JP2012215753A - プロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】応答速度を確保しつつパネルの大型化等を抑制することができるプロジェクターを提供すること。
【解決手段】第１及び第２の光変調素子である第１及び第２の液晶パネル５１ａ，５１ｂが、第１画素ＰＧと第２画素ＰＷと第３画素ＰＲと第４画素ＰＢとをそれぞれ有し互いに異なる配列の複数の画素ブロックＰＥによってそれぞれ構成され、これらからの第１及び第２変調光が光合成部６０で合成されるので、緑色系の第１及び第２画素ＰＧ，ＰＷによって見た目の解像度と明るさを確保することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、カラー画像を表示することができるプロジェクターに関する。

プロジェクターとして、干渉カラーフィルターで色分けされているカラー液晶パネルに表示したカラー画像光を投射レンズによってスクリーン上に拡大投射するものがある（特許文献１の図７参照）。

また、照明光をカラースイッチに入射させ、赤色光線、緑色光線、及び青色光線を順次出力させ、これらの光線を照明のため偏光ビームスプリッターを介して反射型の液晶表示素子に入射させ、偏光ビームスプリッターでの分岐によって映像光線を取り出すものがある（特許文献１の図３参照）。

しかし、上記特許文献１のプロジェクターで用いられているカラー液晶パネルは、カラーフィルターによって赤、青、及び緑に色分けされており、要求される解像度に対し一般に３倍以上の画素数が必要となり、パネルの大型化、開口率の低下が問題となる。

また、上記特許文献２のようなプロジェクターでは、表示素子の応答速度を高くする必要があり、特に液晶パネルを用いる場合、応答速度を適正に保つことが容易でなくなり、走査線の走査の仕方にも工夫が必要となる。

なお、カラーフィルターを組み込んだカラー液晶パネルにおいて、画素数を抑制するためＢａｙｅｒ方式と呼ばれるものが存在する。この方式では、緑：赤：青の画素数を２：１：１に設定し、緑の画素数を解像度と一致させている。この場合、緑の画素数を解像度と一致させれば、赤や青の画素数を半分にしても見た目の解像感が損なわれないことを利用しており、総画素数を解像度の２倍に抑える効果があるが、パネルの大型化や開口率の低下といった問題は避けられない。
特開２０００−３５５６９号公報 特開２００２−３４１４３９号公報

本発明は、上記背景技術の課題に鑑みてなされたものであり、応答速度を確保しつつパネルの大型化等を抑制することができるプロジェクターを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクターは、（ａ）第１の光を射出する第１光源と、（ｂ）第２の光を射出する第２光源と、（ｃ）緑色の第１サブ画素と、緑色を含む第２サブ画素と、赤色の第３サブ画素と、青色の第４サブ画素と有する複数の画素ブロックによって構成され、第１光源からの第１の光を変調する第１の光変調素子と、（ｄ）第１の光変調素子とは異なる配列で、第１サブ画素と、第２サブ画素と、第３サブ画素と、第４サブ画素とを有する複数の画素ブロックによって構成され、第２光源からの第２の光を変調する第２の光変調素子と、（ｅ）第１及び第２の光変調素子で変調された第１及び第２変調光を、対応する画素ブロックが重畳するように合成する光合成部と、（ｆ）光合成部で合成された合成光を投射光として射出する投射光学系とを備える。

上記プロジェクターでは、第１及び第２の光変調素子が、第１サブ画素と第２サブ画素と第３サブ画素と第４サブ画素とを有し互いに異なる配列の複数の画素ブロックによって構成され、これらからの第１及び第２変調光が光合成部で合成されるので、緑色系の第１及び第２サブ画素による画像は、隙間を埋めるように敷き詰められる状態となり、見た目の解像度と明るさを向上させることができる。また、第１の光変調素子は第１光源で照明され、第２の光変調素子は第２光源で照明されるので、画像の明るさを確保することができる。

本発明の具体的な態様では、上記プロジェクターにおいて、第１の光変調素子の任意の画素ブロックと、第２の光変調素子の対応する画素ブロックとを光合成部よって合成した際に、色が異なるサブ画素同士が重畳される。この場合、重畳された状態の１つ分の画素ブロック中において、同じ色が異なる箇所から射出されるものとなるので、見た目の解像度が上がる。

本発明の別の態様では、第１の光変調素子の画素ブロックが、第１サブ画素及び第２サブ画素を一方の列に配置し、第３サブ画素及び第４サブ画素を他方の列に配置し、第２の光変調素子の画素ブロックが、第３サブ画素及び第４サブ画素を一方の列に配置するとともに第１サブ画素及び第２サブ画素を他方の列に配置した配色パターンを有する。この場合、画素ブロックは、ベイヤー（Bayer）型配列における繰り返し単位に類似するが、非対角型の配色パターンを有するものとなる。

本発明のさらに別の態様では、第１の光変調素子に含まれる第１サブ画素及び第２サブ画素と、第２の光変調素子に含まれる第１サブ画素及び第２サブ画素とが、光合成部で合成された状態において市松模様を形成するように配置されている。この場合、緑色の成分を含む第１及び第２サブ画素による画像を斜め４５度の方向に並ぶように配置できるので、見た目の解像度を良くすることができる。

本発明のさらに別の態様では、第１の光変調素子に含まれる第３サブ画素及び第４サブ画素と、第２の光変調素子に含まれる第３サブ画素及び第４サブ画素とが、光合成部で合成された状態において市松模様を形成するように配置されている。この場合、第３及び第４サブ画素についても斜め４５度の方向に並ぶように配置できるので、見た目の解像度をさらに良くすることができる。

本発明のさらに別の態様では、第１の光変調素子と第２の光変調素子とが、同一の画素配列を有し、光合成部での合成において第２の光変調素子の配列が第１の光変調素子の配列に対して反転した状態となる。この場合、同一種類の光変調素子で第１の光変調素子と第２の光変調素子との双方を構成することができる。

本発明のさらに別の態様では、第２サブ画素が、白色の画素である。この場合、全体の光量を上げて明るい光を投射することができる。

本発明のさらに別の態様では、光変調素子が、液晶表示装置である。この場合、液晶層を有する構造により、偏光の状態にある照明光を画素単位で空間的に変調できる。

本発明のさらに別の態様では、光合成部は、偏光フィルターであり、第１光変調素子から射出された所定方向の直線偏光状態の第１変調光と、第２光変調素子から射出された上記所定方向に対して垂直な方向の直線偏光状態の第２変調光とを合成する。この場合、第１光変調素子からの第１変調光と第２光変調素子からの第２変調光とを効率よく合成することができる。

実施形態のプロジェクターの構造を説明するブロック図である。 （Ａ）は、第１の液晶パネルからの投射画像の表示状態を説明する概念図であり、（Ｂ）は、第２の液晶パネルからの投射画像の表示状態を説明する概念図である。 第１の液晶パネルの画像と第２の液晶パネルの画像との合成について説明する概念図である。 （Ａ）は、第１の液晶パネルの元画像の状態を説明する概念図であり、（Ｂ）は、第２の液晶パネルの元画像の状態を説明する概念図である。 変形例の第１の液晶パネルの画像と第２の液晶パネルの画像との合成について説明する概念図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係るプロジェクターについて詳細に説明する。

図１に示すように、プロジェクター１００は、光学系部分９０と、回路装置８０とを備える。光学系部分９０は、第１照明装置１０Ａと、第２照明装置１０Ｂと、導光部４０と、光変調部５０と、光合成部６０と、投射光学系７０とを備える。

まず、第１照明装置１０Ａは、光源ランプユニット２０と、均一化光学系３０とを含む。照明装置１０のうち、光源ランプユニット２０は、光源として、ランプ部２１ａと、凹レンズ２１ｂとを備える。このうち、ランプ部２１ａは、例えば高圧水銀ランプ等である発光管２２ａと、発光管２２ａから射出された光束を反射して前方に射出させる楕円面型の凹面鏡２２ｂとを備える。凹レンズ２１ｂは、ランプ部２１ａからの第１の光である照明光束ＬＦ１をシステム光軸ＳＡに略平行にする役割を有するが、例えば凹面鏡２２ｂが放物面鏡である場合には、省略することもできる。

均一化光学系３０は、第１及び第２レンズアレイ３１，３２と、偏光変換装置３４と、重畳レンズ３６とを備える。このうち、第１レンズアレイ３１を構成する複数の要素レンズ３１ａによって、光源ランプユニット２０から射出された第１照明光束ＬＦ１が複数の部分光束に分割される。また、第２レンズアレイ３２を構成する複数の要素レンズ３２ａによって、第１レンズアレイ３１から入射した各部分光束が適当な発散角で重畳レンズ３６側に射出される。偏光変換装置３４は、第２レンズアレイ３２と重畳レンズ３６との間に配置され、第１照明光束ＬＦ１の偏光方向を揃える。偏光変換装置３４は、偏光ビームスプリッター、位相差板、ミラー等を一組とする変換要素をストライプ状に配列したものである。この場合、第１照明光束ＬＦ１は、偏光変換装置３４によって紙面に垂直な方向に対応する第１の直線偏光状態の第１偏光成分Ｓに揃えられる。重畳レンズ３６は、第２レンズアレイ３２から射出された第１照明光束ＬＦ１を全体として適宜収束させることにより、光変調部５０に設けた第１及び第２の光変調素子である第１及び第２の液晶パネル５１ａ，５１ｂに対する重畳照明を可能にする。

まず、第２照明装置１０Ｂは、上記第１照明装置１０Ａと同様の構造を有する。すなわち、第２照明装置１０Ｂは、光源ランプユニット２０と、均一化光学系３０とを含む。第２照明装置１０Ｂのうち、光源ランプユニット２０は、光源として、第１照明装置１０Ａと同様に、第２照明光束ＬＦ２を射出するランプ部２１ａと、第２照明光束ＬＦ２を平行化する凹レンズ２１ｂとを備える。また、均一化光学系３０は、第１照明装置１０Ａと同様に、第２照明光束ＬＦ２を分割して複数の部分光束とする第１及び第２レンズアレイ３１，３２と、第２照明光束ＬＦ２の偏光方向を揃える偏光変換装置３４と、分割によって形成された部分光束を重畳させる重畳レンズ３６とを備える。この場合、第２の光である第２照明光束ＬＦ２は、偏光変換装置３４によって紙面に平行な方向に対応する第２の直線偏光状態の第２偏光成分ＳＰに揃えられる。

導光部４０は、反射ミラー４２ａ，４２ｂと、フィールドレンズ４３ａ，４３ｂとを備え、照明装置１０Ａ，１０Ｂから射出された照明光束ＬＦ１，ＬＦ２を後段の第１及び第２の液晶パネル５１ａ，５１ｂへ導く。第１照明装置１０Ａからの第１照明光束ＬＦ１である第１偏光成分Ｓは、反射ミラー４２ａで折り曲げられてフィールドレンズ４３ａのある第１光路ＯＰ１に導かれる。一方、第２照明装置１０Ｂからの第２照明光束ＬＦ２である第２偏光成分Ｐは、反射ミラー４２ｂで折り曲げられてフィールドレンズ４３ｂのある第２光路ＯＰ２に導かれる。フィールドレンズ４３ａ，４３ｂは、光変調部５０に入射する各部分光束である第１及び第２偏光成分Ｓ，Ｐが、各液晶パネル５１ａ，５１ｂの被照射領域上において、システム光軸ＳＡに対して適当な収束度又は発散度となるように入射角を調節している。

光変調部５０は、第１及び第２の光変調素子として、第１照明光束ＬＦ１及び第２照明光ＦＬ２に相当する第１偏光成分Ｓ及び第２偏光成分Ｐがそれぞれ入射する第１及び第２の液晶パネル５１ａ，５１ｂを備える。第１及び第２の液晶パネル５１ａ，５１ｂは、液晶層を透明電極等が形成された一対の基板で挟んだ構造をそれぞれ有する。第１の液晶パネル５１ａは、電気的信号として入力された駆動信号或いは制御信号に応じて、第１照明装置１０Ａからの第１偏光成分Ｓとしての第１照明光束ＬＦ１を空間的に変調して第１変調光Ｍ１を形成する。同様に、第２の液晶パネル５１ｂは、第２照明装置１０Ｂからの第２偏光成分Ｐとしての第２照明光束ＬＦ２を空間的に変調して第２変調光Ｍ２を形成する。つまり、各液晶パネル５１ａ，５１ｂは、液晶表示装置として機能する。

光合成部６０は、カラー画像を合成するためのプリズムであり、その内部には、第１変調光Ｍ１を透過し、第２変調光Ｍ２を反射する偏光合成膜（偏光フィルター）６１を有している。つまり、光合成部６０は、第１の液晶パネル５１ａからの第１変調光Ｍ１を偏光合成膜（偏光フィルター）６１で透過させ、第２の液晶パネル５１ｂからの第２変調光Ｍ２を偏光合成膜（偏光フィルター）６１で反射して第１変調光Ｍ１と第２変調光Ｍ２とを合成させた合成光ＣＬとして射出させる。なお、第１変調光Ｍ１は、第１の液晶パネル５１ａでの変調によって部分的に第２の直線偏光状態の第２偏光成分Ｐに変換され、第２変調光Ｍ２は、第２の液晶パネル５１ｂでの変調によって部分的に第１の直線偏光状態の第１偏光成分Ｓに変換される。

投射光学系７０は、投射レンズを有し、光合成部６０で合成された液晶パネル５１ａ，５１ｂからの合成光ＣＬを投射光ＧＬとして、不図示のスクリーン上にカラーの拡大像として投射する。

回路装置８０は、ビデオ信号等の外部画像信号が入力される画像処理部８１と、画像処理部８１の出力に基づいて光学系部分９０に設けた第１及び第２の液晶パネル５１ａ，５１ｂを駆動する表示駆動部８２と、これらの回路部分８１，８２等の動作を統括的に制御する主制御部８８とを備える。

画像処理部８１は、入力された外部画像信号を各色の諧調等を含む画像信号に変換する色諧調補正部８１ａを備える。色諧調補正部８１ａにより、液晶パネル５１ａ，５１ｂをそれぞれ構成するカラー表示画素（いわゆる画素）である各画素ブロックＰＥａ，ＰＥｂ（図２（Ａ），２（Ｂ）等参照）による光変調動作を適切なものとすることが可能になる。なお、画像処理部８１は、外部画像信号に対して歪補正や色補正等の各種画像処理を行うこともできる。

表示駆動部８２は、画像処理部８１から出力された画像信号に基づいて液晶パネル５１ａ，５１ｂを動作させることができ、当該画像信号に対応した画像を液晶パネル５１ａ，５１ｂに形成させることができる。つまり、表示駆動部８２は、画像処理部８１からの画像信号に基づいて、液晶パネル５１ａ，５１ｂにそれぞれ設けた各画素ブロックＰＥａ，ＰＥｂを個別に動作させる。具体的には、表示駆動部８２は、液晶パネル５１ａ，５１ｂの各画素ブロックＰＥａ，ＰＥｂにおける光透過率を適宜変化させるための駆動信号を振り分けて液晶パネル５１ａ，５１ｂに出力し、各画素ブロックＰＥａ，ＰＥｂにおいて定期的に画素駆動信号の書き換えを行わせる。

以下、図２（Ａ），２（Ｂ）等により、第１及び第２の液晶パネル５１ａ，５１ｂにおける各画素ブロックＰＥａ，ＰＥｂの構成と、両液晶パネル５１ａ，５１ｂからの画像の合成について説明する。まず、図２（Ａ）及び２（Ｂ）に模式的に示すように、液晶パネル５１ａ，５１ｂをそれぞれ構成する画素ブロックＰＥａ，ＰＥｂは、４つのサブ画素を１組としてそれぞれ有するカラーユニットであり、縦横２次元的な配色パターンＭＡ１，ＭＡ２で配列されている。また、図３に模式的に示すように、第１の液晶パネル５１ａからの第１変調光Ｍ１と第２の液晶パネル５１ｂからの第２変調光Ｍ２とは、光合成部６０において対応する画素ブロックＰＥａと画素ブロックＰＥｂとが重畳されて合成され、画素ブロックＰＥａ，ＰＥｂの合成像に対応する表示画素ブロックＰｘを縦横２次元に配列した画像ＰＰとしてスクリーン（不図示）上に投影される。なお、詳しくは後述するが、画像ＰＰは、図中に分けて示す画像ＰＰ１，ＰＰ２を重畳したものである。ここで、図２（Ａ）、２（Ｂ）及び図３では、合成についての説明を分かりやすくするために、最終的にスクリーン上に投影された状態での配色パターンである配色パターンＭＡ１，ＭＡ２を、液晶パネル５１ａ，５１ｂの各画素ブロックＰＥａ，ＰＥｂの配色パターンであるものとする。なお、図４（Ａ）及び４（Ｂ）は、各液晶パネル５１ａ，５１ｂでの画素ブロックＰＥａ，ＰＥｂの元々の配色パターンを示している。つまり、各液晶パネル５１ａ，５１ｂでの元々の配色パターンは、図４（Ａ）及び４（Ｂ）の状態にあるが、光合成部６０での反射による反転や投射光学系７０での投影による反転によって、最終的に図２（Ａ）等に示すような配色パターンＭＡ１，ＭＡ２となってスクリーン上に投影されている。なお、図４（Ａ）及び４（Ｂ）の１つの画素ブロックＱＥａ，ＱＥｂが図２（Ａ）及び２（Ｂ）の１つの画素ブロックＰＥａ，ＰＥｂにそれぞれ対応するが、画素ブロックＱＥａは、上下・左右に反転することで画素ブロックＰＥａに一致し、画素ブロックＱＥｂは、上下に反転することで画素ブロックＰＥｂに一致する。

まず、図２（Ａ）に示すように、第１の光変調素子である第１の液晶パネル５１ａにおいて、多数の画素ブロックＰＥａは、スクリーンに相当するＸＹ面に平行な面上において格子状に隙間なく配列されている。各画素ブロックＰＥａは、緑色の第１サブ画素ＰＧと、緑色を含む白色の第２サブ画素ＰＷと、赤色の第３サブ画素ＰＲと、青色の第４サブ画素ＰＢとに区分されている。より具体的には、１つの画素ブロックＰＥａにおいて、緑色の第１サブ画素ＰＧ（Ｇ）は、−Ｘ側かつ＋Ｙ側に配置されている。白色の第２サブ画素ＰＷ（Ｗ）は、緑色の第１サブ画素ＰＧの−Ｙ側に隣接している、すなわち−Ｘ側かつ−Ｙ側に配置されている。赤色の第３サブ画素ＰＲ（Ｒ）は、白色の第２サブ画素ＰＷの＋Ｘ側に隣接している、すなわち＋Ｘ側かつ−Ｙ側に配置されている。青色の第４サブ画素ＰＢ（Ｂ）は、赤色の第３サブ画素ＰＲの＋Ｙ側に隣接している、すなわち＋Ｘ側かつ＋Ｙ側に配置されている。つまり、青色の第４サブ画素ＰＢ（Ｂ）は、緑色の第１サブ画素ＰＧの＋Ｘ側に隣接している。以上のように、画素ブロックＰＥａでは、４つのサブ画素ＰＧ，ＰＷ，ＰＲ，ＰＢは２×２の正方状に配列しており、緑色の第１サブ画素ＰＧ及び白色の第２サブ画素ＰＷを一方の列である−Ｘ側の列に配置するとともに赤色の第３サブ画素ＰＲ及び青色の第４サブ画素ＰＢを他方の列である＋Ｘ側の列に配置している。ここで、画素ブロックＰＥａは、緑色を含む白色の第２サブ画素ＰＷを、緑色の成分と見ると、緑、赤、青の比が２：１：１となっておりベイヤー（Bayer）型配列における繰り返し単位に類似するが、非対角型の配色パターンを有するものとなっている。なお、緑色の第１サブ画素ＰＧと赤色の第３サブ画素ＰＲと青色の第４サブ画素ＰＢとについては、それぞれに対応する色のカラーフィルターが各画素ブロックＰＥａの開口を覆うように形成されている。白色の第２サブ画素ＰＷについては、これに対応する色のカラーフィルターが設けられていない。ただし、カラーフィルターに代えてセル厚を等しくするような透明膜等を設けることができる。なお、簡単のために説明を省略しているが、各サブ画素ＰＧ，ＰＷ，ＰＲ，ＰＢ間の混色を防止するため、ブラックマトリックスを配置してもよい。

次に、図２（Ｂ）に示すように、第２の光変調素子である第２の液晶パネル５１ｂにおいて、多数の画素ブロックＰＥｂは、スクリーンに相当するＸＹ面に平行な面上において格子状に隙間なく配列されている。各画素ブロックＰＥｂは、緑色の第１サブ画素ＰＧと、緑色を含む白色の第２サブ画素ＰＷと、赤色の第３サブ画素ＰＲと、青色の第４サブ画素ＰＢとに区分されている。以上の点において、画素ブロックＰＥｂは、図２（Ａ）の画素ブロックＰＥａと共通している。一方、画素ブロックＰＥｂ内での各サブ画素ＰＧ，ＰＷ，ＰＲ，ＰＢの配列される位置関係が、画素ブロックＰＥａのものと異なっている。具体的には、１つの画素ブロックＰＥｂにおいて、緑色の第１サブ画素ＰＧ（Ｇ）は、＋Ｘ側かつ−Ｙ側に配置されている。白色の第２サブ画素ＰＷ（Ｗ）は、緑色の第１サブ画素ＰＧの＋Ｙ側に隣接している、すなわち＋Ｘ側かつ＋Ｙ側に配置されている。赤色の第３サブ画素ＰＲ（Ｒ）は、白色の第２サブ画素ＰＷの−Ｘ側に隣接している、すなわち−Ｘ側かつ＋Ｙ側に配置されている。青色の第４サブ画素ＰＢ（Ｂ）は、赤色の第３サブ画素ＰＲの−Ｙ側に隣接している、すなわち−Ｘ側かつ−Ｙ側に配置されている。つまり、青色の第４サブ画素ＰＢ（Ｂ）は、緑色の第１サブ画素ＰＧの−Ｘ側に隣接している。以上のように、画素ブロックＰＥｂでは、４つのサブ画素ＰＧ，ＰＷ，ＰＲ，ＰＢは２×２の正方状に配列しており、赤色の第３サブ画素ＰＲ及び青色の第４サブ画素ＰＢを一方の列である−Ｘ側の列に配置するとともに緑色の第１サブ画素ＰＧ及び白色の第２サブ画素ＰＷを他方の列である＋Ｘ側の列に配置している。ここで、画素ブロックＰＥｂは、緑色を含む白色の第２サブ画素ＰＷを、緑色の成分と見ると、緑、赤、青の比が２：１：１となっておりベイヤー（Bayer）型配列における繰り返し単位に類似するが、非対角型の配色パターンを有するものとなっている。

以上のように配色パターンが互いに異なっていることで、本プロジェクター１００では、光合成部６０での合成時において対応する画素ブロックＰＥａと画素ブロックＰＥｂとは、同色のサブ画素が同じ位置で重畳されず、色が異なるサブ画素同士が重畳されるものとなっている。これにより、対応する画素ブロックＰＥａと画素ブロックＰＥｂとが重畳された１つの表示画素が２つの画素ブロックで構成されているかのような表示が可能になり、見た目の解像度を上げることができる。また、２つの画素ブロックＰＥａ，ＰＥｂを重畳することで、明るさを確保することもできる。

以下、図３により、合成における，ＭＡ２の対応関係について説明することで、各色のサブ画素の配置状態を説明する。例えば、配色パターンＭＡ１に属する多数の画素ブロックＰＥａのうち−Ｘ側かつ＋Ｙ側に配置される特定の画素ブロックＰＥ１は、配色パターンＭＡ２に属する多数の画素ブロックＰＥｂのうち−Ｘ側かつ＋Ｙ側に配置される特定の画素ブロックＰＥ２に対応する。すなわち、画素ブロックＰＥ１と画素ブロックＰＥ２とは、光合成部６０での合成によって重畳され、レンズ７０ａ，７０ｂを含む投射光学系７０によって投射され、最終的に投射された画像ＰＰを構成する表示画素ブロックＰｘの一サブ画素として、−Ｘ側かつ＋Ｙ側に配置される特定の１つの表示画素ブロックＰｘ１を形成する。以上のような対応関係が、他の画素ブロックＰＥａ，ＰＥｂについても同様につけられることで、対応するもの同士が重畳し、結果として、画像ＰＰが形成される。ここで、図３において、画像ＰＰは、画像ＰＰ１と画像ＰＰ２とに分解して捉えることができる。見方を変えると、画像ＰＰ１と画像ＰＰ２とを重畳することによって画像ＰＰが形成される。つまり、画像ＰＰ１は、画素ブロックＰＥａ，ＰＥｂのうち第１及び第２サブ画素ＰＧ，ＰＷを投射して形成される第１及び第２表示画素Ｐｇ１，Ｐｗ１の繰り返しによって形成されたものを示し、画像ＰＰ２は、画素ブロックＰＥａ，ＰＥｂのうち第３及び第４サブ画素ＰＲ，ＰＢを投射して形成される第３及び第４表示画素Ｐｒ１，Ｐｂ１の繰り返しによって形成されたものを示している。この場合、例えば表示画素ブロックＰｘのうち１つの表示画素ブロックＰｘ１の形成において、元の画素ブロックＰＥ１の第１サブ画素ＰＧは、−Ｘ側かつ＋Ｙ側に配置されている。これに対して、元の画素ブロックＰＥ２の第１サブ画素ＰＧは、＋Ｘ側かつ−Ｙ側に配置されている。従って、画素ブロックＰＥ１と画素ブロックＰＥ２とを合成してできる表示画素ブロックＰｘ１では、２つの第１サブ画素ＰＧ，ＰＧに対応する表示画素Ｐｇ１，Ｐｇ１が互いに対角の位置に投影されたものとなっている。同様に、元の画素ブロックＰＥ１，ＰＥ２の第２サブ画素ＰＷ，ＰＷに対応する表示画素Ｐｗ１，Ｐｗ１も、−Ｘ側かつ−Ｙ側と＋Ｘ側かつ＋Ｙ側との対角の位置に投影されている。以上のような表示画素の配置関係が、投影後の全ての表示画素ブロックＰｘについて同様につけられている。つまり、緑色の第１サブ画素ＰＧと白色の第２サブ画素ＰＷとは、画像ＰＰ１に示すように、投影された状態において、市松模様を形成するものとなるように配列されている。このように、１つに重畳された状態で投影されて形成される１つの表示画素ブロックＰｘ内の異なる位置に緑色系の第１及び第２表示画素Ｐｇ１，Ｐｗ１を２つずつクロスした状態で形成することができる。従って、以下に説明する理由から見た目の解像度を向上させることができる。さらに、画像ＰＰ２に示すように、赤色の第３サブ画素ＰＲと青色の第４サブ画素ＰＢとについても、投影された状態において、市松模様を形成するものとなるように配列されている。これにより、見た目の解像度をさらに上げることができる。以上のように市松模様状の配列となっている場合、各色は、それぞれ斜め４５°の方向に配列された状態となる。このように斜めに配列すると、人間の眼は、縦又は横に配列される場合よりも解像度が上がっているように感じる。つまり、より見た目の解像度を上げることができる。なお、解像度向上の観点からすると、緑及び白色からなる画像ＰＰ１の方が赤及び青色からなる画像ＰＰ２よりも解像度向上に対する寄与が大きい。

以上のように、本実施形態のプロジェクター１００によれば、第１及び第２の光変調素子である第１及び第２の液晶パネル５１ａ，５１ｂが、第１サブ画素ＰＧと第２サブ画素ＰＷと第３サブ画素ＰＲと第４サブ画素ＰＢとをそれぞれ有し互いに異なる配列の複数の画素ブロックである画素ブロックＰＥａ，ＰＥｂによってそれぞれ構成され、これらからの第１及び第２変調光Ｍ１，Ｍ２が光合成部６０で合成されるので、緑色系の第１及び第２サブ画素ＰＧ，ＰＷによって見た目の解像度と明るさを確保することができる。

また、上記の場合、第１照明装置１０Ａの光源ランプユニット２０によって第１の液晶パネル５１ａを照明し、第２照明装置１０Ｂの光源ランプユニット２０によって第２の液晶パネル５１ｂを照明するので、投射された画像を明るいものとすることができる。

この発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。

例えば、上記の説明における、緑色（Ｇ），白色（Ｗ），赤色（Ｒ），青色（Ｂ）の配列順は、一例であり、これ以外の配列とすることも可能である。例えば、図２（Ａ）に示す配色パターンＭＡ１の各画素ブロックＰＥａにおいて緑色（Ｇ）と白色（Ｗ）とを入れ替えるとともに、図２（Ｂ）に示す配色パターンＭＡ２の各画素ブロックＰＥｂにおいて緑色（Ｇ）と白色（Ｗ）とを入れ替えるものとしてもよい。この場合、図３の画像ＰＰ１において、緑色（Ｇ）と白色（Ｗ）とが全て入れ替わるが、市松模様の状態は保たれたものとなる。同様に、配色パターンＭＡ１，ＭＡ２において、赤色（Ｒ）と青色（Ｂ）とを入れ替えてもよい。この場合、図３の画像ＰＰ２において、赤色（Ｒ）と青色（Ｂ）とが全て入れ替わることになる。

また、上記の説明では、各表示画素において各色が対角状に並び、全体として、市松模様となる状態の配列となっているが、表示画素の配列のさせ方は、これに限られない。例えば、図３の変形例として、図５に示すように、画像ＰＰの各色が、縦方向に並ぶストライプ状に配列されるものとなっていてもよい。図５において、一対の光変調素子である液晶パネル５１ａ，５１ｂに形成されている配色パターンＭＡ１，ＭＡ２は、合成についての説明を分かりやすくするために、最終的にスクリーン上に投影された状態で示しているが、配色パターンＭＡ１，ＭＡ２の実際の配列については、偏光合成膜６１での反転により、配色パターンＭＡ２が配色パターンＭＡ１に対して、Ｙ方向を軸として左右反転したものとなる。つまり、図５に示す例のような場合、実際の第１の液晶パネル５１ａと第２の液晶パネル５１ｂとは、同一のサブ画素配列を有するものとなり、光合成部６０での合成において第２の液晶パネル５１ｂの配列が第１の液晶パネル５１ａの配列に対して反転した状態となることで、合成した画像ＰＰにおいて、各色が横方向に並ぶストライプ状に配列されるものとなる。従って、図５に示す例の場合、同一のサブ画素配列を有する一種類の光変調素子を、第１の光変調素子である第１の液晶パネル５１ａと第２の光変調素子である第２の液晶パネル５１ｂとの双方に使用することができる。

また、例えば、白色の第２サブ画素ＰＷについては、緑色のカラーフィルターを追加した緑色のサブ画素とすることができる。この場合も、緑色の画素密度を高めて画像の解像度や明るさを高めることができる。さらに、白色の第２サブ画素ＰＷについては、黄色のカラーフィルターを追加した黄色のサブ画素とすることができる。つまり、第２サブ画素ＰＷは、緑色を含むものであれば、光源の輝度、カラーバランス等に応じて適宜色を設定することができる。なお、図５の場合、第１及び第２の液晶パネル５１ａ，５１ｂの各画素ブロックにおいて、緑色（Ｇ）と白色（Ｗ）とが対角上に並んでおり、白色（Ｗ）を緑色（Ｇ）に置き換えると、ベイヤー（Bayer）型配列となる。

上記実施形態では、照明装置１０において、光源に高圧水銀ランプ等である発光管２２ａを用いるものとしているが、発光管２２ａに限らず、ＬＥＤ等で構成することができる。

液晶パネル５１ａ，５１ｂは、透過型に限らず、反射型とすることができる。ここで、「透過型」とは、液晶パネルが光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、液晶パネルが光を反射するタイプであることを意味している。

プロジェクターとしては、投射面を観察する方向から画像投射を行う前面投射型のプロジェクターと、投射面を観察する方向とは反対側から画像投射を行う背面投射型のプロジェクターとがあるが、図１等に示すプロジェクター１００の構成は、いずれにも適用可能である。

液晶パネル５１ａ，５１ｂに代えて、カラーフィルターを形成したマイクロミラーをサブ画素とするデジタル・マイクロミラー・デバイス等を用いることもできる。

１０Ａ…第１照明装置、１０Ｂ…第２照明装置、 ２０…光源ランプユニット（光源）、 ３０…均一化光学系、 ３１，３２…レンズアレイ、３４…偏光変換装置、 ４０…導光部、 ４２ａ，４２ｂ…反射ミラー、４３ａ，４３ｂ…フィールドレンズ、 ５０…光変調部、 ５１ａ，５１ｂ…液晶パネル（光変調素子）、 ６０…光合成部、 ６１…偏光合成膜（偏光フィルター）、 ７０…投射光学系、 ８０…回路装置、 ８１…画像処理部、 ８１ａ…色諧調補正部、 ８２…表示駆動部、 ８８…主制御部、 ９０…光学系部分、 １００…プロジェクター、 ＬＦ１…第１照明光束（照明光）、 ＬＦ２…第２照明光束（照明光）、 Ｓ…第１偏光成分、 Ｐ…第２偏光成分、 Ｍ１…第１変調光、 Ｍ２…第２変調光、 ＣＬ…合成光、 ＧＬ…投射光、 ＯＰ１，ＯＰ２…光路、 ＰＥａ，ＰＥｂ，ＰＥ１，ＰＥ２…画素ブロック、 ＰＧ…第１サブ画素、 ＰＷ…第２サブ画素、 ＰＲ…第３サブ画素、 ＰＢ…第４サブ画素、 ＭＡ１，ＭＡ２…配色パターン、 Ｐｘ，Ｐｘ１…表示画素ブロック、 Ｐｇ１，Ｐｗ１，Ｐｒ１，Ｐｂ１…表示画素、 ＰＰ，ＰＰ１，ＰＰ２…画像、 ＳＡ…システム光軸

Claims (9)

1. 第１の光を射出する第１光源と、
   第２の光を射出する第２光源と、
   緑色の第１サブ画素と、緑色を含む第２サブ画素と、赤色の第３サブ画素と、青色の第４サブ画素とそれぞれ有する複数の画素ブロックによって構成され、前記第１光源からの前記第１の光を変調する第１の光変調素子と、
   前記第１の光変調素子とは異なる配列で、前記第１サブ画素と、前記第２サブ画素と、前記第３サブ画素と、前記第４サブ画素とを有する複数の画素ブロックによって構成され、前記第２光源からの前記第２の光を変調する第２の光変調素子と、
   前記第１及び第２の光変調素子で変調された第１及び第２変調光を、対応する画素ブロックが重畳するように合成する光合成部と、
   前記光合成部で合成された合成光を投射光として射出する投射光学系と
   を備えるプロジェクター。
2. 前記第１の光変調素子の任意の画素ブロックと、前記第２の光変調素子の対応する画素ブロックとを前記光合成部よって合成した際に、色が異なるサブ画素同士が重畳される、請求項１に記載のプロジェクター。
3. 前記第１の光変調素子の前記画素ブロックは、前記第１サブ画素及び前記第２サブ画素を一方の列に配置し、前記第３サブ画素及び前記第４サブ画素を他方の列に配置し、前記第２の光変調素子の前記画素ブロックは、前記第３サブ画素及び前記第４サブ画素を一方の列に配置するとともに前記第１サブ画素及び前記第２サブ画素を他方の列に配置した配色パターンを有する、請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載のプロジェクター。
4. 前記第１の光変調素子に含まれる前記第１サブ画素及び前記第２サブ画素と、前記第２の光変調素子に含まれる前記第１サブ画素及び前記第２サブ画素とは、前記光合成部で合成された状態において市松模様を形成するように配置されている、請求項３に記載のプロジェクター。
5. 前記第１の光変調素子に含まれる前記第３サブ画素及び前記第４サブ画素と、前記第２の光変調素子に含まれる前記第３サブ画素及び前記第４サブ画素とは、前記光合成部で合成された状態において市松模様を形成するように配置されている、請求項４に記載のプロジェクター。
6. 前記第１の光変調素子と前記第２の光変調素子とは、同一の画素配列を有し、前記光合成部での合成において前記第２の光変調素子の配列が前記第１の光変調素子の配列に対して反転した状態となる、請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載のプロジェクター。
7. 前記第２サブ画素は、白色の画素である、請求項１から６までのいずれか一項に記載のプロジェクター。
8. 前記光変調素子は、液晶表示装置である、請求項１から７までのいずれか一項に記載の表示装置。
9. 前記光合成部は、偏光フィルターであり、前記第１光変調素子から射出された所定方向の直線偏光状態の前記第１変調光と、前記第２光変調素子から射出された前記所定方向に対して垂直な方向の直線偏光状態の前記第２変調光とを合成する、請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載のプロジェクター。

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