(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像を表示する表示パネルと、前記表示パネルに向けて光を照射する光源と、前記表示パネルを経て得られる映像光をスクリーンに向けて投写する投写レンズとを備えて成る投写型表示装置において、
入力画像の画像サイズを判断する手段と、
入力画像の画像サイズが前記表示パネルの画面サイズよりも小さい場合にパネル中心部を用いて画像形成を行わせる表示パネル駆動手段と、
入力画像の画像サイズが前記表示パネルの画面サイズよりも小さい場合に前記表示パネル上の画像が前記スクリーンのサイズと同等のサイズに拡大されるように前記投写レンズの倍率を調節する倍率調節手段とを備え、
前記光源として発光領域を変更し得るものを備えるとともに、入力画像の画像サイズが前記表示パネルの画面サイズよりも小さい場合に発光領域を小さくさせる発光調節手段を備えたことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項２】
前記発光調節手段は、発光領域を小さくする場合に、光源全体が発光するときの明るさと同程度の明るさがスクリーン上で得られるように発光駆動電力を上げるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の投写型表示装置。
【請求項３】
前記発光領域を変更し得る光源は、自発光素子アレイと当該自発光素子アレイの光出射側に設けられたマイクロレンズアレイとから成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の投写型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、パーソナルコンピュータのディスプレイとして用いられる投写型表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディスプレイとして直視型の液晶表示パネルが知られている。この種の液晶表示パネルは、液晶パネルと、この液晶パネルの背面側に設けられたバックライトと、入力映像信号に基づいて前記液晶パネルの各画素部の光透過量を制御する液晶駆動回路とから成る。そして、一般的には、当該液晶表示パネルの画素数よりも少ない画素数の映像信号が入力されたときには、パネル中心部を用いて映像表示を行うようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のごとく、液晶表示パネルの画素数よりも少ない画素数の映像信号が入力されたときには、パネル中心部のみを用いて映像表示を行うのであるから、表示映像が小さくて見づらくなる。一方、液晶表示パネルの画素を全て使って大きく表示しようとすれば、画像補間回路を備える必要があるためにコストが割高になり、また、画素補間が行われると、文字などについては見づらくなってしまうという欠点がある。
【０００４】
この発明は、投写型の構成を採用し、液晶表示パネルの画素数よりも少ない画素数の映像信号が入力されたときでも表示画面全体を使って大きく且つ画素補間のような画質劣化を生じることなく表示できるようにすることを目的とする。また、このように表示画面全体を使って大きく表示するときに、通常時と同じ画面明るさ、同じ消費電力とすることができる投写型表示装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の投写型表示装置は、上記の課題を解決するために、映像を表示する表示パネルと、前記表示パネルに向けて光を照射する光源と、前記表示パネルを経て得られる映像光をスクリーンに向けて投写する投写レンズとを備えて成る投写型表示装置において、入力画像の画像サイズを判断する手段と、入力画像の画像サイズが前記表示パネルの画面サイズよりも小さい場合にパネル中心部を用いて画像形成を行わせる表示パネル駆動手段と、入力画像の画像サイズが前記表示パネルの画面サイズよりも小さい場合に前記表示パネル上の画像が前記スクリーンのサイズと同等のサイズに拡大されるように前記投写レンズの倍率を調節する倍率調節手段とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
上記の構成であれば、入力画像の画像サイズが前記表示パネルの画面サイズよりも小さい場合にパネル中心部にのみ画像が形成されるが、前記投写レンズの倍率の調節により、表示パネル上の画像が前記スクリーンのサイズと同等のサイズに拡大されてスクリーンに投影されるので、表示映像を大きくできる。
【０００７】
前記光源として発光領域を変更し得るものを備えるとともに、入力画像の画像サイズが前記表示パネルの画面サイズよりも小さい場合に発光領域を小さくさせる発光調節手段を備えてもよい。これによれば、無駄な発光を無くして消費電力を低減することができる。
【０００８】
前記発光調節手段は、発光領域を小さくする場合に、光源全体が発光するときの明るさと同程度の明るさがスクリーン上で得られるように発光領域の発光駆動電力を上げるようになっていてもよい。これによれば、スクリーン上で全体が発光するときの明るさと同程度の明るさが得られる。また、この場合の電力消費量は通常時と同程度に抑えられることになる。
【０００９】
また、前記発光領域調節光源は、自発光素子アレイと当該自発光素子アレイの光出射側に設けられたマイクロレンズアレイとを有するものであってもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、この実施の形態の投写型表示装置における主として信号処理系統の構成を示したブロック図である。この投写型表示装置には、例えばパーソナルコンピュータ本体部から、ビデオ信号と同期信号を入力するようになっている。ビデオ信号は液晶パネル駆動回路３に入力され、同期信号は、入力ソース自動判別部１、及びタイミング発生回路２に入力されるようになっている。
【００１２】
前記入力ソース自動判別部１は、前記同期信号に基づいて入力画像の画像サイズを判断し、その判断結果を前記タイミング発生回路２、光源制御回路４、及び投写レンズ制御回路５に供給するようになっている。なお、入力画像の画像サイズとしては、画素数が１０２４×７６８個の場合、或いは、６４０×４８０個の場合などがある。
【００１３】
前記タイミング発生回路２は、前記同期信号に基づいてクロック信号を生成するとともに、前記の画像サイズ判断結果から、画像サイズに応じたタイミング信号を生成し、これらクロック信号やタイミング信号を前記液晶パネル駆動回路３に供給するようになっている。
【００１４】
液晶パネル駆動回路３は、入力したビデオ信号を前記クロック信号やタイミング信号に基づいて処理することにより液晶駆動信号を生成し、この液晶駆動信号を液晶パネル６に供給するようになっている。液晶パネル６は、この実施の形態では、画素数が１０２４×７６８個のものを用いている。液晶パネル駆動回路３は、入力画像の画像サイズが１０２４×７６８個の画素数に対応する場合には、液晶パネル６の画面全体を用いて画像表示を行わせるが、画像サイズが、例えば６４０×４８０個の場合には、前記タイミング信号に基づき、液晶パネル６のパネル中心部を用いて画像形成を行わせるようになっている。
【００１５】
光源制御回路４は、前記の画像サイズ判断結果を入力し、光源７の発光制御を行うようになっている。光源７は、この実施の形態では、自発光素子アレイ（例えば、ＬＥＤアレイやＥＬ素子アレイ）と当該自発光素子アレイの光出射側に設けられた平行光化のためのマイクロレンズアレイとを有して成り、発光領域が可変となるように構成されている。光源制御回路４は、画素数が６４０×４８０個であるとする画像サイズ判断結果を入力した場合には、光源７の発光領域を液晶パネル６の画像表示領域に合わせて中心位置に小さく設定するとともに、このように発光領域を小さくする場合に、光源全体を発光させるとき（画素数が１０２４×７６８個であるとする画像サイズ判断結果を入力した場合）の明るさと同程度の明るさ（スクリーン上での明るさ）が得られるように発光駆動電力を上げるようになっている。
【００１６】
投写レンズ制御回路５は、前記の画像サイズ判断結果を入力し、投写レンズ９のレンズ位置を移動させるアクチュエータ８に対する制御信号を生成してこれに与えるようになっている。例えば、アクチュエータ８がステッピングモータとラックアンドピニオン機構とから成る場合、投写レンズ制御回路５は、前記ステッピングモータに対する所定数のパルスおよび回転方向を示す信号を出力することになる。
【００１７】
アクチュエータ８のステッピングモータは、前記パルスを受け取ると、そのパルス数に応じた量だけ所定方向に回転する。そして、アクチュエータ８のラックアンドピニオン機構は、前記モータの回転を直線移動に変換し、投写レンズ９を光軸方向に移動させる。この実施の形態では、アクチュエータ８により、投写レンズ９は、第１のポジションと第２のポジションのいずれかに移動される。
【００１８】
投写レンズ９は、前記光源７から出射されて前記液晶パネル６を透過して得られる映像光をスクリーン１０に向けて投影するようになっている。そして、この投影レンズ９は、前記第１のポジションにあるときには、第１の投影倍率を実現し、画素数が１０２４×７６８個である映像をスクリーン１０の大きさに対応した大きさとなるように拡大する一方（図の実線参照）、前記第２のポジションにあるときには、第２の投影倍率を実現し、画素数が６４０×４８０個である映像をスクリーン１０の大きさに対応した大きさとなるように拡大するようになっている（図の一点鎖線参照）。
【００１９】
上記の構成であれば、入力画像の画像サイズが画素数にして６４０×４８０個である場合には、液晶パネル６のパネル中心部にのみ画像が形成されることになるが、この場合には、投写レンズ９において、前記第２の投影倍率が設定されることになり、液晶パネル６上の画像が前記スクリーン１０のサイズと同等のサイズに拡大されてスクリーン１０に投影される。即ち、入力画像の画像サイズが液晶パネル６の画面サイズより小さく、上記のごとく画素数にして６４０×４８０個の映像である場合でも、スクリーン１０上では、画素数が１０２４×７６８個である映像を表示しているときと同等の大きさで映像表示がなされる。そして、このように投写レンズ９にて光学的に映像拡大を行うため、画像補間処理を行う場合に生じがちな文字などが見づらくなるという欠点も生じない。
【００２０】
また、光源制御回路４は、画像サイズが小さい場合に光源７の発光領域を液晶パネル６の画像表示領域に合わせて中心位置に小さく設定するとともに、このように発光領域を小さくする場合に、光源全体を発光させるときの明るさと同程度の明るさ（スクリーン１０上での明るさ）が得られるように発光駆動電力を上げるので、入力映像の画素数に関係なく、つねにスクリーン全面に同じ明るさの映像を同じ消費電力で表示することが可能となる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、入力映像の画素数に関係なく、つねにスクリーン全面に映像表示が行える。また、これに加えて同じ明るさの映像を同じ消費電力で表示することも実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の投写型表示装置における主として信号処理系統の構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
１    入力ソース自動判別部
２    タイミング発生回路
３    液晶パネル駆動回路
４    光源制御回路
５    投写レンズ制御回路
６    液晶パネル
７    光源
８    アクチュエータ
９    投写レンズ
１０  スクリーン
【図１】
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