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公開番号2024140092
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-10
出願番号2023051087
出願日2023-03-28
発明の名称投射型表示装置
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G09G 3/36 20060101AFI20241003BHJP(教育;暗号方法;表示;広告;シール)
要約【課題】表示ムラを抑える。
【解決手段】投射型表示装置1は、Rの光に対応した第1パネル画素を有する液晶パネル100Rと、Gの光に対応した第2パネル画素を有する液晶パネル100Gと、第1パネル画素および第2パネル画素の投射位置をシフトする光路シフト素子230と、液晶パネル100R、100Gおよび光路シフト素子230を制御する表示制御回路20と、を含む。表示制御回路20は、光路シフト素子230に対し、1フレーム期間の第1単位期間から第4単位期間までの投射位置を単位期間毎にシフトする。第1単位期間から第4単位期間まで第1パネル画素が投射される経路の重心と、第1単位期間から第4単位期間まで第2パネル画素が投射される経路の重心とは、異なる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１光に対応した第１パネル画素を有する第１液晶パネルと、
第２光に対応した第２パネル画素を有する第２液晶パネルと、
前記第１パネル画素および前記第２パネル画素の投射位置をシフトする光路シフト素子と、
前記第１液晶パネル、前記第２液晶パネルおよび前記光路シフト素子を制御する表示制御回路と、
を含み、
前記表示制御回路は、
前記光路シフト素子に対し、１フレーム期間に含まれる、第１単位期間から第ｋ（ｋは２以上の整数）単位期間までのｋ個の単位期間毎に前記投射位置をシフトし、
映像画像を構成する画素データのうち、
前記第１光の画素データであって、前記投射位置に対応した画素データを前記単位期間毎に変換して前記第１パネル画素に供給し、
前記第２光の画素データであって、前記投射位置に対応した画素データを前記単位期間毎に変換して前記第２パネル画素に供給し、
前記第１単位期間から前記第ｋ単位期間まで第１パネル画素が投射される経路の重心と、
前記第１単位期間から前記第ｋ単位期間まで第２パネル画素が投射される経路の重心とが異なる
投射型表示装置。
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
前記ｋは４であり、
前記第１液晶パネルでは、前記第１パネル画素が、第１方向および第２方向に沿ってマトリクス状に配列し、
前記第２液晶パネルでは、前記第２パネル画素が、前記第１方向および前記第２方向に沿ってマトリクス状に配列し、
前記第２パネル画素は、前記第１パネル画素に対して、前記第１方向および前記第２方向にパネル画素の半サイズで位置がずれている
請求項１に記載の投射型表示装置。
【請求項３】
前記光路シフト素子は、
前記投射画素の位置を、
前記１フレーム期間において、
第１単位期間から第２単位期間までにおいて前記第１軸に沿った一方方向にシフトし、
第２単位期間から第３単位期間までにおいて前記第２軸に沿った一方方向にシフトし、
第３単位期間から第４単位期間までにおいて前記第１軸に沿った他方方向にシフトし、
第４単位期間から前記第２フレーム期間の第１単位期間までにおいて前記第２軸に沿った他方方向にシフトする
請求項２に記載の投射型表示装置。
【請求項４】
前記１フレーム期間が、第１フレーム期間と第２フレーム期間とで連続する
請求項３に記載の投射型表示装置。
【請求項５】
前記表示制御回路は、
前記第１フレーム期間の第１単位期間から第４単位期間までにおいてシフト前の投射画素の位置からシフト後の投射画素の位置に向かうシフト方向が、
前記第２フレーム期間の第１単位期間から第４単位期間までにおいてシフト前の投射画素の位置からシフト後の投射画素の位置に向かうシフト方向と反対方向になるように前記光路シフト素子を制御する
請求項４に記載の投射型表示装置。
【請求項６】
さらに、第３光に対応した第３パネル画素を有する第３液晶パネルを有し、
前記第３パネル画素は、前記第１パネル画素と投射像でみて重なる
請求項１乃至５のいずれかに記載の投射型表示装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、投射型表示装置に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
スクリーン等に、液晶パネルなどにより作成された画像光を投射する投射型表示装置において、光路シフト素子によって解像度を擬似的に高める技術が知られている。詳細には、投射型表示装置では、１フレーム期間が複数の単位期間に分けられ、液晶パネルにおける１つのパネル画素の投射位置が、当該複数の単位期間毎にシフトされて映像データにおける複数の画素データで指定された階調レベルを表現する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１０７９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記技術では、投射された画像を拡大してみると、例えば明領域と暗領域とが表れる表示ムラが視認される、という課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る投射型表示装置は、第１光に対応した第１パネル画素を有する第１液晶パネルと、第２光に対応した第２パネル画素を有する第２液晶パネルと、前記第１パネル画素および前記第２パネル画素の投射位置をシフトする光路シフト素子と、前記第１液晶パネル、前記第２液晶パネルおよび前記光路シフト素子を制御する表示制御回路と、を含み、前記表示制御回路は、前記光路シフト素子に対し、１フレーム期間に含まれる、第１単位期間から第ｋ（ｋは２以上の整数）単位期間までのｋ個の単位期間毎に前記投射位置をシフトし、映像画像を構成する画素データのうち、前記第１光の画素データであって、前記投射位置に対応した画素データを前記単位期間毎に変換して前記第１パネル画素に供給し、前記第２光の画素データであって、前記投射位置に対応した画素データを前記単位期間毎に変換して前記第２パネル画素に供給し、前記第１単位期間から前記第ｋ単位期間まで第１パネル画素が投射される経路の重心と、前記第１単位期間から前記第ｋ単位期間まで第２パネル画素が投射される経路の重心とが異なる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
第１実施形態に係る投射型表示装置を示す図である。
投射型表示装置の構成を示すブロック図である。
投射型表示装置における液晶パネルの構成を示す斜視図である。
液晶パネルの構造を示す断面図である。
液晶パネルの電気的な構成を示すブロック図である。
液晶パネルにおける画素回路の構成を示す図である。
第１実施形態に係る投射型表示装置における１フレーム期間と単位期間とを示す図である。
第１実施形態に係る光路シフト素子の動作を示す図である。
映像画素の配列とパネル画素の配列との関係等を示す図である。
第１実施形態においてＧのパネル画素に供給される画素データの順番を示す図である。
第１実施形態において１フレーム期間の映像画素とパネル画素と投射位置との関係を示す図である。
比較例においてパネル画素同士の位置を投射像で示す図である。
比較例における表示ムラを説明するための図である。
第１実施形態においてパネル画素同士の位置を投射像で示す図である。
第１実施形態における表示ムラを説明するための図である。
第１実施形態における表示ムラの低減を説明するための図である。
第１実施形態において１フレーム期間で読み出されるＧ成分の映像画素とＲおよびＢ成分の映像画素との位置関係を示す図である。
第２実施形態に係る投射型表示装置における奇数および偶数フレーム期間と単位期間とを示す図である。
第２実施形態に係る光路シフト素子の動作を示す図である。
第２実施形態において映像画素とパネル画素との関係を示す図である。
映像画素の配列とパネル画素の配列との関係等を示す図である。
第２実施形態においてＧのパネル画素に供給される画素データの順番を示す図である。
第２実施形態において奇数フレーム期間の映像画素とパネル画素と投射位置との関係を示す図である。
第２実施形態において偶数フレーム期間の映像画素とパネル画素と投射位置との関係を示す図である。
第２実施形態において偶数フレーム期間で読み出されるＧ成分の映像画素とＲおよびＢ成分の映像画素との位置関係を示す図である。
第２実施形態において偶数フレーム期間の表示ムラを説明するための図である。
第２実施形態において偶数フレーム期間での表示ムラの低減を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態に係る投射型表示装置について図面を参照して説明する。なお、各図において、各部の寸法および縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。また、以下に述べる実施の形態は、好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本開示の範囲は、以下の説明において特に本開示を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【０００８】
図１は、第１実施形態に係る投射型表示装置１の光学的な構成を示す図である。図に示されるように、投射型表示装置１は、液晶パネル１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂを含む。また、投射型表示装置１の内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット２１０２が設けられている。このランプユニット２１０２から射出された投射光は、内部に配置された３枚のミラー２１０６および２枚のダイクロイックミラー２１０８によって、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の３原色に分離される。このうち、Ｒの光は液晶パネル１００Ｒに、Ｇの光は液晶パネル１００Ｇに、Ｂの光は液晶パネル１００Ｂに、それぞれ入射する。
なお、Ｂの光路は、Ｒの光路およびＧの光路と比較して長いので、Ｂの光路での損失を防ぐ必要がある。このため、Ｂの光路には、入射レンズ２１２２、リレーレンズ２１２３および出射レンズ２１２４からなるリレーレンズ系２１２１が設けられる。
【０００９】
液晶パネル１００Ｒは、複数の画素回路を有する。複数の画素回路の各々は、それぞれ液晶素子を含む。液晶パネル１００Ｒの液晶素子は、後述するようにＲに対応するデータ信号に基づいて駆動されることによって、当該データ信号の電圧に応じた透過率となる。
このため、液晶パネル１００Ｒでは、液晶素子の透過率を個別に制御することによって、Ｒの透過像が生成される。同様に、液晶パネル１００Ｇでは、Ｇに対応するデータ信号に基づいてＧの透過像が生成され、液晶パネル１００Ｂでは、Ｂに対応するデータ信号に基づいてＢの透過像が生成される。
【００１０】
液晶パネル１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂによってそれぞれ生成された各色の透過像は、ダイクロイックプリズム２１１２に三方向から入射する。ダイクロイックプリズム２１１２において、ＲおよびＢの光は９０度に屈折する一方、Ｇの光は直進する。したがって、ダイクロイックプリズム２１１２が各色の画像を合成する。ダイクロイックプリズム２１１２による合成像は光路シフト素子２３０を介して投射レンズ２１１４に入射する。
投射レンズ２１１４は、光路シフト素子２３０を介した合成像を、スクリーンＳcrに拡大して投射する。
（【００１１】以降は省略されています）

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