(57)【要約】【課題】低解像度のディスプレイユニットで高解像度の映像を投影し、コストを削減することができる映像投影装置を提供する。【解決手段】  本発明の映像投影装置は、光源、投影レンズ、結像ユニット、結像変位ユニット、光路補償ユニット及び制御ユニットを有する。前記光源に提供された前記光束が前記結像ユニットを通過する時に、前記結像ユニットは、各フレーム時間内において、前記光束を複数の副映像に変換する。次に、前記副映像は、前記結像変位ユニットと前記光路補償ユニットを通過し、前記投影レンズによって前記副映像をディスプレイに投射される。前記結像変位ユニットは、投射された前記副映像の結像位置を切り替え、前記制御ユニットは、前記副映像を同期させ、一つの映像を生成させる。また、前記結像変位ユニットは、可動式投影レンズ或いは前記結像ユニットに設置される可動式ディスプレイユニットで取り替えられることも可能である。【選択図】  図2A
2006053526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光束を提供する光源と、
前記光束の伝播経路に設置される投影レンズと、
前記光源と前記投影レンズとの間に設置され、各フレーム時間内に前記光束を複数の副映像に変換する結像ユニットと、
前記副映像の伝播経路に設置され、前記投影レンズを通過した前記副映像の結像位置を切り替える結像変位ユニットと、
所定の時間内に前記副映像の伝播経路に挿入され、光路差を補償する光路補償ユニットと、
前記結像ユニットと前記結像変位ユニットを制御し、前記複数の副映像を同期させ、前記各副映像の解像度より高い解像度を有する映像を生成させる制御ユニットと
を有する
映像投影装置。
【請求項２】
前記結像ユニットは、液晶ディスプレイ(Liquid  Crystal  Display、LCD)結像ユニット、ディジタルライトプロセシング(Digital  Light  Processing、DLP)結像ユニット、反射型液晶パネル(Liquid  Crystal  On  Silicon、LCOS)結像ユニットの何れかを有する
請求項１に記載の映像投影装置。
【請求項３】
前記結像ユニットは、ディスプレイユニットを有し、
前記ディスプレイユニットは、所定の角度を回転し、前記ディスプレイユニットに投影される映像の解像度をM×NからN×Mに変換する（ここで、M>Nである）
請求項１に記載の映像投影装置。
【請求項４】
前記結像変位ユニットは、透光板と反射板との何れかを有する
請求項１に記載の映像投影装置。
【請求項５】
前記結像変位ユニットは、前記結像ユニットと前記投影レンズとの間に設置される
請求項１に記載の映像投影装置。
【請求項６】
前記結像変位ユニットは、前記投影レンズ内に設置される
請求項１に記載の映像投影装置。
【請求項７】
前記光路補償ユニットは、所定の時間内に前記結像ユニットと前記投影レンズとの間に挿入される
請求項１に記載の映像投影装置。
【請求項８】
前記光路補償ユニットは、所定の時間内に前記投影レンズ内に挿入される
請求項１に記載の映像投影装置。
【請求項９】
前記光路補償ユニットは、矩形である
請求項１に記載の映像投影装置。
【請求項１０】
前記制御ユニットは、
前記結像ユニットにより表示された前記副映像を制御する映像処理ユニットと、
前記映像処理ユニットと電気的に接続し、前記結像変位ユニットの移動を制御する結像変位ユニット制御部と、
前記映像処理ユニットと電気的に接続し、前記光路補償ユニットの移動を制御する光路補償ユニット制御部と
を有する
請求項１に記載の映像投影装置。
【請求項１１】
光束を提供する光源と
前記光束の伝播経路に設置される可動式投影レンズと、
前記光源と前記可動式投影レンズとの間に設置され、各フレーム時間内に前記光束を複数の副映像に変換し、前記可動式投影レンズが前記副映像の結像位置を切替する結像ユニットと、
所定の時間内に前記副映像の伝播経路に挿入され、光路差を補償する光路補償ユニットと、
前記結像ユニットと前記可動式投影レンズを制御し、前記副映像を同期させ、前記各副映像の解像度より高い解像度を有する映像を生成させる制御ユニットと
を有する
映像投影装置。
【請求項１２】
前記結像ユニットは、液晶ディスプレイ(Liquid  Crystal  Display、LCD)結像ユニット、ディジタルライトプロセシング(Digital  Light  Processing、DLP)結像ユニット、反射型液晶パネル(Liquid  Crystal  On  Silicon、LCOS)結像ユニットの何れかを有する
請求項１１に記載の映像投影装置。
【請求項１３】
前記結像ユニットは、ディスプレイユニットを有し、
前述ディスプレイユニットは、所定の角度を回転し、前記ディスプレイユニットに投影される映像の解像度をM×NからN×Mに変換する（ここで、M>Nである）
請求項１１に記載の映像投影装置。
【請求項１４】
前記光路補償ユニットは、所定の時間内に前記結像ユニットと前記可動式投影レンズとの間に挿入される
請求項１１に記載の映像投影装置。
【請求項１５】
前記光路補償ユニットは、所定の時間内に前記可動式投影レンズ内に挿入される
請求項１１に記載の映像投影装置。
【請求項１６】
前記光路補償ユニットは、楔状である
請求項１１に記載の映像投影装置。
【請求項１７】
前記制御ユニットは、
前記結像ユニットにより表示された前記副映像を制御する映像処理ユニットと、
前記映像処理ユニットと電気的に接続し、前記可動式投影レンズの移動を制御する可動式投影レンズ制御部と、
前記映像処理ユニットと電気的に接続し、前記光路補償ユニットの移動を制御する光路補償ユニット制御部と
を有する
請求項１１に記載の映像投影装置。
【請求項１８】
光束を提供する光源と
前記光束の伝播経路に設置される投影レンズと、
前記光源と前記投影レンズとの間に設置されている結像ユニットであり、可動式ディスプレイユニットを有し、各フレーム時間内に前記光束を複数の副映像に変換し、前記副映像の結像位置を切り替えるところの結像ユニットと、
所定の時間内に前記副映像の伝播経路に挿入され、光路差を補償する光路補償ユニットと、
前記結像ユニットを制御し、前記副映像を同期させ、前記各副映像の解像度より高い解像度を有する映像を生成させる制御ユニットと
を有する
映像投影装置。
【請求項１９】
前記結像ユニットは、液晶ディスプレイ(Liquid  Crystal  Display、LCD)結像ユニット、ディジタルライトプロセシング(Digital  Light  Processing、DLP)結像ユニット、反射型液晶パネル(Liquid  Crystal  On  Silicon、LCOS)結像ユニットの何れかを有する
請求項１８に記載の映像投影装置。
【請求項２０】
前記結像ユニットは、ディスプレイユニットを有し、
前記ディスプレイユニットは、所定の角度を回転し、前記ディスプレイユニットに投影される映像の解像度をM×NからN×Mに変換する（ここで、M>Nである）
請求項１８に記載の映像投影装置。
【請求項２１】
前記光路補償ユニットは、所定の時間内に前記可動式ディスプレイユニットと前記投影レンズとの間に挿入される
請求項１８に記載の映像投影装置。
【請求項２２】
前記光路補償ユニットは、所定の時間内に前記投影レンズ内に挿入される
請求項１８に記載の映像投影装置。
【請求項２３】
前記光路補償ユニットは、楔状である
請求項１８に記載の映像投影装置。
【請求項２４】
前記制御ユニットは、
前記可動式ディスプレイユニットにより表示された副映像を制御する映像処理ユニットと、
前記映像処理ユニットと電気的に接続し、前記可動式ディスプレイユニットの移動を制御する可動式ディスプレイユニット制御部と、
前記映像処理ユニットと電気的に接続し、前記光路補償ユニットの移動を制御する光路補償ユニット制御部と
を有する
請求項１８に記載の映像投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像投影装置に係り、特に、低解像度のディスプレイユニットで高解像度の映像を投影することにより、生産コストを削減することができる投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイユニットは、日常生活に広く応用されつつあり、例えば、最も一般的な液晶モニター、ノートパソコン、ディジタル液晶テレビ等の直視型ディスプレイ及び液晶プロジェクター、リアプロジェクションテレビ等のディスプレイに用いられる非直視型パネル、例えば、液晶（Liquid  Crystal  On  Silicon、LCOS）パネル、高温ポリシリコン液晶(HTPS-LCD)パネル、ディジタルマイクロミラー装置(Digital  Micro-mirror  Device、DMD)等がある。しかし、直視型ディスプレイは、大画面の表示において制限されるので、高解像度を有する非直視型パネルと光学エンジンとの組み合わせによって、大画面表示が実現できるリアプロジェクターとリアプロジェクションテレビ等が主流になりつつある。
【０００３】
一般的に、リア投影製品は、映像が光学エンジンによって生成され、ディスプレイに投影される。光学エンジンによってディスプレイに投影された映像の解像度を更に高めるために、光学エンジンは、比較的に高解像度のディスプレイユニットを使用する必要がある。
【０００４】
図1は、従来の映像投影装置の構成図である。図1に示すように、従来の映像投影装置100は、光源110、投影レンズ120、結像ユニット130及び制御ユニット160を有する。光源110は、白色光束112を提供し、投影レンズ120は、白色光束112の伝播経路に設置される。また、結像ユニット130は、光源110と投影レンズ120との間に設置される。結像ユニット130は、カラーホイール（Color  Wheel）132、ライトインテグレーションロッド（Light  Integration  Rod）134、コンデンサー（Condenser）136、内面全反射プリズム(TIR  Prism)138及びディスプレイユニット139を有する。また、制御ユニット160は、回路基板であり、カラーホイール132とディスプレイユニット139と電気的に接続する映像処理ユニット162を有し、映像生成の同期制御を行う。
【０００５】
上記した映像投影装置100には、光源110が提供した白色光束112は、制御ユニット160によって制御されるカラーホイール132を通過し、カラーホイール132が有する赤、緑、青等のカラーフィルターの組み合わせにより、順番に赤、緑、青等の単色光束114が生成される。次に、白色光束112から順番に生成された赤、緑、青等の単色光束114は、順番にライトインテグレーションロッド134とコンデンサー136を通過し、内面全反射プリズム138に入射する。内面全反射プリズム138は、順番に入射した単色光束114をディスプレイユニット139に反射させる。それから、制御ユニット160の映像処理ユニット162は、ディスプレイユニット139を制御し、単色光束114を順番に単色映像（図示されていない）に変換させる。単色光束114がディスプレイユニット139によって、順番に単色映像に変換された後、各単色映像は、順番に内面全反射プリズム(TIR  Prism)138を通過し、投影レンズ120によってディスプレイ（図示されていない）に投影されることにより、カラー映像が表示される。
【０００６】
上記した映像投影装置100は、比較的に高解像度の映像を得るために、比較的に高解像度のディスプレイユニット139を用いなければならない。しかしながら、高解像度のディスプレイユニット139はコストが高いので、映像投影装置の生産コストも高くなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、結像変位ユニットと比較的に低解像度のディスプレイユニットとの組み合わせにより、比較的に高解像度の映像を投影し、生産コストを削減することができる映像投影装置を提供することにある。
【０００８】
本発明のもう一つの目的は、可動式の投影レンズと比較的に低解像度のディスプレイユニットとの組み合わせにより、比較的に高解像度の映像を投影し、生産コストを削減することができる映像投影装置を提供することにある。
【０００９】
本発明のまた一つの目的は、可動式のディスプレイユニットと比較的に低解像度のディスプレイユニットとの組み合わせにより、比較的に高解像度の映像を投影し、生産コストを削減することができる映像投影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、光源、投影レンズ、結像ユニット、結像変位ユニット、光路補償ユニット及び制御ユニットを有する映像投影装置を提供する。光源は、光束を提供し、投影レンズは、当該光束の伝播経路に設置され、結像ユニットは、光源と投影レンズとの間に設置され、当該結像ユニットは、各フレーム時間内において、前記光束を複数の副映像に変換させる。また、結像変位ユニットは、透光板と反射板との何れかを有し、前記副映像の伝播経路に設置され、例えば、結像ユニットと投影レンズとの間或いは投影レンズ内に設置され、投影レンズを通過した副映像の結像位置を切り替える。光路補償ユニットは、矩形であり、所定の時間内において、前記サブ結像の伝播経路に挿入され、例えば、結像ユニットと投影レンズと間或いは投影レンズ内に挿入され、光路差を補償する。また、制御ユニットは、映像処理ユニット、結像変位ユニット制御部、光路補償ユニット制御部を有し、結像ユニットと結像変位ユニットを制御することにより、上記副映像を同期させ、各副映像の解像度より高い解像度を有する一つの映像に生成させる。映像処理ユニットは、結像ユニットが表示した副映像を制御し、結像変位ユニット制御部は、映像処理ユニットと電気的に接続することにより、結像変位ユニットの移動を制御する。また、光路補償ユニット制御部は、映像処理ユニットと電気的に接続することにより、光路補償ユニットの移動を制御する。
【００１１】
本発明は、光源、可動式投影レンズ、結像ユニット、光路補償ユニット及び制御ユニットを有するもう一つの映像投影装置を提供する。光源は、光束を提供し、可動式投影レンズは、当該光束の伝播経路に配置され、結像ユニットは、光源と可動式投影レンズとの間に設置され、各フレーム時間内において、前記光束を複数の副映像に変換させ、可動式投影レンズは、当該副映像の結像位置を切り替える。また、光路補償ユニットは、楔状であり、所定の時間内において、前記サブ結像の伝播経路に挿入され、例えば、映像ユニットと可動式投影レンズとの間或いは可動式投影レンズ内に挿入され、光路差を補償できるようにする。また、制御ユニットは、映像処理ユニット、可動式投影レンズ制御部、光路補償ユニット制御部を有し、結像ユニットと可動式投影レンズを制御することにより、前記副映像を同期させ、各副映像の解像度より高い解像度を有する一つの映像に生成させる。映像処理ユニットは、結像ユニットが表示した副映像を制御する。また、可動式投影レンズ制御部は、映像処理ユニットと電気的に接続することにより、可動式投影レンズの移動を制御する。また、光路補償ユニット制御部は、映像処理ユニットと電気的に接続することにより、光路補償ユニットの移動を制御する。
【００１２】
また、本発明は、光源、投影レンズ、結像ユニット、光路補償ユニット及び制御ユニットを有するまたひとつの映像投影装置を提供する。光源は、光束を提供し、投影レンズは、当該光束の伝播経路に設置される。また、可動式ディスプレイユニットを有する結像ユニットは、光源と投影レンズとの間に設置され、当該可動式ディスプレイユニットは、各フレーム時間内において、前記光束を複数の副映像に変換させ、当該副映像の結像位置を切り替える。また、光路補償ユニットは、楔状であり、所定の時間内において、前記サブ結像の伝播経路に挿入され、例えば、結像ユニットと投影レンズとの間或いは投影レンズ内に挿入され、光路差を補償する。また、制御ユニットは、映像処理ユニット、可動式ディスプレイユニット制御部及び光路補償ユニット制御部を有し、結像ユニットと可動式ディスプレイユニットを制御することにより、前記副映像を同期させ、各副映像の解像度より高い解像度を有する一つの映像に生成させる。映像処理ユニットは、可動式ディスプレイユニットが表示した副映像を制御する。また、可動式ディスプレイユニット制御部は、映像処理ユニットと電気的に接続することにより、可動式ディスプレイユニットの移動を制御する。また、光路補償ユニット制御部は、映像処理と電気的に接続することにより、光路補償ユニットの移動を制御する。
【００１３】
前述の各種映像投影装置の中に、結像ユニットは、液晶ディスプレイ(Liquid  Crystal  Display、LCD)結像ユニット、ディジタルライトプロセシング(Digital  Light  Processing、DLP)結像ユニット、反射型液晶パネル(Liquid  Crystal  On  Silicon、LCOS)結像ユニットの何れかを有する。また、結像ユニットは、ディスプレイユニットを有し、当該ディスプレイユニットは、所定の角度、例えば90度を回転することにより、ディスプレイユニットが投影した映像の解像度は、M×NからN×Mに変換される。ここで、M>Nである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の映像投影装置は、制御ユニットによって結像ユニットを制御することにより、各フレーム時間内において、光束を複数の副映像を変換し、更に結像変位ユニット、可動式投影レンズ或いは可動式ディスプレイユニットを用いることにより、前記副映像を適当な結像位置に切り替え、一つの映像を同期生成する。これによって、比較的に低解像度のディスプレイユニットで比較的に高解像度の映像を投影することができる。また、高解像度のディスプレイユニットのコストが比較的に高いので、本発明は低解像度のディスプレイユニットを用いることにより、生産コストを更に削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、添付した図面を参照しながら、本発明の映像投影装置の好適な実施形態を詳細に説明する。
【００１６】
第一の実施形態
図2Aは、本発明の第一の実施形態に係る映像投影装置の構成図である。図2Aに示すように、本実施形態の映像投影装置200aは、光源210、投影レンズ220a、結像ユニット230a、結像変位ユニット240、光路補償ユニット250及び制御ユニット260aを有する。光源210は、白色光束212を提供し、投影レンズ220aは、光束212の伝播経路に設置される。また、結像ユニット230aは、光源210と投影レンズ220aとの間に設置され、各フレーム時間内において、白色光束212を複数の副映像に変換させる。前記結像ユニット230aは、液晶ディスプレイ(Liquid  Crystal  Display、LCD)結像ユニット、ディジタルライトプロセシング(Digital  Light  Processing、DLP)結像ユニット、反射型液晶パネル(Liquid  Crystal  On  Silicon、LCOS)結像ユニットの何れかである。液晶ディスプレイ(Liquid  Crystal  Display、LCD)結像ユニットを例とする場合、結像ユニット230aは、カラーホイール232、ライトインテグレーションロッド234、コンデンサー236、内面全反射プリズム238、ディスプレイユニット239aを有する。また、制御ユニット260aは、例えば、回路基板である場合、映像プロセッシングユニット262、結像変位ユニット制御部264、光路補償ユニット制御部265を有する。本実施形態に、制御ユニット260aは、カラーホイール232とディスプレイユニット239aと電気的に接続することにより、映像の生成を制御する。
【００１７】
上記した映像投影装置200aの中に、光源210が提供した白色光束212は、制御ユニット260aによって制御されるカラーホイール232を通過し、カラーホイール232が有する赤、緑、青等のカラーフィルターの組み合わせにより、透過した白色光束212を順番に赤、緑、青等の単色光束214に生成させる。次に、カラーホイール232によって生成された単色光束214は、順番にライトインテグレーションロッド234とコンデンサー236を通過し、内面全反射プリズム238に入射する。内面全反射プリズム238は、順番に入射した単色光束214をディスプレイユニット239aに反射させる。それから、制御ユニット260aの映像処理ユニット262は、ディスプレイユニット239aを制御し、順番に単色光束214を複数の副映像（図示されていない）に変換する。
【００１８】
図5は、本発明の実施形態に係る映像投影装置の映像変位図である。図2Aと図5に示すように、単色光束214は、ディスプレイユニット239aによって順番に複数の副映像に変換された後、再び内面全反射プリズム238を通過し、また結像変位ユニット240を通過する。結像変位ユニット240は、例えば、透光板或いは反射板（図2Aに示す結像変位ユニット240は、透光板である。）であり、前記副映像の変位を生成し、当該変位の距離は、例えば、数十ピックセル以上である。なお、結像変位ユニット240の移動が、制御ユニット260a内の結像変位ユニット制御部264によって制御され、当該結像変位ユニット制御部264が、映像処理ユニット262と電気的に接続することにより、投影レンズ220aを通過した前記複数の副映像の結像位置を切り替えることである。結像変位ユニット240により変位されていない副映像は、例えば、ディスプレイ300の第一サブフィールド312aに投影され、結像変位ユニット240により変位された副映像は、ディスプレイ300の第一サブフィールド312a以外の位置に、例えば、第二サブフィールド314aに投影される。
【００１９】
以上により、前述副映像が結像変位ユニット240を通過した後、結像変位ユニット240により変位されていない副映像は、直接投影レンズ220aに伝播されるが、結像変位ユニット240に変位されている副映像は、先ず光路補償ユニット250を通過し、投影レンズ220aに伝播される。光路補償ユニット250の形状は、例えば、矩形である。所定の時間内において、前記サブ結像の伝播経路に挿入されることにより、光路差を補償する。言い換えると、光路補償ユニット250は、本来、前記副映像の伝播経路に位置しなかったが、光路補償ユニット制御部265は、変位された前記副映像が光路補償ユニット250を通過する所定の時間内において、当該光路補償ユニット250を前記副映像の伝播経路に挿入させることにより、光路差を補償する。光路補償ユニット制御部265は、映像処理ユニット262と電気的に接続する。また、光路補償ユニット250は、所定の時間内において、前記副映像の伝播経路に挿入され、例えば、所定の時間内において、結像ユニット230aと投影レンズ220aとの間、或いは、所定の時間内において、投影レンズ220a内に挿入される。また、光路補償ユニット250が所定の時間において挿入された位置は、結像変位ユニット264の前、或いは、結像変位ユニット264の後である。
【００２０】
それから、前記副映像は、投影レンズ220aによってディスプレイ300に表示される。また、前記副映像は、制御ユニット260aが結像ユニット230aと結像変位ユニット240を制御することにより、一つの映像が同期生成される。なお、前記映像の解像度は、前記各副映像の解像度より高い。
【００２１】
図6Aと図6Bは、本発明の実施形態に係る映像投影装置により生成された結像を示す図である。図2Aと図6Aに示すように、前述の映像投影装置200aにおいて、ディスプレイユニット239aは、所定の角度、例えば90度を回転することにより、投影した映像の解像度を、M×NからN×Mに変換する。ここで、M>Nである。本実施形態に、ディスプレイユニット239aの解像度が、例えば800×600(800行×600列)であるときに、制御ユニット260aが結像ユニット230aと結像変位ユニット240を制御することにより、前記副映像によって、順番にディスプレイ300に、それぞれの解像度が800×600であるサブフィールドが投影され、例えば、第一サブフィールド312a、第二サブフィールド314a、第三サブフィールド316及び第四サブフィールド318である。また、前記それぞれの解像度が800×600であるサブフィールド312a、314a、316及び318を、解像度が、例えば1024×768である一つの映像を同期生成させる。サブフィールド312a、314a、316及び318の間に重なる部分があるが、重なる部分にある映像は、すべて同様である。
【００２２】
また、図2Aと図6Bに示すように、本実施形態に、ディスプレイユニット239aを、所定の角度、例えば90度回転させることにより、投影された映像の解像度が600×800(600列×800行)になる時、制御ユニット260aが結像ユニット230aと結像変位ユニット240を制御することにより、前述副映像によって順番にディスプレイ300に、それぞれの解像度が600×768であるサブフィールドが投影され、例えば、第五サブフィールド312bと第六サブフィールド314bである。また、前記それぞれの解像度が600×768であるサブフィールド312bと314bを、解像度が1024×768であるフィールド310に生成させる。前記サブフィールド312bと314bの間に重なる部分があるが、重なる部分にある映像は、すべて同様である。これにより、ディスプレイユニット239aを所定の角度で回転した後で、ただの二つのサブフィールド312bと314bがあれば、例えば、解像度が1024×768である一つのフィールド310が同期生成される。
【００２３】
なお、図6Bの中に、フィールド310の解像度は、例えば1024×768である。これにより、ディスプレイユニット239aは、解像度が600×800であるサブフィールドを投影できでも、制御ユニット260aは、余分の32列を制御することにより、映像として表示しないようにしたので、ディスプレイ300が表示した第五サブフィールド312bと第六フィールド314bの解像度は、それぞれ600×768である。
【００２４】
図2Bは、本発明の第一の実施形態に係るもう一つの映像投影装置の構成図である。図2Aと図2Bに示すように、前述の映像投影装置200aの中に、結像変位ユニット240は、結像ユニット230aと投影レンズ220aとの間（図2A）にある。その他に、直接に投影レンズ220b内（図B）に設置されても良い。この場合、白色光束212が結像ユニット230aによって複数の副映像に変換された後で、結像変位ユニット240に変位されられない副映像は、直接に投影レンズ220bに伝播されるが、結像変位ユニット240に変位されられる副映像は、先ず光路補償ユニット250を通過してから、投影レンズ220bに伝播される。図5に示すように、投影レンズ220bは、前記副映像をディスプレイ300に表示させる他にも、投影レンズ220bの内部にある結像変位ユニット240によって、前記複数の副映像の結像位置を切り替える。これにより、結像変位ユニット240に変位されていない副映像は、例えば、ディスプレイ300に第一サブフィールド312aを投影して、結像変位ユニット240に変位されている副映像は、例えば、ディスプレイ300に第二サブフィールド314aを投影する。また、白色光束212の伝播経路、光路補償ユニット250の稼動方式、前記複数の副映像のディスプレイ300においての結像方法は、前述とほぼ同様で、ここでは説明を省略する。
【００２５】
第二の実施形態
図3は、本発明の第二の実施形態に係る映像投影装置の構成図である。図3に示すように、本実施形態の映像投影装置200bは、光源210、可動式投影レンズ220c、結像ユニット230a、光路補償ユニット250及び制御ユニット260bを有する。光源210は、白色光束212を提供し、可動式投影レンズ220cは、前記光束212の伝播経路に設置される。また、結像ユニット230aは、光源210と可動式投影レンズ220cの間に設置され、各フレーム時間内において、白色光束212を複数の副映像に変換する。結像ユニット230aは、例えば、LCD結像ユニット、DLP結像ユニット及びLCOS結像ユニットの何れかである。DLP結像ユニットを例とする場合、結像ユニット230aは、例えば、カラーホイール232、ライトインテグレーションロッド234、コンデンサー236、内面全反射プリズム238、ディスプレイユニット239aを有する。また、制御ユニット260bは、例えば、回路基板である場合、少なくでも映像処理ユニット262、可動式投影レンズ制御部266及び光路補償ユニット制御部265を有する。本実施形態の中に、制御ユニット260bは、カラーホイール232とディスプレイユニット239aと電気的に接続し、映像の生成を同期制御する。
【００２６】
上述した映像投影装置の中に、光源210が提供した白色光束212は、制御ユニット260bによって制御されるカラーホイール232を通過し、当該カラーホイール232が有する、例えば、赤、緑、青等のカラーフィルターの組み合わせにより、透過した白色光束212順番に赤、緑、青等の単色光束214に生成させる。次に、カラーホイール232によって生成された単色光束214は、順番にライトインテグレーションロッド234とコンデンサー236を通過し、内面全反射プリズム238に入射する。内面全反射プリズム238は、順番に入射した単色光束214をディスプレイユニット239aに反射させる。それから、制御ユニット260bの映像処理ユニット262は、ディスプレイユニット239aを制御することにより、単色光束214を複数の副映像（図示されていない）に変換する。
【００２７】
以上により、単色光束214は、ディスプレイユニット239aによって複数の副映像に変換された後、再び内面全反射プリズム238を通過する。可動式投影レンズ220cによって変位されていない副映像は、直接可動式投影レンズ220cに伝播され、可動式投影レンズ220cにより変位された副映像は、光路補償ユニットを通過し、そして可動式投影レンズ220cに伝播される。光路補償ユニット250の形は、例えば楔状であり、所定の時間内において、前記サブ結像の伝播経路に挿入されることにより、光路差を補償する。本実施形態に、光路補償ユニット250は、例えば、所定の時間内において、結像ユニット230aと可動式投影レンズ220cとの間或いは、可動式投影レンズ220c内に挿入される。また、光路補償ユニット250の移動は、光路補償ユニット制御部265に制御されることにより、前述各副映像の光路差を補償する。また、光路補償ユニット制御部265は、映像処理ユニット262と電気的に接続される。
【００２８】
それから、前述副映像は、可動式投影レンズ220cを通過する。可動式投影レンズ220cの移動は、映像処理ユニット262と電気的に接続する可動式投影レンズ制御部266によって制御される。これにより、可動式投影レンズ220cは、前記副映像の映像位置を切り替え、ディスプレイ300に映像を表示する。図5の示すように、可動式投影レンズ220cにより変位されていない副映像は、例えば、ディスプレイ300に第一サブフィールド312aに投影され、可動式投影レンズ220cに変位された副映像は、例えば、ディスプレイ300に第二サブフィールド314aに投影される。また、前記副映像は、制御ユニット260bが結像ユニット230aと可動式投影レンズ220cを制御することにより、一つの映像が同期生成され、当該映像の解像度は、前記各副映像の解像度より高い。なお、本実施形態に、可動式投影レンズ220cによって、前記副映像において生成させる変位の距離は、例えば、数十ピックセル以上である。また、光路補償ユニット250の稼動方式及び前記複数の副映像のディスプレイ300の結像方法は、前述の実施形態とほぼ同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００２９】
第三の実施形態
図4は、本発明の第三の実施形態に係る映像投影装置の構成図である。図4に示すように、本実施形態の映像投影装置200cは、光源210、投影レンズ220a、結像ユニット230b、光路補償ユニット250及び制御ユニット260cを有する。光源210は、白色光束212を提供し、投影レンズ220aは、当該光束212の伝播経路に設置される。また、結像ユニット230aは、光源210と投影レンズ220aの間に設置され、各フレーム時間内において、白色光束212を複数の副映像に変換する。結像ユニット230bは、例えば、LCD結像ユニット、DLP結像ユニット及びLCOS結像ユニットの何れかである。DLP結像ユニットを例とする場合、結像ユニット230bは、例えば、少なくでもカラーホイール232、ライトインテグレーションロッド234、コンデンサー236、内面全反射プリズム238及び可動式ディスプレイユニット239bを有する。また、制御ユニット260cは、例えば、回路基板である場合、映像処理ユニット262、可動式ディスプレイユニット制御部268、光路補償ユニット制御部265を有する。本実施形態に、制御ユニット260cは、カラーホイール232と可動式ディスプレイユニット239bと電気的に接続することにより、映像の生成を同期制御する。
【００３０】
上記した映像投影装置の中に、光源210が提供した白色光束212は、制御ユニット260bによって制御されるカラーホイール232を通過し、当該カラーホイール232が有する、例えば、赤、緑、青等のカラーフィルターの組み合わせにより、透過した白色光束212を順番に赤、緑、青等の単色光束214に生成される。次に、カラーホイール232によって生成された単色光束214は、順番にライトインテグレーションロッド234とコンデンサー236を通過し、内面全反射プリズム238に入射する。内面全反射プリズム238は、順番に入射した単色光束214を可動式ディスプレイユニット239bに反射させる。
【００３１】
以上により、制御ユニット260c内の映像処理ユニット262は、可動式ディスプレイユニット239bを制御することにより、単色光束214を複数の副映像（図示されていない）に変換する。また、制御ユニット260c内の可動式ディスプレイユニット制御部266は、映像処理ユニット262と電気的に接続し、可動式ディスプレイユニット239bの移動を制御することにより、前述副映像の結像位置を切り替える。図5の示すように、可動式ディスプレイユニット239bに変位されていない副映像は、例えば、ディスプレイ300の第一サブフィールド312aに投影され、可動式ディスプレイユニット239bに変位された副映像は、例えば、ディスプレイ300の第二サブフィールド314aに投影される。
【００３２】
以上により、単色光束214は、可動式ディスプレイユニット239bによって複数の副映像に変換された後、再び内面全反射プリズム238を通過する。可動式ディスプレイユニット239bに変位されていない副映像は、直接投影レンズ220aに伝播され、可動式ディスプレイユニット239bに変位された副映像は、光路補償ユニット250を通過し、投影レンズ220aに伝播される。光路補償ユニット250の形状は、例えば楔状であり、所定の時間内において、前記サブ結像の伝播経路に挿入されることにより、副映像の光路差を補償する。本実施形態には、光路補償ユニット250は、例えば、所定の時間内において結像ユニット230bと投影レンズ220aとの間、或いは投影レンズ220aに挿入される。また、光路補償ユニット250の移動は、光路補償ユニット制御部265によって制御されることにより、各副映像の光路差を補償し、光路補償ユニット250は、映像処理ユニット262と電気的に接続する。なお、本実施形態に、可動式ディスプレイユニット239bにおいて、前記副映像において生成する変位距離が、例えば、数十ピックセル以上である。
【００３３】
それから、前述副映像は、投影レンズ220aによってディスプレイ300に映像を表示される。また、前記副映像は、制御ユニット260cが結像ユニット230bを制御することにより、一つの映像が同期生成され、また当該映像の解像度は、前記各副映像の解像度より高い。また、光路補償ユニット250の稼動方式及び前記複数の副映像のディスプレイ300の結像方法は、前述の実施形態とほぼ同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００３４】
故に、本発明の映像投影装置は、制御ユニットによって、結像ユニットにおいて各フレーム時間内に光束を複数の副映像に変換し、更に、結像変位ユニット、可動式投影レンズ或いは可動式ディスプレイユニットを用い、前記副映像を適当な結像位置に切り替え、一つの映像を同期生成させる。これにより、本発明の映像投影装置は、比較的に低解像度のディスプレイユニットで比較的に高解像度の映像を投影することが出来る。また、高解像度のディスプレイユニットのコストが比較的に高いので、本発明には、低解像度のディスプレイユニットを採用することにより生産コストを更に削減することが出来る。
【００３５】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されず、本発明の趣旨を離脱しない限り、本発明に対するあらゆる変更は本発明の範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】従来の映像投影装置の構成図である。
【図２Ａ】本発明の映像投影装置の構成図である。
【図２Ｂ】本発明の映像投影装置の構成図である。
【図３】本発明の映像投影装置他の構成図である。
【図４】本発明の映像投影装置他の構成図である。
【図５】本発明の映像投影装置の映像変位図である。
【図６Ａ】本発明の映像投影装置の結像図である。
【図６Ｂ】本発明の映像投影装置の結像図である。
【符号の説明】
【００３７】
100、200a、200b、200c  映像投影装置
110、210  光源
112、212  白色光束
114、214  単色光束
120、220a、220b  投影レンズ
130、230a、230b  結像ユニット
132、232  カラーホイール
134、234  ライトインテグレーションロッド
136、236  コンデンサー
138、238  内面全反射プリズム
139、239a  ディスプレイユニット
160、260a、260b、260c  制御ユニット
162、262  映像処理ユニット
220c  可動式投影レンズ
239b  可動式ディスプレイユニット
240  変位ユニット
250  光路補償ユニット
264  結像変位ユニット制御部
265  光路補償ユニット制御部
266  可動式投影レンズ制御部
268  可動式ディスプレイユニット制御部
300  ディスプレイ
310  フィールド
312a  第一サブフィールド
314a  第二サブフィールド
316  第三サブフィールド
318  第四サブフィールド
312b  第五サブフィールド
314b  第六サブフィールド
【図１】
2006053526.tif 000003
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
2006053526.tif 000009
【図６Ｂ】
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