
スクリーンに映し出す場合には（図３（ａ））、投射レ
ンズ２を介してそのまま原画像１を拡大投射する。４は
スクリーン上に得られるアスペクト比４：３の投射像で
ある。原画像表示部のアスペクト比と異なるアスペクト
比でスクリーンに映し出す場合には（図３（ｂ））、原
画像表示部からスクリーンまでの光路中に、アスペクト
比変換のためのアナモフィックレンズ３を挿入する。

【０００５】ここで、図４と共に、アナモフィックレン
ズの作用について簡単に説明する。アナモフィックレン
ズは、凸と凹の各１枚のシリンドリカルレンズの母線を
同一方向にし、ほぼアフォーカル系となるように前記２
枚のシリンドリカルレンズを間隔をあけて配置した構成
となっている。原画像からスクリーンまでの光路中に、
アナモフィックレンズを置くと、母線方向の像の大きさ
は変わらずに、母線と垂直方向の像の大きさが変わり、
投射される画像のアスペクト比を変えることができる。
図のような組み合わせでは、アナモフィックレンズの変
形方向は縦方向（垂直方向）であり、投射像は原画像の
縦方向が伸びた像となる。母線方向が縦方向であれば、
変形方向は横方向（水平方向）となる。

【０００６】第２の方式は（図５参照）、原画像表示部
で、アスペクト比を切換えて原画像１を再生し、これを
投射レンズ２を介してそのままスクリーンに拡大投射す
るものである。４はスクリーン上に得られる原画像と同
じアスペクト比の投射像である。

【０００７】これら２つの方式の投射型ＴＶ装置は、１
台で２種類のアスペクト比の画像を映し出せるものの、
それぞれ次のような問題があった。アナモフィックレン
ズを挿入・除去する第１の方式では、アナモフィックレ
ンズの変形比は、切換える２種類のアスペクト比の比の
値だけ必要となる。例えば、４：３と１６：９の２種類
のアスペクト比を切換えようとすると、 （３／４）／（９／１６）＝１．３３３３倍 の変形比が必要である。このように変形比が大きいと
（変形比が１から離れた値であると）、結像性能上で、
歪曲収差、色収差等の劣化が大きくなり、投射像が劣化
してしまう。また、変形比が１から離れた大きな値のア
ナモフィックレンズは高価であり、大きさも大きいの
で、コスト面、スペース面で問題があった。さらに、ア
ナモフィックレンズを光路中から除去した場合の収納ス
ペースが必要であり、装置の大型化を招いていた。

【０００８】第２の方式では原画像表示部でアスペクト
比を変換しているので、変換のための複雑な回路が必要
となる。液晶表示部を用いた場合には２系統の駆動回路
が必要となり、ＣＲＴの表示部を用いた場合には、２系
統の偏向回路が必要となる。また、液晶表示部の場合、
表示部と異なるアスペクト比の原画像を表示する時に、
使用できない画素部分が生じ表示可能画素数が減るの
で、解像度が劣化するという問題もあった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、アナモフィックレンズの変形比を１に近
付けて、投射像の画質を改善し、さらに、低コスト・小
型化が図れる投射型映像表示装置とするために、どのよ
うな手段を講じればよいかという点にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで、上記課題を解決
するために本発明は、原画像表示部に再生された原画像
を２種類のアスペクト比でスクリーンに投射する投射型
映像装置において、前記原画像表示部を、前記２種類の
アスペクト比の値の積の平方根の値となるアスペクト比
で原画像を再生する表示部とし、前記原画像表示部から
スクリーンまでの光路上に、前記２種類のアスペクト比
のそれぞれの値の逆数の比の平方根の値の変形比を有す
るアナモフィックレンズを、変形方向が垂直方向と水平
方向とに切換え自在に設けたことを特徴とする投射型映
像表示装置を提供するものである。

【００１１】

【実施例】この発明の投射型映像表示装置は、原画像表
示部では１種類のアスペクト比のみで原画像を表示し、
変形比が１に近い値のアナモフィックレンズを光路中で
回転させることにより、上記の問題を解決して、投射像
のアスペクト比を２種類切換えてスクリーンに画像を投
射できる装置である。

【００１２】本発明の一実施例を図１，図２と共に説明
する。図１は一実施例の要部の構成を示す図、図２は原
画像表示部上の原画像のアスペクト比を説明するための
図である。なお、実施例の説明においては、アスペクト
比を横：縦、アスペクト比の値を（横／縦）、アスペク
ト比の値の逆数を（縦／横）とする。

【００１３】原画像表示部（液晶表示部、ＣＲＴ等）で
は、原画像１を、スクリーン上で得たい投射像４の２種
類のアスペクト比の値の積の平方根の値となるアスペク
ト比で表示する。２種類のアスペクト比が４：３と１
６：９の場合には、原画像のアスペクト比の値は、（１
６／９）×（４／３）の平方根であるから、１．５３９
６（約１．５４）となる。図２に実線で、アスペクト比
１．５４：１の原画像を示す。次に、アナモフィックレ
ンズ５の変形比を、前記２種類のアスペクト比のそれぞ
れの値の逆数の比の平方根の値とする。２種類のアスペ
クト比が４：３と１６：９の場合には、変形比は、（３
／４）／（９／１６）の平方根であるから、１．１５４
７倍（約１．１５）となる。

【００１４】上記変形比を有するアナモフィックレンズ
５を、原画像表示部からスクリーンまでの投射光の光路
上に（図１の場合は投射レンズ２の後段に）設ける。さ
らに、アナモフィックレンズ５の変形方向を縦方向（垂
直方向）と横方向（水平方向）とに切換えるための回転
機構（図示せず）を設ける。この回転機構は、アナモフ
ィックレンズ５を投射光の光軸を中心軸として回転させ
る。

【００１５】なお、アナモフィックレンズ５は、原画像
表示部からスクリーンまでの投射光の光路上てあればど
の位置に設けてもよい。一般的に投射レンズ２は、複数
枚のレンズを並べて構成されているので、この投射レン
ズの中にアナモフィックレンズを組み込んでもよい。

【００１６】回転機構によりアナモフィックレンズ５を
回転させ、その変形方向を縦方向（垂直方向）とした場
合（図１（ａ）参照）、原画像１は縦方向のみが変形比
だけ伸ばされてスクリーンに投射される。スクリーン上
の投射像４のアスペクト比の値は、 １．５３９６÷１．１５４７＝１．３３３３＝４／３ となり、４：３のアスペクト比の投射像４が得られる。

【００１７】次に、回転機構によりアナモフィックレン
ズ５を光軸を中心軸として９０°回転させ（母線方向を
９０°回転）、その変形方向を横方向（水平方向）とす
ると（図１（ｂ）参照）、原画像１は横方向のみが変形
比だけ伸ばされてスクリーンに投射される。スクリーン
上の投射像４のアスペクト比の値は、 １．５３９６×１．１５４７＝１．７７７８＝１６／９ となり、１６：９のアスペクト比の投射像４が得られ
る。このように、本実施例は、アナモフィックレンズ５
の変形方向を切換えることにより、１種類のアスペクト
比の原画像１から２種類のアスペクト比で投射像４を得
ることができる。

【００１８】本実施例では、上述のようにアナモフィッ
クレンズ５の変形比を、２種類のアスペクト比のそれぞ
れの値の逆数の比の平方根の値にできるので、従来に比
べて変形比を１に近い値にできる。従って、アナモフィ
ックレンズでの歪曲収差、色収差等を大幅に減らすこと
とができ、本実施例は、投射像の歪みや鮮鋭度を改善で
きる。また、変形比が１に近付けば、アナモフィックレ
ンズの小型化や大幅なコストダウンが図れる。さらに、
原画像表示部は、一種類のアスペクト比の画像を表示す
ればよいので、本実施例は、原画像表示部の回路構成を
大幅に簡略化できる。

【００１９】なお、アナモフィックレンズの変形比を、
（９／１６）／（３／４）の平方根である０．８８６０
としてもよい。この場合は、原画像を横方向に変形比だ
け縮める（０．８８６０倍する）と、４：３のアスペク
ト比の投射像が得られる。縦方向に変形比だけ縮める
（０．８８６０倍する）と、１６：９のアスペクト比の
投射像が得られる。

【００２０】また、原画像表示部の表示面のアスペクト
比は、規定した原画像のアスペクト比と同一でなくとも
よいが、原画像の画質等の面からは同一のものが望まし
い。原画像表示部として、規定した原画像のアスペクト
比と同一のアスペクト比の液晶表示部を用いた場合に
は、液晶の全画素を無駄無く原画像の表示に使用でき
る。

【００２１】

【発明の効果】以上の通り、本発明になる投射型映像表
示装置は、従来に比べて１に近い値の変形比のアナモフ
ィックレンズを使用できるので、アナモフィックレンズ
での歪曲収差、色収差等を大幅に減らすこととができ、
投射像の歪みや鮮鋭度を大きく改善できる。また、変形
比が１に近付けば、アナモフィックレンズの小型化や大
幅なコストダウンも図れる。さらに、この投射型映像表
示装置は、原画像表示部での原画像の表示が、一種類の
アスペクト比のみの表示でよいので、原画像表示部の回
路構成を大幅に簡略化でき、装置全体の小型化、低コス
ト化を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の要部の構成を示す図である。

【図２】原画像表示部上の原画像のアスペクト比を説明
するための図である。

【図３】従来の投射型映像表示装置を説明するための図
である。

【図４】アナモフィックレンズを説明するための図であ
る。

【図５】従来の投射型映像表示装置を説明するための図
である。

【符号の説明】

１ 原画像 ２ 投射レンズ ４ 投射像 ５ アナモフィックレンズ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原画像表示部に再生された原画像を２種類
   のアスペクト比でスクリーンに投射する投射型映像装置
   において、 前記原画像表示部を、前記２種類のアスペクト比の値の
   積の平方根の値となるアスペクト比で原画像を再生する
   表示部とし、 前記原画像表示部からスクリーンまでの光路上に、前記
   ２種類のアスペクト比のそれぞれの値の逆数の比の平方
   根の値の変形比を有するアナモフィックレンズを、変形
   方向が垂直方向と水平方向とに切換え自在に設けたこと
   を特徴とする投射型映像表示装置。