JPH07306471A

JPH07306471A - 液晶映像表示装置

Info

Publication number: JPH07306471A
Application number: JP6080757A
Authority: JP
Inventors: Koichi Yoneda; 広一米田; Haruhisa Kosaka; 治久小坂; Kazuhiko Takeuchi; 和彦竹内; Kazunobu Oketani; 和伸桶谷
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1994-03-14
Filing date: 1994-04-19
Publication date: 1995-11-21

Abstract

(57)【要約】【目的】絵素数の少ない安価な液晶パネルを用いて高
精細な画像を簡単な機構構成で得ることができる液晶プ
ロジェクタを提供することを目的とする。【構成】液晶パネル１１（１２，１３）と投影レンズ
１０との間の光軸上に設けられた反射走査ミラー２０
と、前記液晶パネル１１（１２，１３）の絵素ピッチの
１／２幅に対応する角度で前記反射走査ミラー２０が回
動するようにこれを支持する支持軸２０１と、前記反射
走査ミラー２０に接合された圧電素子部材１６と、前記
反射走査ミラー２０が１フィールド周期で回動振動する
ように圧電素子部材１６を駆動制御する振動制御手段
と、１フレーム分の映像を前記液晶パネルの絵素ピッチ
の１／２幅で分割して１フィールド周期で前記液晶パネ
ル１１（１２，１３）に供給する映像信号処理手段とを
備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像の高精細化が図れ
る液晶映像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶プロジェクタは、画像が形成される
液晶パネルに光源から出射された光を透過させ、液晶パ
ネル上の画像を投影レンズでスクリーン上に投影して結
像させるように構成される。

【０００３】図３２は、カラー画像をスクリーン上に投
影する液晶プロジェクタの内部構成を示した透視図であ
る。外装ケース１内に配置された光源２からは白色光が
出射され、この光はフィルタ３を透過することにより赤
外線および紫外線が除去された後、２枚のダイクロイッ
クミラー４，５にて赤色用と緑色用と青色用の３つの光
路に分割される。各光路上には、それぞれ液晶パネル１
１，１２，１３が設けられており、各パネル１１，１
２，１３上に形成された画像上を光が通過して得られる
赤色，緑色，青色の映像光は、２枚のミラー６，７及び
２枚のダイクロイックミラー８，９によって一つの出射
光路上に集められる。これにより、赤色画像，緑色画
像，青色画像の重ね合わせがなされ、この重ね合わによ
り形成されたカラー画像は投影レンズ１０を経て図示し
ないスクリーン上に投影される。なお、分割光路上に
は、光をそれぞれ対応する液晶パネル１１，１２，１３
上に収束させるレンズ１４と、液晶パネル１１，１２，
１３を各々挟む偏光板１５が配置されている。

【０００４】また、上記の図３２の構成は、液晶パネル
を３つ備えるタイプの液晶プロジェクタであるが、一枚
の液晶パネルを光路上に配置する単板式の液晶プロジェ
クタにおいては、液晶パネルに赤，青，緑の３色カラー
フィルターを設けており、各絵素を適宜駆動することに
よってカラー画像をスクリーン上に投影することができ
る。

【０００５】上記いずれの液晶プロジェクタにおいて
も、スクリーン上に投影される絵素は液晶パネルの絵素
と対応し、スクリーンの絵素表示数は、液晶パネルの絵
素数によって制限される。このため、絵素数の多い高精
細な画面を得るには絵素数の多い液晶パネルを用いる必
要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】通常、３インチの液晶
パネルで３０万絵素、１．３インチの液晶パネルで１８
万画素程度である。従って、上記のごとく３枚の液晶パ
ネルを用いる液晶プロジェクタでは、総絵素数は９０万
となるが、各パネルの絵素を赤，青，緑用として用いる
ので、スクリーン上の総絵素数は３０万となる。また、
単板式では各色に割り当てられる絵素数は各々１０万と
更に少なくなっており、いずれもＣＲＴに比べて解像度
は低いものとなる。

【０００７】一方、液晶パネルの絵素数密度を上げて絵
素数を増やした場合、或いは絵素数の多い大きな液晶パ
ネルでは、製造歩留りが低下しコストが飛躍的に増大し
て高価格のものとなる。また、大きい液晶パネルを用い
ると、プロジェクタの光学系が大きくなり、装置の大型
化やコスト増大を招く欠点がある。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑み、絵素数の少な
い安価な液晶パネルを用いて高精細な画像を簡単な機構
構成で得ることができる液晶プロジェクタを提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の構成は、
液晶パネル上に形成した画像を投影レンズを介してスク
リーン上に投影するように構成された液晶映像表示装置
において、液晶パネルと投影レンズとの間または投影レ
ンズとスクリーンとの間の光軸上に設けられた反射走査
ミラーと、前記液晶パネルの絵素ピッチの１／２幅に対
応する角度で前記反射走査ミラーを回動振動させる振動
付与手段と、前記反射走査ミラーが１フィールド周期で
回動振動するように振動付与手段を駆動制御する振動制
御手段と、１フレーム分の映像を前記液晶パネルの絵素
ピッチの１／２幅で分割して１フィールド周期で前記液
晶パネルに供給する映像信号処理手段とを備える。

【００１０】本発明の第２の構成は、液晶パネルが光軸
と直交する平面内でその絵素ピッチの１／２幅で平面振
動させる振動付与手段と、前記の液晶パネルが１フィー
ルド周期で平面振動するように振動付与手段を駆動制御
する振動制御手段と、１フレーム分の映像を前記液晶パ
ネルの絵素ピッチの１／２幅で分割して１フィールド周
期で前記液晶パネルに供給する映像信号処理手段とを備
える。

【００１１】本発明の第３の構成は、液晶パネルを通る
光軸をその絵素ピッチの１／２幅で平行移動させる光軸
変動手段と、前記の光軸変動手段による光軸平行移動が
１フィールド周期で繰り返されるように光軸変動手段を
駆動制御する制御手段と、１フレーム分の映像を前記液
晶パネルの絵素ピッチの１／２幅で分割して１フィール
ド周期で前記液晶パネルに供給する映像信号処理手段と
を備える。

【００１２】本発明の第４の構成は、第１乃至第３の構
成において、１フィールド周期で繰り返される第１の表
示位置と第２の表示位置との間に、第３の表示位置が形
成できるように構成されるとともに、第１の表示位置用
の画像データによる映像と第２の表示位置用の画像デー
タによる映像とが混在して液晶パネルに表示されている
状態では前記第３の表示位置が選択されるように構成さ
れている。

【００１３】本発明の第５の構成は、第１乃至第４の構
成において、１フレーム映像信号として偶数および奇数
フィールドの飛越走査信号を入力し、数倍速のインタレ
ース信号を作成し、当該速度に対応させて液晶パネルを
駆動するように構成されている。

【００１４】本発明の第６の構成は、第５の構成におい
て、液晶パネルの駆動走査方向が奇数画素ラインと偶数
画素ラインとで逆となるように構成されている。

【００１５】

【作用】第１の構成によれば、液晶パネルで形成された
映像は、スクリーンに至る光路上で反射走査ミラーにて
反射される。このとき、反射ミラーは振動付与手段及び
振動制御手段によって、１フィールド周期で前記液晶パ
ネルの絵素ピッチの１／２幅に対応する角度で回動振動
される。即ち、反射走査ミラーは、１フィールド周期で
絵素ピッチの１／２幅に対応する二つの方向を交互に向
き、１フレーム期間中において液晶パネルの絵素密度の
倍の密度の絵素が疑似的にスクリーン上に表示されるこ
とになる。一方、映像信号処理手段により、１フレーム
分の映像が前記液晶パネルの絵素ピッチの１／２幅で分
割されて１フィールド周期で前記液晶パネルに供給され
る。これにより、前記の反射走査ミラーが一つの方向を
向いているときのスクリーン上の映像（液晶パネルの絵
素密度の映像）と他の一つの方向を向いているときのス
クリーン上の映像（液晶パネルの絵素密度の映像）との
両方で１つのフレーム映像となる映像が１フレーム期間
中に表示されることになる。即ち、視聴者は１フレーム
期間において液晶パネルの倍の絵素密度の映像を見るこ
とになる。

【００１６】第２の構成によれば、液晶パネルは、振動
付与手段及び振動制御手段によって、１フィールド周期
で前記液晶パネルの絵素ピッチの１／２幅で光軸と直交
する平面内で平面振動される。即ち、液晶パネルは、１
フィールド周期で絵素ピッチの１／２幅に対応する二つ
の位置に交互に位置することになる。一方、映像信号処
理手段により、１フレーム分の映像が前記液晶パネルの
絵素ピッチの１／２幅で分割されて１フィールド周期で
前記液晶パネルに供給される。これにより、前記の液晶
パネルが一つの位置にあるときの例えばスクリーン上の
映像（液晶パネルの絵素密度の映像）と他の一つの位置
にあるときの例えばスクリーン上の映像（液晶パネルの
絵素密度の映像）との両方で１つのフレーム映像となる
映像が１フレーム期間中に表示されることになる。即
ち、視聴者は１フレーム期間において液晶パネルの倍の
絵素密度の映像を見ることになる。

【００１７】第３の構成によれば、液晶パネルを通る光
軸は、光軸変動手段及び制御手段によって、１フィール
ド周期で前記液晶パネルの絵素ピッチの１／２幅で平行
移動される。即ち、液晶パネルを通る光軸は、１フィー
ルド周期で絵素ピッチの１／２幅に対応する二つの位置
に交互に位置することになる。一方、映像信号処理手段
により、１フレーム分の映像が前記液晶パネルの絵素ピ
ッチの１／２幅で分割されて１フィールド周期で前記液
晶パネルに供給される。これにより、前記の液晶パネル
が一つの位置にあるときの例えばスクリーン上の映像
（液晶パネルの絵素密度の映像）と他の一つの位置にあ
るときの例えばスクリーン上の映像（液晶パネルの絵素
密度の映像）との両方で１つのフレーム映像となる映像
が１フレーム期間中に表示されることになる。即ち、視
聴者は１フレーム期間において液晶パネルの倍の絵素密
度の映像を見ることになる。

【００１８】第４の構成によれば、画質の低下を回避す
ることができる。即ち、液晶パネルに第１の位置用の画
像データの入力が開始されたとしても、そのデータ入力
が未だである画素部分については第２の位置用画像デー
タの表示が継続しているため、１フィールド周期で第１
の表示位置と第２の表示位置とを単に切り換えると、ク
ロストークによって画質の低下を生じることになるが、
本構成のごとく第３の表示位置を形成し、液晶パネルの
全画素について第１の位置用の画像データ又は第２の位
置用の画像データが表示された時点で第１の表示位置又
は第２の表示位置に切り換えるようにしているので、画
質の低下を回避することができる。

【００１９】第５の構成によれば、１フレーム映像信号
として偶数および奇数フィールドの飛越走査信号を入力
し、数倍速のインタレース信号を作成し、当該速度に対
応させて液晶パネルを駆動するように構成されているの
で、画像のちらつき感が低減される。

【００２０】第６の構成によれば、上記第５の構成で液
晶パネルの駆動走査方向が奇数画素ラインと偶数画素ラ
インとで逆となるようにしているので、さらに画像のち
らつき感が低減されることになる。

【００２１】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明をその実施例を示す図に基づ
いて説明する。なお、従来例と同一の機能を有する部材
には同一の符号を付記している。

【００２２】図１は、カラー画像をスクリーン上に投影
する本発明に係る液晶プロジェクタの内部構成を示した
透視図である。

【００２３】外装ケース１内に配置された光源２からは
白色光が出射され、この光はフィルタ３を透過すること
により赤外線および紫外線が除去された後、２枚のダイ
クロイックミラー４，５にて赤色用と緑色用と青色用の
３つの光路に分割される。

【００２４】各光路上には、それぞれ液晶パネル（フル
ライン駆動構成）１１，１２，１３が設けられており、
各パネル１１，１２，１３上に形成された画像上を光が
通過して得られる赤色，緑色，青色の映像光は、２枚の
ミラー６，７及び２枚のダイクロイックミラー８，９に
よって一つの出射光路上に集められる。これにより、赤
色画像，緑色画像，青色画像の重ね合わせがなされ、こ
の重ね合わにより形成されたカラー画像は、反射走査ミ
ラー２０にて略９０°の方向に反射され、当該方向に配
置されている投影レンズ１０を経て図示しないスクリー
ン上に投影される。

【００２５】また、分割光路上には、光をそれぞれ対応
する液晶パネル１１，１２，１３上に収束させるための
コンデンサーレンズ１４…と、液晶パネル１１，１２，
１３を各々挟む偏光板１５…が配置されている。

【００２６】反射走査ミラー２０は、図２及び図３にも
示すように、その中心部に取り付けられた水平走査方向
に直交する方向に軸方向を持つ支持軸２０１にて当該軸
回りに回動するように設けられている。そして、反射走
査ミラー２０の横方向（水平走査方向）の一端側の裏面
には圧電素子部材１６における先端振動部分が接続され
ている。圧電素子部材１６の後端側は、内部ケース基板
１７の支持台部１７ａに固定されている。

【００２７】圧電素子部材１６に隣接して反射走査ミラ
ー２０の横方向の一端側にはコイルばね２１が接続され
ている。このコイルばね２１は、上記反射走査ミラー２
０を引く方向に付勢力を生じるように設けられたもので
ある。圧電素子部材１６は電圧が印加されたときには前
記コイルばね２１の付勢力に抗して図２中の点線位置に
反射走査ミラー２０を位置させ、電圧が印加されないと
きにはコイルばね２１の付勢力にて反射走査ミラー２０
を実線位置に位置させる。

【００２８】反射走査ミラー２０における上記点線位置
と実線位置とにおける回動角度は、前記液晶パネル１
１，１２，１３の絵素ピッチの０．５に対応する角度と
なっている。即ち、反射走査ミラー２０が実線位置にあ
るときには、スクリーン２４上の絵素配置関係を模式的
に示した図４において図中実線で示す位置に絵素が配置
され、反射走査ミラー２０が点線位置にあるときには、
図中点線で示す位置に絵素が配置される。

【００２９】また、反射走査ミラー２０は、図３の拡大
斜視図に示しているように、ガラス板２０２の上にＡｌ
等の反射材２０３が蒸着され、更にその上に反射材２０
３のの劣化防止を兼ねるＡＲコート２０４が被覆されて
いる。

【００３０】図５は、映像信号処理回路２５、液晶パネ
ル駆動回路２６、及び圧電素子駆動回路２７を示したブ
ロック図である。

【００３１】映像信号処理回路２５は、ＮＴＳＣコンポ
ジット信号に対してＲＧＢ復調を行うＲＧＢ復調部２５
ａ、Ａ／Ｄ変換器２５ｂ、ラインメモリ２５ｃ、Ｄ／Ａ
変換器２５ｄ、及び交流駆動される液晶パネル１１（１
２，１３）に対して極性反転信号を供給するための極性
切換回路２５ｅを備える。上記のＡ／Ｄ変換器２５ｂ
は、後述するタイミングコントローラ２６ｂからのサン
プリングクロック（液晶パネルの絵素ピッチに対応）、
或いはこのクロックを遅延回路２９にて１／２クロック
遅延させたクロックがスイッチ２８を介して１フィール
ドごとに切替えられて供給される。

【００３２】図６は、入力信号と上記サンプリングクロ
ックとの関係を示したタイムチャートである。奇数フィ
ールドと偶数フィールドとにおけるサンプリングクロッ
クは互いの位相が１／２クロックずれている。なお、図
７は、上記のサンプリングクロックによって映像信号の
サンプリングが行われた場合のスクリーン上での映像表
示の様子を示している。

【００３３】液晶パネル駆動回路２６は、同期分離回路
２６ａとこの同期分離回路２６ａからの同期信号Ｈ，Ｖ
に基づいてタイミング信号を出力するタイミングコント
ローラ２６ｂを備えている。このタイミングコントロー
ラー２６ｂは、前記の倍クロックに同期させて液晶パネ
ル１１のゲートドライバ１１ａ及びドレインドライバ１
１ｂを制御する。他の液晶パネル１２，１３も同様であ
る。

【００３４】圧電素子駆動回路２７は、フィールド判別
回路２７ａと増幅器２７ｂとを備えている。フィールド
判別回路２７ａは同期分離回路２６ａからの垂直同期信
号Ｖ及び水平同期信号Ｈによって偶数フィールドか奇数
フィールドかを判別するものである。増幅器２７ｂはフ
ィールド判別信号に基づき、その信号（０〜５Ｖ）を０
〜２００Ｖまで増幅し、圧電素子部材１６に印加してこ
れを駆動する。図８は圧電素子部材１６の変位量と電圧
印加期間との関係を示したタイムチャートである。

【００３５】次に、上記構成に基づく動作説明を行う。

【００３６】入力映像信号として奇数フィールードの信
号が入力されると、ＲＧＢ復調及びサンプリングクロッ
クに基づくＡ／Ｄ変換がなされ、ディジタルの画データ
がラインメモリ２５ｃに格納されていく。そして、上記
サンプリングクロックの倍のクロックで画データが１ラ
インについて２回ずつ読み出され、Ａ／Ｄ変換器２５ｄ
によってよってアナログの画信号とされ、更に極性切り
換えが行われて液晶パネル１１に供給される。液晶パネ
ル１１上では、タイミングコントローラ２６ｂによるド
ライバ１１ａ，１１ｂの制御で上記の倍クロックで供給
されてくる画信号をノンインタレースで表示する。従っ
て、前記の１ラインの画信号が２ライン続けて表示され
る疑似的なノンインターレス走査により１フィールド期
間の映像表示がなされる。この奇数フィールド期間にお
いては、スクリーン２４上には、前述の図４に示したよ
うに、図中実線で示す位置の絵素群による映像が表示さ
れることになる。

【００３７】奇数フィールドについての映像表示が終了
すると、フィールド判別回路２７ａはフィールドの切り
替わりを判別する。この判別に基づき圧電素子部材１６
が駆動され、この圧電素子部材１６に接合されている反
射走査ミラー２０が図２中の点線で示す位置に位置され
る。また、上記フィールド判別回路２７ａからの信号に
よってスイッチ２８が切り替わり、１／２遅延されたク
ロックがＡ／Ｄ変換に入力されることになる。

【００３８】入力映像信号としての偶数フィールドの映
像信号は、前述と同様に、ＲＧＢ復調→Ａ／Ｄ変換→ラ
インメモリ格納→倍クロックラインメモリ読み出し→Ｄ
／Ａ変換→極性切り換えが行われ、液晶パネル１１上に
２ライン分ずつ表示され、スクリーン２４上には、前述
の図４に示したように、図中点線で示す位置に奇数フィ
ールドにおける絵素が表示されることになるが、上記Ａ
／Ｄ変換においては、１／２遅延されたクロックにてサ
ンプリングがなされるので、前記の奇数フィールドにつ
いてサンプリングされなかった部分に対応する部分がサ
ンプリングされて表示されることになる。

【００３９】従って、前記の反射走査ミラー２０が一つ
の方向を向いているときのスクリーン上の実線表示の映
像、即ち、奇数フィールドについてサンプリングされた
液晶パネル１１の絵素密度に対応している点線表示の映
像と、他の一つの方向を向いているときのスクリーン２
４上の映像、即ち、偶数フィールドについて１／２クロ
ック遅延してサンプリングされた液晶パネル１１の絵素
密度に対応している映像との両方で１つのフレーム映像
となる映像が１フレーム期間中に表示されることにな
る。即ち、視聴者は液晶パネル１１の倍の絵素密度で表
示された映像を見ることになる。

【００４０】これにより、絵素数の少ない安価な液晶パ
ネルを用いて高精細な画像を圧電素子部材１６を用いた
簡単な機構構成で得ることができる。

【００４１】また、本実施例では、反射走査ミラー２０
を変位振動させるので、圧電素子部材１６として変位量
の小さい安価なバイモルフ型を用いることができ、コス
トの低減を図ることができる。

【００４２】（実施例２）以下、本発明の他の実施例を
説明する。

【００４３】本実施例の液晶プロジェクタは、反射走査
ミラー２０を水平走査線方向に対して斜めに回動させる
ようにした点で実施例１と異なる。即ち、図９に示すよ
うに、本実施例では、反射走査ミラー２０の対角方向に
軸方向を持つように支持軸２０１を設けている。

【００４４】かかる構成によれば、反射走査ミラー２０
がその対角方向を中心にして回動することになる。これ
により、図１０に示すように、前記の反射走査ミラー２
０が一つの方向を向いているときのスクリーン上の実線
で示される映像と、他の一つの方向を向いているときの
スクリーン上の点線で示される映像との両方で１つのフ
レーム映像となる映像が１フレーム期間中に表示される
ことになる。即ち、かかる場合でも、視聴者は液晶パネ
ル１１の倍の絵素密度で表示された映像を見ることにな
る。

【００４５】なお、本実施例では、実線で示される映像
（絵素群）に対して点線で示される映像（絵素群）は一
ライン分ずれることになるが、一ライン分の映像を各フ
ィールドにおいて２ライン分ずつ表示する構成であるの
で、スクリーン上に表示される映像は実施例１と変わら
ない。

【００４６】（実施例３）以下、本発明の他の実施例を
図１１に基づいて説明する。

【００４７】本実施例の液晶プロジェクタは、ダイクロ
イックミラー９と投影レンズ１０との間における光軸上
に二枚の反射走査ミラー２０，２０を配置し、一方のミ
ラー２０が時計回りに回動するときには他方のミラー２
０が反時計回りに、或いは、一方のミラー２０が反時計
回りに回動するときには他方のミラー２０が時計回りに
回動するように構成してある。

【００４８】かかる構成によれば、反射走査ミラー２
０，２０の各々の回動角が小さくても必要な幅の走査が
行えることになる。従って、圧電素子部材１６として振
動変位量が少ない比較的安価なものを用いることができ
る。

【００４９】（実施例４）以下、本発明の他の実施例を
図１２に基づいて説明する。

【００５０】本実施例の液晶プロジェクタは、１枚の例
えばマイクロカラーフィルタを用いた液晶パネル１１′
を備える単板式の液晶プロジェクタにおいて、上記液晶
パネル１１′と投影レンズ１０との間に反射走査ミラー
２０を設けた構成である。かかる構成によっても、視聴
者は液晶パネル１１の倍の絵素密度で表示された映像を
見ることになる。なお、この場合には、ＲＧＢ３つ全体
を１絵素と考えるため、このＲＧＢからなる１絵素ピッ
チの１／２幅（ＲＧＢそれぞれを１絵素というならば絵
素の１．５幅）に対応する角度に反射走査ミラー２０を
振動させるようにする。また、例えば、それぞれでサン
プリング位置が異なる場合にはＲＧＢそれぞれ１絵素と
いう場合もあるが、この場合でもＲＧＢ３つ全体を１絵
素と考えてこのＲＧＢからなる１絵素ピッチの１／２幅
という。

【００５１】（実施例５）以下、本発明の他の実施例を
図１３を基づいて説明する。

【００５２】本実施例の液晶プロジェクタは、投影レン
ズ１０とスクリーン（図示せず）との間であって、投影
レンズ１０に近い位置に反射走査ミラー２０を配置した
構成であり、かかる構成によっても、視聴者は液晶パネ
ルの倍の絵素密度で表示された映像を見ることになる。

【００５３】（実施例６）以下、本発明の他の実施例を
図１４乃至図１６を用いて説明する。

【００５４】本実施例の液晶プロジェクタは、液晶パネ
ルを直接に圧電素子部材で振動変位させる構成である点
で以上の実施例と異なり、スクリーン上の映像が図４の
如く表示されることになる点で実施例１と共通する。

【００５５】図１４は、一つの液晶パネル１１について
その正面側から見た断面正面図であり、図１５は、一つ
の液晶パネル１１の近傍拡大斜視図である。上記の液晶
パネル１１は保持具１８に支持されている。保持具１８
は液晶パネル１１を位置決めするとともにその上縁部お
よび下縁部において支持するものである。この保持具１
８により、液晶パネル１１は光軸に垂直な平面内で水平
走査方向と平行な方向に摺動するようになっている。

【００５６】液晶パネル１１の一方の側端面には、圧電
素子部材１６及び、この圧電素子部材１６側に液晶パネ
ル１１を引き寄せるためのコイルばね２１が装着されて
いる。圧電素子部材１６に電圧が印加されると液晶パネ
ル１１は図中右側に絵素ピッチの１／２の距離（約５０
μｍ）移動し、電圧の印加が遮断されると液晶パネル１
１はコイルばね２１に引かれて図中左側に同量移動す
る。上記の圧電素子部材１６として本実施例では積層タ
イプのものを用いている。この積層タイプはトルクが大
きく変位量は素子の積層枚数に比例する特性を有してい
る。

【００５７】なお、図においては一つの液晶パネル１１
について示したが、他の二つの液晶パネルについても同
様に圧電素子部材にて摺動振動されるようになってお
り、且つ、これら３つの液晶パネルは同期して摺動振動
されるように構成される。

【００５８】かかる構成によれば、図１６に示すよう
に、液晶パネル１１が図中左側位置（実線位置）にある
ときのスクリーン上の映像、即ち、奇数フィールドにつ
いてサンプリングされた画信号に基づく映像と、図中右
側位置（点線位置）にあるときのスクリーン上の映像、
即ち、偶数フィールドについて１／２クロック遅延して
サンプリングされた画信号に基づく映像との両方で１つ
のフレーム映像となる映像が１フレーム期間中に表示さ
れ、視聴者は液晶パネル１１の倍の絵素密度で表示され
た映像を見ることになる。これにより、絵素数の少ない
安価な液晶パネルを用いて高精細な画像を圧電素子部材
１６を用いた簡単な機構構成で得ることができる。

【００５９】（実施例７）以下、本発明の他の実施例を
図１７及び図１８に基づいて説明する。

【００６０】本実施例の液晶プロジェクタにおいては、
液晶パネル１１を直接に圧電素子部材で振動変位させる
構成である点で実施例６と共通するが、液晶パネル１１
は光軸に垂直な平面内で水平走査方向に対し斜めに摺動
振動するように設けられた点で実施例６と異なり、ま
た、スクリーン上の映像が図１０の如く表示されること
になる点で実施例２と共通する。

【００６１】かかる構成においても、上記実施例と同
様、図１８に示すように、液晶パネル１１が図中右側位
置（点線位置）にあるときのスクリーン上の映像、即
ち、奇数フィールドについてサンプリングされた画信号
に基づく映像と、図中左側位置（実線位置）にあるとき
のスクリーン上の映像、即ち、偶数フィールドについて
１／２クロック遅延してサンプリングされた画信号に基
づく映像との両方で１つのフレーム映像となる映像が１
フレーム期間中に表示され、視聴者は液晶パネル１１の
倍の絵素密度で表示された映像を見ることになる。これ
により、絵素数の少ない安価な液晶パネルを用いて高精
細な画像を圧電素子部材１６を用いた簡単な機構構成で
得ることができる。

【００６２】（実施例８）以下、本発明の他の実施例を
図１９に基づいて説明する。

【００６３】本実施例の液晶プロジェクタは、圧電素子
部材１６は接合機構１９を介して液晶パネル１１に接合
され、圧電素子部材１６の変位量を接合機構１９で拡大
して液晶パネル１１を摺動振動させるようにしている。
即ち、接合機構１９の接合部材１９ａは長棒部と短棒部
とを略Ｖ字状に交えた形状を成し、この交点部に配置し
た軸１９ｂを支点として回動するように設けられ、前記
長棒部の先端を液晶パネル１１の端部にヒンジ結合し、
前記短棒部の先端部に圧電素子部材１６を接続して成
る。

【００６４】かかる構成によれば、接合機構１９の変位
量拡大作用により、圧電素子部材１６として変位量が小
さい（素子数が少ない）比較的安価なものを用いること
ができ、液晶プロジェクタの低コスト化を図ることがで
きる。

【００６５】（実施例９）以下、本発明の他の実施例を
図２０及び図２１に基づいて説明する。

【００６６】本実施例の液晶プロジェクタは、図２０に
示すように、単板式の液晶プロジェクタ構成とされてい
る点で実施例４と共通する。また、液晶パネル１１は直
接に圧電素子部材で振動変位させる構成である点で実施
例６或いは実施例７と共通し、光軸方向に垂直な平面内
で水平走査方向と平行に、或いは水平走査方向に対して
斜めに液晶パネル１１を摺動振動させるようにしてい
る。ただし、圧電素子部材１６とコイルばね２１は液晶
パネル１１を挟んで対向配置に設けている。

【００６７】かかる構成によっても、図２１に示すよう
に、液晶パネルが図中実線位置にあるときのスクリーン
２４上の映像と、図中点線位置にあるときのスクリーン
上の映像との両方で１つのフレーム映像となる映像が１
フレーム期間中に表示され、視聴者は液晶パネルの倍の
絵素密度で表示された映像を見ることになる。

【００６８】（実施例１０）以下、本発明の他の実施例
を図２２に基づいて説明する。

【００６９】本実施例の液晶プロジェクタは、液晶パネ
ル１１をその縁部においてねじ２５にて支持板２３に固
定し、この支持板２３を枠状の保持具１８に収容してい
る。そして、保持具１８と支持板２３との間の一方の空
間部に圧電素子部材１６を設け、他方の空間部にコイル
ばね２１を縮装している。また、保持具１８は、液晶プ
ロジェクタの内部ケース基板１７にねじ２２にて固定さ
れている。なお、支持板２３の中央部には、液晶部の有
効画面部に光が入射するように窓部が形成されている。

【００７０】上記の構成によれば、液晶パネル１１を精
度良く摺動振動させることができる。即ち、圧電素子部
材１６にて液晶パネルのケースに直接応力を加えても、
ケースが変形して圧電素子部材１６の変位が精度良く液
晶パネルに伝わらないことがあるが、本実施例では、液
晶パネルが固定された支持板２３に圧電素子部材１６の
変位を伝えるようにしているので、たとえ５０μｍの微
小変位であっても精度よく伝達して摺動振動を生じさせ
ることができる。

【００７１】なお、以上の実施例では、振動素子として
圧電素子部材を用いたが、電磁ソレノイドやモーター等
でもよい。また、光学的手段であるＶ．Ａ．Ｐ（グァ
リ．アングル．プリズム）や複屈折光学素子などを用
い、光軸を平行移動させるようにしてもよいものであ
る。

【００７２】また、映像信号処理回路２５においてはラ
インメモリー２５ｃを用い、疑似的にノンインタレース
走査を行ったが、フレームメモリーを設けることにより
本来的なノンインタレース走査を行うことも可能であ
る。

【００７３】また、本発明を立体映像表示用の液晶プロ
ジェクタとすることも可能である。即ち、液晶パネルと
投影レンズとの間または投影レンズとスクリーンとの間
の光軸上に設けられた反射走査ミラーと、前記液晶パネ
ルの絵素ピッチの１／２幅に対応する角度で前記反射走
査ミラーを回動振動させる振動付与手段と、前記反射走
査ミラーが１フィールド周期で回動振動するように振動
付与手段を駆動制御する振動制御手段と、１フィールド
分の左目用信号と１フィールド分の右目用信号の映像を
１フィールド周期で前記液晶パネルに供給する映像信号
処理手段とを備える。

【００７４】或いは、液晶パネルが光軸と直交する平面
内でその絵素ピッチの１／２幅で平面振動させる振動付
与手段と、前記の液晶パネルが１フィールド周期で平面
振動するように振動付与手段を駆動制御する振動制御手
段と、１フィールド分の左目用信号と１フィールド分の
右目用信号の映像を１フィールド周期で前記液晶パネル
に供給する映像信号処理手段とを備える。

【００７５】或いは、液晶パネルを通る光軸をその絵素
ピッチの１／２幅で平行移動させる光軸変動手段（前記
のＶ．Ａ．Ｐ等）と、前記の光軸変動手段による光軸平
行移動が１フィールド周期で繰り返されるように光軸変
動手段を駆動制御する制御手段と、１フレーム分の映像
を前記液晶パネルの絵素ピッチの１／２幅で分割して１
フィールド周期で前記液晶パネルに供給する映像信号処
理手段とを備える。

【００７６】例えば、図２３に示すように、フィールド
判別回路２７ａからの信号で左目用信号と右目用信号と
の入力を切り換えるスイッチ４１を設ける。この場合に
は、遅延回路２９は必ずしも必要としない。左目用信号
と右目用信号とは一方が奇数フィールドで他方が偶数フ
ィールドであってもよい。また、立体視の手段として
は、レンチキュラ方式やパララックスバリア方式などを
用いる。

【００７７】（実施例１１）以下、本発明の他の実施例
を図２４乃至図２７に基づいて説明する。

【００７８】本実施例の液晶映像表示装置は、以上の実
施例が液晶パネルや反射ミラーの振動によって二つ位置
（Ａ位置←→Ｂ位置）が交互に形成されるのに対し、３
つの位置が往復的（Ａ位置→Ｃ位置→Ｂ位置→Ｃ位置→
Ａ位置…）に形成されるように構成されている。上記の
Ｃ位置とは、Ａ位置とＢ位置の略中間位置である。以
下、上記の位置を表示位置Ａ，Ｂ，Ｃと称する。

【００７９】図２４は、表示位置Ａ，Ｂ，Ｃと表示映像
（Ａ位置用の画像データ，Ｂ位置用画像データ）との関
係を示すグラフである。このグラフを、図の左側から時
間軸に沿って説明する。Ａ位置用画像データの表示状態
からＢ位置用の画像データの入力が開始されると、表示
位置Ａから表示位置Ｃに切り替わる。そして、奇数ライ
ン（１，３，…，４７９）及び偶数ライン（２，４，
…，４８０）の全ての絵素がＢ画面表示状態となったと
きに、表示位置Ｃから表示位置Ｂに切り替わる。更に、
Ｂ位置用の画像データの後にはＡ位置用の画像データが
入力されてくるが、このＡ位置用の画像データの入力が
開始されると、表示位置Ｂから表示位置Ｃに切り替わ
る。そして、奇数ライン及び偶数ラインの全ての絵素が
Ａ画面表示状態となったときに、表示位置Ｃから表示位
置Ａに切り替わる。以後、同様の動作が繰り返し行われ
ることになる。

【００８０】液晶映像表示装置においては、液晶パネル
にＡ位置用の画像データの入力が開始されたとしても、
そのデータ入力が未だである画素部分についてはＢ位置
用画像データの表示が継続しているので、実施例１のご
とくフィールド周期で表示位置Ａと表示位置Ｂとを単に
切り換えると、クロストークによって画質の低下を生じ
ることになるが、上記のごとく第３の表示位置Ｃが形成
されるように構成するとともに、液晶パネルの全画素に
ついてＡ位置用の画像データ又はＢ位置用の画像データ
が表示された時点で表示位置Ａ又は表示位置Ｂに切り換
えるようにしているので、画質の低下を回避することが
できる。

【００８１】図２５は、上記のごとく映像表示するため
の映像信号処理の内容を示すタイミングチャートであ
る。具体的には、入力されるＮＴＳＣ画像データと、液
晶パネルに出力される出力データとの関係を偶数フィー
ルド及び奇数フィールドのそれぞれについて示してい
る。この図２５の映像信号処理では、標準ＮＴＳＣ映像
信号（ライン周波数１５．７５ＫＨｚ）をディジタル処
理し、メモリを利用することで４倍速の出力信号（ライ
ン周波数６３ＫＨｚ，６０フレーム／ｓｅｃ）を作成す
る。

【００８２】具体的には、１フレームの映像信号を位相
が１／２クロックずれたサンプリング信号でサンプリン
グし、一方をＡ位置用の画像データとし、他方をＢ位置
用の画像データとするものであり、Ａ位置用の画像デー
タ及びＢ位置用の画像データは、ともに偶数フィールド
データ及び奇数フィールドデータからなる。そして、２
フィールド分の全画像データを１フィールド期間の１／
２の期間中に表示し、表示位置Ａ又は表示位置Ｂにおけ
る表示期間として１フィールドの１／２期間を確保する
ため（図２４参照）、出力信号を４倍速としている。ま
た、データの出力順序は、奇数ライン（１，３，…，４
７９）の画像データを出力した後に偶数ライン（２，
４，…，４８０）を出力するようにしている。このよう
に、高速でインタレース走査がなされることにより、フ
リッカが低減される。

【００８３】図２６は、本実施例の映像信号処理回路等
を示したブロック図である。実施例１と同様の機能を有
する部分には同一の符号を付記してその説明を省略す
る。

【００８４】データＡ用ＲＡＭ２５ｆはＡ位置用画像デ
ータが格納されるフレームメモリであり、データＢ用Ｒ
ＡＭ２５ｇはＢ位置用画像データが格納されるフレーム
メモリである。両ＲＡＭ２５ｆ，２５ｇの書込タイミン
グは位相が１／２クロックずれるようにしている。そし
て、両ＲＡＭ２５ｆ，２５ｇからのデータ読み出しは、
前述のごとく４倍速で行われる。このための制御は、タ
イミングコントローラ２６ｂが行うようにしている。

【００８５】表示位置Ａ，Ｂ，Ｃの３つの位置を形成す
るために、第１圧電素子１６ａと第２圧電素子１６ｂを
備える。両圧電素子１６ａ，１６ｂが共に駆動された状
態では両素子の変位が加算されて表示位置Ａが形成さ
れ、圧電素子１６ｂのみが駆動されたときには圧電素子
１６ｂのみの変位で表示位置Ｃが形成され、両圧電素子
１６ａ，１６ｂが共に駆動されないときには素子の変位
は無く表示位置Ｂが形成されるようにしている。これら
圧電素子１６ａ，１６ｂの駆動タイミングは、前記の図
２４に示している。また、このタイミング制御は、タイ
ミングコントローラ２６ｂによって行うようにしてい
る。圧電素子に代えて前述したＶ．Ａ．Ｐ等を用いても
よいことは勿論である。

【００８６】図２７は、図２の構成において、上記の圧
電素子１６ａ，１６ｂを配置した場合の液晶プロジェク
タの反射走査ミラー部の拡大図である。表示位置Ａと表
示位置Ｂとの間に表示位置Ｃが形成されることになる。

【００８７】（実施例１２）以下、本発明の他の実施例
を図２８乃至図３０に基づいて説明する。

【００８８】図２８は、図２４と同様、表示位置Ａ，
Ｂ，Ｃと表示映像（Ａ位置用の画像データ，Ｂ位置用画
像データ）との関係を示すグラフであるが、図２４によ
る画像表示が、奇数ライン（１，３，…，４７９）及び
偶数ライン（２，４，…，４８０）の順で行われるのに
対し、奇数ライン（１，３，…，４７９）及び偶数ライ
ン（４８０，４７８，…，２）の順で表示を行うように
している。

【００８９】図２９は、図２８による映像信号処理の内
容を示すタイミングチャートであり、入力されるＮＴＳ
Ｃ画像データと、液晶パネルに出力される出力データと
の関係を偶数フィールド及び奇数フィールドのそれぞれ
について示している。

【００９０】図３０は、図２８による映像信号処理を行
うときに用いる液晶パネル１１を示したものである。こ
の液晶パネル１１の垂直（ゲート）ドライバ１１ａ₁、
１１ａ₂の走査方向は、奇数ライン用（左側）１１ａ₁
と偶数ライン用（右側）１１ａ₂とで逆になり、そのた
めの制御は、タイミングコントローラ２６ｂにて行う。

【００９１】このように、液晶パネル１１のゲートドラ
イバ１１ａ₁，１１ａ₂の走査方向を左右で逆にするこ
とにより、ゲートドライバ１１ａの走査タイミングの時
間差（本実施例では、垂直１ライン目の画素と垂直４７
９ライン目の画素では３．８μｓの時間差がある）によ
って表示位置Ｃにおいて現れる３０Ｈｚの面フリッカ成
分を低減することができる。即ち、実施例１１では画面
の明るさにむらが生じるが、本実施例では画面の明るさ
が平均化されフリッカの低減が図れる。

【００９２】なお、上記の実施例１１，１２では、液晶
パネルを６４０×４８０画素などの垂直表示ライン数４
８０のものとし、その光学的応答速度特性は、図３１に
示しているように、立ち上がり時間及び立ち下がり時間
ともに１２ｍｓのものとして示している。

【００９３】また、上記の実施例１１，１２は、クロス
トーク防止効果やフリッカ低減効果があり、右目用映像
と左目用映像との分離が確実に行えることになるので、
立体映像表示用とする場合にも好適となる。立体映像表
示のためには、１フレームの左目用信号と同フレームの
右目用信号の映像を１フィールド周期で前記液晶パネル
に供給すればよい。

【００９４】また、以上の実施例では、液晶映像表示装
置として液晶プロジェクタを例示したが、直視型の液晶
映像表示装置にも適用し得るものである。

【００９５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、絵素数
の少ない安価な液晶パネルを用いて高精細な画像を簡単
な機構構成で得ることができる。また、画像のクロスト
ークを低減して画質を向上できる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶映像表示装置の光学系の構成図で
ある。

【図２】本発明の液晶映像表示装置の反射走査ミラー部
の拡大図である。

【図３】本発明の液晶映像表示装置の反射走査ミラー部
の拡大斜視図である。

【図４】本発明の液晶映像表示装置によるスクリーン上
での１フレーム期間中における絵素配置の様子を示す模
式図である。

【図５】本発明の液晶映像表示装置の回路構成図であ
る。

【図６】本発明の液晶映像表示装置の映像入力信号とサ
ンプリングクロックとの関係を示すタイムチャートであ
る。

【図７】図６のサンプリングタイミングによる奇数フィ
ールドと偶数フィールドの絵素の状態を示す模式図であ
る。

【図８】本発明の液晶映像表示装置における圧電素子部
材への印加電圧とその変位量との関係を示すタイムチャ
ートである。

【図９】本発明の他の実施例の液晶映像表示装置におけ
る反射走査ミラー部の拡大斜視図である。

【図１０】図９の構成によるスクリーン上での１フレー
ム期間中における絵素配置の様子を示す模式図である。

【図１１】本発明の他の実施例の液晶映像表示装置の光
学系の構成図である。

【図１２】本発明の他の実施例の液晶映像表示装置の光
学系の構成図である。

【図１３】本発明の他の実施例の液晶映像表示装置の光
学系の構成図である。

【図１４】本発明の他の実施例の液晶映像表示装置の光
学系において液晶パネルを正面から見た状態での構成図
である。

【図１５】図１４の構成における液晶パネル部分の拡大
斜視図である。

【図１６】図１４の構成における液晶パネル部分の平面
振動による１フレーム期間中での絵素配置の状態を示す
模式図である。

【図１７】本発明の他の実施例の液晶映像表示装置にお
ける光学系の液晶パネル部の拡大斜視図である。

【図１８】図１７の構成における液晶パネル部分の平面
振動による１フレーム期間中での絵素配置の状態を示す
模式図である。

【図１９】本発明の他の実施例の液晶映像表示装置にお
ける光学系の液晶パネルの支持機構の拡大斜視図であ
る。

【図２０】本発明の他の実施例の液晶映像表示装置にお
ける光学系の構成図である。

【図２１】図２０の構成における液晶パネルの振動とス
クリーン上への投影位置との関係を示す説明図である。

【図２２】本発明の他の実施例の液晶液晶映像表示装置
ける光学系の液晶パネルの支持機構の平面図である。

【図２３】立体視を可能とする構成の液晶映像表示装置
の回路構成図である。

【図２４】本発明の他の実施例の液晶映像表示装置にお
ける表示位置Ａ，Ｂ，Ｃと表示映像との関係を示すグラ
フである。

【図２５】図２４による映像表示を行うための映像信号
処理の内容を示すタイミングチャートである。

【図２６】図２４による映像表示を行うための映像信号
処理回路等を示したブロック図である。

【図２７】図２の構成において、二つの圧電素子を配置
した場合の液晶プロジェクタの反射走査ミラー部の拡大
図である。

【図２８】本発明の他の実施例の液晶映像表示装置にお
ける表示位置Ａ，Ｂ，Ｃと表示映像との関係を示すグラ
フである。

【図２９】図２８による映像表示を行うための映像信号
処理の内容を示すタイミングチャートである。

【図３０】図２８による映像信号処理を行うときに用い
る液晶パネルの概略構成を示した模式図である。

【図３１】液晶パネルの光学的応答特性を示すグラフで
ある。

【図３２】従来の液晶プロジェクタにおける光学系の構
成図である。

【符号の説明】

１１液晶パネル１１′ 液晶パネル（カラーパネル）１２液晶パネル１３液晶パネル１６圧電素子部材（振動付与手段）１９接合機構２０反射走査ミラー２０１支持軸（振動付与手段）２１コイルばね２５映像信号処理回路２６液晶パネル駆動回路２７圧電素子駆動回路（振動制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者桶谷和伸大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶パネル上に形成した画像を投影レン
ズを介してスクリーン上に投影するように構成された液
晶映像表示装置において、液晶パネルと投影レンズとの間または投影レンズとスク
リーンとの間の光軸上に設けられた反射走査ミラーと、
前記液晶パネルの絵素ピッチの１／２幅に対応する角度
で前記反射走査ミラーを回動振動させる振動付与手段
と、前記反射走査ミラーが１フィールド周期で回動振動
するように振動付与手段を駆動制御する振動制御手段
と、１フレーム分の映像を前記液晶パネルの絵素ピッチ
の１／２幅で分割して１フィールド周期で前記液晶パネ
ルに供給する映像信号処理手段とを備えたことを特徴と
する液晶映像表示装置。
【請求項２】液晶パネルが光軸と直交する平面内でそ
の絵素ピッチの１／２幅で平面振動させる振動付与手段
と、前記の液晶パネルが１フィールド周期で平面振動す
るように振動付与手段を駆動制御する振動制御手段と、
１フレーム分の映像を前記液晶パネルの絵素ピッチの１
／２幅で分割して１フィールド周期で前記液晶パネルに
供給する映像信号処理手段とを備えたことを特徴とする
液晶映像表示装置。
【請求項３】液晶パネルを通る光軸をその絵素ピッチ
の１／２幅で平行移動させる光軸変動手段と、前記の光
軸変動手段による光軸平行移動が１フィールド周期で繰
り返されるように光軸変動手段を駆動制御する制御手段
と、１フレーム分の映像を前記液晶パネルの絵素ピッチ
の１／２幅で分割して１フィールド周期で前記液晶パネ
ルに供給する映像信号処理手段とを備えたことを特徴と
する液晶映像表示装置。
【請求項４】１フィールド周期で繰り返される第１の
表示位置と第２の表示位置との間に、第３の表示位置が
形成できるように構成されるとともに、第１の表示位置
用の画像データによる映像と第２の表示位置用の画像デ
ータによる映像とが混在して液晶パネルに表示されてい
る状態では前記第３の表示位置が選択されるように構成
されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか
に記載の液晶映像表示装置。
【請求項５】１フレーム映像信号として偶数および奇
数フィールドの飛越走査信号を入力し、数倍速のインタ
レース信号を作成し、当該速度に対応させて液晶パネル
を駆動するように構成されていることを特徴とする請求
項１乃至４のいずれかに記載の液晶映像表示装置。
【請求項６】液晶パネルの駆動走査方向が奇数画素ラ
インと偶数画素ラインとで逆となるように構成されてい
ることを特徴とする請求項５に記載の液晶映像表示装
置。