JP2003140111A - 空間光変調素子、画像表示装置、照度分布均一化光学素子、照明装置、表示欠陥補助装置およびプロジェクタ - Google Patents
空間光変調素子、画像表示装置、照度分布均一化光学素子、照明装置、表示欠陥補助装置およびプロジェクタInfo
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- JP2003140111A JP2003140111A JP2001336760A JP2001336760A JP2003140111A JP 2003140111 A JP2003140111 A JP 2003140111A JP 2001336760 A JP2001336760 A JP 2001336760A JP 2001336760 A JP2001336760 A JP 2001336760A JP 2003140111 A JP2003140111 A JP 2003140111A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高画質化に伴う画素数の増加によっても歩留
まりの少ない小型な液晶ライトバルブを提供し、曳いて
は小型なプロジェクタを提供すること。 【解決手段】 スキャンミラー１が高速に回転して各ラ
イン群１０３，１０４，１０５を順に表示させることに
よって、各ライン群に割り当てた各色が混ざり合い人間
の目にカラー画像として認識できるようにした。また、
図示しないライトバルブが、スキャンミラー１が反射す
る画像光を形成する画像領域を有している。この画像形
成領域は、スキャンミラー１が反射するライン分だけ形
成されている。
まりの少ない小型な液晶ライトバルブを提供し、曳いて
は小型なプロジェクタを提供すること。 【解決手段】 スキャンミラー１が高速に回転して各ラ
イン群１０３，１０４，１０５を順に表示させることに
よって、各ライン群に割り当てた各色が混ざり合い人間
の目にカラー画像として認識できるようにした。また、
図示しないライトバルブが、スキャンミラー１が反射す
る画像光を形成する画像領域を有している。この画像形
成領域は、スキャンミラー１が反射するライン分だけ形
成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、空間光変調素
子、画像表示装置、照度分布均一化光学素子、照明装
置、表示欠陥補助装置およびプロジェクタに関し、特
に、スクリーンに投写する画像を走査する技術に関する
子、画像表示装置、照度分布均一化光学素子、照明装
置、表示欠陥補助装置およびプロジェクタに関し、特
に、スクリーンに投写する画像を走査する技術に関する
【０００２】
【従来の技術】従来のプロジェクタは、光源が放射する
照明光をインテグレータによって照度分布を均一化し
て、ライトバルブに入射し、映像信号に基づいて照明光
を変調して画像光を形成し、その画像光を投写レンズに
よって拡大してスクリーンに表示するようになってい
る。前記ライトバルブは、１フレーム分の画素をマトリ
ックス状に並べて、投写される照明光を映像信号に基づ
いて変調して画像光を形成する画像形成領域を有してい
る。
照明光をインテグレータによって照度分布を均一化し
て、ライトバルブに入射し、映像信号に基づいて照明光
を変調して画像光を形成し、その画像光を投写レンズに
よって拡大してスクリーンに表示するようになってい
る。前記ライトバルブは、１フレーム分の画素をマトリ
ックス状に並べて、投写される照明光を映像信号に基づ
いて変調して画像光を形成する画像形成領域を有してい
る。
【０００３】そのため、従来のプロジェクタでは、画像
形成領域が形成した画像光の全体を投写レンズによって
拡大して、画面全体をスクリーンに投写し、画像を表示
するものがある。また、従来のプロジェクタには、１フ
レーム全体の画像光を１ラインずつ走査して、スクリー
ン画面上に表示するものもある。
形成領域が形成した画像光の全体を投写レンズによって
拡大して、画面全体をスクリーンに投写し、画像を表示
するものがある。また、従来のプロジェクタには、１フ
レーム全体の画像光を１ラインずつ走査して、スクリー
ン画面上に表示するものもある。
【０００４】一方、従来のプロジェクタのライトバルブ
を照明する手段としては、カラーホイールにより色分離
した光をシーケンシャルにライトバルブに投写して、ラ
イトバルブによって強度変調を行って画像光を形成する
手段、または、カラースクロール方式と呼ばれているよ
うなＲ，Ｇ，Ｂを帯状にライトバルブ上をスクロールさ
せて色表示を行う手段が知られている。
を照明する手段としては、カラーホイールにより色分離
した光をシーケンシャルにライトバルブに投写して、ラ
イトバルブによって強度変調を行って画像光を形成する
手段、または、カラースクロール方式と呼ばれているよ
うなＲ，Ｇ，Ｂを帯状にライトバルブ上をスクロールさ
せて色表示を行う手段が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のプロジ
ェクタでは、画面全体を投写する場合では１フレーム分
の全画素を作り込んだライトバルブが必要であるため、
例えば、1フレーム分が数万個の画素の場合には、その
全ての作り込まなければならず、歩留まりが上がらず高
価なライトバルブとなって、プロジェクタ自体が高価に
なってしまう問題点がある。また、従来のプロジェクタ
では、高画質化の要求に応えるためにライトバルブの画
素数を増やすとライトバルブが大きくなるため、例え
ば、液晶ライトバルブの場合では液晶パネルも大きくな
り、1枚のウエハから取れる個数が減り、さらに高価な
プロジェクタになってしまう問題点がある。
ェクタでは、画面全体を投写する場合では１フレーム分
の全画素を作り込んだライトバルブが必要であるため、
例えば、1フレーム分が数万個の画素の場合には、その
全ての作り込まなければならず、歩留まりが上がらず高
価なライトバルブとなって、プロジェクタ自体が高価に
なってしまう問題点がある。また、従来のプロジェクタ
では、高画質化の要求に応えるためにライトバルブの画
素数を増やすとライトバルブが大きくなるため、例え
ば、液晶ライトバルブの場合では液晶パネルも大きくな
り、1枚のウエハから取れる個数が減り、さらに高価な
プロジェクタになってしまう問題点がある。
【０００６】一方、従来のプロジェクタでは、１ライン
毎に走査する場合には、高速にスキャンする必要がある
ため、ライン中の画素を駆動する速さが非常に早くなく
てはならず、ＰＷＭ変調時の最小ビット表示が間に合わ
なくなる問題点がある。
毎に走査する場合には、高速にスキャンする必要がある
ため、ライン中の画素を駆動する速さが非常に早くなく
てはならず、ＰＷＭ変調時の最小ビット表示が間に合わ
なくなる問題点がある。
【０００７】そこで、この発明は、上記に鑑みてなされ
たものであって、高画質化に伴う画素数の増加によって
も歩留まりの少ない小型な液晶ライトバルブなどの空間
光変調素子と、この空間光変調素子によって画像を表示
する画像表示装置と、前記空間光変調素子を照明する照
度分布均一化光学素子と、前記空間光変調素子を照明す
る照明装置と、空間光変調素子に画素欠陥が発生した場
合に欠陥画素を検出する欠陥画素検出装置と、検出され
た画素の表示を補って表示する表示欠陥補助装置および
それらの各部を備えた小型で安価なプロジェクタを提供
することを目的とする。
たものであって、高画質化に伴う画素数の増加によって
も歩留まりの少ない小型な液晶ライトバルブなどの空間
光変調素子と、この空間光変調素子によって画像を表示
する画像表示装置と、前記空間光変調素子を照明する照
度分布均一化光学素子と、前記空間光変調素子を照明す
る照明装置と、空間光変調素子に画素欠陥が発生した場
合に欠陥画素を検出する欠陥画素検出装置と、検出され
た画素の表示を補って表示する表示欠陥補助装置および
それらの各部を備えた小型で安価なプロジェクタを提供
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明による空間光変調素子は、照明光を電気
信号に基づいて変調してマトリックス状に配列した画素
によって画像光を形成する画像形成領域を有し、前記画
像形成領域は、１フレームの画像を構成する画素の行ま
たは列方向のライン数よりも少なくかつ少なくとも２本
のラインを配列した領域とし、１フレームの画像を構成
するラインの映像信号によってライン毎の画像光を順次
形成していくことを特徴とする。
めに、この発明による空間光変調素子は、照明光を電気
信号に基づいて変調してマトリックス状に配列した画素
によって画像光を形成する画像形成領域を有し、前記画
像形成領域は、１フレームの画像を構成する画素の行ま
たは列方向のライン数よりも少なくかつ少なくとも２本
のラインを配列した領域とし、１フレームの画像を構成
するラインの映像信号によってライン毎の画像光を順次
形成していくことを特徴とする。
【０００９】この構成によれば、１フレームの画像を構
成するラインの映像信号によってライン毎の画像光を順
次形成していくため、ライン毎の画像光を順次高速にス
キャンさせて投写させることによって、人間の目が１フ
レームの画像を認識するように表示できる。そのため、
ライトバルブなどの空間光変調素子の画像形成領域が、
１フレーム分形成しなくても、ライン毎に画像光を順次
形成できるため、ライトバルブなどの空間光変調素子を
小型化することができる。
成するラインの映像信号によってライン毎の画像光を順
次形成していくため、ライン毎の画像光を順次高速にス
キャンさせて投写させることによって、人間の目が１フ
レームの画像を認識するように表示できる。そのため、
ライトバルブなどの空間光変調素子の画像形成領域が、
１フレーム分形成しなくても、ライン毎に画像光を順次
形成できるため、ライトバルブなどの空間光変調素子を
小型化することができる。
【００１０】また、前記空間光変調素子は、前記画像形
成領域を構成する画素のライン毎に異なる色の照明光を
照射されるようにしてもよい。この構成によれば、行ま
たは列方向のラインで帯状に異なる色の照明光が画像形
成領域に照射されるため、その照明光をスキャンして高
速にスクリーンに投写させることによって、人間の目に
は、カラー画像が表示されたものとして認識することが
できる。特に、前記ライン毎に照射する照明光の色は、
赤・緑・青または赤・緑・青・白の各色とすれば、自然
色に近いカラー画像を表示できる。
成領域を構成する画素のライン毎に異なる色の照明光を
照射されるようにしてもよい。この構成によれば、行ま
たは列方向のラインで帯状に異なる色の照明光が画像形
成領域に照射されるため、その照明光をスキャンして高
速にスクリーンに投写させることによって、人間の目に
は、カラー画像が表示されたものとして認識することが
できる。特に、前記ライン毎に照射する照明光の色は、
赤・緑・青または赤・緑・青・白の各色とすれば、自然
色に近いカラー画像を表示できる。
【００１１】また、この発明の画像表示装置は、前記空
間光変調素子から出射される画像光をスクリーンに投写
するために拡大する投写レンズと、前記投写レンズから
出射された画像光をスキャンしてスクリーンに順次投写
して１フレーム毎の画像を順次表示させる走査光学系
と、を有することを特徴とする。
間光変調素子から出射される画像光をスクリーンに投写
するために拡大する投写レンズと、前記投写レンズから
出射された画像光をスキャンしてスクリーンに順次投写
して１フレーム毎の画像を順次表示させる走査光学系
と、を有することを特徴とする。
【００１２】また、この発明の照度分布均一化光学素子
は、前記走査光学系を、前記投写レンズの前または後の
光路上に配置するのが好ましい。また、前記空間光変調
素子の画像形成領域を構成するライン群に照射する照明
光を各色毎に照度分布を均一化して照射することを特徴
とする。
は、前記走査光学系を、前記投写レンズの前または後の
光路上に配置するのが好ましい。また、前記空間光変調
素子の画像形成領域を構成するライン群に照射する照明
光を各色毎に照度分布を均一化して照射することを特徴
とする。
【００１３】なお、前記照度分布均一化光学素子は、光
源が放射する照明光を呑み込む入射面と、照明光を繰り
返して反射する内壁面と、ライン状に各色毎に分離した
照明光を出射する色分離出射面とを有し、入射側から出
射側に照明光を透過させるロッドインテグレータとして
もよい。
源が放射する照明光を呑み込む入射面と、照明光を繰り
返して反射する内壁面と、ライン状に各色毎に分離した
照明光を出射する色分離出射面とを有し、入射側から出
射側に照明光を透過させるロッドインテグレータとして
もよい。
【００１４】また、照度分布均一化光学素子は、光源が
放射する照明光を各色毎に入射する色分離入射面と、各
色毎に入射した照明光を各色毎に繰り返して反射する各
色毎の内壁面と、各色毎に分離した照明光をライン状に
出射する色分離出射面とを有し、入射側から出射側に照
明光を透過させるロッドインテグレータとしてもよい。
放射する照明光を各色毎に入射する色分離入射面と、各
色毎に入射した照明光を各色毎に繰り返して反射する各
色毎の内壁面と、各色毎に分離した照明光をライン状に
出射する色分離出射面とを有し、入射側から出射側に照
明光を透過させるロッドインテグレータとしてもよい。
【００１５】また、この発明の照明装置は、前記照度分
布均一化光学素子と、前記照度分布均一化光学素子に照
明光を放射する光源とを有することを特徴とする。
布均一化光学素子と、前記照度分布均一化光学素子に照
明光を放射する光源とを有することを特徴とする。
【００１６】また、この発明のプロジェクタは、前記空
間光変調素子と、前記画像表示装置と、前記照明装置
と、を組み合わせて構成したことを特徴とする。なお、
前記空間光変調素子を、前記画像表示装置を構成する投
写レンズに対して移動させて走査するのが好ましい。前
記空間光変調素子の移動は、前記投写レンズに対して平
行移動とするようにしてもよいことを特徴とする請求項
１１に記載のプロジェクタ。また、前記投写レンズを、
前記空間光変調素子に対して移動させて走査するように
してもよい。
間光変調素子と、前記画像表示装置と、前記照明装置
と、を組み合わせて構成したことを特徴とする。なお、
前記空間光変調素子を、前記画像表示装置を構成する投
写レンズに対して移動させて走査するのが好ましい。前
記空間光変調素子の移動は、前記投写レンズに対して平
行移動とするようにしてもよいことを特徴とする請求項
１１に記載のプロジェクタ。また、前記投写レンズを、
前記空間光変調素子に対して移動させて走査するように
してもよい。
【００１７】またさらに、前記投写レンズの移動は、前
記空間光変調素子に対して光軸方向に移動させてもよ
い。前記空間光変調素子の画像形成領域は、1フレーム
を構成する画素の行方向のラインで形成し、前記画像表
示装置の走査光学系の走査方向を、前記画像形成領域の
列方向に走査してもよい。また、前記空間光変調素子の
画像形成領域は、１フレームを構成する画素の列方向の
ラインで形成し、前記画像表示装置の走査光学系の走査
方向を、前記画像形成領域の行方向に走査してもよい。
記空間光変調素子に対して光軸方向に移動させてもよ
い。前記空間光変調素子の画像形成領域は、1フレーム
を構成する画素の行方向のラインで形成し、前記画像表
示装置の走査光学系の走査方向を、前記画像形成領域の
列方向に走査してもよい。また、前記空間光変調素子の
画像形成領域は、１フレームを構成する画素の列方向の
ラインで形成し、前記画像表示装置の走査光学系の走査
方向を、前記画像形成領域の行方向に走査してもよい。
【００１８】また、この発明のプロジェクタは、前記空
間光変調素子の画素形成領域に照明する照明光の照度分
布に傾斜を持たせる照度分布傾斜手段を備え、ライン毎
の照度分布の強さに応じてパルス長が変化するようにし
てもよい。
間光変調素子の画素形成領域に照明する照明光の照度分
布に傾斜を持たせる照度分布傾斜手段を備え、ライン毎
の照度分布の強さに応じてパルス長が変化するようにし
てもよい。
【００１９】また、この発明のプロジェクタは、前記空
間光変調素子と、前記画像表示装置と、前記空間光変調
素子に照明光を放射する光源と、を組み合わせて構成
し、前記光源の持つ照度分布の照度分布の強さに応じて
パルス長が変化するようにしてもよい。なお、前記空間
光変調素子を、ライン毎の照度分布の強さに応じて変調
する表示ビット数に相当するルス幅を変化させて制御す
るのが好ましい。
間光変調素子と、前記画像表示装置と、前記空間光変調
素子に照明光を放射する光源と、を組み合わせて構成
し、前記光源の持つ照度分布の照度分布の強さに応じて
パルス長が変化するようにしてもよい。なお、前記空間
光変調素子を、ライン毎の照度分布の強さに応じて変調
する表示ビット数に相当するルス幅を変化させて制御す
るのが好ましい。
【００２０】また、この発明の表示欠陥検出装置は、前
記空間光変調素子の画素形成領域の走査方向に直交する
ラインの画素の点灯状態を検出する点灯状態検出手段
と、前記点灯状態検出装置が検出した点灯状態に応じて
常にオン状態またはオフ状態の画素を欠陥画素として認
識する欠陥画素検出手段と、を有することを特徴とす
る。
記空間光変調素子の画素形成領域の走査方向に直交する
ラインの画素の点灯状態を検出する点灯状態検出手段
と、前記点灯状態検出装置が検出した点灯状態に応じて
常にオン状態またはオフ状態の画素を欠陥画素として認
識する欠陥画素検出手段と、を有することを特徴とす
る。
【００２１】また、この発明の画像表示装置は、前記表
示欠陥検出装置と、欠陥画素が検出された場合に、欠陥
画素の表示分の点灯パルス幅または消灯パルス幅を他の
正常画素に振り分けて表示させる画素駆動手段とを有す
ることを特徴とする。
示欠陥検出装置と、欠陥画素が検出された場合に、欠陥
画素の表示分の点灯パルス幅または消灯パルス幅を他の
正常画素に振り分けて表示させる画素駆動手段とを有す
ることを特徴とする。
【００２２】この構成によれば、画素欠陥がある場合に
は、その欠陥画素を検出して正常画素が欠陥画素の動作
を補って表示するため、画像の劣化を防ぐことができ、
明るさ班の発生も抑えられ、人間の目に欠陥画素を目立
たなく表示できる。たとえば、同じ色で複数のラインを
持つ場合に、任意のライン上に欠陥画素が生じたとき、
欠陥画素の列が同画素がその画素分を補うことによっ
て、色の欠落を補って表示できる。
は、その欠陥画素を検出して正常画素が欠陥画素の動作
を補って表示するため、画像の劣化を防ぐことができ、
明るさ班の発生も抑えられ、人間の目に欠陥画素を目立
たなく表示できる。たとえば、同じ色で複数のラインを
持つ場合に、任意のライン上に欠陥画素が生じたとき、
欠陥画素の列が同画素がその画素分を補うことによっ
て、色の欠落を補って表示できる。
【００２３】なお、前記画素駆動手段は、欠陥画素が常
時オフ状態の場合には、対応するラインの正常画素が欠
陥画素のオンビットの長さ分だけ補うように点灯パルス
幅を長くし、欠陥画素が常時オフ状態の場合には、対応
するラインの正常画素が欠陥画素のオフビットの長さ分
だけ補うようにオフパルス幅を長くして、各画素を駆動
してもよい。また、前記空間光変調素子の画素形成領域
に、欠陥画素の点灯または消灯状態を補う正常画素とし
て使用する画素のラインを少なくとも１本備えてもよ
い。
時オフ状態の場合には、対応するラインの正常画素が欠
陥画素のオンビットの長さ分だけ補うように点灯パルス
幅を長くし、欠陥画素が常時オフ状態の場合には、対応
するラインの正常画素が欠陥画素のオフビットの長さ分
だけ補うようにオフパルス幅を長くして、各画素を駆動
してもよい。また、前記空間光変調素子の画素形成領域
に、欠陥画素の点灯または消灯状態を補う正常画素とし
て使用する画素のラインを少なくとも１本備えてもよ
い。
【００２４】また、欠陥画素が属する走査方向のライン
を行ラインとし、前記欠陥画素が属する走査方向のライ
ンと直交するラインを列ラインとした場合に、欠陥画素
の消灯・点灯状態を補うラインと前記列ラインとが交わ
る画素が、欠陥画素の点灯・消灯状態を補うように駆動
してもよい。
を行ラインとし、前記欠陥画素が属する走査方向のライ
ンと直交するラインを列ラインとした場合に、欠陥画素
の消灯・点灯状態を補うラインと前記列ラインとが交わ
る画素が、欠陥画素の点灯・消灯状態を補うように駆動
してもよい。
【００２５】また、欠陥画素が複数のラインに複数存在
する場合に、同一の予備のラインで補助するようにして
もよい。また、欠陥画素を補助するラインを、正常に表
示動作しているラインの画素に行わせてもよい。
する場合に、同一の予備のラインで補助するようにして
もよい。また、欠陥画素を補助するラインを、正常に表
示動作しているラインの画素に行わせてもよい。
【００２６】また、この発明のプロジェクタは、前記画
像表示装置を備えたことを特徴とする。
像表示装置を備えたことを特徴とする。
【００２７】したがって、この発明によれば、高画質化
に伴う画素数の増加によっても歩留まりの少ない小型な
液晶ライトバルブなどの空間光変調素子と、この空間光
変調素子によって画像を表示する画像表示装置と、前記
空間光変調素子を照明する照度分布均一化光学素子と、
前記空間光変調素子を照明する照明装置と、空間光変調
素子に画素欠陥が発生した場合に欠陥画素を検出する欠
陥画素検出装置と、検出された画素の表示を補って表示
する表示欠陥補助装置およびそれらの各部を備えた小型
で安価なプロジェクタを提供できる。
に伴う画素数の増加によっても歩留まりの少ない小型な
液晶ライトバルブなどの空間光変調素子と、この空間光
変調素子によって画像を表示する画像表示装置と、前記
空間光変調素子を照明する照度分布均一化光学素子と、
前記空間光変調素子を照明する照明装置と、空間光変調
素子に画素欠陥が発生した場合に欠陥画素を検出する欠
陥画素検出装置と、検出された画素の表示を補って表示
する表示欠陥補助装置およびそれらの各部を備えた小型
で安価なプロジェクタを提供できる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、この発明につき図面を参照
しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこ
の発明が限定されるものではない。
しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこ
の発明が限定されるものではない。
【００２９】図１は、この発明の実施の形態の概略構成
を説明する図である。図において、スキャニングミラー
１は、図示しない投写レンズからの画像光を反射してス
クリーン上に投写画像１０２を投写する。このスキャン
ミラー１は、ライン１０１をスクリーン上に形成して、
回転することによって、図中上から下に向けて表示して
画像光を投写して映像を表示していく。
を説明する図である。図において、スキャニングミラー
１は、図示しない投写レンズからの画像光を反射してス
クリーン上に投写画像１０２を投写する。このスキャン
ミラー１は、ライン１０１をスクリーン上に形成して、
回転することによって、図中上から下に向けて表示して
画像光を投写して映像を表示していく。
【００３０】前記ライン１０１は、複数本のラインから
なり、ライン群１０３には赤色光（Ｒ色光）、ライン群
１０４には緑色光（Ｇ色光）、ライン群１０５には青色
光（Ｂ色光）を割り当てた図示しないライトバルブから
の画像光によって形成されている。
なり、ライン群１０３には赤色光（Ｒ色光）、ライン群
１０４には緑色光（Ｇ色光）、ライン群１０５には青色
光（Ｂ色光）を割り当てた図示しないライトバルブから
の画像光によって形成されている。
【００３１】この構成によると、スキャンミラー１が高
速に回転して各ライン群１０３，１０４，１０５を順に
表示していくため、人間の目には各色が混ざり合いカラ
ー画像として認識されることになる。
速に回転して各ライン群１０３，１０４，１０５を順に
表示していくため、人間の目には各色が混ざり合いカラ
ー画像として認識されることになる。
【００３２】したがって、この構成によると、前記ライ
トバルブは、上述したように、ライン１０１分の画像光
を順に表示していけばよく、１フレーム分の画像光を一
度に投写する必要がないため、従来の１フレーム分の画
像光を投写していたライトバルブよりも小型化でき、ス
キャン方向の輝度分布が解消された低コストで画質の良
いプロジェクタを提供できる。また、高画質化を図った
としてもライトバルブを小型にすることが可能であるた
め、プロジェクタ自体を小型化できるため、低コスト化
を図ることも可能である。
トバルブは、上述したように、ライン１０１分の画像光
を順に表示していけばよく、１フレーム分の画像光を一
度に投写する必要がないため、従来の１フレーム分の画
像光を投写していたライトバルブよりも小型化でき、ス
キャン方向の輝度分布が解消された低コストで画質の良
いプロジェクタを提供できる。また、高画質化を図った
としてもライトバルブを小型にすることが可能であるた
め、プロジェクタ自体を小型化できるため、低コスト化
を図ることも可能である。
【００３３】図２は、この発明の実施の形態の照明装置
を説明する図である。この照明装置２００は、ランプ２
０１と、インテグレータ２０２と、レンズ２０３と、ラ
イトバルブ（Ｌ／Ｖ）２０４とを主に備えている。前記
ランプ２０１は、照明光を放射する光源であり、例え
ば、ハロゲンランプなどから構成する。
を説明する図である。この照明装置２００は、ランプ２
０１と、インテグレータ２０２と、レンズ２０３と、ラ
イトバルブ（Ｌ／Ｖ）２０４とを主に備えている。前記
ランプ２０１は、照明光を放射する光源であり、例え
ば、ハロゲンランプなどから構成する。
【００３４】前記インテグレータ２０２は、Ｒ色光、Ｇ
色光、Ｂ色光の各色毎に透過させて照度分布を均一にし
て、各色毎に出射するロッドインテグレータである。こ
のインテグレータ２０２は、入射端面側または出射端面
側に各色のみを透過させるフィルターを形成してある。
たとえば、Ｒ色光のみを透過し、Ｇ色光およびＢ色光を
反射するようなフィルターである。
色光、Ｂ色光の各色毎に透過させて照度分布を均一にし
て、各色毎に出射するロッドインテグレータである。こ
のインテグレータ２０２は、入射端面側または出射端面
側に各色のみを透過させるフィルターを形成してある。
たとえば、Ｒ色光のみを透過し、Ｇ色光およびＢ色光を
反射するようなフィルターである。
【００３５】なお、このインテグレータ２０２は、反射
面に囲まれたタイプのものでも、ガラスのロッドタイプ
の全反射を利用するものでもどちらでも良い。また、レ
ンズアレイを用いたものでもよい。また、３色に分ける
場合に限らず、例えば、Ｒ色光、Ｇ色光、Ｂ色光および
白色光の４分割に分けるように構成してもよい。
面に囲まれたタイプのものでも、ガラスのロッドタイプ
の全反射を利用するものでもどちらでも良い。また、レ
ンズアレイを用いたものでもよい。また、３色に分ける
場合に限らず、例えば、Ｒ色光、Ｇ色光、Ｂ色光および
白色光の４分割に分けるように構成してもよい。
【００３６】前記レンズ２０３は、インテグレータ２０
２から出射された各色に分離された照明光を拡大して、
Ｌ／Ｖ２０４の画像形成領域に照射する。前記Ｌ／Ｖ２
０４は、各色の照明光が照射され、図示しない制御部か
らの映像信号に基づいて照明光を変調して画像光を形成
する。このＬ／Ｖ２０４は、その画像光もライン状に分
離した状態で図示しない投写レンズに出射する。
２から出射された各色に分離された照明光を拡大して、
Ｌ／Ｖ２０４の画像形成領域に照射する。前記Ｌ／Ｖ２
０４は、各色の照明光が照射され、図示しない制御部か
らの映像信号に基づいて照明光を変調して画像光を形成
する。このＬ／Ｖ２０４は、その画像光もライン状に分
離した状態で図示しない投写レンズに出射する。
【００３７】上記構成の照明装置２００では、ランプ２
０１から出射した照明光がインテグレータ２０２に入射
すると、インテグレータ２０２は３色の照明光に分離
し、レンズ２０３を通してＬ／Ｖ２０４の画像形成領域
に照射することになる。
０１から出射した照明光がインテグレータ２０２に入射
すると、インテグレータ２０２は３色の照明光に分離
し、レンズ２０３を通してＬ／Ｖ２０４の画像形成領域
に照射することになる。
【００３８】図３は、この発明の実施の形態の照明装置
を説明する図である。この照明装置３００は、ランプ２
０１と、インテグレータ３０３と、図示しないレンズ２
０３と、図示しないライトバルブ（Ｌ／Ｖ）２０４とを
主に備えている。
を説明する図である。この照明装置３００は、ランプ２
０１と、インテグレータ３０３と、図示しないレンズ２
０３と、図示しないライトバルブ（Ｌ／Ｖ）２０４とを
主に備えている。
【００３９】前記インテグレータ３０３は、ランプ２０
１からの照明光をそのまま入射する開口を設けた反射膜
３０１と、Ｒ色光、Ｇ色光、Ｂ色光の各色毎に透過させ
るフィルターとしてのダイクロイック膜３０２を出射端
面側に形成してある。前記反射膜３０１は、ダイクロイ
ック膜３０２で反射された光を戻す働きをする。なお、
ダイクロイック膜を反射膜３０１の代わりの設けてもよ
い。この構成によれば、反射膜がダイクロイック膜で反
射された光を再利用できるため、より光利用効率の良い
照明装置が得られる。
１からの照明光をそのまま入射する開口を設けた反射膜
３０１と、Ｒ色光、Ｇ色光、Ｂ色光の各色毎に透過させ
るフィルターとしてのダイクロイック膜３０２を出射端
面側に形成してある。前記反射膜３０１は、ダイクロイ
ック膜３０２で反射された光を戻す働きをする。なお、
ダイクロイック膜を反射膜３０１の代わりの設けてもよ
い。この構成によれば、反射膜がダイクロイック膜で反
射された光を再利用できるため、より光利用効率の良い
照明装置が得られる。
【００４０】図４は、この発明の実施の形態のプロジェ
クタの概略図である。このプロジェクタ４００は、ラン
プ２０１と、インテグレータ４０４と、レンズ２０３
と、反射ミラー４０６と、Ｌ／Ｖ４０３と、投写レンズ
４０２と、軸４０５を中心に回転するスキャンミラー４
０１とを主に備えている。
クタの概略図である。このプロジェクタ４００は、ラン
プ２０１と、インテグレータ４０４と、レンズ２０３
と、反射ミラー４０６と、Ｌ／Ｖ４０３と、投写レンズ
４０２と、軸４０５を中心に回転するスキャンミラー４
０１とを主に備えている。
【００４１】図２または図３で説明した構成からなるイ
ンテグレータ４０４を出射した各色に分離された照明光
は、レンズ２０３、反射ミラー４０６を経てＬ／Ｖ４０
３の画像形成領域に照射される。Ｌ／Ｖ４０３は映像信
号に基づいて照射光を変調する。そして、Ｌ／Ｖ４０３
で変調されてライン状に形成された各色毎の画像光は、
投写レンズ４０２を透過し、スキャンミラー４０１で反
射される。このとき、スキャンミラー４０１は軸４０５
を中心に回転し、複数のラインをスキャンして、図示し
ないスクリーンへ投写して、図１で説明したように画像
を表示する。
ンテグレータ４０４を出射した各色に分離された照明光
は、レンズ２０３、反射ミラー４０６を経てＬ／Ｖ４０
３の画像形成領域に照射される。Ｌ／Ｖ４０３は映像信
号に基づいて照射光を変調する。そして、Ｌ／Ｖ４０３
で変調されてライン状に形成された各色毎の画像光は、
投写レンズ４０２を透過し、スキャンミラー４０１で反
射される。このとき、スキャンミラー４０１は軸４０５
を中心に回転し、複数のラインをスキャンして、図示し
ないスクリーンへ投写して、図１で説明したように画像
を表示する。
【００４２】なお、ここでは、スキャンミラー４０１と
して平面ミラーを回転させるタイプを示したが、多角形
の各面にミラーを有するポリゴンミラーを回すことによ
っても同様にスキャンできる。
して平面ミラーを回転させるタイプを示したが、多角形
の各面にミラーを有するポリゴンミラーを回すことによ
っても同様にスキャンできる。
【００４３】図５は、この発明の実施の形態のプロジェ
クタの他の例の概略図である。上記図３で説明したプロ
ジェクタでは、スキャンミラーを投写レンズの後段に配
置した場合を説明したが、この例ではスキャンミラーを
投写レンズの前段に配置した点が相違する。
クタの他の例の概略図である。上記図３で説明したプロ
ジェクタでは、スキャンミラーを投写レンズの後段に配
置した場合を説明したが、この例ではスキャンミラーを
投写レンズの前段に配置した点が相違する。
【００４４】このプロジェクタ５００では、図示しない
照明装置から照射された照明光がＬ／Ｖ５０５に入射し
て変調され各色に分離された画像光がＬ／Ｖ５０５から
出射され、その画像光がレンズ５０２を通ってスキャン
ミラー５０３で反射して投写レンズ５０４に呑み込まれ
る。このとき、スキャンミラー５０３は、軸５０６を中
心にして回転して、画像光の出射角度を順次変えて投写
レンズ５０４に呑み込ませる。
照明装置から照射された照明光がＬ／Ｖ５０５に入射し
て変調され各色に分離された画像光がＬ／Ｖ５０５から
出射され、その画像光がレンズ５０２を通ってスキャン
ミラー５０３で反射して投写レンズ５０４に呑み込まれ
る。このとき、スキャンミラー５０３は、軸５０６を中
心にして回転して、画像光の出射角度を順次変えて投写
レンズ５０４に呑み込ませる。
【００４５】次に、図６および図７を用いて、スキャン
方法を説明する。図６は、Ｌ／Ｖを移動させて複数のラ
インをスキャンさせる例を説明する図である。図におい
て、Ｌ／Ｖ６０１は、図示しないスクリーンに対して平
行移動するようになっている。Ｌ／Ｖ６０１を出射した
画像光は、投写レンズ５０４を通ってスクリーン６０２
上に結像される。このとき、Ｌ／Ｖ６０１は、スクリー
ン６０２に対して平行移動させられて（図中左右方向へ
の移動させられて）、スキャンすることになる。
方法を説明する。図６は、Ｌ／Ｖを移動させて複数のラ
インをスキャンさせる例を説明する図である。図におい
て、Ｌ／Ｖ６０１は、図示しないスクリーンに対して平
行移動するようになっている。Ｌ／Ｖ６０１を出射した
画像光は、投写レンズ５０４を通ってスクリーン６０２
上に結像される。このとき、Ｌ／Ｖ６０１は、スクリー
ン６０２に対して平行移動させられて（図中左右方向へ
の移動させられて）、スキャンすることになる。
【００４６】図中、Ｌ／Ｖ６０１が、第１の位置にある
ときには、第１の位置のスキャン位置に結像し、第２の
位置にあるときには、第２の位置のスキャン位置に結像
することによって、画像をスクリーン６０２に表示す
る。
ときには、第１の位置のスキャン位置に結像し、第２の
位置にあるときには、第２の位置のスキャン位置に結像
することによって、画像をスクリーン６０２に表示す
る。
【００４７】図７は、投写レンズを移動させて複数のラ
インをスキャンさせる他の例を説明する図である。図６
の場合と相違するのは、図６はＬ／Ｖを移動させてスキ
ャンしたのに対して、図７の場合は投写レンズを移動さ
せてスキャンする点である。
インをスキャンさせる他の例を説明する図である。図６
の場合と相違するのは、図６はＬ／Ｖを移動させてスキ
ャンしたのに対して、図７の場合は投写レンズを移動さ
せてスキャンする点である。
【００４８】図において、投写レンズ７０３は、スクリ
ーン７０２に対して平行移動するようになっている。Ｌ
／Ｖ７０１を出射した画像光は、投写レンズ７０３を通
ってスクリーン７０２上に結像される。このとき、投写
レンズ７０３は、スクリーン７０２に対して平行移動さ
せられて（図中左右方向への移動させられて）、スキャ
ンすることになる。
ーン７０２に対して平行移動するようになっている。Ｌ
／Ｖ７０１を出射した画像光は、投写レンズ７０３を通
ってスクリーン７０２上に結像される。このとき、投写
レンズ７０３は、スクリーン７０２に対して平行移動さ
せられて（図中左右方向への移動させられて）、スキャ
ンすることになる。
【００４９】図中、投写レンズ７０３が左右に移動する
と、Ｌ／Ｖ７０１から出射する画像光のスクリーン７０
２上の結像位置も左右に移動してスキャンすることによ
って、画像をスクリーン７０２に表示する。
と、Ｌ／Ｖ７０１から出射する画像光のスクリーン７０
２上の結像位置も左右に移動してスキャンすることによ
って、画像をスクリーン７０２に表示する。
【００５０】図８は、複数のラインのスキャン方向を説
明する図である。マトリックス状の画素空間において、
短辺方向を行方向、長辺方向を列方向とすると、図１で
は列方向のラインに対して行方向にスキャンする場合を
説明していた。この図８では、行方向のラインに対して
列方向にスキャンする場合を示している。図において、
Ｌ／Ｖ８００が、左から右に向かってスキャンして、画
像を表示するようになっている。なお、右から左にスキ
ャンするようにしてもよい。
明する図である。マトリックス状の画素空間において、
短辺方向を行方向、長辺方向を列方向とすると、図１で
は列方向のラインに対して行方向にスキャンする場合を
説明していた。この図８では、行方向のラインに対して
列方向にスキャンする場合を示している。図において、
Ｌ／Ｖ８００が、左から右に向かってスキャンして、画
像を表示するようになっている。なお、右から左にスキ
ャンするようにしてもよい。
【００５１】この構成によると、図１に示した場合に比
べて、ラインの長さが短くなるため、Ｌ／Ｖ８００の大
きさをより小さくすることができる。但し、図１の場合
に比べてスキャン速度を速くする必要がある。
べて、ラインの長さが短くなるため、Ｌ／Ｖ８００の大
きさをより小さくすることができる。但し、図１の場合
に比べてスキャン速度を速くする必要がある。
【００５２】次に、ライトバルブに欠陥画素が存在する
場合に、欠陥画素を検出して欠陥画素の表示を補助する
方法を説明する。
場合に、欠陥画素を検出して欠陥画素の表示を補助する
方法を説明する。
【００５３】図９は、Ｌ／Ｖに照射させる照明光の照明
方法および画素駆動方法の説明図である。（ａ）には、
ライン毎に照明光量に分布を持たせる例を示している。
（ｂ）には、通常表示と今回発明の表示とのビット長の
比較を説明するタイミングチャートを示す。
方法および画素駆動方法の説明図である。（ａ）には、
ライン毎に照明光量に分布を持たせる例を示している。
（ｂ）には、通常表示と今回発明の表示とのビット長の
比較を説明するタイミングチャートを示す。
【００５４】（ａ）に示すように、ｌｉｎｅ１〜９まで
ラインがある場合に、ｌｉｎｅ５で最大値をとりｌｉｎ
ｅ１，９で最小値をとる分布にしたときには、（ｂ）に
示すように、通常表示の場合に２５６分の１階調で表示
していたときに、ｌｉｎｅ１，９の場合はその６倍の階
調表示を行うようにする。
ラインがある場合に、ｌｉｎｅ５で最大値をとりｌｉｎ
ｅ１，９で最小値をとる分布にしたときには、（ｂ）に
示すように、通常表示の場合に２５６分の１階調で表示
していたときに、ｌｉｎｅ１，９の場合はその６倍の階
調表示を行うようにする。
【００５５】ところで、１画素の最短ｏｎ時間は、（Ｌ
／Ｖのライン数）／［（フレーム周波数）×（色の数：
Ｒ，Ｇ，Ｂであれば３）×（表示画像のライン数）×
（強度変調の分解能）］で決定することができる。した
がって、最も画素のスイッチング速度が要求されるの
は、強度変調の最小分解能の時、すなわち、全ｏｆｆの
次の段階の時である（最小ビット表示の時）。
／Ｖのライン数）／［（フレーム周波数）×（色の数：
Ｒ，Ｇ，Ｂであれば３）×（表示画像のライン数）×
（強度変調の分解能）］で決定することができる。した
がって、最も画素のスイッチング速度が要求されるの
は、強度変調の最小分解能の時、すなわち、全ｏｆｆの
次の段階の時である（最小ビット表示の時）。
【００５６】そのため、分布９０１に示すように、照明
光量に分布を持たせ、照明光量の低いラインに最小ビッ
ト表示を担当させることにより、画素の明るさは、（表
示時間）×（光量）で決まるため、表示時間を長くでき
る。なお、画素応答時間に問題なければ、このような照
明光量分布を設けることによって強度変調分解能を上げ
ることができる。
光量に分布を持たせ、照明光量の低いラインに最小ビッ
ト表示を担当させることにより、画素の明るさは、（表
示時間）×（光量）で決まるため、表示時間を長くでき
る。なお、画素応答時間に問題なければ、このような照
明光量分布を設けることによって強度変調分解能を上げ
ることができる。
【００５７】図１０は、各ラインに表示ビットを割り当
てる例の説明図である。図に示すように、例えば、ライ
ン１には表示ビット１，２を割り当て、ライン２には表
示ビット３，４を割り当てるように、各ライン毎に表示
ビットを増加させるようにしてもよい。この構成による
と、ライン毎に表示ビットをシフトさせているため、周
辺回路（シフトレジスタ）などの付加を減らすことがで
きる。
てる例の説明図である。図に示すように、例えば、ライ
ン１には表示ビット１，２を割り当て、ライン２には表
示ビット３，４を割り当てるように、各ライン毎に表示
ビットを増加させるようにしてもよい。この構成による
と、ライン毎に表示ビットをシフトさせているため、周
辺回路（シフトレジスタ）などの付加を減らすことがで
きる。
【００５８】図１１〜１３を用いて、画素欠陥の検出方
法を説明する。なお、画素欠陥を検出するにあたり、Ｌ
／Ｖの走査方向のラインの画素の点灯状態を検出するセ
ンサを備え、そのセンサからの出力を監視して、常にオ
ン状態またはオフ状態の画素を決定する図示しない欠陥
画素検出装置を備える必要がある。
法を説明する。なお、画素欠陥を検出するにあたり、Ｌ
／Ｖの走査方向のラインの画素の点灯状態を検出するセ
ンサを備え、そのセンサからの出力を監視して、常にオ
ン状態またはオフ状態の画素を決定する図示しない欠陥
画素検出装置を備える必要がある。
【００５９】図１１は、画素欠陥が生じたときの説明図
である。画素欠陥１１０１が生じた列１１０２では、画
素欠陥が常時オフの場合、列１１０２に存在する正常な
画素に画素欠陥の表示すべきオンビットを分担させて表
示させる。同様に、欠陥が常時オンの場合、列１１０２
に存在する正常な画素に、画素欠陥がオフすべきビット
を分担させて差し引き表示させる。
である。画素欠陥１１０１が生じた列１１０２では、画
素欠陥が常時オフの場合、列１１０２に存在する正常な
画素に画素欠陥の表示すべきオンビットを分担させて表
示させる。同様に、欠陥が常時オンの場合、列１１０２
に存在する正常な画素に、画素欠陥がオフすべきビット
を分担させて差し引き表示させる。
【００６０】この処理によると、製造時、または、動作
時に画素欠陥が生じても列方向（スキャン方向）の画素
でそれを補うことができ、信頼性が上がる。
時に画素欠陥が生じても列方向（スキャン方向）の画素
でそれを補うことができ、信頼性が上がる。
【００６１】図１２は、欠陥画素が発生したラインの代
替ラインを用いて表示する場合の説明図である。なお、
この場合もセンサと制御部とを備える必要がある。Ｌ／
Ｖの画像形成領域には、通常の表示を行うライン１２０
２と、通常は表示に関与しない予備ライン１２０１を設
ける。画素欠陥１２０４が発生すると欠陥画素が生じた
ライン１２０３を予備ライン１２０１に代替させ、予備
ラインを欠陥が発生したライン１２０３として駆動させ
る。このとき、欠陥が生じたライン１２０３は休止する
ことになる。この処理によると、他のラインに影響なく
欠陥ラインを修復できる。
替ラインを用いて表示する場合の説明図である。なお、
この場合もセンサと制御部とを備える必要がある。Ｌ／
Ｖの画像形成領域には、通常の表示を行うライン１２０
２と、通常は表示に関与しない予備ライン１２０１を設
ける。画素欠陥１２０４が発生すると欠陥画素が生じた
ライン１２０３を予備ライン１２０１に代替させ、予備
ラインを欠陥が発生したライン１２０３として駆動させ
る。このとき、欠陥が生じたライン１２０３は休止する
ことになる。この処理によると、他のラインに影響なく
欠陥ラインを修復できる。
【００６２】図１３は、欠陥画素が複数発生した場合の
説明図である。この場合もセンサと制御部を備える必要
がある。複数のラインを持つＬ／Ｖに通常の表示を行う
ライン１３０１と、通常は表示に関与しない予備ライン
１３０２を備える。例えば、第1の画素欠陥１３０３が
生じた場合に、同じ列（スキャン方向）の予備のライン
１３０２にある画素１３０７を代替画素として用いる。
また、第二の欠陥画素１３０４が異なる場所で発生した
時も同様に画素１３０８を代替画素として用いる。この
ようにすると、異なるラインで発生した欠陥画素に対し
ても予備ラインで対処することができ、より信頼性を向
上できる。
説明図である。この場合もセンサと制御部を備える必要
がある。複数のラインを持つＬ／Ｖに通常の表示を行う
ライン１３０１と、通常は表示に関与しない予備ライン
１３０２を備える。例えば、第1の画素欠陥１３０３が
生じた場合に、同じ列（スキャン方向）の予備のライン
１３０２にある画素１３０７を代替画素として用いる。
また、第二の欠陥画素１３０４が異なる場所で発生した
時も同様に画素１３０８を代替画素として用いる。この
ようにすると、異なるラインで発生した欠陥画素に対し
ても予備ラインで対処することができ、より信頼性を向
上できる。
【００６３】図１４は、欠陥画素の検出方法を説明する
概念図である。図１１〜１３を用いて説明した前記セン
サと前記処理部とで欠陥画素を検出する。たとえば、複
数のラインでスキャンする場合に、Ｌ／Ｖはラインスキ
ャン領域１４０１を画像表示エリア１４０２内を移動さ
せて走査していく。なお、ここでは、左側から右側にス
キャンするものとする。
概念図である。図１１〜１３を用いて説明した前記セン
サと前記処理部とで欠陥画素を検出する。たとえば、複
数のラインでスキャンする場合に、Ｌ／Ｖはラインスキ
ャン領域１４０１を画像表示エリア１４０２内を移動さ
せて走査していく。なお、ここでは、左側から右側にス
キャンするものとする。
【００６４】ところで、図に示すように、センサ１４０
３が、画像表示エリア１４０２の外側にラインを検出す
るように配置してある。ラインスキャン領域１４０１の
各ラインが通過する毎にセンシングする。このセンサ１
４０が通過する時のライン中の画素駆動パターンを中間
強度に変調する。
３が、画像表示エリア１４０２の外側にラインを検出す
るように配置してある。ラインスキャン領域１４０１の
各ラインが通過する毎にセンシングする。このセンサ１
４０が通過する時のライン中の画素駆動パターンを中間
強度に変調する。
【００６５】図示しない制御部は、その表示強度からず
れている画素を欠陥画素として判断する。なお、このセ
ンサ１４０３は、表示エリアに配置してもよいし、図５
の投写レンズ前の像面位置の表示エリアの外の５０１に
配置してもよい。また、ここでは、画素駆動パターンを
中間強度に設定したが、少なくとも１種類以上のパルス
幅を持つパターンでもよい。さらに、センサ１４０３
は、画素毎に静電容量等を検出するようにしてもよい。
れている画素を欠陥画素として判断する。なお、このセ
ンサ１４０３は、表示エリアに配置してもよいし、図５
の投写レンズ前の像面位置の表示エリアの外の５０１に
配置してもよい。また、ここでは、画素駆動パターンを
中間強度に設定したが、少なくとも１種類以上のパルス
幅を持つパターンでもよい。さらに、センサ１４０３
は、画素毎に静電容量等を検出するようにしてもよい。
【００６６】以上説明したように、この発明の実施の形
態によれば、１フレームの画像を構成するラインの映像
信号によってライトバルブがライン毎の画像光を順次形
成していくため、ライン毎の画像光を順次高速にスキャ
ンさせて投写させることによって、人間の目が１フレー
ムの画像を認識するように表示できる効果が得られる。
そのため、ライトバルブの画像形成領域が、１フレーム
分形成しなくても、ライン毎に画像光を順次形成できる
ため、ライトバルブを小型化することができるため、そ
れに伴ってプロジェクタ自体の小型化・低コスト化を図
れる効果が得られる。
態によれば、１フレームの画像を構成するラインの映像
信号によってライトバルブがライン毎の画像光を順次形
成していくため、ライン毎の画像光を順次高速にスキャ
ンさせて投写させることによって、人間の目が１フレー
ムの画像を認識するように表示できる効果が得られる。
そのため、ライトバルブの画像形成領域が、１フレーム
分形成しなくても、ライン毎に画像光を順次形成できる
ため、ライトバルブを小型化することができるため、そ
れに伴ってプロジェクタ自体の小型化・低コスト化を図
れる効果が得られる。
【００６７】なお、色分離可能な構成のインテグレータ
を設けたため、スキャン方向に対し垂直方向の光量分布
を均一にすることができる。また、インテグレータにダ
イクロイック膜から反射する光を再度出射側に向けて反
射する反射膜を設けることによって、光利用効率の良い
照明装置を提供できる。
を設けたため、スキャン方向に対し垂直方向の光量分布
を均一にすることができる。また、インテグレータにダ
イクロイック膜から反射する光を再度出射側に向けて反
射する反射膜を設けることによって、光利用効率の良い
照明装置を提供できる。
【００６８】さらに、上述したように、照明光に光量分
布を持たせ、それに応じた画素駆動を行うことにより、
最小ビット表示時間を長くできる。また画素応答時間に
問題がなければ、このような照明光量分布を設けること
によって強度変調分解能を上げることができる。
布を持たせ、それに応じた画素駆動を行うことにより、
最小ビット表示時間を長くできる。また画素応答時間に
問題がなければ、このような照明光量分布を設けること
によって強度変調分解能を上げることができる。
【００６９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、１フレームの画像を構成するラインの映像信号によ
って空間光変調素子がライン毎の画像光を順次形成して
いくため、ライン毎の画像光を順次高速にスキャンさせ
て投写させることによって、人間の目が１フレームの画
像を認識するように表示できる効果が得られる。そのた
め、ライトバルブなどの空間光変調素子の画像形成領域
が、１フレーム分形成しなくても、ライン毎に画像光を
順次形成できるため、ライトバルブなどの空間光変調素
子を小型化することができるため、それに伴ってプロジ
ェクタ自体の小型化・低コスト化を図れる効果が得られ
る。
ば、１フレームの画像を構成するラインの映像信号によ
って空間光変調素子がライン毎の画像光を順次形成して
いくため、ライン毎の画像光を順次高速にスキャンさせ
て投写させることによって、人間の目が１フレームの画
像を認識するように表示できる効果が得られる。そのた
め、ライトバルブなどの空間光変調素子の画像形成領域
が、１フレーム分形成しなくても、ライン毎に画像光を
順次形成できるため、ライトバルブなどの空間光変調素
子を小型化することができるため、それに伴ってプロジ
ェクタ自体の小型化・低コスト化を図れる効果が得られ
る。
【００７０】したがって、この発明によれば、高画質化
に伴う画素数の増加によっても歩留まりの少ない小型な
液晶ライトバルブなどの空間光変調素子と、この空間光
変調素子によって画像を表示する画像表示装置と、前記
空間光変調素子を照明する照度分布均一化光学素子と、
前記空間光変調素子を照明する照明装置と、空間光変調
素子に画素欠陥が発生した場合に欠陥画素を検出する欠
陥画素検出装置と、検出された画素の表示を補って表示
する表示欠陥補助装置およびそれらの各部を備えた小型
で安価なプロジェクタを提供できる効果が得られる。
に伴う画素数の増加によっても歩留まりの少ない小型な
液晶ライトバルブなどの空間光変調素子と、この空間光
変調素子によって画像を表示する画像表示装置と、前記
空間光変調素子を照明する照度分布均一化光学素子と、
前記空間光変調素子を照明する照明装置と、空間光変調
素子に画素欠陥が発生した場合に欠陥画素を検出する欠
陥画素検出装置と、検出された画素の表示を補って表示
する表示欠陥補助装置およびそれらの各部を備えた小型
で安価なプロジェクタを提供できる効果が得られる。
【図１】この発明の実施の形態の概略構成を説明する図
である。
である。
【図２】この発明の実施の形態の照明装置を説明する図
である。
である。
【図３】この発明の実施の形態の照明装置を説明する図
である。
である。
【図４】この発明の実施の形態のプロジェクタの概略図
である。
である。
【図５】この発明の実施の形態のプロジェクタの他の例
の概略図である。
の概略図である。
【図６】Ｌ／Ｖを移動させて複数のラインをスキャンさ
せる例を説明する図である。
せる例を説明する図である。
【図７】投写レンズを移動させて複数のラインをスキャ
ンさせる他の例を説明する図である。
ンさせる他の例を説明する図である。
【図８】複数のラインのスキャン方向を説明する図であ
る。
る。
【図９】Ｌ／Ｖに照射させる照明光の照明方法および画
素駆動方法の説明図である。
素駆動方法の説明図である。
【図１０】各ラインに表示ビットを割り当てる例の説明
図である。
図である。
【図１１】画素欠陥が生じたときの説明図である。
【図１２】欠陥画素が発生したラインの代替ラインを用
いて表示する場合の説明図である。
いて表示する場合の説明図である。
【図１３】欠陥画素が複数発生した場合の説明図であ
る。
る。
【図１４】欠陥画素の検出方法を説明する概念図であ
る。
る。
１ スキャニングミラー
１０１ ライン
１０２ 投写画像
１０３ ライン群
１０４ ライン群
１０５ ライン群
１４０ センサ
２００ 照明装置
２０１ ランプ
２０２ インテグレータ
２０３ レンズ
３００ 照明装置
３０１ 反射膜
３０２ ダイクロイック膜
３０３ インテグレータ
４００ プロジェクタ
４０１ スキャニングミラー
４０２ 投写レンズ
４０４ インテグレータ
４０５ 軸
４０６ 反射ミラー
５００ プロジェクタ
５０２ レンズ
５０３ スキャニングミラー
５０４ 投写レンズ
５０５ Ｌ／Ｖ
５０６ 軸
６０２ スクリーン
７０２ スクリーン
７０３ 投写レンズ
９０１ 分布
１１０１ 画素欠陥
１１０２ 列
１２０１ 予備ライン
１２０２ ライン
１２０３ ライン
１２０４ 画素欠陥
１３０１ ライン
１３０２ ライン
１３０２ 予備ライン
１３０３ 画素欠陥
１３０４ 欠陥画素
１３０７ 画素
１３０８ 画素
１４０１ ラインスキャン領域
１４０２ 画像表示エリア
１４０３ センサ
１０３，１０４，１０５ ライン群
２０４ Ｌ／Ｖ
─────────────────────────────────────────────────────
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(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０９Ｇ 3/20 ６７０ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６７０Ｂ ５Ｃ０８０
６８０ ６８０Ｃ
６８０Ｆ
3/34 3/34 Ｊ
3/36 3/36
Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ａ
9/12 9/12 Ｂ
Ｆターム(参考） 2H088 EA12 HA06 HA21 HA24 HA28
MA04 MA20
2H093 NA33 NA43 NC22 NC42 NC43
ND17 ND42 ND53 ND54 NE06
5C006 AA21 AF46 BB11 BD01 EA01
EC11 FA41
5C058 BA23 BA32 EA01 EA02 EA13
EA26
5C060 GA01 GA02 GB01 GB06 HC11
HC19 JB06
5C080 AA10 BB05 CC02 CC03 DD22
DD28 EE30 JJ01 JJ02 JJ04
JJ06
Claims (27)
- 【請求項１】 照明光を電気信号に基づいて変調してマ
トリックス状に配列した画素によって画像光を形成する
画像形成領域を有し、 前記画像形成領域は、１フレームの画像を構成する画素
の行または列方向のライン数よりも少なくかつ少なくと
も２本のラインを配列した領域とし、 １フレームの画像を構成するラインの映像信号によって
ライン毎の画像光を順次形成していくことを特徴とする
空間光変調素子。 - 【請求項２】 前記画像形成領域を構成する画素のライ
ン毎に異なる色の照明光を照射されることを特徴とする
請求項１に記載の空間光変調素子。 - 【請求項３】 前記ライン毎に照射する照明光の色は、
赤・緑・青または赤・緑・青・白の各色としたことを特
徴とする請求項２に記載の空間光変調素子。 - 【請求項４】 前記請求項１〜３のいずれかに記載の空
間光変調素子から出射される画像光をスクリーンに投写
するために拡大する投写レンズと、 前記投写レンズから出射された画像光をスキャンしてス
クリーンに順次投写して１フレーム毎の画像を順次表示
させる走査光学系と、 を有することを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項５】 前記走査光学系を、前記投写レンズの前
または後の光路上に配置したことを特徴とする請求項４
に記載の画像表示装置。 - 【請求項６】 前記請求項２または３のいずれかに記載
の空間光変調素子の画像形成領域を構成するライン群に
照射する照明光を各色毎に照度分布を均一化して照射す
ることを特徴とする照度分布均一化光学素子。 - 【請求項７】 光源が放射する照明光を呑み込む入射面
と、 照明光を繰り返して反射する内壁面と、 ライン状に各色毎に分離した照明光を出射する色分離出
射面とを有し、 入射側から出射側に照明光を透過させるロッドインテグ
レータとしたことを特徴とする請求項６に記載の照度分
布均一化光学素子。 - 【請求項８】 光源が放射する照明光を各色毎に入射す
る色分離入射面と、各色毎に入射した照明光を各色毎に
繰り返して反射する各色毎の内壁面と、 各色毎に分離した照明光をライン状に出射する色分離出
射面とを有し、 入射側から出射側に照明光を透過させるロッドインテグ
レータとしたことを特徴とする請求項６に記載の照度分
布均一化光学素子。 - 【請求項９】 前記請求項６〜８のいずれかに記載の照
度分布均一化光学素子と、前記照度分布均一化光学素子
に照明光を放射する光源とを有することを特徴とする照
明装置。 - 【請求項１０】 前記請求項１〜３のいずれかに記載の
空間光変調素子と、前記請求項４または５に記載の画像
表示装置と、前記請求項８に記載の照明装置と、を組み
合わせて構成したことを特徴とするプロジェクタ。 - 【請求項１１】 前記空間光変調素子を、前記画像表示
装置を構成する投写レンズに対して移動させて走査する
ことを特徴とする請求項１０に記載のプロジェクタ。 - 【請求項１２】 前記空間光変調素子の移動は、前記投
写レンズに対して平行移動とすることを特徴とする請求
項１１に記載のプロジェクタ。 - 【請求項１３】 前記投写レンズを、前記空間光変調素
子に対して移動させて走査することを特徴とする請求項
１０に記載のプロジェクタ。 - 【請求項１４】 前記投写レンズの移動は、前記空間光
変調素子に対して光軸方向に移動させることを特徴とす
る請求項１３に記載のプロジェクタ。 - 【請求項１５】 前記空間光変調素子の画像形成領域
は、1フレームを構成する画素の行方向のラインで形成
し、 前記画像表示装置の走査光学系の走査方向を、前記画像
形成領域の列方向に走査することを特徴とする請求項１
０〜１４のいずれかに記載のプロジェクタ。 - 【請求項１６】 前記空間光変調素子の画像形成領域
は、１フレームを構成する画素の列方向のラインで形成
し、 前記画像表示装置の走査光学系の走査方向を、前記画像
形成領域の行方向に走査することを特徴とする請求項１
０〜１４のいずれかに記載のプロジェクタ。 - 【請求項１７】 前記空間光変調素子の画素形成領域に
照明する照明光の照度分布に傾斜を持たせる照度分布傾
斜手段を備え、 ライン毎の照度分布の強さに応じてパルス長が変化する
ようにしたことを特徴とする請求項１１〜１６のいずれ
かに記載のプロジェクタ。 - 【請求項１８】 前記請求項１〜３のいずれかに記載の
空間光変調素子と、 前記請求項４または５に記載の画像表示装置と、前記空
間光変調素子に照明光を放射する光源と、を組み合わせ
て構成し、 前記光源の持つ照度分布の照度分布の強さに応じてパル
ス長が変化するようにしたことを特徴とする請求項１１
〜１６のいずれかに記載のプロジェクタ。 - 【請求項１９】 前記空間光変調素子を、ライン毎の照
度分布の強さに応じて変調する表示ビット数に相当する
ルス幅を変化させて制御することを特徴とする請求項１
７または１８のいずれかに記載のプロジェクタ。 - 【請求項２０】 前記請求項１〜３のいずれかに記載の
空間光変調素子の画素形成領域の走査方向に直交するラ
インの画素の点灯状態を検出する点灯状態検出手段と、 前記点灯状態検出装置が検出した点灯状態に応じて常に
オン状態またはオフ状態の画素を欠陥画素として認識す
る欠陥画素検出手段と、 を有することを特徴とする表示欠陥検出装置。 - 【請求項２１】 前記請求項２０に記載の表示欠陥検出
装置と、 欠陥画素が検出された場合に、欠陥画素の表示分の点灯
または消灯パルスパルス幅を他の正常画素に振り分けて
表示させる画素駆動手段と、 を有することを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項２２】 前記画素駆動手段は、欠陥画素が常時
オフ状態の場合には、対応するラインの正常画素が欠陥
画素のオンビットの長さ分だけ補うように点灯パルス幅
を長くし、 欠陥画素が常時オフ状態の場合には、対応するラインの
正常画素が欠陥画素のオフビットの長さ分だけ補うよう
にオフパルス幅を長くして、 各画素を駆動することを特徴とする請求項２１に記載の
画像表示装置。 - 【請求項２３】 前記空間光変調素子の画素形成領域
に、欠陥画素の点灯または消灯状態を補う正常画素とし
て使用する画素のラインを少なくとも１本備えたことを
特徴とする請求項２１または２２のいずれかに記載の画
像表示装置。 - 【請求項２４】 欠陥画素が属する走査方向のラインを
行ラインとし、前記欠陥画素が属する走査方向のライン
と直交するラインを列ラインとした場合に、 欠陥画素の消灯・点灯状態を補うラインと前記列ライン
とが交わる画素が、欠陥画素の点灯・消灯状態を補うよ
うに駆動することを特徴とする請求項２３に記載の画像
表示装置。 - 【請求項２５】 欠陥画素が複数のラインに複数存在す
る場合に、同一の予備のラインで補助することを特徴と
する請求項２３または２４のいずれかに記載の画像表示
装置。 - 【請求項２６】 欠陥画素を補助するラインを、正常に
表示動作しているラインの画素に行わせることを特徴と
する請求項２１に記載の画像表示装置。 - 【請求項２７】 前記請求項２１〜２５のいずれかに記
載の画像表示装置を備えたことを特徴とするプロジェク
タ。
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