(57)【要約】【課題】耐久性に優れた映像投影装置を提供する。【解決手段】映像投影装置１では、ドライバ１６によって入力映像信号Ｉからフレーム同期信号と三原色の色相成分信号が各々抽出される。ドライバ１６は、フレーム同期信号に基づいて、１フレームの再生期間にＲ光源２、Ｇ光源４、Ｂ光源６を順次、切り替えて発光させる。ドライバ１６は、発光させている光源の色相に応じた色相の色相変調信号から変調器１０に供給する変調信号を生成し、変調器１０に供給する。かかる映像投影装置１は、三原色の光を生成するための機械的な駆動機構を有していないので、耐久性に優れる。【選択図】  図１
2004312183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三原色のうち各々異なる色相の光を発する複数の光源と、
前記複数の光源によって発せられる光を合成する合成器と、
二次元配列された複数の光変調素子を有し、前記合成器からの光を受け、該光を変調する光変調器と、
入力映像信号からフレーム同期信号と三原色各々の色相成分信号とを抽出し、該フレーム同期信号に基づいて１フレームの再生期間を時分割して、前記複数の光源を順次発光させると共に、該発光させた光源の色相の前記色相成分に基づいて前記光変調器を駆動する変調信号を該光変調器に供給するドライバと
を備える映像投影装置。
【請求項２】
白色光を発する光源と、
三原色の色相ごとに設けられ、前記光源からの光を透過または遮断する光スイッチと、
前記光源からの光を受け、三原色のうち各々異なる色相の光を透過させる複数のフィルタと、
前記複数のフィルタを透過した光を合成する合成器と、
二次元配列された複数の光変調素子を有し、前記合成器からの光を受け、該光を変調する光変調器と、
入力映像信号からフレーム同期信号と三原色各々の色相成分信号とを抽出し、該フレーム同期信号に基づいて１フレームの再生期間を時分割して、前記複数の光スイッチによって光を順次透過させると共に、該光を透過させた前記光スイッチに対応する色相の前記色相成分信号に基づいて前記光変調器を駆動する変調信号を該光変調器に供給するドライバと
を備える映像投影装置。
【請求項３】
白色光を発する光源と、
三原色のうち各々異なる色相の光を透過させる複数のフィルタと、
前記光源と前記複数のフィルタとの間に設けられ、前記光源からの光を前記複数のフィルタに分配すると共に、該分配する光を透過または遮断する光スイッチ分配器と
前記複数のフィルタを透過した光を合成する合成器と、
二次元配列された複数の光変調素子を有し、前記合成器からの光を受け、該光を変調する光変調器と、
入力映像信号からフレーム同期信号と三原色各々の色相成分信号とを抽出し、該フレーム同期信号に基づいて１フレームの再生期間を時分割して、前記光源からの光を前記光スイッチ分配器によって前記複数のフィルタへ順次供給させると共に、該光スイッチ分配器によって光が供給される前記フィルタの色相に対応する色相の前記色相成分信号に基づいて前記光変調器を駆動する変調信号を該光変調器に供給するドライバと
を備える映像投影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像投影装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
白色光を発する光源と、Ｒ，Ｇ，Ｂ三色のフィルタが同心円上に設けられた回転フィルタと、回転フィルタを回転させる回転機構と、回転フィルタを透過する光を変調する変調素子が二次元配列された光変調器と、光変調器を透過した光を集光し、スクリーンに投影するレンズとを備える映像投影装置がある。この映像投影装置では、光源から発生される光が回転フィルタによって、順次、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の光とされる。これらの光が光変調器によって変調され、スクリーンに投影される（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１８４３９８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した映像投影装置で、回転フィルタを回転させるための機械的な駆動部である回転機構を有するので、機械的な駆動部にかかわる機構の耐久性に欠けるという問題を有している。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、耐久性に優れた映像投影装置を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の映像投影装置は、三原色のうち各々異なる色相の光を発する複数の光源と、上記複数の光源によって発せられる光を合成する合成器と、二次元配列された複数の光変調素子を有し、上記合成器からの光を受け、該光を変調する光変調器と、入力映像信号からフレーム同期信号と三原色各々の色相成分信号とを抽出し、該フレーム同期信号に基づいて１フレームの再生期間を時分割して、上記複数の光源を順次発光させると共に、該発光させた光源の色相の上記色相成分に基づいて上記光変調器を駆動する変調信号を該光変調器に供給するドライバとを備える。
【０００７】
かかる構成の映像投影装置では、１フレームの再生期間が時分割されて三原色の光源各々から三原色の光が順次光変調器に供給され、供給される光の色相に応じた変調信号によって光変調器が光を変調する。この発明によれば、映像投影装置は機械的な駆動機構を有さず一つの光変調器を用いて映像を投影することができるので、耐久性に優れ、経済的な映像投影装置が提供される。
【０００８】
また、上記課題を解決するため、本発明の映像投影装置は、白色光を発する光源と、三原色の色相ごとに設けられ、上記光源からの光を透過または遮断する光スイッチと、上記光源からの光を受け、三原色のうち各々異なる色相の光を透過させる複数のフィルタと、上記複数のフィルタを透過した光を合成する合成器と、二次元配列された複数の光変調素子を有し、上記合成器からの光を受け、該光を変調する光変調器と、入力映像信号からフレーム同期信号と三原色各々の色相成分信号とを抽出し、該フレーム同期信号に基づいて１フレームの再生期間を時分割して、上記複数の光スイッチによって光を順次透過させると共に、該光を透過させた上記光スイッチに対応する色相の上記色相成分に基づいて上記光変調器を駆動する変調信号を該光変調器に供給するドライバとを備える。
【０００９】
この発明によれば、映像投影装置は耐久性に優れた複数の光スイッチと三原色のフィルタとによって、一つの光変調器に順次三原色の光を供給することができるので、耐久性に優れ、経済的な映像投影装置が提供される。
【００１０】
また、上記課題を解決するため、本発明の映像投影装置は、白色光を発する光源と、三原色のうち各々異なる色相の光を透過させる複数のフィルタと、上記光源と上記複数のフィルタとの間に設けられ、上記光源からの光を上記複数のフィルタに分配すると共に、該分配する光を透過または遮断する光スイッチ分配器と、上記複数のフィルタを透過した光を合成する合成器と、二次元配列された複数の光変調素子を有し、上記合成器からの光を受け、該光を変調する光変調器と、入力映像信号からフレーム同期信号と三原色各々の色相成分信号とを抽出し、該フレーム同期信号に基づいて１フレームの再生期間を時分割して、上記光源からの光を上記光スイッチ分配器によって上記複数のフィルタへ順次供給させると共に、該光スイッチ分配器によって光が供給される上記フィルタの色相に対応する色相の上記色相成分信号に基づいて上記光変調器を駆動する変調信号を該光変調器に供給するドライバとを備える。
【００１１】
この発明によれば、映像投影装置は耐久性に優れた光スイッチ分配器と三原色のフィルタとによって、一つの光変調器に順次三原色の光を供給することができるので、耐久性に優れ、経済的な映像投影装置が提供される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施形態にかかる映像投影装置１について添付の図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態に関する説明においては、説明の理解を容易にするため、各図面において同一又は相当の部分には同一の符号を附すこととする。
【００１３】
図１は、映像投影装置１の構成を概略的に示す図である。映像投影装置１は、Ｒ成分の光を発するＲ光源２と、Ｇ成分の光を発するＧ光源４と、Ｂ成分の光を発するＢ光源６と、Ｒ光源２、Ｇ光源４、及びＢ光源６からの光を合成する合成器８と、合成器８からの光を変調する光変調器１０と、光変調器１０によって変調される光を集光し、スクリーン１８に投影するレンズ１４と、ドライバ１６とを備える。
【００１４】
Ｒ光源２と、Ｇ光源４と、Ｂ光源６には、例えばＬＥＤが用いられる。Ｒ光源２としては、例えば、発光色が赤色のＬＥＤ（波長：６６０ｎｍ，材料：ＧａＡｌＡｓ／ＧａＡｌＡｓ）を用いることができる。Ｇ光源４としては、例えば、発光色が緑色のＬＥＤ（波長：５７０ｎｍ，材料：ＧａＰ：Ｎ／ＧａＰ）を用いることができる。また、Ｂ光源６には、発光色が青色のＬＥＤ（波長：４７０ｎｍ，材料：ＧａＮ）を用いることができる。
【００１５】
合成器８は、例えば、複数のハーフミラーを組合わせて構成することができる。合成器８は、Ｒ光源２、Ｇ光源４、及びＢ光源６からの光の光路をハーフミラーによって変更し、Ｒ光源２、Ｇ光源４、及びＢ光源６からの合成光を光変調器１０に供給する。
【００１６】
光変調器１０は、二次元配列された複数の光変調素子を有する。光変調素子としては、液晶素子やデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）を用いることができる。
【００１７】
ドライバ１６は、入力映像信号Ｉからフレーム同期信号と三原色各々の色相成分信号とを抽出する。ドライバ１６は、抽出されるフレーム同期信号に基づいて１フレームの再生期間を時分割し、１フレームの再生期間にＲ光源２、Ｇ光源４、及びＢ光源６を順次切り替えて発光させるよう、Ｒ光源２、Ｇ光源４、及びＢ光源６を駆動する。
【００１８】
ドライバ１６は、色相成分信号から光変調器１０に供給する変調信号を生成する。そして、ドライバ１６は、１フレームの再生期間において、順次発光させている光源の色相に応じた色相成分の変調信号を光変調器１０に供給して、光変調器１０に光を変調させる。光変調器１０によって変調される光は、レンズ１４によってスクリーン１８に投影される。
【００１９】
かかる構成の映像投影装置１では、１フレームの再生期間において順次、三原色の変調光がスクリーンに投影される。スクリーン上に順次投影される三原色それぞれの像がこれらを観察する人の目の残像効果によって混ぜ合わされて、カラー画像として観察される。
【００２０】
以下、第１実施形態にかかる映像投影装置１の作用及び効果を説明する。映像投影装置１では、１フレームの再生期間が時分割されてＲ光源２、Ｇ光源４、及びＢ光源６から順次、光変調器１０に光が供給され、供給される光の色相に応じた変調信号によって光変調器１０が光を変調する。映像投影装置１では、機械的な駆動機構を有さず一つの光変調器１０を用いて映像をスクリーン１８に投影することができるので、耐久性に優れ、経済的な映像投影装置が提供される。
【００２１】
次に、本発明の第２実施形態にかかる映像投影装置２０について説明する。図２は、映像投影装置２０の構成を概略的に示す図である。映像投影装置２０は、白色光を発する光源２２と、光源２２からの光を分配する分配器２４と、Ｒ成分の光を通過させるＲフィルタ２６と、Ｇ成分の光を通過させるＧフィルタ２８と、Ｂ成分の光を通過させるＢフィルタ３０と、光スイッチ３２、３４、及び３６と、合成器４０と、光変調器４２と、レンズ４４と、ドライバ４６とを備える。合成器４０、光変調器４２、レンズ４４は、第１実施形態の映像投影装置１に備えられる合成器８、光変調器１０、レンズ１４とそれぞれ同様の構成を有するので、これらの説明は省略する。
【００２２】
光源２２は、白色光を連続して発する光である。光源２２としたは、例えば、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を用いることができる。
【００２３】
分配器２４は、光源２２からの光をＲフィルタ２６、Ｇフィルタ２８、及びＢフィルタ３０のそれぞれに分配する。分配器２４は、例えば、ハーフミラーやミラーを組合わせて構成されるものであり、光源２２からの光を３つに分配し、分配した光の光路をＲフィルタ２６、Ｇフィルタ２８、及びＢフィルタ３０のそれぞれに向ける。
【００２４】
Ｒフィルタ２６は、分配器２４によって供給される白色光のうちＲ成分の光を透過させて光スイッチ３２に供給する。Ｇフィルタ２８は、分配器２４によって供給される白色光のうちＧ成分の光を透過させて光スイッチ３４に供給する。また、Ｂフィルタ３０は、分配器２４によって供給される白色光のうちＢ成分の光を透過させ光スイッチ３６に供給する。
【００２５】
光スイッチ３２、３４、及び３６は、供給される光を透過または遮断する。光スイッチとしては、例えば、入力ファイバと、出力ファイバと、出力ファイバを変移させる電磁アクチュエータとを有するタイプの光スイッチを用いることができる。このタイプの光スイッチは、出力ファイバを電磁アクチュエータによって変移させることによって、入力ファイバと出力ファイバとの光軸を変移させて、光を透過または遮断することができる。
【００２６】
ドライバ４６は、入力映像信号Ｉからフレーム同期信号と三原色各々の色相成分信号とを抽出する。ドライバ４６は、抽出されるフレーム同期信号に基づいて１フレームの再生期間を時分割し、１フレームの再生期間に光スイッチ３２、３４、及び３６のうち光を透過させる光スイッチを順次切り替えるように、光スイッチ３２、３４、及び３６を駆動する。
【００２７】
ドライバ４６は、色相成分信号から光変調器４２に供給する変調信号を生成する。そして、ドライバ４６は、１フレームの再生期間において、光スイッチによって光が供給されているフィルタの色相に応じた色相成分の変調信号を光変調器４２に供給して、フィルタを経て供給される光を光変調器４２に変調させる。光変調器４２によって変調される光は、レンズ４４によってスクリーン１８に投影される。
【００２８】
以下、第２実施形態にかかる映像投影装置２０の作用及び効果を説明する。映像投影装置２０では、１フレームの再生期間が時分割されて光スイッチ３２、３４、及び３６のうち光を透過させる光スイッチが順次切り替えられる。光スイッチによって透過された光が光変調器４２に供給され、供給される光の色相に応じた変調信号によって光変調器４２が光を変調する。映像投影装置２０では、機械的な駆動機構を有さず一つの光変調器４２を用いて映像をスクリーン１８に投影することができるので、耐久性に優れ、経済的な映像投影装置が提供される。
【００２９】
なお、映像投影装置２０は、Ｒフィルタ２６と光スイッチ３２の順序、Ｇフィルタ２８と光スイッチ３４の順序、及びＢフィルタ３０と光スイッチ３６の順序を光源２２から発せられる光の光路上において入れ替えても良い。
【００３０】
次に、本発明の第３実施形態にかかる映像投影装置５０について説明する。図３は、映像投影装置５０の構成を概略的に示す図である。映像投影装置５０は、白色光を発する光源５２と、光源５２からの光を分配するＳＷ分配器５４と、ＳＷ分配器５４から供給される光のうちＲ成分の光を透過するＲフィルタ５６と、同様にＧ成分の光を透過するＧフィルタ５８と、同様にＢ成分の光を透過するＢフィルタ６０と、フィルタ５６、５８、及び６０を透過した光を合成する合成器６２と、合成器６２によって供給される光を変調する光変調器６４と、光変調器６４からの光を集光すると共にスクリーン１８に投影するレンズ６６と、ドライバ６８とを備える。
【００３１】
光源５２、Ｒフィルタ５６、Ｇフィルタ５８、Ｂフィルタ６０、合成器６２と、光変調器６４、レンズ６６はそれぞれ、第２実施形態の映像投影装置２０の光源２２、Ｒフィルタ２６、Ｇフィルタ２８、Ｂフィルタ３０、合成器４０、光変調器４２、レンズ４４と同様の構成を有するので、説明を省略する。
【００３２】
ＳＷ分配器５４は、光源５２からの白色光を分配すると共に、分配される白色光を透過または遮断する。ＳＷ分配器５４は、例えば、ミラーやプリズム等を組合わせて構成されるマイクロデバイスによって実現される。
【００３３】
ドライバ６８は、入力映像信号Ｉからフレーム同期信号と三原色各々の色相成分信号とを抽出する。ドライバ６８は、抽出されるフレーム同期信号に基づいて１フレームの再生期間を時分割し、１フレームの再生期間にＲフィルタ５６、Ｇフィルタ５８、Ｂフィルタ６０へ順次光を切り替えて供給するようにＳＷ分配器５４を制御する。
【００３４】
ドライバ６８は、色相成分信号から光変調器４２に供給する変調信号を生成する。そして、ドライバ６８は、１フレームの再生期間において、Ｒフィルタ５６、Ｇフィルタ５８、Ｂフィルタ６０のうちＳＷ分配器５４によって光が供給されているフィルタの色相に応じた色相成分の変調信号を光変調器６４に供給して、光変調器６４に光を変調させる。光変調器６４によって変調される光は、レンズ６６によってスクリーン１８に投影される。
【００３５】
以下、第３実施形態にかかる映像投影装置５０の作用及び効果を説明する。映像投影装置５０では、１フレームの再生期間が時分割されて、ＳＷ分配器５４によって分配される光の透過または遮断が制御される。そして、Ｒフィルタ５６、Ｇフィルタ５８、Ｂフィルタ６０のうち光が供給されているフィルタの色相に応じた変調信号が供給される光変調器６４によって光が変調される。映像投影装置５０では、機械的な駆動機構を有さず一つの光変調器６４を用いて映像をスクリーン１８に投影することができるので、耐久性に優れ、経済的な映像投影装置が提供される。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、耐久性に優れた映像投影装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、第１実施形態にかかる映像投影装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、第２実施形態にかかる映像投影装置の構成を概略的に示す図である。
【図３】図３は、第３実施形態にかかる映像投影装置の構成を概略的に示す図である。
【符号の説明】
１…映像投影装置、２…Ｒ光源、４…Ｇ光源、６…Ｂ光源、８…合成器、１０…光変調器、１４…レンズ、１６…ドライバ、１８…スクリーン。
【図１】
2004312183.tif 000003
【図２】
2004312183.tif 000004
【図３】
2004312183.tif 000005