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2010年9月17日 (金曜日)

投影機の今後はどうなるの?

DLP(ディーエルピー)とは、Digital Light Processingの略で、デジタルミラーデバイス (DMD)を用いた映像表示システムのこと。
テキサス・インスツルメンツの登録商標である。

2004年現在、プロジェクタ市場の47%を占め、液晶式プロジェクタと市場占有率を争っていたが、液晶式が安価なため、液晶式プロジェクタの独占状態である。
しかし、大きな部屋、例えば映画館などでは液晶式プロジェクタは役不足である。

将来、映画館や大ホールなどで威力を発揮する投影機の可能性についてみてみよう。

DLP
Dmd
DMDを構成するミラーはマイクロ秒単位でオン・オフを変化させる事ができるため、このような手法を用いる事ができる。Dlp_color_wheel

例えば、秒60フレームの映像を投影する事を考えると、1フレームあたりの投影時間は1/60秒=16667マイクロ秒
である。これを赤・緑・青のための3つの時間に分割すると16667÷3=5556マイクロ秒となり、この時間内で256段階の明るさを再生するためには5556÷256=21.7マイクロ秒ごとにミラーのオンオフを切り替えられるようになっていなければいけない。オンオフの切り換えにミリ秒単位の時間がかかる液晶の場合、明るさの階調を表示する仕組みの違いを考慮しても、単板でカラー画像再生を行なうのは現実的ではない。

DLPを用いてプロジェクタを作る利点はいくつかあり、完全にデジタル処理で画像を作るため、色再現性などが良い 、投影画像がデバイスに焼き付く事がほとんどない、 デバイスの経年劣化が圧倒的に少ない(液晶と較べて) 黒画像に余計な光が入り込みにくい(黒浮きが少ない。コントラスト比が高い) 画素格子が目立たない(液晶と較べて。隙間が少なく画素密度が高い)
動きが速い動画再生時に残像などの精細度を落とす現象が発生しにくい 、単板で作成する事ができるため、小型化が容易 、単板で作成する事ができるため、画素ズレや色ムラが生じない などが挙げられる。

TVの液晶とプラズマの比較とよく似ています。液晶TVは絵が平板的で奥行き間がなくプラズマの方が優れていると私は感じます。

欠点としては、DMDの価格が高いということ。
DMDの価格は液晶プロジェクタで使用される液晶パネルの数倍程度もするため、一般市場では3板式のDLPプロジェクタは受け入れられず、単板式にならざるを得ない。

プラズマTVもパイオニアのパネルがクロ・シリーズと呼ばれ、優れていたが、価格が2~3倍したので売れず、昨年注文生産分をもって終了した。クロ・シリーズは価格面を考慮したのかフルハイビジョンにあまり拘っていなった。
それでも絵は綺麗です。本数にこだわると輪郭が目立ちすぎ、色調が不自然に感じるのは私だけでせうか。パイオニアはパナソニックが吸収した。
クロ・シリーズの技術が活かされたTVが出ることを期待する。(V2、G2に入っているようです。)

しかし、パイオニアの名前は中国メーカが使用するようです。
車でミニといえば前輪駆動の先駆のローバーミニを連想するが、今はBMWがミニの名前だけ所有している。それと同じか?

LED
近年はLEDの照度が上がってきたこともあり、LEDを光源としたプロジェクタが登場している。
LEDの場合高速に点滅させることができる3色の光源を容易に用いることができるため、単板式であってもカラーホイールが不要になる。
スポーク光がほぼ無い(一瞬にして光源色が赤から緑などに変わる)ので、正確な色作りをしても無駄光が発生しない。しかし、まだLEDの照度は電球よりも1桁以上低いため、一般的な明るさの部屋で数十インチ以上のスクリーンに投影する用途には耐えられない。
競馬場に巨大な横長スクリーンがあるが、LEDのTVであって、投影機ではない。

レーザ素子
レーザー光を使用した投影式TVである。
集光部品が省けるレーザ素子の方がLEDより小型化には向くが、価格が高く、緑色のレーザ発光素子が無いために1,064nm程度の赤外発光レーザーをSHG素子によって532nm程度に波長変換するが、これでは効率が悪く、今後、直接発光が可能な緑色のレーザ素子の開発がキーだ。

青色LEDが不可能といわれたなかで偶然できたのだから、緑色のレーザ素子もきっとできて欲しい。
現在は、2006年より三菱電機が小型の高出力緑色レーザーの開発が進められ、小型・低価格・省電力化が可能となってきている。三菱電機は軍事産業部門に強みがあるので、武器としてのレーザー銃の開発を多分やっていると思う。アメリカ軍はトラックにマイクロ波発射武器がある。

近年MEMSの技術進展により、小型化、集積化が可能となってきた。
基本的なシステムはリアプロジェクションテレビと同様に、ディスプレイ背面よりレーザー光を直接投射して映像を再生する。
昔、ホテルなどの大画面TVがありました。色が薄く、暗くしないと見にくかった。その後、液晶プロジェクターの出現により、リアプロジェクションTVの販売は苦戦し、2007年末にソニーも撤退し事実上日本市場でリアプロジェク
ションTVはなくなった。
しかし、このレーザーテレビはリアプロとほぼ同様な機構で作動し、事実上のリアプロの後継機とも言える。

光源にレーザーを使用する為、高輝度で色純度が高く、色再現域に優れる。
現在、家庭用はリアプロが予定されているが、通常の液晶プロジェクタの様に投影する形式もある。
また、ヴァーチャルリアリティの表示用に偏光スクリーンと組み合わせた3D表示装置の開発も進められつつある。
また、デジタルシネマの投影機として映画館向けの投影機の開発も進みつつある。

使用するレーザーにおいても、半導体レーザーを利用した赤および青の高出力化に続いて、2006年より小型の高出力緑色レーザーの開発が進められた結果、小型・低価格・省電力化が可能となってきている。
2008年2月、三菱電機よりアメリカ合衆国で2008年秋の商戦に投入することが発表された。

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