WO2006120955A1 - 光投射装置及び背面投写型表示装置 - Google Patents

Description

光投射装置及び背面投写型表示装置

技術分野

[0001] 本発明は、光投射装置及び背面投写型表示装置に関する。

背景技術

[0002] 従来から、一般に、背面投写型スクリーンが背面投写型テレビジョンに用いられて いる。通常、背面投写型スクリーンでは、フレネルレンズ及び縦ストライプのレンチキ ユラ一レンズとが使用されている。このような背面投写型スクリーンにおいては、その スクリーン面に投写された画素とスクリーンの周期的構造に起因してモアレ障害が発 生する。そのため、画素ピッチ Gpとレンチキュラーレンズのレンズピッチ（以下、これ をレンチピッチ Lpと略す）とのピッチ比が適正化されている。例えば、特許文献 1に、 この画素ピッチとレンチピッチのピッチ比（画素ピッチ Zレンズピッチ；これを GpZLp と略す)の好まし 、組合せが開示されて ヽる。

[0003] 近年、 DMD (Digital Micromirror Device)を用いた背面投写型表示装置が提案さ れている。このような背面投写型表示装置では、光源力も DMDに光が照射され、 D MDの鏡面で反射した反射光がレンズを通して背面投写型スクリーンに投射されて V、る。この背面投写型スクリーンに光を投射する DMDを用いたプロジェクシヨン装置 の一例が、特許文献 2に開示されている。

[0004] 特許文献 2に開示された DMDを用いたプロジェクタ装置では、微少な DMDは、映 像データの 1画面（フレーム）分の画素の配列と同様に配列されている。各 DMDは、 映像データに基づいて画素として有効'無効となった場合には、それぞれ所定の方 向に傾き、これによつてオン'オフされる。

オン状態となった DMDが反射面で反射した反射光は、各種レンズを介してプロジ ェクタ装置の外部に出射される。その後、スクリーン等の映像表示対象物の映像表示 面において結像し、これによつて、映像表示面上に映像が映写される。

[0005] このような DMDでは、光を反射させるミラーは、支持部に支持されている。駆動装 置は、支持部に支持されたミラーを制御することによって、その反射面の傾きを変え る。支持部は、ミラーの反射面の裏面において支持されている力 この支持部分の裏 側、つまり支持部分における反射面の反射拡散特性、特に反射角度が変化する。

[0006] 本来、黒画面（以下、暗画面と呼ぶこともある）が表示のとき、投射光は、ミラー面で は映像観視方向には反射されない。し力しながら、 DMDのミラーは、支持部の支持 部分における反射面の反射特性が変化しているので、本来意図しない方向へ光を 反射させる。この本来意図しない反射光の一部力 映像観視方向に出射するため、 スクリーン面上の画素で輝点として認識される。

[0007] DMDを用いた背面投写型表示装置にぉ 、ては、黒画面表示のとき、輝点が生じ る画素とレンチキュラーレンズとが干渉し、モアレ障害が発生することがある。さらに、 画素の輝点が非常に小さいため変調度が高ぐレンチキュラーレンズと干渉しやすい 。特に、黒画面が表示されている場合には、この輝点が顕著に視認されるため、黒画 面表示におけるモアレ障害は、視認されやすい。

以下、この黒画面におけるモアレを暗モアレと呼ぶ。これに対して、白画面（以下、 明画面と呼ぶことがある）におけるモアレを明モアレと呼ぶ。

特許文献 1：特開平 8— 036224号公報

特許文献 2 :特開平 7— 020586号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] 本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、モアレを抑制することができる光 投射装置及び背面投写型表示装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0009] 本発明に係る光投射装置は、複数のレンズが配列されたレンズシートを有するスク リーンに投射光を照射し、前記複数のレンズが配列された方向に配列された複数の 画素を表示するための光投射装置であって、前記複数のレンズが配列された方向に 、前記投射光を往復振動させ、前記複数の画素をゥォブリングするゥォブリング部を 備えたものである。このような構成において、画素をゥォブリングすることによって、モ ァレ障害の原因となる周波数成分を除去することができるので、モアレを抑制するこ とがでさる。 [0010] さらに、前記複数の画素は、前記複数のレンズが配列された方向に所定の画素周 期で配列され、前記ゥォブリング部は、前記所定の画素周期に応じた振幅で前記投 射光を往復振動させる。

[0011] 好ましくは、前記振幅は、前記所定の画素周期に対する略整数分の 1であり、この 整数を偶数とすることができる。

[0012] さらにまた、前記ゥォブリング部は、前記複数のレンズが配列された方向に対して略 垂直な方向に前記複数の画素をゥォブリングする。これにより、種々の配列構造を有 するレンズシートにおいてもモアレを抑制することができる。

[0013] また、前記複数のレンズは、前記複数の画素が表示されるスクリーンの画面の水平 行方向に配列される。これにより、横幅が広いスクリーンにおいてもモアレを抑制する ことができる。

[0014] またさらに、前記画素の外縁は、前記複数のレンズが配列された方向と当該配列さ れた方向に垂直な方向とに対して傾斜した菱形形状を有する。

[0015] さらに、当該光投射装置は、前記投射光を出射する光源と、前記複数の画素を表 示する表示データに基づいて、前記光源力 の光から映像光を生成するライト'バル ブとを備え、当該ライト'バルブは、前記表示データに基づいて、前記光源からの光 を反射する微小可動ミラーと、当該微小可動ミラーを軸支する支持部とを有する。こ の場合には、黒画面において輝点が発生することがある力 この輝点に起因したモア レを抑制することができる。

[0016] 本発明に係る背面投写型表示装置は、上記のような光投射装置と、前記複数の画 素を表示するスクリーンとを備えた背面投写型表示装置であって、当該スクリーンは 、前記レンズがレンチキュラーレンズからなるレンズシートであり、前記光投射装置は 、前記スクリーンの観察者に対して反対側カゝら前記投射光を投射する。このような構 成において、スクリーンのモアレを抑制することができるので、モアレが抑制された高 品質の表示装置を実現することができる。

発明の効果

[0017] 本発明によれば、モアレを抑制することができる光投射装置及び背面投写型表示 装置を提供することができる。 図面の簡単な説明

[図 1]図 1は本発明に係る背面投写型装置の一構成例を示す模式図である。

[図 2]図 2は本発明に係る背面投写型スクリーンの画素の一構成例を示す模式図で ある。

[図 3A]図 3Aは本発明に係る背面投写型スクリーンの画素の一構成例を示す模式図 である。

[図 3B]図 3Bは本発明に係る背面投写型スクリーンの画素の一構成例を示す模式図 である。

[図 4A]図 4Aは本発明に係るプロジェクタの全体構成の一例を示す模式図である。

[図 4B]図 4Bは本発明に係るプロジェクタの全体構成の一例を示す模式図である。

[図 5]図 5は本発明に係るプロジェクタの内部構成の一例を示すブロック図である。

[図 6A]図 6Aは本発明に係るプロジェクタのゥォブリングを説明するための模式図で ある。

[図 6B]図 6Bは本発明に係るプロジェクタのゥォブリングを説明するための模式図であ る。

[図 7]図 7は本発明に係るプロジェクタのゥォブリングを説明するためのグラフである。

[図 8A]図 8Aは本発明に係るプロジェクタの全体構成の一例を示す模式図である。

[図 8B]図 8Bは本発明に係るプロジェクタの全体構成の一例を示す模式図である。

[図 9]図 9は本発明に係るプロジェクタの内部構成の一例を示すブロック図である。

[図 10A]図 10Aは本発明に係るプロジェクタの全体構成の一例を示す模式図である

[図 10B]図 10Bは本発明に係るプロジェクタの全体構成の一例を示す模式図である。

[図 11]図 11は本発明に係るプロジェクタの内部構成の一例を示すブロック図である。

[図 12]図 12は本発明に係るプロジェクタのゥォブリングを説明するための模式図であ る。

[図 13A]図 13Aは本発明に係るプロジェクタの全体構成の一例を示す模式図である [図 13B]図 13Bは本発明に係るプロジェクタの全体構成の一例を示す模式図である。 [図 14]図 14は本発明に係るプロジェクタの内部構成の一例を示すブロック図である。

[図 15A]図 15Aは本発明に係るプロジェクタの全体構成の一例を示す模式図である

[図 15B]図 15Bは本発明に係るプロジェクタの全体構成の一例を示す模式図である。

[図 16]図 16は本発明に係るプロジェクタの内部構成の一例を示すブロック図である。

[図 17A]図 17Aは本発明に係るプロジェクタの全体構成の一例を示す模式図である

[図 17B]図 17Bは本発明に係るプロジェクタの全体構成の一例を示す模式図である。

[図 18]図 18は本発明に係るプロジェクタの内部構成の一例を示すブロック図である。

[図 19]図 19は本発明に係る実施例 1の実施結果を示す表である。

[図 20]図 20は本発明に係る実施例 2の実施結果を示す表である。

符号の説明

1...背面投写型表示装置、 11...背面投写型スクリーン、 12..プロジェクタ、 111…レンチキュラーレンズシート、 211…レンチキュラーレンズ、

212...遮光パターン、 112…フレネルレンズシート、 221…フレネルレンズ

30…駆動装置、 31…光源、 32…コンデンサレンズ、 33…反射ミラー、

341〜343…分離用ダイクロイツク 'ミラー、 351〜353…整形用レンズ、

361〜363…反射ミラー、 371〜373…ミラ一 ·ライ卜-ノ レブ、

381〜383…リレ一 ·レンズ、 391〜393…ゥォブリング部、 40…投写レンズ

51...電源部、 52...光源駆動部、 53...信号処理部、 54...制御部、

551〜553…フレーム 'メモリ、 561〜563…微小可動ミラー、

571〜573...ダイクロイツク 'ミラー、 581〜583…ミラー振動装置

121…プロジェクタ、 301…駆動装置、 601〜603…ダイクロイツク.ミラー、

61...ビーム偏向装置、 611...音響光学素子、 612...偏向制御装置、

610…ゥォブリング咅

122...プロジェクタ、 302…駆動装置、 62…透明板ユニット、 621…透明板、 612...回転制御装置、 620...ゥォブリング部

123…プロジェクタ、 303…駆動装置、 63〜633...ゥォブリング部、 634〜636…ノ レブ振動装置

124…プロジェクタ、 304…駆動装置、 64…投射レンズ 'ユニット、

641…レンズ振動装置、 640…ゥォブリング部

125…プロジェクタ、 305…駆動装置、 71…カラーホイール、

711...カラーフィルター、 712...回転制御装置

発明を実施するための最良の形態

[0020] 以下、本発明を実施するための最良の形態について図を参照して説明する。ここ では、本発明に係る表示装置の好適な例として、背面投写型表示装置を用いて説明 する。

発明の実施の形態 1.

まず、図 1を用いて、本発明に係る背面投写型表示装置の構成について説明する 。図 1は、本発明に係る背面投写型表示装置の一構成例を示す平面模式図である。 図 1に示すように、背面投写型表示装置 1は、背面投写型スクリーン 11、プロジェクタ 12とを有する。また、以下においては、背面投写型スクリーン 11をスクリーン 11と略 すことがある。

[0021] 背面投写型スクリーン 11は、レンチキュラーレンズシート 111、フレネルレンズシート 112を有する。

レンチキュラーレンズシート 111は、レンチキュラーレンズ 211、遮光パターン 212を 有する。レンチキュラーレンズ 211は、レンチキュラーレンズシート 111の光入射面側 に設けられている。このレンチキュラーレンズ 211は、力まぼこ型の複数の縦長シリン ドリカルレンズから構成され、それぞれが等間隔になるように配列されている。遮光パ ターン 212は、黒インク等からなる光吸収層であり、レンチキュラーレンズ 211による 集光部以外の部位に設けられて 、る。

フレネルレンズシート 112は、レンチキュラーレンズシート 111に近接している。フレ ネルレンズシート 112は、フレネルレンズ 221を有し、このフレネルレンズ 212が光出 射面に設けられている。フレネルレンズ 212は、等間隔の微細ピッチで同心円状に 配列されたレンズである。

[0022] なお、図 1においては、紙面に垂直な方向がレンチキュラーレンズ 211の延在方向 であり、紙面に平行な方向がレンチキュラーレンズ 211の配列方向である。また、後 述するように、これらレンチキュラーレンズ 211の延在方向、配列方向は、スクリーン 1 1の上下方向、左右方向に対応している。換言すれば、これら延在方向、配列方向 は、スクリーン 11が設置された状態で、垂直方向、水平方向となる。また、観察者が スクリーン 11を視認した場合には、延在方向、配列方向は、このような設置状態で縦 方向、横方向である。

[0023] 図 1に示すように、背面投写型表示装置 1において、プロジェクタ 12からの光は、ス クリーン 11の背面カも投写される。具体的には、フレネルレンズ 221の反対側力も入 射され、この入射された光は、フレネルレンズシート 112内を通過してフレネルレンズ 221側へと出射される。この出射された平行光または収束光は、レンチキュラーレン ズシート 111により水平方向に大きく拡散される。これによつて、水平方向の広い視 野範囲で映像を観察することが可能となる。

[0024] 図 2に、本発明に係る背面投写型スクリーン 11における画素配列の一例が示され ている。

図 2に示すように、本発明に係るスクリーン 11の画素 23は、菱形状に配列されたも のである。詳細には、画素 23は、視認側から観察したときに、矩形状の画素を傾斜さ せた形状を有する。複数の画素 23は、このように傾斜した状態で配列され、互いの 辺同士が略平行となるように並んだ状態で配列されている。従って、この画素 23は、 傾斜した状態で、この傾斜方向に配列されている。換言すれば、画素 23は、従来の 画素のように水平方向、垂直方向に配列させたものを傾斜させたものである。

[0025] 図 3A及び図 3Bに、本発明に係るスクリーン 11の画素幅及び画素配列周期が示さ れている。図 3Aは本発明における菱形状の画素、図 3Bは従来における正方形状の 画素を説明する平面模式図である。

図 3Aに示すように、傾斜状態で配列された画素 23は、正方形状の画素 24を 45° 回転させたものとなる。そのため、傾斜状態で配列された画素 23の画素幅は、正方 形状の画素 24の画素幅 dTとした場合には、（ 2) dT^ l. 4dT程度となる。

傾斜状態で配列された画素 23の画素配列周期 Δは、正方形状の画素 24の画素 配列周期 Tが正方形の一辺の長さであるのに対し、水平方向の幅の半分となる。そ のため、傾斜状態で配列された画素 23の画素配列周期 Δは、正方形状の画素 24 の画素配列周期 Tに対して、 Δ = ( 2)TZ2 0. 7Τ程度となる。また、図 3Α及び 図 3Βに示された画素有効部 230, 240は、各画素 23, 24の開口部分である。なお、 図 3Α及び図 3Βに示すように、 X, yを水平位置座標、垂直位置座標とし、原点を画 素中央とする。

[0026] 続いて、図 4A及び図 4Bを用いて、本発明に係る背面投写型表示装置 1のプロジ ェクタ 12の構成について説明する。本発明に係るプロジェクタ 12は、赤色、緑色、青 色のそれぞれの映像データに対応した 3つのミラー ·ライト'バルブを用いた 3チップ 方式のものである。

図 4A及び図 4Bに、本発明に係るプロジェクタ 12の全体構成の一例が示されてい る。図 4Aはその斜視模式図、図 4Bはその光学配置を示す平面模式図である。

[0027] 図 4A及び図 4Bに示すように、プロジェクタ 12の駆動装置 30が光源 31を駆動させ ると、光源 31が投射光となる白色光を照射する。この白色光は、図示しない UVフィ ルタで不要な紫外線が除去された後、コンデンサレンズ 32を通じて平行光に変換さ れる。この平行光は、反射ミラー 33によって折り曲げられ、それとともに分離用ダイク ロイック 'ミラー 341〜343に入射される。

[0028] 分離用ダイクロイツク'ミラー 341〜343は、白色光を赤色光、緑色光、青色光に分 離する。これら分離された赤色光、緑色光、青色光はそれぞれ、整形用レンズ 351〜 353に入射される。すると、赤色光、緑色光、青色光は、これら整形用レンズ 351〜3 53を通じて、反射ミラー 361〜363によって折り曲げられる。これら折り曲げられた赤 色光、緑色光、青色光はそれぞれ、全反射プリズム 364〜363を介して、ミラー'ライ 卜 ·ノ ノレブ 371〜373に照射される。

[0029] ミラー 'ライト'バルブ 371〜373は、後述するように、駆動装置 30によって動作制 御される。ミラー 'ライト'バルブ 371〜373は、複数の微小可動ミラーを有する。これ らの微小可動ミラーは、映像データの画素配列に応じて配列され、固体撮像素子と 同程度の大きさの反射面を形成している。微小可動ミラーは、後述するように、映像 データによってオン状態となり、このオン状態となった微小可動ミラーに照射された赤 色光、緑色光、青色光が、有効反射光として反射される。 [0030] これらの赤色光、緑色光、青色光は、映像光として、それぞれに対応するリレー ·レ ンズ 381〜383を通じて、ゥォブリング部 391〜393に導力れる。その後、これら赤色 、緑色、青色の映像光は、投射レンズ 40を通じて、スクリーン 11上で、カラー映像光 として合成されて投影される。このとき、ゥォブリング部 391〜393は、後述するように 、駆動装置 30による動作制御によって、カラー映像光を所定の幅だけ往復振動する 。これによつて、スクリーン 11上に投影された画素は、上下方向 ·左右方向にゥォプリ ングする。

[0031] さらに続いて、図 5を用いて、本発明に係るプロジェクタ 12の駆動装置 30について 詳細に説明する。図 5は、この駆動装置 30の内部構成の一例が示すブロック図であ る。

駆動装置 30は、電源部 51、光源駆動部 52、信号処理部 53、制御部 54を有する。 電源部 51は、電源供給回路、 DC電源等から構成され、各種機能部に対して電源 を供給し、プロジェクタ 12の動作を開始させる。光源駆動部 52は、光源 31を点灯駆 動させ、光源 31から映像光を照射させる。

[0032] 信号処理部 53は、例えば、 AD変換回路、ガンマ補正回路、インタフェース回路等 力 構成されている。この信号処理部 53には、ビデオ機器やパーソナル'コンビユー タ等の外部機器（図示せず)から、プロジェクタ 12によって表示される各種の表示信 号が入力される。信号処理部 53は、入力された表示信号を AZD変換等の信号処 理を行い、駆動装置 30の内部で処理可能なデジタル表示信号に変換する。このデ ジタル表示信号は、信号処理部 53から制御部 54に入力される。

[0033] 制御部 54は、各種制御回路や MPU、 CPU等によって構成され、信号処理部 53 によって入力されたデジタル表示信号から赤色成分、緑色成分、青色成分の映像デ ータを生成する。制御部 54は、システムクロックを用いてライト'バルブ制御信号を生 成し、このライト'バルブ制御信号に基づいてミラー 'ライト'バルブ 371〜373の動作 制御を行う。これらミラ一'ライト'バルブ 371〜373はそれぞれ、フレーム 'メモリ 551 〜553、微小可動ミラー 561〜563を有する。

制御部 54は、ライト'バルブ制御信号に応じて、所定のタイミングで赤色成分、緑色 成分、青色成分の各映像データを、それぞれに対応したフレーム 'メモリ 551〜553 に書き込む。制御部 54によって映像データが設定されたフレーム 'メモリ 551〜553 は、オン状態となる。

[0034] 微小可動ミラー 561〜563は、フレーム 'メモリ 551〜553に対応して配列されてい る。フレーム 'メモリ 551〜553は、制御部 54からのライト'バルブ制御信号に応じて、 微小可動ミラー 561〜563それぞれに赤色成分、緑色成分、青色成分の映像データ を順次 1フレームごとに書き込む。これら映像データが書き込まれた微小可動ミラー 5 61〜563はオン状態となる。具体的には、各微小可動ミラー 561〜563は、フレーム •メモリ 551〜553がオン状態になると、基準状態に対して所定の角度、例えば + 10 ° だけ傾く。微小可動ミラー 561〜563に赤色成分、緑色成分、青色成分の映像デ ータが書き込まれると、これら映像データから、赤色、緑色、青色の映像光それぞれ 力 有効反射光として生成される。

逆に、各微小可動ミラー 561〜563は、フレーム 'メモリ 551〜553がオフ状態にな ると、その逆方向に所定の角度だけ、例えば 10° 傾く。これによつて、微小可動ミ ラー 561〜563の鏡面で反射された反射光は、画像を形成するために必要な有効 反射光と無効な無効反射光とが 20° の光路差を有するように切換えられる。このよう に、微小可動ミラーのオン/オフは、フレーム 'メモリ 551〜553を介して、制御部 54 力 のライト'バルブ制御信号に基づいて制御され、オン Zオフに応じて有効反射光 Z無効反射光を生成する

[0035] ゥォブリング部 391〜393は、ダイクロイツク 'ミラー 571〜573、ミラー振動装置 581 〜583を有し、制御部 54がシステムクロックを用いて生成した振動制御信号 (ゥォプリ ング制御信号）に基づいて制御される。ダイクロイツク 'ミラー 571〜573は、ミラー振 動装置 581〜583に回動可能に配設されている。ミラー振動装置 581〜583は、制 御部 54から入力された振動制御信号に応じて、ダイクロイツク 'ミラー 571〜573を回 動させ、所定の周波数で往復振動させる。このとき、各ダイクロイツク 'ミラー 571〜57 3は、同期しながら往復振動し、赤色、緑色、青色の映像光をスクリーン 11の上下方 向'左右方向に往復振動させる。これによつて、ダイクロイツク 'ミラー 571〜573は、 スクリーン 11上で、カラー映像光として合成された画素をゥォブリングさせる。

[0036] 次に、図 6A及び図 6Bを用いて、本発明に係るプロジェクタ 12が行うゥォブリングに ついて詳細に説明する。図 6A及び図 6Bは、本発明に係るプロジェクタ 12によるゥォ プリングを説明するための模式図である。ここでは、プロジェクタ 12が上下方向ととも に左右方向にゥォブリングする場合について説明する。

[0037] 一般に、スクリーン 11では、水平方向に指向特性が垂直方向の指向特性に比べて 広角化拡大される。そのため、図 1に示したように、縦ストライプ状にレンチキュラーレ ンズ 211が周期的に配設されたレンチキュラーレンズ 211が使用されることが多!、。 この場合には、レンチキュラーレンズ 211の縦ストライプ構造とミラー ·ライト'バルブ 3 71〜373の配置構造との間の干渉によって縦縞モアレが発生する。

具体的には、画素配列の空間周波数成分は、画素配列周期 Δを周期とする基本 周波数成分と、その整数倍の高調波成分列とから構成されている。また、映像光の 周波数成分は、ナイキスト周波数 (基本周波数 Z2)より低 ヽ周波数帯に分布して!/、 る。この空間周波数成分に含まれた高調波列の内、レンチキュラーレンズ 211の縦縞 構造の周波数に最も近い高調波の周波数と、レンチキュラーレンズ 211の縦ストライ プ構造における周期に基づいた周波数との差周波数が、縦縞モアレの周波数となる

[0038] 本発明においては、画素配列の空間周波数成分に含まれた高調波列の内、レン チキユラ一レンズ 211の縦ストライプ構造の周波数付近における周波数を減衰させる こと〖こよって、縦縞モアレを低減する。これについて、図 6A、図 6Bを用いてより具体 的に説明する。

図 6Aに、ゥォブリングされない画素 251が示されている。以下、この画素 251を、ゥ ォブリングなしの画素 251と略すことがある。

図 6Bに、ゥォブリングされた画素 252, 253力 S示されている。図 6Bに示すように、画 素 252は、ゥォブリング振幅の中心に配置され、実線によって示されている。これに対 して、画素 253は、ゥォブリング振幅が最大となる位置に配置され、点線によって示さ れている。以下、これら画素 252, 253を、振幅中心の画素 251、振幅最大の画素 2 52と略すこと力ある。また、図 6Bに示すように、振幅中心の画素 251は、ゥォブリング なしの画素 251と同じ位置に配置されている。

[0039] 図 6Bに示すように、振幅中心の画素 252は、ゥォブリング振幅 δが画素配列周期 Δの 1Z2で左右方向に、振幅最大の画素 253の位置までゥォブリングされている。 すなわち、ゥォブリング振幅 δ = (1/2) Δである。それとともに、振幅中心の画素 25 2は、画素配列周期 Δで上下方向にゥォブリングされている。図 6Βにおいては、これ らゥォブリング前後の画素 252, 253の対応を示すために、それぞれの画素 252, 25 3が水平ハッチング、垂直ハッチングによって示されて!/、る。

振幅中心の画素 252が上下方向にゥォブリングされた場合には、レンチキュラーレ ンズ 211の延在方向に往復振動する。この場合には、レンチキュラーレンズ 211の配 列方向の干渉によって縦縞モアレが発生するので、その干渉性に変化がない。従つ て、画素 252のゥォブリングは、左右方向のみ行い、上下方向には行わなくてもよい。

[0040] 図 6Αに、紙面の上下に延在した実線によって、ゥォブリングなしの画素 251によつ て発生する画素中心線 261が示されて ヽる。

図 6Αに示すように、ゥォブリングなしの画素 251が発生させる縦縞モアレは、画素 配列周期 Δを周期とする基本波成分と、その整数倍 2 Δ、 3 Δ、 4 Δ、 · · ·を周期とす る高調波成分列に起因して発生する。従って、ゥォブリングなしの画素 251における 画素配列の空間周波数成分は、周波数 ί= ΐΖ Δの基本波成分と、周波数 2f、 3f、 4 f、…の高調波成分力 構成されている。

[0041] 図 6Bにおいては、紙面の上下に延在した点線、実線によって、振幅中心の画素 2 52、振幅最大の画素 253によって発生する画素中心線 262, 263力示されている。 図 6Bに示すように、振幅中心の画素 252による画素中心線 263は、この画素 252力 S ゥォブリングなしの画素 251と同じ位置に配置されているので、ゥォブリングなしの画 素 251による画素中心線 261の位置に発生している。

図 6Bに示すように、画素 252が振幅中心から振幅最大までスクリーン 11の左右方 向にゥォブリングされると、この往復振動によって水平方向の画素数が擬似的に増加 する。例えば、ダイクロイツク 'ミラー 571〜573が往復振動することによって映像光が 左右に往復振動すると、この映像光のレンチキュラーレンズシー M i lの入射位置が 水平方向に移動する。これによつて、画素 252がゥォブリング振幅中心にある状態で レンチキュラーレンズシート 111から出射する映像光（以下、これを A光線出力と呼ぶ )に加え、水平方向に振幅最大の位置までずれて入射してレンチキュラーレンズシー ト 111から出射する映像光 (B光線出力）が発生する。それ故、水平方向のゥォブリン グによって、水平方向について出射数が増加するので、水平方向の画素数が擬似 的に増加する。

[0042] 図 6Bに示すように、ゥォブリング振幅 δ = (1/2) Δであるから、ゥォブリングありの 画素配列周期が 1Z2となる。すなわち、この場合の画素配列周期は、（1Z2) Δとな る。そのため、このゥォブリングありの状態におけるスペクトルは、画素配列周期（1Z 2) Δを周期とする基本波成分と、その整数倍 2· (1Z2) Δ、 3 · (1Z2) Δ、 4· (1/2 ) Δ、 · · ·を周期とする高調波成分列によって構成されている。従って、ゥォブリングな しの状態における画素配列の空間周波数成分は、周波数 2fの基本波成分と、周波 数 2 · (2f)、 3 · (2f )、 4 · (2f)、 · · ·の高調波成分から構成されて!、る。すなわち、この 高調波成分の各周波数は、 4f、 6f、 8f、 · · ·となる。

[0043] このように、振幅中心の画素 252が振幅最大までゥォブリングされた場合には、その 配列に起因した空間周波数成分は、周波数 2fの基本波成分、周波数 4f、 6f、 8f、 · · 'の高調波成分から構成されている。これに対して、ゥォブリングなしの画素 251の画 素配列に起因した空間周波数成分は、周波数 fの基本波成分、周波数 2f、 3f、 4f、 · · ·の高調波成分から構成されている。これらを比較すると、ゥォブリングによって周波 数 fの基本波成分、周波数 3f、 5f、 7f、 · · ·の高調波成分が発生しなくなるので、基 本波、奇数次の高調波を減衰させることが可能となる。これによつて、画素配列の空 間周波数成分の内、基本波、奇数次の高調波とレンチキュラーレンズ 211の縦ストラ イブ構造の周波数との間で干渉が生じるのを抑制することができ、これらの周波数成 分に係る縦縞モアレを低減する。

[0044] 図 6A及び図 6Bにおいては、画素 253のゥォブリング振幅 δが画素配列周期 Δの

1Z2であったが、これに限らず、画素配列周期 Δの 1Z4とすることができる。この場 合には、画素配列の空間周波数成分における基本波成分の周波数は、 1Ζ{ (1Ζ4 ) Δ } =4ίとなり、高調波成分の周波数が 2·4ί、 3 '4f、 4'4f、 · · ·、すなわち 8f、 12f 、 16f、 · · ·となる。ゥォブリングなしの画素 251の空間周波数成分と比較して、この場 合には、ゥォブリングによって 2 X奇数次の高調波を減衰させることが可能となる。こ れによって、画素配列の空間周波数成分の内、 2 X奇数次の高調波（2f、 6f、 10f、 14f、 · · とレンチキュラーレンズ 211の縦ストライプ構造の周波数との間で干渉が生 じるのを抑制することができ、これらの周波数成分に係る縦縞モアレを低減する。

[0045] さらに、画素 252のゥォブリング振幅 δを画素配列周期 Δの 1Z6とすることができ る。この場合には、画素配列の空間周波数成分における基本波成分の周波数は、 1 /{ (1/6) Δ } = 6fとなり、高調波成分の周波数が 2 · 6f = 12f、 3 · 6f = 18f、 4 · 6f = 24f、 · · ·となる。この場合には、ゥォブリングによって 3 X奇数次の高調波（3f、 9f、 15f、 21f、 · · ·）を減衰させることが可能となるので、これらの周波数成分に係る縦縞 モアレを低減する。

このように、画素 252のゥォブリング振幅 δを画素配列周期 Δの lZ2kとすることに よって、 k X奇数次の高調波を減衰させ、これらの周波数成分に係る縦縞モアレを低 減することができる。

[0046] また、スクリーン 11のサイズに応じて、縦縞モアレを発生させる画素高調波の次数 が決定される。この高調波の次数に応じて、水平方向のゥォブリング振幅 δを適宜設 定することによって縦縞モアレを解消することができる。

またさらに、水平方向に画素をゥォブリングするので、これにともなってフォーカスの 劣化が 0ではない。しかし、このフォーカスの劣化は、映像光の周波数成分が基本波 の周波数 fの 1Z2以下の周波数成分しか含有していないので、実用上許容できる程 度である。特に、ゥォブリング振幅 δの値を 1/4以下とした場合には、フォーカスの 劣化は極めて微小で無視することができるオーダーとなる。

[0047] 以上のように、本発明に係る背面投写型表示装置 1においては、所定のゥォブリン グ振幅で画素をゥォブリングさせる。このとき、このゥォブリング振幅 δを、特に画素配 列周期 Δの整数分の 1とすることによって、特定の高調波を減衰させることができ、こ れらの周波数成分に係る縦縞モアレを低減することができる。

特に、本発明にかかる背面投写型表示装置 1においては、レンチキュラーレンズ 21 1の縦ストライプ構造とミラー 'ライト'バルブ 371〜373の配置構造との間の干渉によ つて発生する縦縞モアレ自体を抑制する。これによつて、白画面におけるモアレ障害 だけでなぐ輝点が目立ちやすい黒画面においても、モアレ障害を確実に抑制する ことができる。 [0048] 発明の実施の形態 2.

発明の実施の形態 1においては、ゥォブリング振幅 δを画素配列周期 Δに対して 所定の比率を有する値とすることによって、所定の高調波を減数させたが、ゥォブリン グ振幅 δを所定の値としなくても、モアレを低減することができる。本実施形態におい ては、ゥォブリング振幅 δを特定の値にすることなぐモアレを低減する方法について 説明する。

発明の実施の形態 1に説明したように、ゥォブリング振幅 δを特定の値にすると、特 定の高調波を低減することができる。これは、特定の「画素ピッチ Ζレンチピッチ」に 対しては有効である力 それ以外の他の「画素ピッチ Ζレンチピッチ」に対しては有 効でない場合がある。ここで、 "画素ピッチ"とは、上記の画素配列周期 Δのことであり 、 "レンチピッチ"とは、レンチキュラーレンズ 211のレンズピッチのことである。

[0049] 通常、背面投射型表示装置 1の画面サイズは大小各種ある力 画素数は特定の値 であることが多い。例えば S— VGA (Super- Video Graphics Array)と呼ばれる解像度 の規格であれば画素数は 800 X 600であり、この解像度の規格の表示装置は画面 サイズが異なっていても画素数は同じである。そのため、背面投射型表示装置 1の画 面サイズの大小にほぼ比例して画素サイズも変化する。一方、レンチキュラーレンズ 211のピッチについて、各種画面サイズに応じてそれぞれ異なるピッチとするよりも、 少数、特に 1つのピッチとすることがスクリーン 11を生産する効率上好ましい。ここで、 1つのピッチのレンチキュラーレンズ 211と、画素数は同じで画面サイズが異なる背面 投射型表示装置 1を組み合わせると、画面サイズが異なる背面投射型表示装置 1ご とに「画素ピッチ Zレンチピッチ」の値が異なる。

例えば、ゥォブリング振幅 δを画素配列周期 Δの 1Z4としてモアレを低減するとす る。この場合には、各種画面サイズが異なる背面投射型表示装置 1ごとに最適なレン チピッチが必要となる。そのため、最適なレンチピッチにすることができたとしても、ゥ ォブリング振幅 δによって画素配列周期 Δが制限されることがあるため、有効でない 「画素ピッチ Ζレンチピッチ」が生じる場合がある。

[0050] そこで、次のようなゥォブリングによって、この課題を解決することができる。

発明の実施の形態 1では、ゥォブリング振幅が近似的に矩形波 (パルス波)状であり 、画素 23が振幅中心の位置と振幅最大の位置とをあた力も「不連続に」移動している 。これによつて、特定の高調波を減衰させることを可能にしている。

これに対して、本実施形態においては、ゥォブリング振幅を正弦波状にする。詳細 には、画素 23が振幅中心の位置と振幅最大の位置とを連続的に移動して、これらの 状態で移動しながらも、 A光線出力と B光線出力の光線出力を行う。以下、この正弦 波状のゥォブリング振幅を正弦波状ゥォブリングと略す。

[0051] 正弦波状ゥォブリングの場合には、ゥォブリングによる画素スペクトル減衰特性 W(f , Δ)は、次式の通り Cosを用いて表される。

[0052] [数 1] Exp(i π ί Α) + Exp(-i π ΐ Α)

W(f, Δ) = ~― ^: = - =Cos ^ f Δ) = Cos (π )ί δ) ここ、高調波次数 k=fT、ゥォブリング率 δ≡ ΔΖτ=ゥォブリング振幅 Ζ画素配列 周期である。

[0053] 正弦波状ゥォブリングの場合には、画素スペクトル減衰特性 W(f, Δ )は、 Cos ( π k

δ )の替わりに、第 0次ベッセル関衡（ π k δ )となる。その第 1零点は、 Cos ( π k δ )

0

の場合には k S =0. 5であったのに対して、 Jの場合は k S ^O. 765となる。従って

0

、正弦波状ゥォブリングの場合には、矩形波ゥォブリングの場合に比べてゥォブリング 振幅を約 1. 5倍に選定することができる。

[0054] 図 7のグラフに、ゥォブリング振幅 δの値を 1Z4とした場合が示されている。この場 合には、 J ( k S ) =J ( kZ4)であり、 2倍 (k= 2)高調波以上の成分を半分以下

0 0

に減衰することができる。従って、水平方向のゥォブリング振幅 δを画素配列周期 Δ の約 1Z4程度に設定することによって、スクリーン 11のサイズ毎にゥォブリング振幅 δの設定を変えることなぐ画素配列周期 Δが、レンチキュラーレンズ 211のレンチピ ツチに対して 1. 5倍以上の領域の全スクリーン 11に対応することができる。それ故、 特定の「画素ピッチ Ζレンチピッチ」に限らず、種々の「画素ピッチ Ζレンチピッチ」に 対応することが可能となる。

[0055] 発明の実施の形態 3.

発明の実施の形態 3においては、ビーム偏向装置によってゥォブリングを行う場合 について説明する。なお、以下の説明'これに対応する図面において、同じ部材には 同じ符号を付し、ここではその説明を省略する。

図 8A及び図 8Bに、本実施形態におけるプロジェクタの一例が示されている。図 8 A及び図 8Bに示すように、本実施形態のプロジェクタ 121においては、上記のプロジ ェクタ 12と異なってゥォブリング部 391〜393の位置に、ダイクロイツク 'ミラー 601〜 603のみが設けられている。ビーム偏向装置 61は、投射レンズ 40とダイクロイツク 'ミ ラー 601〜603との間に設けられている。

[0056] 図 9に、本実施形態におけるプロジェクタ 121を駆動する駆動装置の内部構成の一 例が示されている。さらに、図 9には、この駆動装置の周辺装置も示されている。 図 9に示すように、ビーム偏向装置 61は、プロジェクタ 121の駆動装置 301によつ て動作制御され、上記と同様にゥォブリング部 610として機能する。このビーム偏向 装置 61は、音響光学素子 611、偏向制御装置 612を有する。

音響光学素子 611は、超音波の圧力波を結晶に与えることによって、圧力波で構 成する回折格子によって入射光を回折させる。このときの回折角は、結晶内の音速と 、与える超音波の周波数で決定される格子定数によって決まる。偏向制御装置 612 は、音響光学素子 611に超音波を与え、この与える超音波の周波数を変えることによ つて偏向角を変える。

[0057] 制御部 54は、生成した偏向制御信号 (ゥォプリング制御信号）に基づ!/、て、ビーム 偏向装置 61の動作制御を行う。具体的には、偏向制御信号は、制御部 54から偏向 制御装置 612に入力され、偏向制御装置 612は、入力された偏向制御信号に基づ いて所定の周波数の超音波を生成し、音響光学素子 611に与える。偏向制御装置 6 12は、この与える超音波の周波数を変えることによって、ダイクロイツク 'ミラー 601〜 603からの反射光の偏向角を変える。

[0058] 詳細には、偏向制御装置 612は、制御部 54からの偏向制御信号に基づいて、音 響光学素子 611に与える超音波の周波数を設定し、この設定された周波数の超音 波を音響光学素子 611に与える。このとき、偏向制御装置 612は、この周波数の設 定と超音波の照射を繰り返し、スクリーン 11上で画素 23を左右方向に往復振動させ る。これによつて、偏向制御装置 612は、超音波の制御により、音響光学素子 611を 介して、画素 23をゥォブリングさせる。

[0059] このように、音響光学素子 611を用いて偏向することによって画素 23をゥォブリング することができる。この場合にもまた、発明の実施の形態 1と同様の効果を得ることが できる。

なお、本実施形態においては、ビーム偏向装置 61が投射レンズ 40とダイクロイツク 'ミラー 601〜603との間に配設されている力 配設位置はこれに限らず、映像光を 偏向することができる映像光の経路上の位置であればよい。

[0060] 発明の実施の形態 4.

発明の実施の形態 4においては、透明板を用いてゥォブリングを行う場合について 説明する。なお、以下の説明'これに対応する図面において、同じ部材には同じ符号 を付し、ここではその説明を省略する。

図 10A及び図 10Bに、本実施形態におけるプロジェクタの一例が示されている。図 10A及び図 10Bに示すように、本実施形態のプロジェクタ 122においては、上記の プロジェクタ 12と異なってゥォブリング部 391〜393の位置に、ダイクロイツク 'ミラー 6 01〜603のみが設けられている。透明板ユニット 62は、投射レンズ 40とダイクロイツ ク'ミラー 601〜603との間に設けられている。

[0061] 図 11に、本実施形態におけるプロジェクタ 122を駆動する駆動装置の内部構成の 一例が示されている。さらに、図 11には、この駆動装置の周辺装置も示されている。 図 11に示すように、透明板ユニット 62は、プロジェクタ 122の駆動装置 302によつ て動作制御され、上記と同様にゥォブリング部 620として機能する。この透明板ュ-ッ ト 62は、透明板 621、回転制御装置 622を有する。

透明板 621は、所定の屈折率を有し、この屈折率に基づいて、入射光の出射角度 を変化させる。回転制御装置 622は、透明板 621を回動可能に支持し、例えば、枢 軸が透明板 621の反射面に略平行となるように支持している。図 12に、透明板 621 の動作を説明するための模式図が示されている。

[0062] 回転制御装置 622が入射光に対する透明板 621の角度を変えると、異なった入射 角度で入射した入射光は、透明板 621を通過するときに屈折する。これによつて、異 なった入射角で透明板 621に入射した入射光は、異なった出射角度で出射する。こ こで、透明板 621は、この出射光がスクリーン 11状で左右方向に移動するように回転 する。

[0063] 制御部 54は、生成した回転制御信号 (ゥォプリング制御信号）に基づ!/、て、透明板 ユニット 62の動作制御を行う。具体的には、回転制御信号は、制御部 54から回転制 御装置 622に入力され、回転制御装置 622は、入力された回転制御信号に基づい た所定の回転角度で透明板 621を回転させる。回転制御装置 622は、この回転角度 を変えることによって、ダイクロイツク 'ミラー 601〜603からの反射光の偏向させる。こ こで、回転制御装置 622は、回転角度を微小に変えることによって、微小に偏向させ る。

[0064] 詳細には、偏向制御装置 612は、制御部 54からの回転制御信号に基づいて、透 明板 621の回転角度を設定し、この設定された回転角度だけ透明板 621を回転させ る。回転制御装置 622は、この回転角度の設定と透明板 621の回転を繰り返し、スク リーン 11上で画素 23を左右方向に往復振動させる。これによつて、回転制御装置 6 22は、回転制御により、透明板 621を介して、画素 23をゥォブリングさせる。

[0065] このように、透明板 621を用いて偏向することによって画素 23をゥォブリングすること ができる。この場合にもまた、発明の実施の形態 1と同様の効果を得ることができる。 なお、本実施形態においては、透明板ユニット 62が投射レンズ 40とダイクロイツク- ミラー 601〜603との間に配設されている力 配設位置はこれに限らず、映像光を偏 向することができる映像光の経路上の位置であればよい。

[0066] 発明の実施の形態 5.

発明の実施の形態 1においては、ミラー 'ライト'バルブ 371〜373が固定され、微 小可動ミラーをオン'オフするだけであった。これに対して、ミラー ·ライト'バルブ 371 〜373を往復振動させることによって、画素 23をゥォブリングすることができる。なお、 以下の説明'これに対応する図面において、同じ部材には同じ符号を付し、ここでは その説明を省略する。

図 13A及び図 13Bに、本実施形態におけるプロジェクタの一例が示されている。図 13A及び図 13Bに示すように、本実施形態のプロジェクタ 123においては、上記の プロジェクタ 12と異なってゥォブリング部 391〜393の位置に、ダイクロイツク 'ミラー 6 01〜603のみが設けられている。このプロジェクタ 123では、各ミラ一.ライト'バルブ 371〜373の配設位置に、ゥォブリング部 631〜633が配設されている。

[0067] 図 14に、本実施形態におけるプロジェクタ 123を駆動する駆動装置の内部構成の 一例が示されている。さらに、図 14には、この駆動装置の周辺装置も示されている。 図 14に示された駆動装置 303では、ゥォブリング部 631〜633は、ミラー ·ライト'バ ノレブ 371〜373、 ノ ノレブ 634〜636を ¾ "する。 ^"ミラ一.ライト.ノ ノレブ 371 〜373は、バルブ振動装置 634〜636に固定されている。

[0068] 制御部 54は、生成したバルブ制御信号 (ゥォプリング制御信号）に基づ!/ヽて、バル ブ振動装置 634〜636の動作制御を行う。具体的には、制御部 54は、バルブ制御 信号をバルブ振動装置 634〜636に入力する。バルブ振動装置 634〜636は、入 力されたバルブ制御信号に基づいてミラー ·ライト'バルブ 371〜373を往復振動さ せ、微小可動ミラー 561〜563を往復振動させる。これによつて、バルブ振動装置 63 4〜636は、スクリーン 11上で画素 23を左右方向に往復振動させ、画素 23をゥォブ リングさせる。

例えば、バルブ振動装置 634〜636は、ミラ一'ライト'バルブ 371〜373に設けら れた微小可動ミラー 561〜563の反射面に対して略平行な方向に往復振動させる。 これによつて、バルブ振動装置 634〜636は、微小可動ミラー 561〜563を往復振 動させ、画素 23をゥォブリングさせる。このとき、各バルブ振動装置 634〜636は、ス クリーン 11上に映像光をスクリーン 11上でカラー映像光として合成するために、同期 しながら往復振動する。またこのとき、微小可動ミラー 561〜563、フレーム 'メモリ 55 1〜553は、上記と同様に動作を行っている。

[0069] このように、ミラ一'ライト'バルブ 371〜373を往復振動することによって画素 23を ゥォブリングすることができる。この場合にもまた、発明の実施の形態 1と同様の効果 を得ることができる。

[0070] 発明の実施の形態 6.

発明の実施の形態 1においては、投射レンズ 40が固定されていた力 これに対して 、投射レンズ 40を往復振動させることによって、画素 23のゥォブリングを行ことができ る。なお、以下の説明'これに対応する図面において、同じ部材には同じ符号を付し 、ここではその説明を省略する。

図 15A及び図 15Bに、本実施形態におけるプロジェクタの一例が示されている。図 15に示すように、本実施形態のプロジェクタ 124においては、上記のプロジェクタ 12 と異なってゥォブリング部 391〜393の位置に、ダイクロイツク 'ミラー 601〜603のみ が設けられている。投射レンズ 'ユニット 64は、投射レンズ 40の配設位置に配設され ている。

図 16に示すように、投射レンズ 'ユニット 64は、プロジェクタ 124の駆動装置 304に よって動作制御され、上記と同様にゥォブリング部 640として機能する。この投射レン ズ.ユニット 64は、投射レンズ 40、レンズ振動装置 641を有する。投射レンズ 40は、 レンズ振動装置 641に固定されて 、る。

[0071] 制御部 54は、生成したレンズ制御信号 (ゥォプリング制御信号）に基づ!/、て、レンズ 振動装置 641の動作制御を行う。具体的には、制御部 54は、レンズ制御信号をレン ズ振動装置 641に入力する。レンズ振動装置 641は、入力されたレンズ制御信号に 基づいて、投射レンズ 40を左右方向に往復振動させる。これによつて、レンズ振動装 置 641は、スクリーン 11上で画素 23を左右方向に往復振動させ、画素 23をゥォブリ ングさせる。

[0072] このように、投射レンズ 40を往復振動することによって画素 23をゥォブリングするこ とができる。この場合にもまた、発明の実施の形態 1と同様の効果を得ることができる 。さらに、投射レンズ 40をスクリーン 11に対して左右に往復振動する場合には、ミラ 一 ·ライト'バルブ 371〜373を同時に左右に往復振動させる必要がないので、画素 23を簡便にゥォブリングすることができる。

なお、本実施形態においては、投射レンズ 'ユニット 64が投射レンズ 40の位置に配 設されているが、配設位置はこれに限らず、映像光を偏向することができる映像光の 経路上の位置であればょ 、。

[0073] 発明の実施の形態 7.

発明の実施の形態 1〜6では、赤色、緑色、青色のそれぞれの映像データに対応 した 3つのミラー ·ライト'バルブを用いた 3チップ方式の場合にっ 、て説明した。この ような 3チップ方式は、業務用の背面投射型表示装置に採用されることが多いが、一 般の背面投射型表示装置には 1チップ方式が採用されることが多い。本発明は 1チッ プ方式にも適用することができ、本実施形態において、この 1チップ方式の場合につ いて説明する。なお、以下の説明'これに対応する図面において、発明の実施の形 態 1〜6と同じ部材には同じ符号を付し、ここではその説明を省略する。

[0074] 図 17A及び図 17Bに、本実施形態におけるプロジェクタ 12の全体構成の一例が 示されている。図 17Aはその斜視模式図、図 17Bはその光学配置を示す平面模式 図である。

図 17A及び図 17Bに示すように、本実施形態におけるプロジェクタ 125は、カラー ホイール 71を有し、上記のプロジェクタ 12では 3組設けられていた部材が 1組しか設 けられていない。このプロジェクタ 125では、駆動装置 305によって駆動した光源 31 からの照射光は、コンデンサレンズ 32、反射ミラー 33を通じて、カラーホイール 71〖こ 入射される。入射された白色光がカラーホイール 71を透過すると、後述するように、 赤色光、緑色光、青色光のいずれかが分離される。この分離された光は、整形用レ ンズ 351に入射され、この整形用レンズ 351を通じて、反射ミラー 361によって折り曲 げられる。これら折り曲げられた赤色光、緑色光、青色光のいずれかは、全反射プリ ズム 364を介して、ミラー ·ライト ·バルブ 371に照射される。

[0075] ミラー 'ライト'バルブ 371の微小可動ミラー 561は、前述したように、映像データに よってオン状態となり、これによつて、照射された赤色光、緑色光、青色光のいずれか 力 有効反射光として反射される。この反射された映像光は、リレー'レンズ 381を通 じて、ゥォブリング部 391に導かれる。その後、この映像光は、ゥォブリング部 391によ つて上下.左右にゥォブリングされながら、投射レンズ 40を通じて、スクリーン 11上で 、カラー映像光として合成されて投影される。

[0076] 図 18のブロック図に、本実施形態における駆動装置 305の内部構成の一例が示さ れている。図 18に示すように、カラーホイール 71は、カラーフィルター 711、回転制 御装置 712を有する。カラーフィルター 711は、赤色、緑色、青色の 3色のカラーフィ ルター力も構成されている。回転制御装置 712は、カラーフィルター 711を回動可能 に固定し、所定の回転角度'回転速度で回転制御する。

制御部 54は、ホイール制御信号 (ゥォプリング制御信号)を生成し、ホイール制御 信号に基づいてカラーホイール 71の動作制御を行う。具体的には、システムクロック を用いてカラーホイール制御信号を生成し、回転制御装置 712に入力する。回転制 御装置 712は、入力された回転制御信号に基づいた所定の回転速度'回転角度で カラーフィルター 711を回転させる。回転制御装置 712は、この回転速度'回転角度 を変えることによって、光路上に赤色、緑色、青色のいずれかのフィルタ一部分を配 置させる。これによつて、カラーフィルター 711は、光源 31からの白色光から赤色光、 緑色光、青色光のいずれかを分離する。

[0077] 制御部 54は、上記と同様に、ライト'バルブ制御信号に基づいてミラー ·ライト'バル ブ 371の動作制御を行い、微小可動ミラー 561をオン状態にして有効反射光を生成 させる。このとき、制御部 54は、ミラー 'ライト'バルブ 371の動作をカラーホイール 71 の動作に同期させる。具体的には、制御部 54は、ホイール制御信号に同期したライ ト 'バルブ制御信号をミラー ·ライト'バルブ 371に入力する。一例として、制御部 54は 、このライト'バルブ制御信号をホイール制御信号から生成することによって、ミラー. ライト'バルブ 371をカラーホイール 711の動作に同期させる。

例えば、光源 31からの白色がカラーフィルター 711によって赤色光となる場合には 、制御部 54は、カラーフィルター 711の赤色フィルタ一部分に白色光を透過させる。 それに同期して、制御部 54は、ミラー ·ライト'バルブ 371の微小可動ミラー 561に有 効反射光を赤色光として反射させる。

[0078] 制御部 54は、上記と同様に、振動制御信号に基づいてゥォブリング部 391の振動 制御を行い、ダイクロイツク 'ミラー 571を所定の周波数で往復振動させる。これによ つて、ダイクロイツク 'ミラー 571は、カラー映像光をスクリーン 11の上下方向'左右方 向に往復振動させ、画素をゥォブリングさせる。

このようなミラ一 ·ライト'バルブ 371が 1つであるプロジェクタ 125では、カラーホイ一 ル 71によって、赤色、緑色、青色のカラー映像光が時分割に分けられてスクリーン 1 1上にカラー映像が表示される。この 1チップ方式では、スクリーン 11上に、赤色、緑 色、青色の各カラー映像光が時分割で交互に投射される。人間の目が高速で切替 わる赤色、緑色、青色の映像を分けて認識するのに限界があるために、この投射され た各映像光は、赤色、緑色、青色の残像が重なってカラー映像として視認される。 [0079] このように、 1チップ方式のプロジェクタ 125を用いても画素 23をゥォブリングするこ とができ、一般的な背面投射型表示装置 1に対応することができる。この場合にもま た、発明の実施の形態 1と同様の効果を得ることができる。

なお、本実施形態では、発明の実施の形態 1に対応した 1チップ方式のプロジェク タ 125について説明した。このような 1チップ方式においてもまた、発明の実施の形態 2〜6と同様に、例えば、ミラー 'ライト'バルブ 371とスクリーン 11との間にゥォブリング 部を設けて映像光をゥォブリングさせることができる。例えば、ビーム偏向装置 61、透 明板ユニット 62、投写レンズ 'ユニット 40にゥォブリング部を設けることができる。また 、ミラー 'ライト'バルブ 371に振動装置を取付けてゥォブリング部として機能させ、ミラ 一 ·ライト ·バルブの反射光自体をゥォブリングしてもよ!/、。

[0080] 発明の実施の形態 8.

発明の実施の形態 1〜7における信号処理部 53は、外部機器力もの表示信号をプ ロジェクタ内部で処理可能なデジタル信号に変換だけであった力 信号処理部 53に お!、て、水平ゥォブリングに同期して遅延補正処理してもよ!/、。

具体的には、信号処理部 53は、入力された表示信号からデジタル信号を生成する とともに、このデジタル信号を遅延補正処理する。信号処理部 53は、この遅延補正 処理に同期した遅延補正同期信号を生成し、この遅延補正同期信号をデジタル信 号とともに制御部 54に入力する。制御部 54は、この入力された遅延補正同期信号に 同期してゥォブリング部 391〜393への振動制御信号 (ゥォプリング制御信号)を生 成する。それとともに、制御部 54は、入力された遅延補正同期信号に同期してライト' バルブ制御信号を生成する。

[0081] これによつて、信号処理部 53による遅延補正処理と、ゥォブリング部 391〜393に よるダイクロイツク 'ミラー 571〜573の往復振動とを同期させることができる。それとと もに、これら遅延補正処理、ゥォブリングと、赤色、緑色、青色の映像データのフレー ム 'メモリ 551〜553への入力とを同期させることができ、ゥォブリングに同期して画像 データの内容を遅延補正させることができる。

このように、信号処理部 53において別途、水平ゥォブリングに同期して画像データ の内容を遅延補正処理することによって、解像度劣化を防止することができる。この 遅延補正処理は、解像度劣化を防ぐための有効な手段である。

なお、本実施形態においては、発明の実施の形態 1における構成を用いて説明し たが、これに限らず、発明の実施の形態 2〜7についても同様である。すなわち、制 御部 54は、遅延補正同期信号に同期して各実施形態におけるゥォブリング制御信 号を生成し、これに基づ 、てゥォブリング部の動作制御を行うことができる。

[0082] なお、本発明を実施するための最良の形態においては、スクリーンの左右方向にレ ンチキユラ一レンズが配列されているので、スクリーンの左右方向にゥォブリングした 力 これに限られない。例えば、レンチキュラーレンズが左右方向に延在し、上下方 向に複数配列されている場合には、横縞モアレが問題となるが、画素をスクリーンの 上下方向にゥォブリングすることによって横縞モアレを抑制することができる。さらに、 上下、左右の両方向を組み合わせた構成のレンチキュラーレンズシートの場合には 、上下、左右の両方向を複合したモアレが問題となる力 上下、左右の両方向にゥォ プリングすることによってモアレを抑制することができる。

[0083] またなお、本発明は、種々のレンズが配列されたレンズシートにも適用することがで きる。例えば、シリンドリカルレンズが左右方向に配列されたレンチキュラーレンズシ ートにも適用することができる。この場合、本発明によって縦縞モアレを抑制すること ができる。さらに、上下方向に配列されたシリンドリカルレンズ、上下、左右の両方を 組み合わせた構造のシリンドリカルレンズにも、本発明を適用することができる。さら にまた、本発明は、シリンドリカルレンズに替えて微細な独立レンズが格子状に並列 されたマイクロレンズアレイにも適用することができ、マイクロレンズアレイの配列構造 と画素の配列構造に起因したモアレを抑制することができる。

[0084] さらになお、本発明を実施するための最良の形態においては背面投写型表示装置 を用いて説明したが、これに限らず、本発明は、前面投写型表示装置にも適用可能 である。例えば、前面投写型表示装置とエンボス構造などの周期構造を持ったスクリ ーンとの組合せに適用する場合には、その画素をスクリーンの周期構造の配列方向 にゥォブリングすることができる。さらになお、本発明は、投写型表示装置のみならず 、液晶表示装置、 LED表示装置、有機 EL表示装置、プラズマ表示装置等の各種表 示装置に適用することができる。具体的には、各種の表示装置において、映像光の 光路にゥォブリング部を設けたり、発光部等の各種機能モジュールに振動装置を取 付けてゥォブリング部として機能させたりすることができる。これによつて、各種の表示 装置において用いられるレンズシートのレンズの配列方向に、スクリーンへの投射光 を往復振動し、その配列方向にゥォブリングすることができる。

[0085] またなお、本発明を実施するための最良の形態においては、菱形状の画素に本発 明を適用したが、これに限らず、矩形状、特に正方形状の画素に適用することができ る。詳細には、本発明は、画素の配列構造とレンズの配列構造とに起因したモアレを 抑制するものであるから、菱形状の画素と同様に周期的に配列された種々の形状の 画素にも適用することが可能である。

実施例

[0086] 本実施例においては、図 17A及び図 17Bに示すようなプロジェクタとレンチキユラ 一レンズシートを用い、ゥォブリング振幅 δを変化させながらモアレの実装評価を行 つた。レンチキュラーレンズのピッチを 0. 311mmとし、各種スクリーンサイズ、つまり 各種画素ピッチと組み合わせて評価した。ここで、スクリーンサイズとは縦横比 9 : 16 の長方形画面の対角長さ（インチ）のことである。

[0087] ゥォブリング振幅 δについては、上下方向の振幅 δ Vを画素配列周期 Δで一定とし 、左右方向の振幅 δ hを画素配列周期 Δの 0〜lZ2倍の範囲内の所定の値とし、ゥ ォブリング装置によって変化させることとした。なお、本実施例では左右方向のゥォブ リング振幅 δを表現するため、 Θ =tan^_1 ( δ h/ δ v) [度]で表す。 δ h=0のとき Θ =0度であり、 S h= (lZ6) Δのとき 0 = 9度、 S h= (lZ4) Δのとき 0 = 14度、 δ h= (l/2) Δのとき 0 = 27度である。

[0088] 実施例 1.

本実施例 1では、画素ピッチを 0. 692mn！〜 1. 263mmとすることによって、ピッチ 比を 2. 22〜4. 06の間で各種変化させてモアレを評価した。画面は黒画面とした。 図 19に、この評価結果が示されている。図 19は、 0を 0度から 15度まで 3度おきに 変化させ、モアレを評価した結果を示す。図 19中、 "〇"印はモアレが見えな力つたも の、〃△〃印はモアレが見えるものの、目立たなかったもの、〃X〃印はモアレが目立つ たものである。また、図 19では、画面サイズの単位はインチ、画素ピッチの単位は m mであり、「画素 Zレンチ」は「画素ピッチ Zレンチピッチ」の略である。

[0089] 図 19に示すように、 Θ =0度のときは、画素ピッチ Gp/レンチピッチ Lpの値が 2. 2 2〜2. 56の範囲で 2倍高調波に係るモアレが目立っていることが判る。また、画素ピ ツチ GpZレンチピッチ Lpの値が 2. 84〜3. 45の範囲で 3倍高調波に係るモアレが 目立っている。

ここで、 Θ =6、 9、 12、 15度とすると、上記 2倍高調波に係るモアレの解消に有効 であった。 Θ = 9〜15度の範囲、特に 0 = 12〜15度とすると 2倍高調波に係るモア レをより効果的に解消できた。

さらに、 0 = 3、 6、 9、 12、 15度とすると、上記 3倍高調波に係るモアレの解消に有 効であった。 Θ =6〜12度の範囲、特に 0 = 9度とすると 3倍高調波に係るモアレを より効果的に解消できた。

[0090] 実施例 2.

本実施例 2では、画素ピッチを 0. 461mn！〜 0. 842mmとすることによって、ピッチ 比を 1. 48-2. 71の間で各種変化させてモアレを評価した。画面は黒画面とした。 図 20に、この評価結果が示されている。図 20は、 Θを 0度から 27度まで 3度おきに 変化させ、モアレを評価した結果を示す。図 20中、 "〇"印はモアレが見えな力つたも の、〃△〃印はモアレが見えるものの、目立たなかったもの、〃X〃印はモアレが目立つ たものである。また、図 20では、画面サイズの単位はインチ、画素ピッチの単位は m mであり、「画素 Zレンチ」は「画素ピッチ Zレンチピッチ」の略である。

[0091] 図 20に示すように、 Θ =0度のときは、画素ピッチ GpZレンチピッチ Lpの値が 1. 4 8〜2. 6の範囲で基本波および 2倍高調波に係るモアレが目立っていることが判る。 ここで、 Θ = 15、 18、 21、 24、 27度とすると、画素ピッチ Gp/レンチピッチ Lp力 ^1 . 48-1. 78の範囲（つまりその値の整数部分が 1である範囲）の基本波に係るモア レの解消に有効であった。 Θ = 21〜27度の範囲、特に Θ = 24〜27度の範囲で基 本波に係るモアレをより効果的に解消できた。

さらに、 Θ = 3、 6、 9、 12、 15、 18、 21、 24、 27度とすると、画素ピッチ Gp/レンチ ピッチ Lpが 1. 85-2. 6の範囲の 2倍高調波に係るモアレの解消に有効であった。

Θ = 9〜21度の範囲、特に Θ = 12〜21度の範囲で 2倍高調波に係るモアレをより 効果的に解消できた。

産業上の利用可能性

本発明に係る光投射装置は、プロジェクシヨンテレビ、特に背面投射型プロジェクシ ヨンテレビにおいて使用されるプロジェクタを構成するのに有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 複数のレンズが配列されたレンズシートを有するスクリーンに投射光を照射し、前記 複数のレンズが配列された方向に配列された複数の画素を表示するための光投射 装置であって、

前記複数のレンズが配列された方向に、前記投射光を往復振動させ、前記複数の 画素をゥォブリングするゥォブリング部を備えた光投射装置。

[2] 前記複数の画素は、前記複数のレンズが配列された方向に所定の画素周期で配 列され、

前記ゥォブリング部は、前記所定の画素周期に応じた振幅で前記投射光を往復振 動させることを特徴とする請求項 1記載の光投射装置。

[3] 前記振幅は、前記所定の画素周期に対する略整数分の 1であることを特徴とする 請求項 2記載の光投射装置。

[4] 前記整数は、偶数であることを特徴とする請求項 3記載の光投射装置。

[5] 前記ゥォブリング部は、前記複数のレンズが配列された方向に対して略垂直な方向 に前記複数の画素をゥォブリングすることを特徴とする請求項 1乃至 4のいずれかに 記載の光投射装置。

[6] 前記複数のレンズは、前記複数の画素が表示されるスクリーンの画面の水平行方 向に配列されることを特徴とする請求項 1乃至 5のいずれかに記載の光投射装置。

[7] 前記画素の外縁は、前記複数のレンズが配列された方向と当該配列された方向に 垂直な方向とに対して傾斜した菱形形状を有することを特徴とする請求項 1乃至 6の いずれかに記載の光投射装置。

[8] 前記投射光を出射する光源と、

前記複数の画素を表示する表示データに基づ 、て、前記光源からの光から映像光 を生成するライト'バルブとを備え、

当該ライト'バルブは、前記表示データに基づいて、前記光源からの光を反射する 微小可動ミラーと、

当該微小可動ミラーを軸支する支持部とを有することを特徴とする請求項 1乃至 7 の!、ずれかに記載の光投射装置。 [9] 請求項 1乃至 8のいずれかに記載の光投射装置と、

前記複数の画素を表示するスクリーンとを備えた背面投写型表示装置であって、 当該スクリーンは、前記レンズがレンチキュラーレンズ力もなるレンズシートであり、 前記光投射装置は、前記スクリーンの観察者に対して反対側から前記投射光を投 射する背面投写型表示装置。