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■ Philipsの新バックライト技術「Aptura」

　液晶テレビで問題になる残像現象は「黒挿入技術」や「オーバードライブ駆動技術」といった様々なアイディアによって少しずつの改善を見てきたが、未だパーフェクトではない。この問題に明るい未来をもたらしそうなのがPhilipsが開発した、全く新しいバックライト技術「Aptura」だ。

　従来のバックライトシステムの液晶テレビでなぜ残像が見えるのかを簡単に解説すると、液晶テレビのバックライトは蛍光灯の一種であり、常に光り輝いている(実際には視覚できないくらい高速に明滅している)。この光を、液晶パネル内の液晶画素でどのくらい透過させるかを制御し、明暗を作り出す。フルカラー化は各画素の前に配置した赤、緑、青(RGB)のカラーフィルタによって実現されている。

　液晶素子はよく応答速度が遅いといわれるが、液晶画素の状態が別の状態への変化が高速ではないためだ。さらに、現在のバックライトシステムでは常にバックライトが輝いているわけで、この状態変化自体を目にすることになる。これが映像が動いたときに全体的にぶれて見えてしまうブラー現象の大きな原因だ。

　そこでPhilipsは、この液晶の状態変化を見せない、ブラウン管などと同じ、走査型のバックライトシステムを開発した。それが「Aptura」の正体である。

Apturaシステムの効果の模式図

　基本的な考え方は、「液晶画素が希望の状態になった時にだけ光源からの光を当てるようにする」というもの。液晶が状態変化しているときはバックライトが消えているので目に見えない。つまり、最終的な画素状態しか見えないというわけだ。

　実現方法は、液晶パネルの後ろに画面の横幅長の棒状の熱陰極管(HCFL:Hot Cathode Fluorescent Lamp)を上から、画面の縦方向の大きさによって10～20本並べ、各ランプは上から下へ順番に光っていく。光っているランプを■、消えているランプを□とした簡略図で解説すると以下のよういなる。

【Apturaの簡略図】
光っているランプ：■
消えているランプ：□

lamp1 ■■■■■■ lamp2 □□□□□□ lamp3 □□□□□□ ↓ lamp1 □□□□□□ lamp2 ■■■■■■ lamp3 □□□□□□ ↓ lamp1 □□□□□□ lamp2 □□□□□□ lamp3 ■■■■■■

　エネルギー的な観点からすれば、現在の液晶テレビに多く採用されている黒フレーム挿入技術に近いといえる。しかし、Apturaでは、画面を上から10セグメント(20ランプの場合は20セグメント)に分けて、短残光なランプで上から下へ走査式に液晶画素を光らせるというアイディアが特徴的。液晶画素描画をブラウン管のように行なう方式と言えそうだ。

画面上がAptura式走査駆動、下が従来の常時点灯式。イメージ映像ではなく、実際にそう動作するパネルを用意してのデモ。見た目でももちろん、カメラで撮影しても違いがわかる。これはかなり画期的だ。

　この技術に使用されるバックライトは、一般的な液晶テレビのバックライトに使われている冷陰極管(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)ではなく、HCFL(熱陰極管)が用いられている。HCFLは、HCFLは電極にあるフィラメントを加熱して熱電子放出させる方式。一方、CCFLは電極を加熱せずに高電圧で電子を放出する方式。電極を加熱するかどうかでHot(加熱する)、Cold(加熱しない)という名がつけられている。

　一般にHCFLは、消費電力が多いが、その変わりにCCFLよりも圧倒的に明るい。しかし、電極が大きくなるために、管の太さを細くできず、さらに寿命も短い。ちなみに、一般的な照明器具の蛍光灯はHCFLタイプだ。これに対し、CCFLは消費電力がHCFLに対して小さく、管の太さがコンパクトに出来る。また寿命も長いため、液晶テレビやノートPC、液晶モニタなどにはCCFLが最適とされてきた。

　しかし、Aptura式走査駆動方式を使い、テレビ用途で満足できる明るさで駆動するためには、HCFLの高輝度性が必要不可欠だったという。担当技術者によれば、各バックライトは、単位時間あたり、今までの1/3しか発光させていないのだという。つまり、2/3は消えている。簡略図を見ても、1描画サイクルに当たり、各ランプは、消えている時間の方が長いことが一目瞭然。この高速な走査式発光を実現させるためには、光らせる時間を短く、それでいて出力光は明るくなくてはならない。CCFLでは、暗くなりすぎてしまうというのだ。

　なお、このHCFL採用の効果により、画面輝度は従来のCCFLバックライトの従来液晶TVの最大3倍ほどが達成できたという。

　だが、気になるのはHCFLの寿命の短さだ。これについては、プロジェクタ用ランプメーカーとしても最先端を行くPhilipsは、従来のHCFLを3倍長寿命化する技術を実現し、解決したという。具体的な寿命時間はなんと5万時間とのことで、これは、最新液晶TVに採用されているCCFLが6万時間程度と言われているから、ほとんど変わらないレベルだ。

　ただ、HCFLを採用することで発生する弱点はまだある。1つは消費電力だ。もともと液晶はプラズマに比べて低消費電力がウリだったが、Aptura式ではこの優位性が訴えにくくなる。2つ目は、厚さの問題。CCFLでは管径が細かったために薄型が強調出来たが、HCFLは管径が太くなるため、テレビ本体の厚みが数十mmの範囲だろうが、必然的に大きくなってしまう。

■ Apturaはフレーム内のハイダイナミックレンジ表現も可能に

Deep Dynamic Dimmingの効果の模式図

　Apturaシステムでは、その走査式の仕組み上、各HCFLランプは独立駆動される。つまり、各ランプの輝度を動的かつ別々に変化させることができる。これは、走査時にランプ輝度を変えれば、例えば10ランプのApturaならば、画面を上から10区分した単位で明るさを変えられるということ。

　ここに着目したPhilipsは、表示映像の輝度分布に合わせてランプ輝度を変えることで、ハイダイナミックレンジな映像出力を行なう仕組みも合わせて開発した。この技術には「Deep Dynamic Dimming」という名前が与えられている。

　これまでの液晶テレビ、フロントプロジェクタ、リアプロテレビにおいても、そのシーンの輝度に応じて動的にランプを制御して、時間積分的なハイダイナミックレンジ表現を実現したものが多くある。ただ、この方法では複数フレームを見なければ、その表現を実感できない。しかし、Apturaシステムではランプの個数単位で、画面内に異なる輝度を作り出せるので、フレーム内ハイダイナミックレンジ表現が行なえることになる。

Deep Dynamic Dimmingをオフにしたところ。全体的なトーンにメリハリ感が欠ける	オンにしたところ。明部が寄り際だち、映像に立体感が生まれる。同一フレーム内に、こうしたメリハリ感が得られるのが特徴

　フレーム内ハイダイナミックレンジ表現といえば、ソニーの「トリルミナス」など、マトリクス構造にLEDを配置してバックライトとする、LEDバックライトの液晶パネル駆動方式を思い出す人も多いだろう。Apturaシステムではランプ個数分の水平方向に切り分けた単位でしか輝度変化を付けられないが、LEDバックライトシステムでは、そのバックライトの個数に応じて、画面内を細かく区分して動的な輝度制御が出来る。しかし、LEDバックライトシステムでは、その複雑性と部品点数が多くなってしまうことから、どうしても製造コストが高くなる。

　　Apturaシステムは、フレーム内ハイダイナミックレンジ表現に関して言えば、コスト的にも、表現精度にしても、従来方式とLEDバックライトシステムの中間的な位置付けということになる。同システムは既に業界から引き合いが多くあるとのことで、他社へのライセンス提供も具体化しつつあるという。具体的なメーカー名は明かしてくれなかったが、「韓国メーカーや日本メーカー」といったヒントをもらうことは出来た。液晶テレビの画質をさらに高める技術として、大画面マニアは注目する必要がありそうだ。

■ 鏡液晶に続くPhilipsのユニークアイディア～Ambilight

画面左右側面の裏側に棒状に仕掛けられたRGB-LEDがAmbilightのタネになる

　Philipsのブースには、Apturaのような超真面目なハイテク技術だけでなく、ローテクというか、アイディア重視のユニークな(ちょっとお笑い系に近い?)技術も展示されている。そういえば、2003年に電源OFFで鏡になる「鏡液晶テレビ」を発売したのもこのメーカーだ。

　今回発表された「Ambilight」技術は、表示映像の色情報を分析して、その色調で部屋を間接照明してしまおうと言うアイディアだ。ちなみに、「Ambilight」という名前は「Ambeint」(取り巻く、環境)と「Light」(光、照明)の合成語だ。

　実現方法にそれほど難しい理屈はない。フラットテレビの画面左右両側面の裏に、縦方向に立ち並んだRGBのLEDが、表示映像中の代表色で輝き出すだけ。例えば夕焼けのシーンだと、テレビの周囲がオレンジ色に輝き出し、新緑のシーンならば緑色に輝き出すのだ。LED光は主にテレビ裏側の壁に照射され、ユーザの部屋はその反射光で満たされる。映像の中の色調と同調することで、臨場感を高めるのが狙いらしい。

　フラットテレビ側の映像生成系とは全く別系統で搭載されるシステムなので、液晶でもプラズマでも、Ambilight機能搭載モデルは存在する。天井照明が基本で、室内を明るくする文化の日本ではほとんど意味のない機能かもしれないが、間接照明が基本で部屋を暗くしてテレビを楽しむヨーロッパや北米では、かなり訴求力の強い機能と考えられており、主要な大型フラットテレビにはこの機能を搭載していくという。

Ambilightが映像視聴時の臨場感を高める(?)。映像とは無関係に常時点灯や一定リズムで切り替わるモードも搭載。音楽に合わせて色が変わったりしたらさらに面白そうだ

■ ポケットに入るLED-DLPプロジェクタ

　液晶パネルをRGBのLEDバックライトで表示する製品が登場し始め、注目を集めているが、今年のInternational CESではなんとRGB-LEDを光源にしたプロジェクタが発表された。発表したのは三菱電機、Optoma、BenQの3社で、三菱とOptomaは実動モデルを展示し、実際の投射デモをおこなっていた。

三菱電機「Pocket LED Projector」(型番未定)。あまりに小さいのでプロジェクタには見えない

　映像エンジンはいずれも単板式DLP(1DLP)。設計コンセプトは3社共に「世界最小・最軽量」であるため、エンジン小型化に限界がある3板式液晶(3LCD)を選択する余地は全くなかったという。光源はいずれも赤、緑、青の3原色LEDとし、カラーフィルタは使わない。しかし、1DLP方式であるため、3つのLEDそれぞれからの光を時分割で1基のDMDチップに照射して、フルカラー映像を生成する。

　特徴はなんといってもコンパクトさと軽量さ。以前、世界最軽量の「ポケットに入るプロジェクタ」を紹介したことがあったが、今回発表された3機種は、大きさ、重さ、ともに半分以下になっている。

　光源をLEDとしたことによるメリットはまだある。LEDの発光には、一般的なプロジェクタ用ランプと比べて高電圧、高電流が不要であるため、小型な小容量ACアダプタ、あるいはバッテリ駆動が可能となった。

　また、LEDは、一般的なプロジェクタ用光源ランプと比べて長寿命である点もアドバンテージとして挙げられている。一般的なプロジェクタランプの寿命が2,000時間前後であるのに対し、LEDの場合はその約10倍の2万時間以上になるという。

　反面、LEDを採用したことによるデメリットもある。第一に、絶対的な輝度が足りない。投射デモを行っていた三菱と、Infocusのものはどちらも暗く、輝度性能は未公開としていたが、筆者の経験からすると、東芝のビデオボール以下の明るさに見えたので、大体100ANSIルーメン以下ではないかと思われる。RGB-LEDの個数を増やせば改善できるが、それでは大きくなってしまい、RGB-LED光源のメリットが減ってしまう。

　第二に、LED光源がエンジン部にリジッドに固定されていることから、LEDランプの寿命が来たときには交換ができないという点がある。ただ、これは上で述べたようにLED自体が長寿命であるために、大きな問題ではない、と考えられているようだ。

　実際の投射映像の画質だが、現在は輝度不足もあってか、コントラスト感が決定的に欠如している。しかし、これについては、試作プロトタイプということもあるのだろう。メーカー側も、3社ともにビジネスツールのデータプロジェクタとしては輝度が足りないことは理解しており、用途については口を揃えて「模索中」と答える。

　価格は未定としながらも、三菱とInfocusの2社は500～600ドルと、低価格路線を目指していることを強調。この価格帯ならば、問題なく個人が買えるレベルだ。しかし、メーカーですらも明確な用途が発見できていないこのプロジェクタではある。

■ 三菱電機「Pocket LED Projector」(型番未定)

　今回、展示された物の中では、かなり発売が具体化している製品。映像エンジンには対角0.55インチ、800×600ドットのDMDチップを採用する。本体重量はわずか約400g。バッテリ駆動に対応しており、すでにリチウムイオン電池によるバッテリパックの設計も完了していた。公称バッテリ駆動時間は約2時間。バッテリパックは別売りとなる予定。

価格は599ドル。発売時期は6月を予定	接続端子はPC入力用のアナログRGB入力以外に、S映像、コンポジット入力を実装。小さいがなかなか本格的	バッテリは本体底面に合体させる形態

実際の投射映像を撮影してみた。ちょっと暗くてコントラスト感も足りない。製品版では画質も大幅に改善される見込みだとのこと		手に持った紙に投射するデモ。いつでもどこでもポケットから出して投射。本当の意味でのモバイルプロジェクタであるのは素晴らしいが、問題はどう使うかだ

■ BenQ LEDプロジェクタ(型番未定)

　完全な試作機で、発売を行うかどうかも未定の開発初期段階だとのこと。製品化の暁には、手の平サイズというコンパクト性と2万時間の長寿命を強調していきたいという。

ズームレンズも搭載して小さいながら結構本格的な設計	手の平に載せてもらった	現在入力はDsub15ピン端子のみだが、変換アダプタでビデオ入力もできる設計になっているという

■ Infocus Mobile Monitor LUMILEDS

　こちらも800×600ドット解像度のDMDチップを採用。バッテリ駆動も検討中。価格は500ドル前後を予定。発売時期は未定。製品版では、無線LANやUSB接続インターフェイスを活用した映像伝送機能の搭載を検討しているという。

25セントコインとの大きさの比較に注目。本体体積は、今回発表された中ではこれが最小か。ズームレンズは搭載していない模様	実際に投射デモを公開	接続インターフェイスはコンポジットビデオ入力以外にHDMI入力も搭載

■ その他、ユニークなプロジェクタ達

　今年は話題がプラズマや液晶などのフラットテレビ、そしてリアプロテレビに集中したためか、フロントプロジェクタにセンセーショナルな製品が少なかった。そんな中、会場内を歩き回って見つけた、ユニークなフロントプロジェクタを2製品紹介しよう。

■ ファロージャのフルHD/1080pリアル対応のD-ILAプロジェクタ

意外にも大きくブースを構えるFaroudja

　ファロージャと言えば、映像処理技術の「DCDi」が有名な企業だが、北米ではハイエンド向けのフラットTVやプロジェクタなどの製品開発も行なっている。

　今回発表されたハイエンドプロジェクタ「DILA-1080pHD」は、日本ビクターのフルHD/1080pリアル対応のD-ILAプロジェクタ「DLA-HD2K」をファロージャがカスタムメイドした製品だ。

　日本ビクターのプロジェクタをファロージャがカスタムメイドするのは今回が初めてではないが、今までは、外観はほぼそのまま、というのが通例であった。ところが今回のDILA-1080pHDでは、本体デザインもファロージャが行なっている点に注目したい。

　1,920×1,080ドットのリアル解像度、コントラスト比2,000:1といった基本的なスペックはDLA-HD2Kと全く同等。異なるのは付属するビデオプロセッサユニット部。DLA-HD2Kには、ファロージャからOEM供給されていたDVP-1010が付属していたが、今回発表されたDILA-1080pHDでは、一世代新しいDVP-1080やDVP-1510(DVDプレイヤー機能付き)と組み合わされている(購入時に選択可能)。

　発売は春頃を予定。価格は42,000ドル(約430万円)と、ファロージャカスタマイズされたことにより、DLA-HD2Kよりも約200万円高くなる。ブース内では、このプロジェクタを使ったハイビジョン映画クリップを公開。人気は上々で、上映デモが完了すると、来場者はDILA-1080pHDを取り囲み、スタッフを質問攻めにしていた。

ファロージャブース内特設シアター。うるさいホール内の騒音を完全にシャットアウトする防音機構を取り入れており、さすがはこだわりのファロージャと言ったところ	アルミニウムキャビネットに包まれており、DLA-HD2Kの静かとは言えなかった動作音をDILA-1080pHDでは完全密閉	映像処理ユニット部はDLA-HD2KにOEM供給されていたものから一世代新しいDVP-1080となった

■ Optoma、 DVDプレーヤーとスピーカーを一体化したDLPプロジェクタ

コストパフォーマンスの高い製品に人気が集まる北米では注目度はかなり高かった。価格は1,499ドル。発売時期は6月を予定

　DLPプロジェクタメーカーの大手、Optomaは、カジュアルユーザー向けのオールインワンタイプのDLPプロジェクタ「Movie Time」を発表した。

　DVDプレーヤーとスピーカーとDLPプロジェクタを一体化したもの。本体サイズは368×273×117mm(幅×奥行き×高さ)。機能を欲張った割には大きさはごく普通のプロジェクタと変わらない程度で、設置面積的にはA4ファイルサイズのノートPCくらい。本体上面にトップロードティング式のDVDドライブがあり、ここにDVDをセットして電源を入れれば、映像が投射され、スピーカーからは音が鳴る仕組み。

　プロジェクタ部は単板式DLPプロジェクタで、映像エンジンには対角0.54インチの854×480ドット/ワイドアスペクトのDMDチップを採用。DVD再生に特化したためにパネルは480p解像度になるが、圧縮表示でHD映像出力にも対応する。輝度は1,000ANSIルーメン、コントラスト比は動的ランプ制御時で4,000:1と必要十分な性能を持つ。投射レンズは1.11倍ズームだが、なかなかの短焦点性能ぶりで、100インチ(16:9)サイズの投射距離は約3.3m。

　画質的にはランプ特性のためか、人肌等に若干の緑の介在を感じるが、それ以外は頑張っている。輝度性能やコントラスト性能は、価格を考えればコストパフォーマンスはかなり高いといえる。

本体上面にDVDプレイヤーを搭載。まさにオールインワンプロジェクタ	接続インターフェイスはS映像、コンポジット、D-Sub15ピンのアナログRGB入力などを持つ。コンポーネント入力は変換アダプタを用いてD-Sub15ピン経由で入力可能。青い接続端子はサブウーファ出力端子

　音声は本体左右に取り付けられたステレオスピーカーから出力される。ステレオ再生で、バーチャルサラウンド機能のようなものはない。ただし、光音声出力端子も備えており、AVアンプとの連携も可能だ。

カジュアルユースをイメージした展示であるため、あえてスクリーンを使わずに白壁に投射するというデモを展開	投射映像

□2005 International CESのホームページ
http://www.cesweb.org/
□関連記事
【2005 International CES レポートリンク集】
http://av.watch.impress.co.jp/docs/link/ces2005.htm
【2004年1月11日】大画面☆マニア in CES 2004 その1
～ 攻勢に出るDLP、反撃に出るD-ILA ～
新映像エンジン技術が火花を散らす!
http://av.watch.impress.co.jp/docs/20040111/dg30.htm

(2005年1月13日)

[Reported by トライゼット西川善司]

＝ 西川善司 ＝	遊びに行った先の友人宅のテレビですら調整し始めるほどの真性の大画面マニア。映画DVDのタイトル所持数は500を超えるほどの映画マニアでもある。現在愛用のプロジェクタはビクターDLA-G10と東芝TDP-MT8J。夢は三板式DLPの導入。 　本誌ではInternational CES 2004をレポート。渡米のたびに米国盤DVDを大量に買い込むことが習慣化している。僚誌「GAME Watch」でもPCゲーム、3Dグラフィックス、海外イベントを中心にレポートしている。

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