(57)【要約】【課題】間欠表示用のシャッタを適切な位置で停止させることができ、投射型表示装置の使用状況に応じて安価にシャッタの有無を切り替えることができる間欠表示装置を提供する。【解決手段】投射型表示装置により投射された投射光による映像を間欠的に表示可能な間欠表示装置３であって、投射光を周期的に遮蔽するように回転可能なシャッタ５と、シャッタ５を駆動するモータ部７と、シャッタ５の回転位相を検出し、回転位相に応じた極性の信号を出力する回転位相検出部６と、シャッタ５を回転状態から停止させるときに、遮蔽信号の極性に応じて、シャッタ５が投射光を遮蔽しない位置に停止するようにシャッタ５を制御する制御部４とを備える。【選択図】図１
2012177867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投射型表示装置により投射された投射光による映像を間欠的に表示可能な間欠表示装置であって、
前記投射光を周期的に遮蔽するように回転可能なシャッタと、
前記シャッタを駆動するモータ部と、
前記シャッタの回転位相を検出し、回転位相に応じた極性の信号を出力する回転位相検出部と、
前記シャッタを回転状態から停止させるときに、前記遮蔽信号の極性に応じて、前記シャッタが投射光を遮蔽しない位置に停止するように前記シャッタを制御する制御部
とを備えることを特徴とする間欠表示装置。
【請求項２】
前記制御部が、
前記遮蔽信号の極性に応じて、前記シャッタが投射光を遮蔽しない位置に近づくように前記シャッタを駆動する駆動モジュールと、
前記駆動モジュールにより前記シャッタを駆動する停止処理時間を測定する処理時間測定モジュールと、
前記停止処理時間が所定の閾値に達したか否かを判定し、前記停止処理時間が所定の閾値に達したと判定された場合に、前記シャッタを停止させる処理時間判定モジュール
とを備えることを特徴とする請求項１に記載の間欠表示装置。
【請求項３】
前記制御部が、
前記遮蔽信号の極性に応じて、前記シャッタが投射光を遮蔽しない位置に近づくように前記シャッタを駆動する駆動モジュールと、
前記遮蔽信号の極性が反転したか否かを判定する反転判定モジュールと、
前記遮蔽信号の極性が反転したと判定された反転回数を計算する反転回数計算モジュールと、
前記反転回数が所定の閾値を超えたか否かを判定し、前記反転回数が所定の閾値を超えたと判定された場合に、前記シャッタを停止させる反転回数判定モジュール
とを備えることを特徴とする請求項１に記載の間欠表示装置。
【請求項４】
前記制御部が、
前記遮蔽信号の極性に応じて、前記シャッタが投射光を遮蔽しない位置に近づくように前記シャッタを駆動する駆動モジュールと、
前記遮蔽信号の極性が反転するまでの極性反転間隔を測定する反転間隔測定モジュールと、
前記極性反転間隔が所定の閾値未満か否かを判定し、前記極性反転間隔が所定の閾値未満と判定された場合に、前記シャッタを停止させる反転間隔判定モジュール
とを備えることを特徴とする請求項１に記載の間欠表示装置。
【請求項５】
前記制御部が、
前記遮蔽信号の極性に応じて、前記シャッタが投射光を遮蔽しない位置に近づくように前記シャッタを駆動する駆動モジュールと、
前記遮蔽信号の極性が反転する毎に前記モータ部の駆動トルクを変更するトルク変更モジュールと、
前記駆動トルクが所定の閾値未満か否かを判定し、前記駆動トルクが所定の閾値未満と判定された場合に、前記シャッタを停止させるトルク判定モジュール
とを備えることを特徴とする請求項１に記載の間欠表示装置。
【請求項６】
前記制御部が、
前記シャッタが停止したときに検出された前記遮蔽信号の極性を記憶する記憶部と、
前記シャッタの停止期間中に検出された前記遮蔽信号の極性が、前記記憶部に記憶された前記遮蔽信号の極性と異なるか否かを判定する極性変化判定モジュールとを備え、
前記シャッタの停止期間中に検出された前記遮蔽信号の極性が、前記シャッタが停止したときに検出された前記遮蔽信号の極性と異なると判定された場合に、前記シャッタの停止処理を再実行することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の間欠表示装置。
【請求項７】
前記制御部が、
前記遮蔽信号の極性に基づいて前記シャッタの回転数を計算する回転数計算モジュールと、
前記回転数が所定の閾値未満か否かを判定する回転数判定モジュール
とを更に備え、
前記回転数が所定の閾値未満と判定されるまで、前記駆動モジュールが前記シャッタの回転を減速させることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の間欠表示装置。
【請求項８】
投射光を投射する投射型表示装置と、
前記投射光による映像を間欠的に表示可能な間欠表示装置であって、前記投射光を周期的に遮蔽するように回転可能なシャッタと、前記シャッタを駆動するモータ部と、前記シャッタの回転位相を検出し、回転位相に応じた極性の信号を出力する回転位相検出部と、前記シャッタを回転状態から停止させるときに、前記遮蔽信号の極性に応じて、前記シャッタが投射光を遮蔽しない位置に停止するように前記シャッタを制御する制御部とを備える間欠表示装置
とを備えることを特徴とする投射型表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、間欠表示装置及び投射型表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ホームシアター用途や３Ｄ表示等、投射型表示装置（プロジェクタ）での動画表示の需要が高まり、その性能に対する要求も高まっている。投射型表示装置の光変調装置として液晶パネル等のホールド型光変調装置を使用する場合、各画素毎に次に書き換えられるまでの立ち上がり期間や残像期間があるため、人間の追跡眼球運動と眼の時間積分効果が作用し、動画において画像ぼけを生じるという問題があった。
【０００３】
この画像ぼけを改善するために、各画素の書き換えタイミングにおける立ち上がり期間や残像期間に同期して、その期間の映像を投射型表示装置内部あるいは外部に備えたシャッタ等で遮蔽することにより、形成する画像の表示期間を見かけ上短くして動画像の画質改善を図る間欠表示方法が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１４８７１２号公報
【特許文献２】特開２００６−３０４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した間欠表示方法は、一定期間の投射光を遮蔽して画面全体の光量が減り暗くなってしまうため、動画表示性能を必要としない静止画等の表示では不要なものである。このため、使用状況に応じてシャッタの有無を切り替える必要がある。
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び２ではシャッタの有無の切り替えが十分に考慮されていない。特に特許文献２では間欠表示が不要な時にはシャッタを含む間欠表示装置全体を移動、あるいは取り外すことを前提とした構成であった。このため、投射型表示装置を天井等の通常手の届かない位置に設置した場合には、シャッタの有無を切り替えることが困難であった。
【０００７】
また、シャッタの羽根が投射光を遮蔽しない位置に停止させるようなストッパー等の停止器具を別途設ける方法も考えられるが、その分コストが増大するという問題があった。
【０００８】
上記問題点を鑑み、本発明の目的は、間欠表示用のシャッタを適切な位置で停止させることができ、投射型表示装置の使用状況に応じて安価にシャッタの有無を切り替えることができる間欠表示装置及び投射型表示システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、投射型表示装置（１）により投射された投射光による映像を間欠的に表示可能な間欠表示装置（３）であって、投射光を周期的に遮蔽するように回転可能なシャッタ（５）と、シャッタ（５）を駆動するモータ部（７）と、シャッタ（５）の回転位相を検出し、回転位相に応じた極性の信号を出力する回転位相検出部（６）と、シャッタ（５）を回転状態から停止させるときに、遮蔽信号の極性に応じて、シャッタ（５）が投射光を遮蔽しない位置に停止するようにシャッタ（５）を制御する制御部（４）とを備える間欠表示装置（３）が提供される。
【００１０】
本発明の一態様において、制御部（４）が、遮蔽信号の極性に応じて、シャッタ（５）が投射光を遮蔽しない位置に近づくようにシャッタ（５）を駆動する駆動モジュール（１０１）と、駆動モジュール（１０１）によりシャッタ（５）を駆動する停止処理時間を測定する処理時間測定モジュール（１０４）と、停止処理時間が所定の閾値に達したか否かを判定し、停止処理時間が所定の閾値に達したと判定された場合に、シャッタ（５）を停止させる処理時間判定モジュール（１０５）とを備えていても良い。
【００１１】
本発明の一態様において、制御部（４）が、遮蔽信号の極性に応じて、シャッタ（５）が投射光を遮蔽しない位置に近づくようにシャッタ（５）を駆動する駆動モジュール（１０１）と、遮蔽信号の極性が反転したか否かを判定する反転判定モジュール（２０１）と、遮蔽信号の極性が反転したと判定された反転回数を計算する反転回数計算モジュール（２０２）と、反転回数が所定の閾値を超えたか否かを判定し、反転回数が所定の閾値を超えたと判定された場合に、シャッタ（５）を停止させる反転回数判定モジュール（２０３）とを備えていても良い。
【００１２】
本発明の一態様において、制御部（４）が、遮蔽信号の極性に応じて、シャッタ（５）が投射光を遮蔽しない位置に近づくようにシャッタ（５）を駆動する駆動モジュール（１０１）と、遮蔽信号の極性が反転するまでの極性反転間隔を測定する反転間隔測定モジュール（３０１）と、極性反転間隔が所定の閾値未満か否かを判定し、極性反転間隔が所定の閾値未満と判定された場合に、シャッタ（５）を停止させる反転間隔判定モジュール（３０２）とを備えていても良い。
【００１３】
本発明の一態様において、制御部（４）が、遮蔽信号の極性に応じて、シャッタ（５）が投射光を遮蔽しない位置に近づくようにシャッタ（５）を駆動する駆動モジュール（１０１）と、遮蔽信号の極性が反転する毎にモータ部（７）の駆動トルクを変更するトルク変更モジュール（４０１）と、駆動トルクが所定の閾値未満か否かを判定し、駆動トルクが所定の閾値未満と判定された場合に、シャッタ（５）を停止させるトルク判定モジュール（４０２）とを備えていても良い。
【００１４】
本発明の一態様において、制御部（４）が、シャッタ（５）が停止したときに検出された遮蔽信号の極性を記憶する記憶部（４２）と、シャッタ（５）の停止期間中に検出された遮蔽信号の極性が、記憶部（４２）に記憶された遮蔽信号の極性と異なるか否かを判定する極性変化判定モジュール（５０１）とを備え、シャッタ（５）の停止期間中に検出された遮蔽信号の極性が、シャッタ（５）が停止したときに検出された遮蔽信号の極性と異なると判定された場合に、シャッタ（５）の停止処理を再実行しても良い。
【００１５】
本発明の一態様において、制御部（４）が、遮蔽信号の極性に基づいてシャッタ（５）の回転数を計算する回転数計算モジュール（１０２）と、回転数が所定の閾値未満か否かを判定する回転数判定モジュール（１０３）とを更に備え、回転数が所定の閾値未満と判定されるまで、駆動モジュール（１０１）がシャッタ（５）の回転を減速させても良い。
【００１６】
本発明の他の態様によれば、投射光を投射する投射型表示装置（１）と、投射光による映像を間欠的に表示可能な間欠表示装置（３）であって、投射光を周期的に遮蔽するように回転可能なシャッタ（５）と、シャッタ（５）を駆動するモータ部（７）と、シャッタ（５）の回転位相を検出し、回転位相に応じた極性の信号を出力する回転位相検出部（６）と、シャッタ（５）を回転状態から停止させるときに、遮蔽信号の極性に応じて、シャッタ（５）が投射光を遮蔽しない位置に停止するようにシャッタ（５）を制御する制御部とを備える間欠表示装置（３）とを備えることを特徴とする投射型表示システムが提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、間欠表示用のシャッタを適切な位置で停止させることができ、投射型表示装置の使用状況に応じて安価にシャッタの有無を切り替えることができる間欠表示装置及び投射型表示システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る投射型表示システムの一例を示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る投射光の輝度の時間応答と遮蔽状態との関係を示すグラフである。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るシャッタの透過状態となる停止位置を説明するための概略図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る制御部の一例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るシャッタ停止方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る制御部の一例を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るシャッタ停止方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る制御部の一例を示すブロック図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係るシャッタ停止方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係るシャッタ停止方法の割り込み処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係る制御部の一例を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係るシャッタ停止方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１３】本発明の第５の実施の形態に係る制御部の一例を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第５の実施の形態に係るシャッタ停止方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、図面を参照して、本発明の第１〜第５の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【００２０】
また、以下に示す第１〜第５の実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００２１】
（第１の実施の形態）
本発明の実施の形態に係る投射型表示システムは、図１に示すように、投射型表示装置（プロジェクタ）１及び間欠表示装置（メカニカルシャッタユニット）３を備える。
【００２２】
投射型表示装置１は、本体１１と、本体１１に取り付けた投射レンズ１２を有する。本体１１には、光源１３と、光源１３からの光を変調するホールド型の光変調部１４が内蔵されている。投射レンズ１２は、光変調部１４により変調された投射光（映像）を、図示を省略したスクリーンに向かって投射する。
【００２３】
間欠表示装置３は、投射型表示装置１から投射される投射光を所定のタイミングで遮蔽することにより、映像を間欠的に表示する。間欠表示装置３は、回転位相検出部６と、投射型表示装置１及び回転位相検出部６からそれぞれ出力された同期信号及び遮蔽信号を受信する制御部４と、制御部４から駆動信号を受信するモータ部７と、モータ部７に一端が連結されたシャフト８と、シャフト８の他端に連結されたシャッタ５を備える。
【００２４】
シャッタ５は、投射型表示装置１から投射される投射光の光路上に配置されている。シャッタ５は、投射型表示装置１からの投射光を周期的に遮蔽するように回転可能である。シャッタ５は、遮蔽部（羽根）５１と、隣接する遮蔽部５１間の透過部５２とを有する。隣接する遮蔽部５１の間隔は、投射光の上下の幅より大きい。遮蔽部５１及び透過部５２のサイズ及び数は適宜設定される。
【００２５】
回転位相検出部６は、シャッタ５の周内における特定の位置におけるシャッタ５の回転位相（投射光の遮蔽状態）を検出し、回転位相に応じた極性の遮蔽信号を制御部４へ出力する。回転位相検出部６としては、例えば発光素子及び受光素子により構成されるフォトインタラプタ等が使用可能である。
【００２６】
制御部４は、投射型表示装置１から出力された、投射している映像の同期信号と、回転位相検出部６から出力された遮蔽信号を受信し、同期信号と遮蔽信号が一定の位相関係を保ちながら同期するように、シャッタ５を駆動するための駆動信号をモータ部７へ出力する。
【００２７】
モータ部７は、制御部４からの駆動信号に応じて、シャフト８を回転駆動させることによりシャッタ５を回転駆動させる。
【００２８】
図２に、投射画面のある座標における投射光の輝度の時間応答と、シャッタ５による遮蔽状態との関係の例を示す。ホールド型の光変調部１４を使用する場合、各画素毎に次に書き換えられるまでの立ち上がり期間があり、輝度は急峻には変化しきれず、図２のグラフに示すようにやや緩やかに立ち上がる。この立ち上がり期間の緩やかな輝度変化が画像ぼけになってしまうため、これを物理的に遮蔽するのがシャッタ５の役割である。
【００２９】
図２に「遮蔽期間」として示すように、立ち上がり期間を完全に遮蔽すると、見かけ上投射された映像は輝度が急峻に変化したように見えるので、画像ぼけがなくなる。一方、遮蔽期間が立ち上がり期間を完全に遮蔽しきれないと、緩やかな輝度変化が見えてしまうため、画像ぼけが出てしまう。従って、シャッタ５による遮蔽期間と投射光の輝度変化のタイミングが完全に一致するように、図１に示した制御部４により制御する。
【００３０】
上述したように、輝度変化の多い動画では、画像ぼけをなくすシャッタ５が有効に働くが、一方で輝度変化のない静止画等ではシャッタ５が投射光を遮蔽すると画面全体の光量が失われて暗くなるという問題がある。シャッタ５を物理的に取り外すことなくこの問題を回避するためには、図３に示すように、シャッタ５の遮蔽部５１が投射光にかからないような適切な位置で停止すればよい。通常考えられる方法としては、物理的にシャッタ５の動きを止めるストッパーの使用が挙げられるが、その分コストアップにつながる。本発明の第１の実施の形態では、ストッパー等の専用器具を使用せずに、シャッタ５を適切な位置で停止することを特徴としている。
【００３１】
図２に示すように、遮蔽信号は投射光を遮蔽している状態で「Ｈｉｇｈ」、遮蔽していない状態で「Ｌｏｗ」となるとすると、投射光が遮蔽されず１００％スクリーンに投射されるには、図３で示した矢印の方向にシャッタ５が回転する場合、投射光の下端部において遮蔽信号がちょうど「Ｈｉｇｈ」から「Ｌｏｗ」に切り替わる状態で停止すればよい。従って、回転位相検出部６は、投射光下端部におけるシャッタ５の遮蔽状態を検出する。そして、制御部４は、その遮蔽信号が「Ｈｉｇｈ」から「Ｌｏｗ」に切り替わるタイミングでシャッタ５が停止するように制御する。
【００３２】
図１に示した制御部４は、シャッタ５を回転状態から停止させるときに、回転位相検出部６から出力された遮蔽信号の極性に応じて、シャッタ５が投射光を遮蔽しない位置に停止するようにシャッタ５を駆動する駆動信号をモータ部７へ出力する。
【００３３】
制御部４は、図４に示すように、中央演算処理装置（ＣＰＵ）４１と、記憶部４２を備える。ＣＰＵ４１は、駆動モジュール１０１、回転数計算モジュール１０２、回転数判定モジュール１０３、処理時間測定モジュール１０４及び処理時間判定モジュール１０５を論理的に備える。
【００３４】
駆動モジュール１０１は、シャッタ５を停止させるときに、シャッタ５の回転駆動を減速させる駆動信号を出力する。更に、駆動モジュール１０１は、シャッタ５が減速した後、回転位相検出部６から出力された遮蔽信号の極性に応じて、シャッタ５が投射光を遮蔽しない位置に近づくようにシャッタ５を駆動するための駆動信号を出力する。
【００３５】
回転数計算モジュール１０２は、回転位相検出部６から出力された遮蔽信号の極性の変化の時間に基づいて、シャッタ５の回転数を計算する。
【００３６】
回転数判定モジュール１０３は、記憶部４２から所定の閾値αを読み出して、回転数計算モジュール１０２により計算されたシャッタ５の回転数が所定の閾値α未満か否かを判定する。
【００３７】
処理時間測定モジュール１０４は、回転数判定モジュール１０３により回転数が所定の閾値α未満と判定され、駆動モジュール１０１がシャッタ５の減速後の停止処理を開始してからの時間（以下、「停止処理時間」という。）を測定（カウント）するタイマとして機能する。
【００３８】
処理時間判定モジュール１０５は、記憶部４２から所定の閾値βを読み出して、処理時間測定モジュール１０４により測定された停止処理時間が所定の閾値βに達したか否かを判定し、停止処理時間が所定の閾値βに達したと判定された場合に、シャッタ５を停止させるための駆動信号をモータ部７へ出力するか、又はシャッタ５を回転駆動するための駆動信号の出力を停止する。
【００３９】
記憶部４２は、回転数判定モジュール１０３により読み出される回転数の閾値α、及び処理時間測定モジュール１０４により読み出される停止処理時間の閾値β等を記憶する。記憶部４２としては、例えばメモリ、磁気ディスク又は光ディスク等が採用可能である。
【００４０】
次に、本発明の第１の実施の形態に係るシャッタ５の停止方法の一例を、図５のフローチャートを参照しながら説明する。なお、例えば制御部４が、投射型表示装置１から停止処理開始のための信号を受信することでこの停止処理が開始する。
【００４１】
（イ）まず、ステップＳ１０１で、シャッタ５を回転状態から停止するため、ブレーキング処理を行う。ブレーキング処理では、駆動モジュール１０１が、シャッタ５の回転を減速させる駆動信号をモータ部７へ出力し、シャッタ５の回転数を落とす。ステップＳ１０２で、回転数計算モジュール１０２が、回転位相検出部６により出力される遮蔽信号に基づいてシャッタ５の回転数を計算する。更に、回転数判定モジュール１０３が、回転数計算モジュール１０２により計算されたシャッタ５の回転数が所定の閾値α未満か否かを判定する。所定の閾値α以上と判定された場合はステップＳ１０１に戻り、ブレーキング処理を継続する。一方、ステップＳ１０２でシャッタ５の回転数が所定の閾値α未満と判定された場合、ステップＳ１０３に進む。
【００４２】
（ロ）ステップＳ１０３で、処理時間測定モジュール１０４が、停止処理時間の測定（カウント）を開始する。ステップＳ１０４で、回転位相検出部６が、シャッタ５の回転位相（透過光の遮蔽状態）を検出し、回転位相に応じた遮蔽信号を出力する。駆動モジュール１０１が、回転位相検出部６から出力された遮蔽信号の極性が「Ｈｉｇｈ」又は「Ｌｏｗ」のいずれであるか判定する。「Ｈｉｇｈ」と判定された場合は、投射光を遮蔽している状態であるため、ステップＳ１０５で、駆動モジュール１０１が、正転でシャッタ５が回転するように駆動信号を出力する。一方、ステップＳ１０４で「Ｌｏｗ」と判定された場合は、投射光を透過している状態であるため、ステップＳ１０６で、駆動モジュール１０１が、逆転でシャッタ５が回転するように駆動信号を出力する。このように、遮蔽信号の極性に応じて正転又は逆転の駆動信号を出力することで、シャッタ５は回転位相検出部６により出力される遮蔽信号の極性がちょうど切り替わる位置に徐々に近づいていく。
【００４３】
（ハ）ステップＳ１０７で、処理時間判定モジュール１０５が、処理時間測定モジュール１０４により測定された停止処理時間が所定の閾値βを越えたか否かを判定する。所定の閾値βを超えたと判定された場合、シャッタ５は所望の位置制御がなされたと判断し、ステップＳ１０８で、処理時間判定モジュール１０５がシャッタ５を停止させる駆動完全停止処理を行う。
【００４４】
駆動完全停止処理とは、ＤＣモータを使用する場合についてより具体的に説明すると、駆動モジュール１０１からの駆動出力を停止し、モータあるいはモータドライバＩＣにＯＮ／ＯＦＦ制御端子がある場合はそれをＯＦＦにするか、または、モータあるいはモータドライバＩＣへの電源供給を停止して、モータを完全に駆動出来ない状態にする処理である。ＤＣモータ以外の場合にあってもＤＣモータの上記処理と同様の処理となる。
【００４５】
本発明の第１の実施の形態に係る投射型表示システムによれば、ブレーキング処理の回転数の閾値αと、ステップＳ１０５及びＳ１０６で設定される駆動出力と、ステップＳ１０７での判定に使用するタイマカウントの閾値βの値を適切な値に設定することで、シャッタ５の停止位置制御を十分な精度で行うことができる。よって、静止画を表示するような間欠表示が不要な場合には、専用の停止器具を設けずとも、シャッタ５の遮蔽部５１が投射光にかからない位置に停止させることができる。結果として、投射型表示装置１の使用状況に応じてシャッタ５の有無を安価に切り替えることができる。
【００４６】
なお、図５に示した一連の手順は、図５と等価なアルゴリズムのプログラムにより、図１に示した投射型表示システムを制御して実行出来る。このプログラムは、例えば記憶部４２に記憶させればよい。また、このプログラムは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に保存し、この記録媒体を記憶部４２に読み込ませることにより、本発明の実施の形態の一連の手順を実行することができる。ここで、「コンピュータ読取り可能な記録媒体」とは、例えばコンピュータのメモリ、磁気ディスク、光ディスク等のプログラムを記録することができるような媒体等を意味する。具体的には、メモリカード、ＣＤ−ＲＯＭ等が「コンピュータ読取り可能な記録媒体」に含まれる。
【００４７】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る投射型表示システムは、図６に示すように、制御部４のＣＰＵ４１が、駆動モジュール１０１、回転数計算モジュール１０２及び回転数判定モジュール１０３の他に、反転判定モジュール２０１、反転回数計算モジュール２０２及び反転回数判定モジュール２０３を備える点が、本発明の第１の実施の形態と異なる。
【００４８】
反転判定モジュール２０１は、回転位相検出部６から出力された遮蔽信号の極性が反転したか否かを判定する。
【００４９】
反転回数計算モジュール２０２は、反転判定モジュール２０１により遮蔽信号の極性が反転したと判定された回数（以下、「反転回数」という。）を計算（カウント）するタイマとして機能する。
【００５０】
反転回数判定モジュール２０３は、所定の閾値βを記憶部４２から読み出して、反転回数計算モジュール２０２により計算された反転回数が所定の閾値βを超えたか否かを判定し、反転回数が所定の閾値βを超えたと判定された場合に、シャッタ５を停止させる。
【００５１】
本発明の第２の実施の形態に係る投射型表示システムの他の構成は、本発明の第１の実施の形態と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。
【００５２】
次に、本発明の第２の実施の形態に係るシャッタ５の停止方法の一例を、図７のフローチャートを参照しながら説明する。
【００５３】
（イ）まず、図５で示したステップＳ１０１及びＳ１０２の手順と同様に、ステップＳ２０１及びＳ２０２でブレーキング処理を行う。シャッタ５の回転数が所定の閾値α未満になった場合、ステップＳ２０３に進む。
【００５４】
（ロ）ステップＳ２０３で、反転回数計算モジュール２０２が計算（カウント）していた反転回数をクリアする。ステップＳ２０４で、駆動モジュール１０１が、回転位相検出部６から出力された遮蔽信号の極性が「Ｈｉｇｈ」又は「Ｌｏｗ」のいずれであるかを判定する。「Ｈｉｇｈ」と判定された場合、投射光を遮蔽している状態であるため、ステップＳ２０５で、駆動モジュール１０１が、正転でシャッタ５が回転するように駆動信号を出力する。「Ｌｏｗ」と判定された場合、投射光を透過している状態であるため、ステップＳ２０６で、駆動モジュール１０１が、逆転でシャッタ５が回転するように駆動信号を出力する。
【００５５】
（ハ）ステップＳ２０７及びＳ２０８のそれぞれで、反転判定モジュール２０１が、前回の遮蔽状態が今回と反転したか（異なるか）否かを判定する。反転したと判定された場合はそれぞれステップＳ２０９及びＳ２１０で、反転回数計算モジュール２０２が、カウントしている反転回数に１ずつ加算する。ステップＳ２１１で、反転回数判定モジュール２０３が、反転回数計算モジュール２０２により計算された反転回数が所定の閾値βを超えたか否か判定する。閾値βを超えたと判定された場合、シャッタ５は所望の位置制御がなされたと判断し、ステップＳ２１２で、駆動完全停止処理を行う。
【００５６】
本発明の第２の実施の形態に係る投影型表示システムによれば、ブレーキング処理の回転数の閾値αと、ステップＳ２０５及びＳ２０６でそれぞれ設定される駆動出力と、ステップＳ２１１での判定に使用する反転回数計算モジュール２０２の閾値βの値を適切な値に設定することで、シャッタ５の停止位置制御を十分な精度で行うことができる。
【００５７】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態に係る投射型表示システムは、図８に示すように、制御部４のＣＰＵ４１が、駆動モジュール１０１、回転数計算モジュール１０２及び回転数判定モジュール１０３の他に、反転間隔測定モジュール３０１及び反転間隔判定モジュール３０２を備える点が、本発明の第１の実施の形態と異なる。
【００５８】
反転間隔測定モジュール３０１は、回転位相検出部６から出力された遮蔽信号の極性が反転するまでの間隔（以下、「極性反転間隔」という。）を測定する。
【００５９】
反転間隔判定モジュール３０２は、記憶部４２から所定の閾値βを読み出して、反転間隔測定モジュール３０１により測定した極性反転間隔が所定の閾値β未満か否かを判定し、極性反転間隔が所定の閾値β未満と判定された場合に、シャッタ５を停止させる。
【００６０】
本発明の第３の実施の形態に係る投射型表示システムの他の構成は、本発明の第１の実施の形態と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。
【００６１】
次に、本発明の第３の実施の形態に係るシャッタ５の停止方法の一例を、図９のフローチャートを参照しながら説明する。
【００６２】
（イ）まず、図５で示したステップＳ１０１及びＳ１０２の手順と同様に、ステップＳ３０１、Ｓ３０２でブレーキング処理を行う。シャッタ５の回転数が所定の閾値α未満になった場合ステップＳ３０３に進む。
【００６３】
（ロ）ステップＳ３０３で、反転間隔測定モジュール３０１が、極性反転間隔を測定する割り込み処理を開始する。この測定は以降のルーチンとは独立して並列で処理され、極性反転間隔は随時更新される。割り込み処理について図１０のフローチャートを参照しながら説明する。まず、ステップＳ３０９で、反転間隔測定モジュール３０１が、回転位相検出部６から出力された遮蔽信号の極性が反転した場合、前回の割り込みで測定を開始していた極性反転間隔の測定を終了する。ステップＳ３１０で、測定された極性反転間隔が記憶部４２に記憶される。ステップＳ３１１で、反転間隔測定モジュール３０１が、新たに極性反転間隔の測定を開始する。遮蔽信号の極性反転をトリガに随時割り込みが発生し、上記の処理を行うことで常に極性反転間隔を最新のものに更新しておく。
【００６４】
（ハ）図９に示したステップＳ３０４で、駆動モジュール１０１が、回転位相検出部６から出力された遮蔽信号の極性を判定する。「Ｈｉｇｈ」の場合は投射光を遮蔽している状態なので、ステップＳ３０５で、駆動モジュール１０１が、正転でシャッタ５が回転するように駆動信号を出力する。「Ｌｏｗ」の場合は投射光を透過している状態なので、ステップＳ３０６で、駆動モジュール１０１が、逆転でシャッタ５が回転するように駆動信号を出力する。このように、遮蔽信号の極性に応じて正転又は逆転の駆動信号を出力することで、シャッタ５は回転位相検出部６における遮蔽信号がちょうど切り替わる位置に徐々に近づいていき、シャッタ５の動きは所定の停止位置に向かって収束していくので、遮蔽信号の極性反転間隔は段々小さくなっていく。
【００６５】
（ニ）ステップＳ３０７で、反転間隔判定モジュール３０２が、記憶部４２から最新の極性反転間隔を読み出して、極性反転間隔が所定の閾値β未満か否かを判定する。所定の閾値β未満になった場合、シャッタ５は所望の位置制御がなされたと判定し、ステップＳ３０８で、極性反転間隔測定割り込みの終了を含む駆動完全停止処理を行う。
【００６６】
本発明の第３の実施の形態に係る投影型表示システムによれば、ブレーキング処理の回転数の閾値αと、ステップＳ３０５及びＳ３０６で設定される駆動出力と、ステップＳ３０７での判定に使用する遮蔽信号の極性反転間隔の閾値βの値を適切な値に設定することで、シャッタ５の停止位置制御を十分な精度で行うことができる。
【００６７】
（第４の実施の形態）
本発明の第１〜第３の実施の形態において、システムによっては、固定の駆動トルクでは位置制御が完全に収束しきれない可能性がある。そこで、本発明の第４の実施の形態において、シャッタ５の停止処理中に駆動トルクを変動させる一例を説明する。
【００６８】
本発明の第４の実施の形態に係る投射型表示システムは、図１１に示すように、制御部４のＣＰＵ４１が、駆動モジュール１０１、回転数計算モジュール１０２及び回転数判定モジュール１０３の他に、トルク変更モジュール４０１及びトルク判定モジュール４０２を備える点が、本発明の第１の実施の形態と異なる。
【００６９】
トルク変更モジュール４０１は、回転位相検出部６から出力された遮蔽信号の極性が反転する毎にモータ部７の駆動トルクを変更する。
【００７０】
トルク判定モジュール４０２は、モータ部７の駆動トルクが所定の閾値β未満か否かを判定し、駆動トルクが所定の閾値β未満と判定された場合に、シャッタ５を停止させる。
【００７１】
本発明の第４の実施の形態に係る投射型表示システムの他の構成は、本発明の第１の実施の形態と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。
【００７２】
次に、本発明の第４の実施の形態に係るシャッタ５の停止方法の一例を、図１２のフローチャートを参照しながら説明する。
【００７３】
（イ）まず、図５で示したステップＳ１０１及びＳ１０２の手順と同様に、ステップＳ４０１及びＳ４０２でブレーキング処理を行う。シャッタ５の回転数が所定の閾値α未満になった場合ステップＳ４０３に進む。
【００７４】
（ロ）ステップＳ４０３で、駆動モジュール１０１が、回転位相検出部６から出力された遮蔽信号の極性が「Ｈｉｇｈ」又は「Ｌｏｗ」のいずれであるか判定する。「Ｈｉｇｈ」と判定された場合はステップＳ４０４で、反転判定モジュール２０１が、前回の遮蔽状態が今回と反転したか否かを判定する。反転した場合はそれぞれステップＳ４０６それぞれで、トルク変更モジュール４０１が、モータの駆動トルクを減じる処理を行う。
【００７５】
（ハ）その後、ステップＳ４０３で遮蔽信号が「Ｈｉｇｈ」と判定されていた場合はステップＳ４０８で、駆動モジュール１０１が、正転方向の駆動信号を出力する。一方、ステップＳ４０３で遮蔽信号が「Ｌｏｗ」と判定されていた場合はステップＳ４０９で、駆動モジュール１０１が、逆転方向の駆動信号を出力する。ステップＳ４０６、Ｓ４０７で駆動トルクの設定が変更された場合はこの時点で反映される。遮蔽信号が反転する毎に駆動トルクは徐々に小さくなっていくため、シャッタ５は動きを緩めながら目標の位置に向かって停止動作をする。この処理により、停止処理におけるシャッタ５動作の収束が容易になる。
【００７６】
（ニ）そうして、ステップＳ４１０で、トルク判定モジュール４０２が、モータ駆動トルクが所定の閾値β未満か否かを判定する。所定の閾値β未満であると判定した場合、シャッタ５は所望の位置制御がなされたと判断し、ステップＳ４１１で、トルク判定モジュール４０２が、駆動完全停止処理を行う。
【００７７】
本発明の第４の実施の形態に係る投射型表示システムによれば、ブレーキング処理の回転数の閾値αと、ステップＳ４０６及びＳ４０７での駆動トルクの減少幅と、ステップＳ４１０での判定に使用する駆動トルクの閾値βの値を適切な値に設定することで、シャッタ５の停止位置制御を十分な精度で行うことができる。
【００７８】
（第５の実施の形態）
本発明の第１〜第４の実施の形態において、シャッタ５専用の停止器具を設けないため、シャッタ５を所望の位置で停止した後に、外部から何らかの力が加わり、シャッタ５が所定の位置から動く可能性がある。本発明の第５の実施の形態では、シャッタ５が所定の位置から動いた場合に、再び所望の停止位置に戻す処理を説明する。
【００７９】
本発明の第５の実施の形態に係る投射型表示システムは、図１３に示すように、制御部４のＣＰＵ４１が、極性変化判定モジュール５０１を更に備える点が、本発明の第１の実施の形態と異なる。
【００８０】
極性変化判定モジュール５０１は、シャッタ５の停止期間中に検出された遮蔽信号の極性が、シャッタ５が停止したときの遮蔽信号の極性と異なるか否かを判定する。記憶部４２は、シャッタ５が停止したときに検出された遮蔽信号の極性を記憶する。シャッタ５の停止期間中に検出された遮蔽信号の極性が、記憶部４２に記憶された遮蔽信号の極性と異なると極性変化判定モジュール５０１により判定された場合に、シャッタ５の停止処理を再実行する。
【００８１】
本発明の第５の実施の形態に係る投射型表示システムの他の構成は、本発明の第１の実施の形態と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。
【００８２】
次に、本発明の第５の実施の形態に係るシャッタ５の停止方法の一例を、図１４のフローチャートを参照しながら説明する。
【００８３】
（イ）図５に示したステップＳ１０１〜Ｓ１０８の手順によりシャッタ５が所望の位置で停止した後、ステップＳ５０１で、その時の遮蔽信号の極性を記憶装置に記憶しておく。
【００８４】
（ロ）ステップＳ５０２で、極性変化判定モジュール５０１が、回転位相検出部６により出力された遮蔽信号の極性を常時監視（ポーリング）して、シャッタ５が停止したときに出力された遮蔽信号の極性と変化したか否かを判定する。極性が変化した場合はシャッタ５が動いたと判断し、ステップＳ５０３で駆動完全停止を解除する。
【００８５】
（ハ）その後、図５に示したステップＳ１０１〜Ｓ１０８のシャッタ５の停止処理を行えば、再度シャッタ５を所望の位置で停止することができる。
【００８６】
本発明の実施の形態に係る投射型表示システムによれば、シャッタ５を停止した後に、外部から何らかの力が加わり、シャッタ５が所定の位置から動いた場合でも、再び適切な停止位置に戻すことができる。
【００８７】
なお、図５に示したステップＳ１０１〜Ｓ１０８の手順の代わりに、図７に示したステップＳ２０１〜Ｓ２１２の手順、図９に示したステップＳ３０１〜Ｓ３０８の手順、又は図１２に示したステップＳ４０１〜Ｓ４１１の手順を実行しても良い。
【００８８】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は第１〜第５の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００８９】
例えば、シャッタ５の遮蔽部５１を抑える程度の安価で簡単なストッパーを設けておいて、停止位置制御が終了した後にその位置から動き出さないようにストッパーでシャッタ５を止めておくことも可能である。
【００９０】
また、図１に示した間欠表示装置３は、投射型表示装置１に着脱可能に取り付けられていても良い。また、間欠表示装置３の構成部品の全部又は一部を投射型表示装置１に内蔵することも可能である。また、投射型表示装置１が、間欠表示装置３を備える構成であっても良い。
【００９１】
また、第１〜第５の実施の形態のそれぞれで説明したＣＰＵ５１の各モジュールを互いに適宜組み合わせて使用可能である。
【００９２】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明の間欠表示装置及び投射型表示システムは、動画性能の向上と静止画表示時の明るさ確保を両立することができるため、ホームシアターやプレゼンテーションで利用されるプロジェクタ等に利用可能である。
【符号の説明】
【００９４】
１…投射型表示装置（プロジェクタ）
３…間欠表示装置（メカニカルシャッタ）
４…制御部
５…シャッタ
６…回転位相検出部
７…モータ部
８…シャフト
１１…本体
１２…投射レンズ
１３…光源
１４…光変調部
４１…中央演算処理装置（ＣＰＵ）
４２…記憶部
５１…遮蔽部
５２…透過部
１０１…駆動モジュール
１０２…回転数計算モジュール
１０３…回転数判定モジュール
１０４…処理時間測定モジュール
１０５…処理時間判定モジュール
２０１…反転判定モジュール
２０２…反転回数計算モジュール
２０３…反転回数判定モジュール
３０１…反転間隔測定モジュール
３０２…反転間隔判定モジュール
４０１…トルク変更モジュール
４０２…トルク判定モジュール
５０１…極性変化判定モジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012177867.tif 000009
【図８】
2012177867.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2012177867.tif 000012
【図１１】
2012177867.tif 000013
【図１２】
2012177867.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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