JPH103057A - 画像投影装置 - Google Patents

画像投影装置

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Publication number
JPH103057A
JPH103057A JP8174410A JP17441096A JPH103057A JP H103057 A JPH103057 A JP H103057A JP 8174410 A JP8174410 A JP 8174410A JP 17441096 A JP17441096 A JP 17441096A JP H103057 A JPH103057 A JP H103057A
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JP
Japan
Prior art keywords
pixel
screen
projected
image
liquid crystal
Prior art date
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Pending
Application number
JP8174410A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Suzuki
幸夫 鈴木
Hidetaka Nakamura
英貴 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Priority to JP8174410A priority Critical patent/JPH103057A/ja
Publication of JPH103057A publication Critical patent/JPH103057A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画素ピッチを細かくしたり、画面サイズを大
きくしたりせずに、投影画像の解像度を向上させること
である。 【解決手段】 液晶表示パネル3に表示された画像を投
影レンズ7でスクリーン8に拡大投影する際、制御手段
によってモータ12の回転を制御して、液晶表示パネル
3と投影レンズ7との間に光軸4に対し所定角度傾斜し
て配置された透明板6をステップ回転させ、スクリーン
8に投影される各画素を周期的に変位させるようにし
た。したがって、1つの画素をスクリーン8上の複数個
所に投影することができるとともに、1つの画素を他の
画素の間に投影することができ、これにより画素ピッチ
を細かくしたり、画面サイズを大きくしたりせずに、投
影画像の解像度を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は画像投影装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】画像投影装置には、画像表示体として液
晶表示パネルを用いた液晶プロジェクタがある。この液
晶プロジェクタは、光源部からの光を液晶表示パネルの
背面に照射し、液晶表示パネルに表示された画像を投影
レンズでスクリーンに拡大投影する構造になっている。
この液晶プロジェクタに用いられる液晶表示パネルは、
画像を表示するものであり、ドットマトリックス状に配
列された多数の画素によって画像を表示する構造になっ
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような液晶プロジ
ェクタでは、液晶表示パネルに表示された画像を投影レ
ンズでスクリーンに拡大投影しているため、液晶表示パ
ネルの各画素がスクリーンに拡大投影されるとともに、
各画素間に設けられたブラックマトリックスも拡大投影
されることになり、このため画面が粗くなり、投影画像
の解像度が低く、鮮明な投影画像が得られないという問
題がある。このような解像度の低下を解消するために
は、画像表示体である液晶表示パネルの画素数を多くす
る必要があり、その方法として、画素ピッチを細かくす
る方法、あるいは画面サイズを大きくすることが考えら
れるが、画素ピッチを細かくするためには微細加工が要
求されるため、製作上、限界があり、また画面サイズを
大きくすると、これに伴って他のデバイスも大きくな
り、装置全体が大型化するなどの問題が生じる。
【0004】この発明の課題は、画素ピッチを細かくし
たり、画面サイズを大きくしたりせずに、投影画像の解
像度を向上させることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、画像表示体
に表示された画像を投影レンズでスクリーンに拡大投影
する画像投影装置において、画像表示体とスクリーンと
の間に画像表示体の光軸に対し所定角度傾斜して配置さ
れた透明板または反射ミラーの光学素子と、この光学素
子を光軸に対し所定角度傾斜した状態で回転させる駆動
手段と、この駆動手段を制御して光学素子を回転させる
ことにより、スクリーンに投影される画像表示体の各画
素を周期的に変位させる制御手段とを備えたから、光学
素子を光軸に対し所定角度傾斜した状態で回転させる駆
動手段を制御手段で制御して、スクリーンに投影される
画像表示体の各画素を周期的に変位させることにより、
1つの画素をスクリーン上の複数個所に投影することが
でき、これにより1つの画素を他の画素の間に投影する
ことが可能となり、このため画素ピッチを細かくした
り、画面サイズを大きくしたりせずに、投影画像の解像
度を向上させることができる。
【0006】この場合、請求項2に記載のごとく、制御
手段は、スクリーンに投影される画像表示体の各画素の
変位位置が長方形の頂点位置を順に移動するために、画
素の変位長さが長方形の長辺に対応するときには光学素
子の回転角を大きく、画素の変位長さが長方形の短辺に
対応するときには光学素子の回転角を小さくするよう
に、駆動手段を制御して光学素子をステップ回転させる
構成であれば、画像表示体の各画素が長方形である場合
に効率良く各画素を変位させることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図1〜図5を参照して、こ
の発明を液晶プロジェクタに適用した一実施形態につい
て説明する。図1は液晶プロジェクタの全体構成図であ
る。この図において、1は光源部であり、放物面からな
るリフレクタ2の焦点位置に光源3が配置され、この光
源3から発生した光をリフレクタ2で光軸4に平行な光
として反射する構造になっている。この光源部1の前方
(反射側)には、液晶表示パネル5が配置されている。
この液晶表示パネル5は、カラー画像を表示するもので
あり、従来と同様、ドットマトリックス状に配列された
多数の画素によってカラー画像を表示する構造になって
いる。この液晶表示パネル5の前方(光の出射側)に
は、後述する透明板(光学素子)6が配置されており、
この透明板6の前方には、液晶表示パネル5に表示され
た画像を透明板6を介してスクリーン8に拡大投影する
投影レンズ7が配置されている。
【0008】透明板6は、透明な平行平面板であり、液
晶表示パネル5を透過した光を光軸4に平行にシフトさ
せるためのものであり、図2に示すように、光軸4に対
し所定角度傾斜した状態で回転筒10内に配置されてい
る。すなわち、この透明板6は、光軸4に対し透明板6
の法線6aが所定角度θだけ傾いている。回転筒10
は、その中心軸が光軸4と一致した状態で固定筒11内
に回転自在に配置されており、固定筒11から突出した
一端部の外周面に歯車部10aが設けられている。この
回転筒10の近傍にはモータ12が配置されており、こ
のモータ12の出力軸には、回転筒10の歯車部10a
に噛み合って回転する駆動歯車13が設けられている。
モータ12は、その回転が制御手段によって制御され、
この制御された回転が駆動歯車13と歯車部10aの噛
み合いにより回転筒10に伝達され、これにより回転筒
10を回転させて光軸4に対し傾斜した透明板6を回転
させる構造になっている。
【0009】制御手段は、モータ12の回転を制御して
透明板6をステップ回転させることにより、図3に示す
ように、スクリーン8に投影される液晶表示パネル5の
各画素を周期的に変位させる。すなわち、この制御手段
は、図4に示すように透明板6が1回転する1フィール
ドの間で4段階にステップ回転させ、これによりスクリ
ーン8に投影される各画素のうち、例えば図3に示すよ
うに1つの画素の中点の変位する位置が横長の長方形の
頂点位置をP1→P2→P3→P4の順に移動するよう
に制御する。このときの透明板6の回転角度は、画素の
中点が頂点位置をP1→P2およびP3→P4に移動す
るときの角度が、P2→P3およびP4→P1に移動す
るときの角度よりも大きく設定されている。なお、液晶
表示パネル5は、図4に示すように、透明板6の4段階
のステップ回転に同期して各画素が1フィールドの間で
4回点滅表示を繰り返すように駆動される。
【0010】この実施形態では、スクリーン8に投影さ
れる液晶表示パネル5のR(赤)、G(緑)、B(青)
の各画素がこれらの各画素間に順次変位するようになっ
ている。すなわち、この実施形態の液晶表示パネル5
は、図5に示すように、各画素がR、G、Bの順で縦横
に配列されており、各画素のサイズは横幅が54μm、
縦幅が43μmであり、画素ピッチは横方向が88μ
m、縦方向が84μmである。そして、これらの画素を
透明板6で変位させて各画素間に移動させる長さは、横
方向が132μm、縦方向が41.5μmに設定されて
いる。これにより、例えば画素G1が横方向へ移動する
と、画素Bと画素Rの間に画素G2として配置され、画
素G1またはG2が下方へ移動すると、上下の画素間の隙
間に画素G4またはG3として配置される。このように各
画素を移動させるために、透明板6として屈折率nが
1.76で、板厚が300μmのサファイヤを使用する
と、透明板6の傾き、つまり透明板6への光の入射角θ
は28.5°となる。また、透明板6の回転角は、各画
素の移動距離が横方向132μm、縦方向41.5μm
であるから、各画素がP1→P2およびP3→P4に移
動するときの透明板6の回転角は145.1°で、各画
素がP2→P3およびP4→P1に移動するときの透明
板6の回転角は34.9°である。さらに、1秒間に6
0回走査するCRTと同程度の画質を得るためには、透
明板6の1回転がCRTの1回の走査と同じであるか
ら、透明板6の回転数は3600rpm(=60回×6
0秒)以上であれば良い。
【0011】このような液晶プロジェクタでは、光源部
1からの平行光が液晶表示パネル5に照射され、この照
射された光が液晶表示パネル5を透過する際、液晶表示
パネル5のカラー画像に応じた光が透過し、この透過し
た光が光軸4に対し傾斜した透明板6によって光軸4と
平行にシフトされ、このシフトされた光が投影レンズ7
によってスクリーン8にカラー画像として拡大投影され
る。このときには、透明板6がモータ12によってステ
ップ回転するので、透明板6を透過する光のシフト方向
が透明板6のステップ回転に応じて変化し、これにより
スクリーン8に投影される液晶表示パネル5の各画素が
周期的に変位する。すなわち、制御手段によってモータ
12の回転を制御することにより、透明板6を3600
rpm以上で回転させるとともに、透明板6が1回転す
る間に、透明板6をその回転角が145.1°と34.
9°の角度で4段階にステップ回転させる。すると、液
晶表示パネル5の1つの画素G1が図3に示すようにス
クリーン8のP1に投影された状態で、透明板6が14
5.1°回転すると、画素G1は図5に示す画素G2にシ
フトされ、スクリーン8のP1からP2に移動する。こ
の状態で透明板6が34.9°回転すると、画素G2は
図5に示す画素G3にシフトされ、スクリーン8のP2
からP3に移動し、さらに透明板6が145.1°回転
すると、画素G3は図5に示す画素G4にシフトされ、ス
クリーン8のP3からP4に移動する。そして、さらに
透明板6が34.9°回転すると、画素G4は図5に示
す画素G1にシフトされ、スクリーン8のP4からP1
に移動する。
【0012】このように、スクリーン8に投影される各
画素がP1→P2→P3→P4の順に移動する際には、
液晶表示パネル5上において各画素が横方向に132μ
m、縦方向に41.5μm移動するので、図5に示すよ
うに各画素の間に位置することになり、しかもこのよう
に各画素が変位した際には、透明板6が3600rpm
以上で回転しているので、残像現象により4か所に移動
した各画素が同時に点灯しているように見える。したが
って、画素ピッチを細かくしたり、画面サイズを大きく
したりせずに、スクリーン8に投影される画像の解像度
を向上させることができ、鮮明なカラー画像を得ること
ができる。
【0013】なお、上記実施形態では、光軸4に対し傾
斜した透明板6を回転させるようにしたが、これに限ら
ず、例えば光軸に対し反射ミラーを所定角度傾斜させて
配置し、この反射ミラーをステップ回転させることによ
り、1つの画素を上述と同様に変位させるようにしても
良い。また、上記実施形態では、1つの画素が横長の長
方形の頂点位置を順に移動するようにしたが、これに限
らず、正方形の頂点位置を順に移動するようにしてもよ
く、また1つの画素を対向する辺同士が重なるように接
近移動させても良い。また、上記実施形態では、1つの
画素を4か所に変位させたが、これに限らず、縦横方向
のいずれか2か所に変位させるようにしても良い。さら
に、上記実施形態では、液晶表示パネル5の画像を投影
する液晶プロジェクタに適用した場合について述べた
が、これに限らず、CRTやプラズマディスプレイなど
の画像を拡大投影するものにも適用することができる。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、制御手段で駆動手段を制御して画像表示体の光軸に
対し所定角度傾斜した光学素子を回転させ、スクリーン
に投影される画像表示体の各画素を周期的に変位させる
ようにしたので、1つの画素をスクリーン上の複数個所
に投影することができ、これにより1つの画素を他の画
素の間に投影することが可能となり、このため画素ピッ
チを細かくしたり、画面サイズを大きくしたりせずに、
投影画像の解像度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明を液晶プロジェクタに適用した全体構
成図。
【図2】図1の回転筒内の透明板の光軸に対する傾斜状
態を示した断面図。
【図3】図1のスクリーンに投影される画素の移動位置
を示した図。
【図4】図1の透明板の回転と液晶表示パネルの表示状
態とのタイミングを示した図。
【図5】液晶表示パネルの各画素の配列状態を示した
図。
【符号の説明】
5 液晶表示パネル 6 透明板 7 投影レンズ 8 スクリーン 12 モータ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】画像表示体に表示された画像を投影レンズ
    でスクリーンに拡大投影する画像投影装置において、 前記画像表示体と前記スクリーンとの間に前記画像表示
    体の光軸に対し所定角度傾斜して配置された透明板また
    は反射ミラーの光学素子と、 この光学素子を前記光軸に対し所定角度傾斜させた状態
    で回転させる駆動手段と、 この駆動手段を制御して前記光学素子を回転させること
    により、前記スクリーンに投影される前記画像表示体の
    各画素を周期的に変位させる制御手段と、 を備えたことを特徴とする画像投影装置。
  2. 【請求項2】前記制御手段は、前記スクリーンに投影さ
    れる前記画像表示体の各画素の変位位置が長方形の頂点
    位置を順に移動するために、前記画素の変位長さが前記
    長方形の長辺に対応するときには前記光学素子の回転角
    が大きく、前記画素の変位長さが前記長方形の短辺に対
    応するときには前記光学素子の回転角が小さくなるよう
    に、前記駆動手段を制御して前記光学素子をステップ回
    転させることを特徴とする請求項1記載の画像投影装
    置。
  3. 【請求項3】前記スクリーンに投影される前記画像表示
    体の画素は、変位前の画素間に位置することを特徴とす
    る請求項1または2記載の画像投影装置。
JP8174410A 1996-06-14 1996-06-14 画像投影装置 Pending JPH103057A (ja)

Priority Applications (1)

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JP8174410A JPH103057A (ja) 1996-06-14 1996-06-14 画像投影装置

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JP8174410A JPH103057A (ja) 1996-06-14 1996-06-14 画像投影装置

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JPH103057A true JPH103057A (ja) 1998-01-06

Family

ID=15978075

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JP8174410A Pending JPH103057A (ja) 1996-06-14 1996-06-14 画像投影装置

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JP (1) JPH103057A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003228039A (ja) * 2002-02-05 2003-08-15 Ricoh Co Ltd 光偏向装置および画像表示装置
US7202917B2 (en) 2000-06-16 2007-04-10 Sharp Kabushiki Kaisha Projection type image display device
JP2007517243A (ja) * 2003-12-11 2007-06-28 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド ディスプレイ装置及び方法
US7762669B2 (en) 2004-06-01 2010-07-27 Lg Electronics Inc. Display device for improving an image resolution of projection-type display device

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