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JP2009204970A - Projection image display device - Google Patents

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JP2009204970A
JP2009204970A JP2008048211A JP2008048211A JP2009204970A JP 2009204970 A JP2009204970 A JP 2009204970A JP 2008048211 A JP2008048211 A JP 2008048211A JP 2008048211 A JP2008048211 A JP 2008048211A JP 2009204970 A JP2009204970 A JP 2009204970A
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JP
Japan
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image
light
image display
sub
screen
Prior art date
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Pending
Application number
JP2008048211A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masato Mihara
正人 三原
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.)
Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
Application filed by Victor Company of Japan Ltd filed Critical Victor Company of Japan Ltd
Priority to JP2008048211A priority Critical patent/JP2009204970A/en
Publication of JP2009204970A publication Critical patent/JP2009204970A/en
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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To clearly project vertical and horizontal lines on a screen at the same level. <P>SOLUTION: The projection image display device includes: dichroic mirrors 4a, 4b and 4c provided on an optical axis between a lamp 2 and an image display panel 5, for selectively reflecting red light, green light and blue light of light emitted by the lamp 2; a pixel display part 7 provided in the image display panel 5 and provided with two or more rows of alternately arranged two-color pixel columns for which two image elements among an image element 7a where the red light is made incident, an image element 7b where the green light is made incident and an image element 7c where the blue light is made incident are repeatedly arranged as a unit in a column direction and one-color pixel columns for which the image element other than the two image elements are repeatedly arranged between the two image elements in the two-color pixel column direction; and a microlens array 6 provided in the image display panel 5, for condensing the red light, the blue light and the green light reflected by the dichroic mirrors 4a, 4b and 4c to the image elements 7a, 7b and 7c for the respective colors. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、赤色光、緑色光、及び青色光を含む光を画像表示パネルに照射することによって形成した画像をスクリーンに投影する投影型画像表示装置に関する。   The present invention relates to a projection type image display apparatus that projects an image formed by irradiating an image display panel with light including red light, green light, and blue light on a screen.

一般的に、投写型画像表示装置には、3枚の画像表示素子によりカラー画像を投影する3板式画像表示装置と、一枚の画像表示素子によりカラー画像を投影する単板式画像表示装置とがある。   Generally, the projection type image display apparatus includes a three-plate type image display apparatus that projects a color image by three image display elements, and a single-plate type image display apparatus that projects a color image by one image display element. is there.

3板式画像表示装置は、単一光源から出力された白色光をダイクロイックミラ−により、赤,青,緑の色の三原色に分光し、この三原色光を3枚の液晶表示素子にそれぞれ入射することにより、カラ−画像を得て、このカラ−画像を1本の投写レンズを用いて、スクリ−ン上に拡大投影するものである。   The three-plate image display device splits white light output from a single light source into three primary colors of red, blue, and green using a dichroic mirror, and each of the three primary light is incident on three liquid crystal display elements. Thus, a color image is obtained, and this color image is enlarged and projected onto the screen using a single projection lens.

しかしながら、3板式画像表示装置は、装置の大形化及び部品点数の増加による装置のコスト高が問題となっていた。   However, the three-plate type image display apparatus has a problem of high cost due to an increase in the size of the apparatus and an increase in the number of parts.

一方、単板式画像表示装置は、単一光源から出力された白色光を液晶表示素子内に構成される赤,青,緑の色の三原色のカラ−フィルタにより分光し、カラ−画像を得て、このカラ−画像を1本の投写レンズを用いて、スクリ−ン上に拡大投影するものである。   On the other hand, the single-panel image display device separates white light output from a single light source with a color filter of three primary colors of red, blue, and green, which is configured in a liquid crystal display element, to obtain a color image. The color image is enlarged and projected onto the screen using a single projection lens.

しかしながら、このような単板式画像表示装置では、液晶表示素子に光源から照射された光の約2/3は該液晶表示素子内に設けられたカラ−フィルタによって吸収されてしまい、残りの約1/3しか光源からの光が利用されないので投写された映像が暗くなるという問題であった。   However, in such a single-plate image display device, about 2/3 of the light emitted from the light source to the liquid crystal display element is absorbed by the color filter provided in the liquid crystal display element, and the remaining about 1 Since only the light from the light source is used, the projected image becomes dark.

そこで、特許文献1には、液晶表示素子の光線の入射側の透明基板上に赤,青,緑の色の三原色を1組として横方向一列に配列された液晶表示素子に対応するマイクロレンズアレイを密着して備え、かつ、コンデンサレンズ系と液晶表示素子の間に光源からの白色光を、赤,青,緑の色の三原色に分光する作用を有する第1の光学系と、分光した各光束を異なる所定の方向からマイクロレンズアレイに入射させ、液晶表示素子の画素配列に対応した位置に光束をそれぞれ集光させる作用を有する第2の光学系を介在させ液晶表示素子を照射する投写型カラー液晶表示装置が提案されている。
特開平6−308492号公報
Therefore, Patent Document 1 discloses a microlens array corresponding to liquid crystal display elements arranged in a horizontal row as a set of three primary colors of red, blue, and green on a transparent substrate on the light incident side of the liquid crystal display element. And a first optical system having an action of splitting white light from a light source into three primary colors of red, blue, and green between the condenser lens system and the liquid crystal display element, A projection type in which a light beam is incident on a microlens array from different predetermined directions and a liquid crystal display element is irradiated via a second optical system having a function of condensing the light beam at a position corresponding to the pixel arrangement of the liquid crystal display element. Color liquid crystal display devices have been proposed.
JP-A-6-308492

しかしながら、特許文献2に記載の投写型カラー液晶表示装置では、液晶表示素子が、光線の入射側の透明基板上に赤,青,緑の色の三原色を1組として水平方向一列に配列されているので、垂直方向の解像度に比較して水平方向の解像度が低くなり、利用者にとって画面に表示された垂直の線が、画面に表示された水平の線よりぼやけて見えるという課題があった。   However, in the projection type color liquid crystal display device described in Patent Document 2, the liquid crystal display elements are arranged in a horizontal row with the three primary colors of red, blue, and green as a set on the transparent substrate on the light incident side. Therefore, the resolution in the horizontal direction is lower than the resolution in the vertical direction, and the vertical line displayed on the screen appears more blurry to the user than the horizontal line displayed on the screen.

また、このような投写型カラー液晶表示装置において、垂直方向の解像度と水平方向の解像度とを一致させるためには、水平方向の解像度ピッチを垂直方向の1/3になるように配置しなければならない。そのため、画像表示素子の製造が困難となるので、製造上の不良率が上昇し、結果としてコスト高の原因となっていた。   Further, in such a projection type color liquid crystal display device, in order to match the vertical resolution with the horizontal resolution, the horizontal resolution pitch must be arranged to be 1/3 of the vertical direction. Don't be. For this reason, it becomes difficult to manufacture the image display element, and the defective rate in manufacturing increases, resulting in high costs.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構造で、スクリーン上に投影する画像の垂直及び水平の線を同程度に鮮明に表示する投影型画像表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a projection-type image display device that displays the vertical and horizontal lines of an image projected on a screen with the same structure and with the same clarity. Objective.

上記目的を達成するため、本発明に係る投影型画像表示装置の第1の特徴は、赤色光、緑色光、及び青色光を含む光を画像表示パネル(5)に照射することによって形成した画像をスクリーン(13)に投影する投影型画像表示装置(1)であって、前記光を発光する発光手段(2)と、前記発光手段(2)と前記画像表示パネル(5)との間の光軸上に設けられ、前記発光された光のうち赤色光、緑色光、及び青色光を選択的に反射させる第1の光学系(4a,4b,4c)と、前記画像表示パネル(5)に備えられ、前記赤色光が入射される画像素子(7a)、前記緑色光が入射される画像素子(7b)、及び前記青色光が入射される画像素子(7c)のうち、2つの画像素子を単位として繰り返し列方向に配置した2色画素列と、前記2色画素列方向における前記2つの画像素子の間に前記2つの画像素子以外の画像素子を繰り返し配置した1色画素列とを、交互に複数行配置した画素表示部(7)と、前記画像表示パネル(5)に備えられ、前記第1の光学系(4a,4b,4c)により反射された赤色光、青色光、及び緑色光を、それぞれの各色毎に前記画像素子(7a,7b,7c)へ集光させる第2の光学系(6)と、を備えたことにある。   In order to achieve the above object, a first feature of the projection-type image display device according to the present invention is an image formed by irradiating the image display panel (5) with light including red light, green light, and blue light. Is a projection type image display device (1) for projecting the light onto the screen (13), the light emitting means (2) for emitting the light, and between the light emitting means (2) and the image display panel (5) A first optical system (4a, 4b, 4c) which is provided on the optical axis and selectively reflects red light, green light and blue light among the emitted light, and the image display panel (5) Of the image element (7a) to which the red light is incident, the image element (7b) to which the green light is incident, and the image element (7c) to which the blue light is incident. A two-color pixel row arranged repeatedly in the column direction in units of A pixel display section (7) in which a one-color pixel column in which image elements other than the two image elements are repeatedly arranged between the two image elements in the color pixel column direction is alternately arranged in a plurality of rows; and the image display The image light (7a, 7b, 7c) is provided for each color of red light, blue light, and green light provided in the panel (5) and reflected by the first optical system (4a, 4b, 4c). And a second optical system (6) for condensing the light.

上記目的を達成するため、本発明に係る投影型画像表示装置の第2の特徴は、前記画像表示パネル(5)と前記スクリーン(13)との間の光軸上に設けられ、前記画像表示部(7)を透過した画像光を反射させる反射板(9)と、1フレーム分の前記画像を2分割し、この2分割された第1のサブフレーム画像、及び第2のサブフレーム画像を、1フレーム分の前記画像に対応する周波数の2倍の周波数で、前記スクリーン(11)上に投影するためのサブフレーム画像信号を生成する画像信号生成部(12)と、前記第2のサブフレーム画像を投影するための前記サブフレーム画像信号が供給された場合に、前記スクリーン(11)に投影された前記第1のサブフレーム画像の位置に対して、前記スクリーン(11)上における垂直走査方向、及び/又は水平走査方向に、前記スクリーン(11)上における互いに隣り合う同色の前記画像素子間の距離の略半分の距離だけ移動させた位置に前記第2のサブフレーム画像を投影するように前記反射板(9)を制御する反射板制御部(10)と、を更に備えることにある。   In order to achieve the above object, a second feature of the projection-type image display device according to the present invention is provided on the optical axis between the image display panel (5) and the screen (13), and the image display A reflection plate (9) for reflecting the image light transmitted through the section (7), and the image for one frame is divided into two, and the first sub-frame image and the second sub-frame image divided into two are An image signal generator (12) for generating a sub-frame image signal to be projected on the screen (11) at a frequency twice the frequency corresponding to the image for one frame; and the second sub When the sub-frame image signal for projecting the frame image is supplied, the vertical scanning on the screen (11) is performed with respect to the position of the first sub-frame image projected on the screen (11). The second sub-frame image is projected to a position moved in the horizontal and / or horizontal scanning direction by a distance approximately half the distance between the adjacent image elements of the same color on the screen (11). And a reflector control unit (10) for controlling the reflector (9).

本発明に係る投影型画像表示装置によれば、簡易な構造で、スクリーン上に投影する画像の垂直及び水平の線を同程度に鮮明に表示することができる。   According to the projection type image display apparatus of the present invention, the vertical and horizontal lines of the image projected on the screen can be displayed as clearly as possible with a simple structure.

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

<投影型画像表示装置の構成>
図1は、本実施形態である投影型画像表示装置の構成を示した構成図である。
<Configuration of Projection Type Image Display Device>
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a projection type image display apparatus according to the present embodiment.

本実施形態である投影型画像表示装置1は、ランプ2と、フィールドレンズ3と、3枚のダイクロイックミラー4a〜4cと、画像表示パネル5と、画像信号生成部8と、反射板9と、コントローラ10と、駆動部11と、投影レンズ12a,12bと、投影スクリーン13とを備えている。   The projection type image display apparatus 1 according to the present embodiment includes a lamp 2, a field lens 3, three dichroic mirrors 4a to 4c, an image display panel 5, an image signal generation unit 8, a reflecting plate 9, A controller 10, a drive unit 11, projection lenses 12a and 12b, and a projection screen 13 are provided.

ランプ2は、赤色光、緑色光、及び青色光を含む白色光を発光し、フィールドレンズ3は、このランプ2から発光された白色光を屈折させて平行光とする。   The lamp 2 emits white light including red light, green light, and blue light, and the field lens 3 refracts the white light emitted from the lamp 2 into parallel light.

ダイクロイックミラー4a〜4cは、フィールドレンズ3により平行光とされた白色光のうち、光の波長により赤色光、緑色光、及び青色光を選択的に反射させる。このダイクロイックミラー4a〜4cは、それぞれ反射された赤色光、緑色光、及び青色光がマイクロレンズアレイ6に入射するような角度で固定されている。   The dichroic mirrors 4a to 4c selectively reflect red light, green light, and blue light according to the wavelength of light out of the white light converted into parallel light by the field lens 3. The dichroic mirrors 4 a to 4 c are fixed at such angles that the reflected red light, green light, and blue light are incident on the microlens array 6.

画像表示パネル5は、マイクロレンズアレイ6と、画像表示部7とを備え、画像表示部7の赤色光、緑色光、及び青色光の入射側にマイクロレンズアレイ6が固定されている。   The image display panel 5 includes a microlens array 6 and an image display unit 7, and the microlens array 6 is fixed to the red light, green light, and blue light incident sides of the image display unit 7.

マイクロレンズアレイ6には、ダイクロイックミラー4a〜4cにより反射された赤色光、緑色光、及び青色光の入射側に、凸型の形状を有するマイクロレンズ6aが規則正しく配置されている。そして、マイクロレンズアレイ6は、ダイクロイックミラー4a〜4cにより反射された赤色光、青色光、及び緑色光を、このマイクロレンズ6aによる光の屈折により、それぞれの色毎に画像表示部7に備えられた各色の画像素子へ集光させる。   In the microlens array 6, microlenses 6a having a convex shape are regularly arranged on the incident side of red light, green light, and blue light reflected by the dichroic mirrors 4a to 4c. The microlens array 6 is provided in the image display unit 7 for each color of red light, blue light, and green light reflected by the dichroic mirrors 4a to 4c by refraction of light by the microlens 6a. The light is condensed on the image elements of the respective colors.

画像表示部7は、マイクロレンズアレイ6により集光された赤色光が入射される画像素子と、マイクロレンズアレイ6により集光された緑色光が入射される画像素子と、マイクロレンズアレイ6により集光された青色光が入射される画像素子とが、規則正しく配列されている。   The image display unit 7 collects the image element that receives the red light collected by the microlens array 6, the image element that receives the green light collected by the microlens array 6, and the microlens array 6. The image elements on which the emitted blue light is incident are regularly arranged.

図2は、画像表示パネル5の正面図である。   FIG. 2 is a front view of the image display panel 5.

図2に示すように、マイクロレンズ6aにより集光された赤色光が入射される画像素子7aと、マイクロレンズ6aにより集光された緑色光が入射される画像素子7bとを1組として、この一組の画像素子7a,7bが、繰り返し規則正しく2色画素列として配列されている。   As shown in FIG. 2, the image element 7a to which the red light condensed by the microlens 6a is incident and the image element 7b to which the green light condensed by the microlens 6a is incident are set as one set. A set of image elements 7a and 7b is repeatedly and regularly arranged as a two-color pixel array.

また、マイクロレンズアレイ6により集光された青色光が入射される画像素子7cは、2色画素列方向における画像素子7aと画像素子7bとの間に、繰り返し規則正しく1色画素列として配列されている。   In addition, the image element 7c on which the blue light condensed by the microlens array 6 is incident is repeatedly and regularly arranged as a one-color pixel array between the image element 7a and the image element 7b in the two-color pixel array direction. Yes.

さらに、この2色画素列と1色画素列とが、交互に複数行配置されている。   Further, the two-color pixel column and the one-color pixel column are alternately arranged in a plurality of rows.

そして、画像表示部7は、後述する画像信号生成部8から供給されるサブフレーム画像信号に基づいて、各画像素子7a,7b,7cを透過する赤色光、緑色光、及び青色光の光量を調整することで、画像光を生成する。   Then, the image display unit 7 determines the amounts of red light, green light, and blue light transmitted through the image elements 7a, 7b, and 7c based on a sub-frame image signal supplied from an image signal generation unit 8 described later. By adjusting, image light is generated.

また、図2に示すように、マイクロレンズアレイ6には、画像素子7a,7b,7cを覆うように、マイクロレンズ6aが備えられており、ダイクロイックミラー4a〜4cにより反射された赤色光、青色光、及び緑色光を、それぞれの色毎に画像表示部7に備えられた画像素子7a,7b,7cへ集光させる。   As shown in FIG. 2, the microlens array 6 includes a microlens 6a so as to cover the image elements 7a, 7b, and 7c, and the red light and blue light reflected by the dichroic mirrors 4a to 4c. Light and green light are condensed on the image elements 7a, 7b, and 7c provided in the image display unit 7 for each color.

このように、ダイクロイックミラー4a〜4cにより反射された赤色光、緑色光、及び青色光は、マイクロレンズアレイ6によりその色毎に画像素子7a,7b,7cに集光され、集光された赤色光、緑色光、及び青色光は、画像表示部7により、透過する光量が調整され、後述するスクリーン13に投影させるための画像光が生成される。   As described above, the red light, the green light, and the blue light reflected by the dichroic mirrors 4a to 4c are condensed on the image elements 7a, 7b, and 7c for each color by the microlens array 6, and the condensed red light is collected. The light, green light, and blue light are transmitted by the image display unit 7 so that the amount of light transmitted is adjusted, and image light to be projected onto the screen 13 described later is generated.

画像信号生成部8は、1フレーム分の画像を2分割し、この2分割された第1のサブフレーム画像、及び第2のサブフレーム画像を、1フレーム分の画像に対応する周波数の2倍の周波数で、スクリーン上に投影するためのサブフレーム画像信号を生成する。そして画像信号生成部8は、第1のサブフレーム画像を投影するためのサブフレーム画像信号と、第2のサブフレーム画像を投影するためのサブフレーム画像信号とを交互に画像表示部7とコントローラ10とへ供給する。   The image signal generation unit 8 divides the image for one frame into two, and the two divided first subframe image and second subframe image are double the frequency corresponding to the image for one frame. A sub-frame image signal to be projected on the screen is generated at a frequency of. Then, the image signal generation unit 8 alternately generates a subframe image signal for projecting the first subframe image and a subframe image signal for projecting the second subframe image. 10 and supply.

ここで、第1のサブフレーム画像を投影するためのサブフレーム画像信号と、第2のサブフレーム画像を投影するためのサブフレーム画像信号とは、1フレームの画像の1/2のデータ数となるように生成される。例えば、1フレームの画像の奇数列の画像を第1のサブフレーム画像とし、1フレームの画像の偶数列の画像を第2のサブフレーム画像としてもよいし、1フレームの画像を1ピクセル毎に、交互に第1のサブフレーム画像、又は第2のサブフレーム画像として、2分割して生成してもよい。   Here, the sub-frame image signal for projecting the first sub-frame image and the sub-frame image signal for projecting the second sub-frame image are equal to half the number of data of one frame image. Is generated as follows. For example, an odd-numbered image of a one-frame image may be a first sub-frame image, and an even-numbered image of a one-frame image may be a second sub-frame image. Alternatively, the first sub-frame image or the second sub-frame image may be alternately divided and generated.

反射板9は、後述する駆動部11により、高周波で駆動され、画像表示部7を透過した画像光を反射させる。   The reflection plate 9 is driven at a high frequency by the drive unit 11 described later, and reflects the image light transmitted through the image display unit 7.

コントローラ10は、画像信号生成部8より供給されたサブフレーム画像信号に基づいて、反射板9を反射板位置9a、又は反射板位置9bとなるように駆動させるための制御信号を駆動部11へ供給する。   Based on the sub-frame image signal supplied from the image signal generation unit 8, the controller 10 sends a control signal for driving the reflecting plate 9 to the reflecting plate position 9 a or the reflecting plate position 9 b to the driving unit 11. Supply.

駆動部11は、コントローラ10から供給された制御信号に基づいて、反射板9を駆動させる。   The drive unit 11 drives the reflector 9 based on the control signal supplied from the controller 10.

図3は、反射板9、及び駆動部11を示した斜視図である。   FIG. 3 is a perspective view showing the reflector 9 and the drive unit 11.

図3に示すように、反射板9の対角方向に、反射板支持軸9cが取り付けられており、反射板支持軸9cが、軸Pを回動軸として回動することにより、反射板9も軸Pを回動軸として回動する。   As shown in FIG. 3, a reflecting plate support shaft 9 c is attached in a diagonal direction of the reflecting plate 9, and the reflecting plate support shaft 9 c rotates about the axis P as a rotating shaft. Also, the axis P is rotated about the rotation axis.

また、駆動部11は、駆動部本体11aと駆動軸11bとを備えており、駆動軸11bの一方の端部は、反射板9に固定されている。   The drive unit 11 includes a drive unit main body 11 a and a drive shaft 11 b, and one end of the drive shaft 11 b is fixed to the reflection plate 9.

そして、駆動部本体11aは、コントローラ10から供給された制御信号に基づいて、駆動軸Qの方向に対して前後に、駆動軸11bを駆動させ、この駆動軸11bに固定された反射板9は軸Pを回動軸として回動する。これにより、駆動部11は、反射板9を反射板位置9a、又は反射板位置9bとなるように駆動させることができる。   The drive unit body 11a drives the drive shaft 11b back and forth with respect to the direction of the drive shaft Q based on the control signal supplied from the controller 10, and the reflector 9 fixed to the drive shaft 11b is It rotates about the axis P as a rotation axis. Thereby, the drive part 11 can drive the reflecting plate 9 so that it may become the reflecting plate position 9a or the reflecting plate position 9b.

投影レンズ12a,12bは、反射板9により反射された画像光を投影スクリーン13に投影する画面の大きさに合わせて拡大するためのレンズである。   The projection lenses 12 a and 12 b are lenses for enlarging the image light reflected by the reflecting plate 9 in accordance with the size of the screen projected onto the projection screen 13.

投影スクリーン13は、投影レンズ12a,12bにより拡大された画像光を表示させるスクリーンである。   The projection screen 13 is a screen for displaying the image light enlarged by the projection lenses 12a and 12b.

<投影型画像表示装置の作用>
以下に、本発明の実施例1である投影型画像表示装置1の作用について図1を参照しながら説明する。
<Operation of Projection Type Image Display Device>
Hereinafter, the operation of the projection type image display apparatus 1 which is Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG.

ランプ2から出射光軸Rとして発光された、赤色光、緑色光、及び青色光を含む白色光は、広がりながらフィールドレンズ3に入射する。そして、入射した白色光は、フィールドレンズ3により出射光軸Rに対して平行となるように屈折され、ダイクロイックミラー4a〜4cにより、透過又は反射される。   White light including red light, green light, and blue light emitted from the lamp 2 as the outgoing optical axis R enters the field lens 3 while spreading. The incident white light is refracted by the field lens 3 so as to be parallel to the outgoing optical axis R, and transmitted or reflected by the dichroic mirrors 4a to 4c.

上述したように、このダイクロイックミラー4a〜4cは、白色光のうち、光の波長に応じて赤色光、緑色光、及び青色光を選択的に反射させるので、赤色光はダイクロイックミラー4aにより反射され、マイクロレンズアレイ6に入射する。また、ダイクロイックミラー4aを透過した緑色光は、ダイクロイックミラー4bにより反射され、マイクロレンズアレイ6に入射する。さらに、ダイクロイックミラー4bを透過した青色光は、ダイクロイックミラー4cにより反射され、マイクロレンズアレイ6に入射する。   As described above, since the dichroic mirrors 4a to 4c selectively reflect red light, green light, and blue light in accordance with the wavelength of the light among the white light, the red light is reflected by the dichroic mirror 4a. , Enters the microlens array 6. The green light transmitted through the dichroic mirror 4 a is reflected by the dichroic mirror 4 b and enters the microlens array 6. Further, the blue light transmitted through the dichroic mirror 4 b is reflected by the dichroic mirror 4 c and enters the microlens array 6.

そして、マイクロレンズアレイ6に入射された赤色光、緑色光、及び青色光は、マイクロレンズアレイ6の表面に設けられたマイクロレンズ6aにより屈折されて、それぞれの色毎に画像素子7a,7b,7cへ入射される。   The red light, green light, and blue light incident on the microlens array 6 are refracted by the microlens 6a provided on the surface of the microlens array 6, and the image elements 7a, 7b, 7c.

画像表示部7は、画像信号生成部8から供給された第1のサブフレーム画像を投影するためのサブフレーム画像信号に基づいて、入射された赤色光、緑色光、及び青色光の画像素子7a,7b,7cを透過する光量を調整し、第1のサブフレーム画像の投影するための画像光として透過させる。同様に、画像表示部7は、画像信号生成部8から供給された第2のサブフレーム画像を投影するためのサブフレーム画像信号に基づいて、入射された赤色光、緑色光、及び青色光の画像素子7a,7b,7cを透過する光量を調整し、第2のサブフレーム画像の投影するための画像光として透過させる。   The image display unit 7 is based on the subframe image signal for projecting the first subframe image supplied from the image signal generation unit 8, and the image element 7 a for incident red light, green light, and blue light. , 7b, 7c are adjusted so that they are transmitted as image light for projecting the first sub-frame image. Similarly, the image display unit 7 receives incident red light, green light, and blue light based on the subframe image signal for projecting the second subframe image supplied from the image signal generation unit 8. The amount of light transmitted through the image elements 7a, 7b, and 7c is adjusted and transmitted as image light for projecting the second sub-frame image.

画像表示部7から透過された画像光は、駆動部11により駆動される反射板9により反射され、投影レンズ12aに入射する。   The image light transmitted from the image display unit 7 is reflected by the reflecting plate 9 driven by the driving unit 11 and enters the projection lens 12a.

コントローラ10は、第2のサブフレーム画像を投影するためのサブフレーム画像信号が供給された場合に、投影スクリーン13に投影された第1のサブフレーム画像の位置に対して、投影スクリーン13上における垂直走査方向、及び水平走査方向に、投影スクリーン13上における隣り合う同色の画像素子間の距離の半分の距離、即ち、投影スクリーン13に投影された第1のサブフレーム画像の位置に対して、投影スクリーン13上における2色画素列に配置された互いに隣り合う画像素子間の距離だけ移動させた位置に、第2のサブフレーム画像を投影するように反射板9を制御する。   When the controller 10 is supplied with a subframe image signal for projecting the second subframe image, the controller 10 controls the position of the first subframe image projected on the projection screen 13 on the projection screen 13. In the vertical scanning direction and the horizontal scanning direction, with respect to a distance that is half the distance between adjacent image elements of the same color on the projection screen 13, that is, the position of the first sub-frame image projected on the projection screen 13. The reflector 9 is controlled so that the second sub-frame image is projected to a position moved by the distance between the adjacent image elements arranged in the two-color pixel row on the projection screen 13.

具体的には、コントローラ10は、供給されたサブフレーム画像信号が、第1のサブフレーム画像を投影するためのサブフレーム画像信号か、又は第2のサブフレーム画像を投影するためのサブフレーム画像信号かを判定し、第1のサブフレーム画像を投影するためのサブフレーム画像信号が供給されている間は、反射板9を反射板位置9aになるように制御し、第1のサブフレーム画像を投影するためのサブフレーム画像信号が供給されている間は、反射板位置9bとなるように制御する。   Specifically, the controller 10 determines whether the supplied subframe image signal is a subframe image signal for projecting the first subframe image or a subframe image for projecting the second subframe image. While the sub-frame image signal for determining the signal and projecting the first sub-frame image is supplied, the reflector 9 is controlled to be the reflector position 9a, and the first sub-frame image is controlled. While the sub-frame image signal for projecting is supplied, control is performed so that the reflection plate position 9b is obtained.

そして、このように制御された反射板9により反射された画像光は、投影レンズ12a,12bにより拡大されて、スクリーン13に投影される。   Then, the image light reflected by the reflection plate 9 controlled in this way is magnified by the projection lenses 12 a and 12 b and projected onto the screen 13.

図4は、スクリーン13に投影された画像の一例を示した図である。図4(a)は、第1のサブフレーム画像を示しており、図4(b)は、第2のサブフレーム画像を示しており、図4(c)は、1フレームの画像を示している。   FIG. 4 is a diagram showing an example of an image projected on the screen 13. 4A shows a first subframe image, FIG. 4B shows a second subframe image, and FIG. 4C shows a one-frame image. Yes.

図4(a)に示すように、投影スクリーン13に、第1のサブフレーム画像が投影されており、図4(b)に示すように、図4(a)に示した第1のサブフレーム画像から垂直走査方向及び水平走査方向に1画素分づつシフトした位置に第2のサブフレーム画像が投影されている。   As shown in FIG. 4A, the first subframe image is projected on the projection screen 13, and as shown in FIG. 4B, the first subframe shown in FIG. A second sub-frame image is projected at a position shifted from the image by one pixel in the vertical scanning direction and the horizontal scanning direction.

そして、図4(c)に示すように、第1のサブフレーム画像と、第2のサブフレーム画像がスクリーン13上で合成されることにより、1フレームの画像が投影される。   Then, as shown in FIG. 4C, the first sub-frame image and the second sub-frame image are synthesized on the screen 13, thereby projecting one frame image.

図4(a)に示す第1のサブフレーム画像は、赤色光R1と、緑色光G1と、青色光B1の中心が、投影スクリーン13上の垂直走査方向、及び水平走査方向に等間隔になるように、即ち垂直走査方向、及び水平走査方向の解像度ピッチが同じになるように投影されており、また、図4(b)に示す第2のサブフレーム画像も同様に、垂直走査方向、及び水平走査方向の解像度ピッチが同じになるように投影されている。   In the first sub-frame image shown in FIG. 4A, the centers of the red light R1, the green light G1, and the blue light B1 are equally spaced in the vertical scanning direction and the horizontal scanning direction on the projection screen 13. In other words, the second sub-frame image shown in FIG. 4B is projected in the same manner in the vertical scanning direction, and the resolution pitch in the vertical scanning direction and the horizontal scanning direction is the same. The projection is performed so that the resolution pitch in the horizontal scanning direction is the same.

このように、第1のサブフレーム画像と、垂直走査方向及び水平走査方向に1画素分づつシフトした第2のサブフレーム画像とが合成されることによって、投影した画像の解像度を、元の1フレームの画像の解像度に対して擬似的に4倍にすることができる。   In this way, the first sub-frame image and the second sub-frame image shifted by one pixel in the vertical scanning direction and the horizontal scanning direction are combined, so that the resolution of the projected image is reduced to the original 1 The resolution of the frame image can be increased by a factor of four.

以上のように、本発明の実施例1である投影型画像表示装置1によれば、簡易な構造で、投影スクリーン13上に投影する画像の垂直及び水平の線を同程度に鮮明に表示することができる。   As described above, according to the projection-type image display apparatus 1 that is Embodiment 1 of the present invention, the vertical and horizontal lines of the image projected on the projection screen 13 are clearly displayed to the same extent with a simple structure. be able to.

なお、本発明の実施例1である投影型画像表示装置1のコントローラ10は、第2のサブフレーム画像を投影するためのサブフレーム画像信号が供給された場合に、投影スクリーン13に投影された第1のサブフレーム画像の位置に対して、投影スクリーン13上における垂直走査方向、及び水平走査方向に、投影スクリーン13上における隣り合う同色の画像素子間の距離の半分の距離だけ移動させた位置に、第2のサブフレーム画像を投影するように反射板9を制御するが、投影スクリーン13上における垂直走査方向、又は水平走査方向に移動させた位置に、第2のサブフレーム画像を投影するように反射板9を制御するようにしてもよい。   Note that the controller 10 of the projection type image display apparatus 1 that is Embodiment 1 of the present invention projects the projection onto the projection screen 13 when the subframe image signal for projecting the second subframe image is supplied. A position moved by a half of the distance between adjacent image elements on the projection screen 13 in the vertical scanning direction and the horizontal scanning direction on the projection screen 13 with respect to the position of the first sub-frame image. In addition, the reflector 9 is controlled so as to project the second sub-frame image, but the second sub-frame image is projected to a position moved on the projection screen 13 in the vertical scanning direction or the horizontal scanning direction. In this manner, the reflector 9 may be controlled.

この場合、第1のサブフレーム画像と、第2のサブフレーム画像とが合成されることによって、投影した画像の解像度を、元の1フレームの画像の解像度に対して擬似的に2倍にすることができる。   In this case, by synthesizing the first subframe image and the second subframe image, the resolution of the projected image is artificially doubled relative to the resolution of the original one frame image. be able to.

また、本発明の実施例1である投影型画像表示装置1のマイクロレンズアレイ6のマイクロレンズ6aは、円形であり、ダイクロイックミラー4a〜4cにより反射された赤色光、緑色光、及び青色光の入射側に、凸型の形状を有する構成としたが、矩形であり、ダイクロイックミラー4a〜4cにより反射された赤色光、緑色光、及び青色光の入射側に、凸型の形状を有する構成としてもよい。即ち、マイクロレンズ6aは、ダイクロイックミラー4a〜4cにより反射された赤色光、青色光、及び緑色光を、光の屈折により、それぞれの色毎に画像表示部7に備えられた各色の画像素子7a,7b,7cへ集光させる構成であればよい。   In addition, the microlens 6a of the microlens array 6 of the projection type image display apparatus 1 that is Embodiment 1 of the present invention is circular, and has red light, green light, and blue light reflected by the dichroic mirrors 4a to 4c. Although it has a configuration having a convex shape on the incident side, it is rectangular, and has a convex shape on the incident side of red light, green light, and blue light reflected by the dichroic mirrors 4a to 4c. Also good. In other words, the microlens 6a has red light, blue light, and green light reflected by the dichroic mirrors 4a to 4c, and the image elements 7a for each color provided in the image display unit 7 for each color due to light refraction. , 7b, and 7c may be used.

本実施形態である投影型画像表示装置の構成を示した構成図である。It is the block diagram which showed the structure of the projection type image display apparatus which is this embodiment. 本実施形態である投影型画像表示装置を構成する画像表示パネルの正面図である。It is a front view of the image display panel which comprises the projection type image display apparatus which is this embodiment. 本実施形態である投影型画像表示装置を構成する反射板、及び駆動部を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the reflecting plate and drive part which comprise the projection type image display apparatus which is this embodiment. (a)は、第1のサブフレーム画像を示しており、(b)は、第2のサブフレーム画像を示しており、(c)は、1フレームの画像を示している。(A) has shown the 1st sub-frame image, (b) has shown the 2nd sub-frame image, (c) has shown the image of 1 frame.

符号の説明Explanation of symbols

1…投影型画像表示装置
2…ランプ(発光手段)
3…フィールドレンズ
4a〜4c…ダイクロイックミラー(第1の光学系)
5…画像表示パネル
6…マイクロレンズアレイ(第2の光学系)
6a…マイクロレンズ
7…画素表示部
7a,7b,7c…画像素子
8…画像信号生成部
9…反射板
10…コントローラ(反射板制御部)
11…駆動部
12a,12b…投影レンズ
13…投影スクリーン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projection type image display apparatus 2 ... Lamp (light emission means)
3 ... Field lenses 4a to 4c ... Dichroic mirror (first optical system)
5. Image display panel 6. Micro lens array (second optical system)
6a ... micro lens 7 ... pixel display unit 7a, 7b, 7c ... image element 8 ... image signal generation unit 9 ... reflecting plate 10 ... controller (reflecting plate control unit)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Drive part 12a, 12b ... Projection lens 13 ... Projection screen

Claims (2)

赤色光、緑色光、及び青色光を含む光を画像表示パネルに照射することによって形成した画像をスクリーンに投影する投影型画像表示装置であって、
前記光を発光する発光手段と、
前記発光手段と前記画像表示パネルとの間の光軸上に設けられ、前記発光された光のうち赤色光、緑色光、及び青色光を選択的に反射させる第1の光学系と、
前記画像表示パネルに備えられ、前記赤色光が入射される画像素子、前記緑色光が入射される画像素子、及び前記青色光が入射される画像素子のうち、2つの画像素子を単位として繰り返し列方向に配置した2色画素列と、前記2色画素列方向における前記2つの画像素子の間に前記2つの画像素子以外の画像素子を繰り返し配置した1色画素列とを、交互に複数行配置した画素表示部と、
前記画像表示パネルに備えられ、前記第1の光学系により反射された赤色光、青色光、及び緑色光を、それぞれの各色毎に前記画像素子へ集光させる第2の光学系と、
を備えたことを特徴とする投影型画像表示装置。
A projection image display device that projects an image formed by irradiating an image display panel with light including red light, green light, and blue light on a screen,
A light emitting means for emitting the light;
A first optical system provided on an optical axis between the light emitting means and the image display panel and selectively reflecting red light, green light, and blue light among the emitted light;
Among the image elements that are provided in the image display panel and receive the red light, the image elements that receive the green light, and the image elements that receive the blue light, two image elements are used as a unit. A two-color pixel column arranged in the direction and a one-color pixel column in which image elements other than the two image elements are repeatedly arranged between the two image elements in the two-color pixel column direction are alternately arranged in a plurality of rows. A pixel display unit,
A second optical system that is provided in the image display panel and collects red light, blue light, and green light reflected by the first optical system on the image element for each color;
A projection-type image display device comprising:
前記画像表示パネルと前記スクリーンとの間の光軸上に設けられ、前記画像表示部を透過した画像光を反射させる反射板と、
1フレーム分の前記画像を2分割し、この2分割された第1のサブフレーム画像、及び第2のサブフレーム画像を、1フレーム分の前記画像に対応する周波数の2倍の周波数で、前記スクリーン上に投影するためのサブフレーム画像信号を生成する画像信号生成部と、
前記第2のサブフレーム画像を投影するための前記サブフレーム画像信号が供給された場合に、前記スクリーンに投影された前記第1のサブフレーム画像の位置に対して、前記スクリーン上における垂直走査方向、及び/又は水平走査方向に、前記スクリーン上における互いに隣り合う同色の前記画像素子間の距離の略半分の距離だけ移動させた位置に前記第2のサブフレーム画像を投影するように前記反射板を制御する反射板制御部と、
を更に備えることを特徴とする請求項1記載の投影型画像表示装置。
A reflection plate provided on an optical axis between the image display panel and the screen and reflecting image light transmitted through the image display unit;
The image for one frame is divided into two, and the first sub-frame image and the second sub-frame image divided into two are divided at a frequency twice the frequency corresponding to the image for one frame. An image signal generator for generating a sub-frame image signal to be projected on the screen;
When the sub-frame image signal for projecting the second sub-frame image is supplied, the vertical scanning direction on the screen with respect to the position of the first sub-frame image projected on the screen And / or the reflector so as to project the second sub-frame image at a position moved in the horizontal scanning direction by a distance approximately half of the distance between the adjacent image elements of the same color on the screen. A reflector control unit for controlling
The projection type image display apparatus according to claim 1, further comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012098551A (en) * 2010-11-02 2012-05-24 Nikon Corp Projector
CN103453448A (en) * 2012-05-30 2013-12-18 日立视听媒体股份有限公司 Light source device and image display apparatus

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