JP2014182322A - 投射型表示装置及び投射型表示装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】投射面に表示させる画像に影響を与えることなく、スペックルノイズの低減効果を向上させる。
【解決手段】プロジェクター１は、レーザー光を射出するレーザー光源１１と、前記レーザー光を画像信号に応じて変調して、画像光を射出する表示パネル２０と、表示パネル２０が射出した画像光をスクリーンＳ（投射面）に投射する投射レンズ４１と、投射レンズ４１を光軸に交差する方向に移動させる投射レンズ移動手段と、前記投射レンズ移動手段が投射レンズ４１を移動させたときに、スクリーンＳに表示される画像の位置が変化しないように、前記画像光の光路を変更する光路変更手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、スペックルノイズを低減する技術に関する。

レーザー光はコヒーレンスの高い光であるため、例えばレーザー光源を用いたプロジェクターでは、投射面に拡大投射された画像に、明点及び暗点がランダムに分布したスペックルノイズ（スペックルパターンともいう。）が生じることがある。スペックルノイズは、投射光学系の各点からの出射光が不規則な位相関係で干渉することによって生じるもので、観察者にちらつき感を与える原因となる。特許文献１〜３は、スペックルノイズを低減させるための発明を開示している。

特開２００２−９０８８１号公報 特開２００９−１５１２２１号公報 特開２００９−１９８６３７号公報

特許文献１に記載の発明は、光路差分布が時間的に変動するように光学部品を動かすものであるが、スクリーンに表示される映像に影響を与えない範囲内でしか動かせないため、スペックルノイズの低減効果が限定的になる可能性がある。仮に光学部品を動かす量を大きくすると、投射画像の位置の変化が観察者によって視認されてしまい、画像がぶれて認識されてしまう。特許文献２，３に記載の発明では、レーザー光（画像光）をｐ偏光又はｓ偏光に選択的に切り替えているが、この切り替えの範囲内でしかスペックルノイズの低減効果を得られない。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、投射面に表示する画像に影響を与えることなく、スペックルノイズの低減効果を向上させることである。

上記目的を達成するために、本発明に係る投射型表示装置は、レーザー光を射出するレーザー光源と、前記レーザー光を画像信号に応じて変調して、画像光を射出する表示パネルと、前記表示パネルが射出した画像光を投射面に投射する投射レンズと、前記投射レンズを光軸に交差する方向に移動させる投射レンズ移動手段と、前記投射レンズ移動手段が前記投射レンズを移動させたときに、前記投射面に表示される画像の位置が変化しないように、前記画像光の光路を変更する光路変更手段とを備える。
本発明によれば、投射レンズの移動を原因とした投射面上の画像の位置の変化を相殺するように、画像光の光路を変更するので、投射面に表示する画像に影響を与えることなく、スペックルノイズの低減効果を向上させることができる。

本発明に係る投射型表示装置において、前記光路変更手段は、前記光軸と交差する方向に前記表示パネルを移動させるようにしてもよい。
本発明によれば、表示パネルを投射レンズの光軸に交差する方向に移動させることによって、投射面に表示する画像に影響を与えることなく、スペックルノイズを低減させることができる。

本発明に係る投射型表示装置において、前記画像光の光路上に設けられた平行平板状の透光部材を備え、前記光路変更手段は、前記透光部材に対する前記画像光の入射角を変化させるように、当該透光部材を移動させるようにしてもよい。
本発明によれば、透光部材に対する画像光の入射角を変化させることによって、投射面に表示する画像に影響を与えることなく、スペックルノイズを低減させることができる。

本発明に係る投射型表示装置において、入射した前記画像光を、指定された偏光方向に変換して射出する偏光手段と、前記偏光手段が射出した前記画像光の光路上に設けられ、当該画像光の偏光方向に応じて異なる屈折率を有する複屈折部材とを備え、前記光路変更手段は、前記偏光手段が変換する前記偏光方向を切り替えるようにしてもよい。
本発明によれば、投射レンズ以外の光学部品を移動させなくとも、複屈折部材に入射する画像光の偏光方向を変換することによって、投射面に表示する画像に影響を与えることなく、スペックルノイズを低減させることができる。

本発明に係る投射型表示装置において、前記光路変更手段は、前記画像信号に応じて前記表示パネルに形成される画像の位置を変更するようにしてもよい。
本発明によれば、投射レンズ以外の光学部品を移動させなくとも、表示パネルに形成する画像の位置を変更することによって、投射面に表示する画像に影響を与えることなく、スペックルノイズを低減させることができる。

本発明に係る投射型表示装置において、前記投射レンズは、複数のレンズを含み、前記投射レンズ移動手段は、前記複数のレンズのうちの少なくともひとつを移動させるようにしてもよい。
本発明によれば、投射レンズを構成する複数のレンズのうちの一部のみを移動させるだけで、投射面に表示する画像に影響を与えることなく、スペックルノイズを低減させることができる。

なお、本発明は、投射型表示装置のほか、投射型表示装置の制御方法としても観念することが可能である。

本発明の第１実施形態に係るプロジェクターの構成を示す平面図。 同プロジェクターの構成を示すブロック図。 同プロジェクターにおける光学部品の移動の様子の説明図。 同光学部品の位置と画像光の光路との関係の説明図。 本発明の第２実施形態に係るプロジェクターの構成を示す平面図。 同プロジェクターの構成を示すブロック図。 同プロジェクターにおける光学部品の移動の様子の説明図。 同プロジェクターにおける光学部品の他の例の説明図。 本発明の第３実施形態に係るプロジェクターの構成を示す平面図。 同プロジェクターの構成を示すブロック図。 本発明の第４実施形態に係るプロジェクターの構成を示すブロック図。 同プロジェクターにおける光学部品の位置と画像光の光路との関係の説明図。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るプロジェクターの構成を示す平面図である。プロジェクター１は、ここでは液晶プロジェクターであり、反射型のスクリーンＳに画像光を投射する投射型表示装置である。図１に示すように、プロジェクター１は、光源部１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂと、表示パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂと、ダイクロイックプリズム３０と、投射部４０とを備える。プロジェクター１の構成要素について、末尾の符号に「Ｒ」と付したものは赤（Ｒ）の色成分に対応する構成であり、「Ｇ」と付したものは緑（Ｇ）の色成分に対応する構成であり、「Ｂ」と付したものは青（Ｂ）の色成分に対応した構成である。光源部１０Ｒ，１０Ｇ及び１０Ｂは、光源の色が異なるだけで、それ以外は共通した構成を有する。表示パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂは、形成する画像の色が異なるだけで、それ以外は共通した構成を有する。
以下の説明において、各色成分の構成要素を特に区別する必要のないときは、符号の末尾のアルファベット（Ｒ，Ｇ又はＢ）を省略して説明する。

光源部１０Ｒは、Ｒ色のレーザー光を射出する赤色光源部である。光源部１０Ｇは、Ｇ色のレーザー光を射出する緑色光源部である。光源部１０Ｂは、Ｂ色のレーザー光を射出する青色光源部である。光源部１０は、レーザー光源１１と、回折光学素子１２と、角度調整用光学素子１３とを備える。レーザー光源１１は、ここでは半導体レーザーであり、レーザー光を射出する。回折光学素子１２は、レーザー光源１１から射出したレーザー光を回折する。角度調整用光学素子１３は、回折光学素子１２において回折したレーザー光の射出角度を調整する。

表示パネル２０は、透過型の液晶ライトバルブであり、光源部１０から入射したレーザー光を画像信号に応じて変調して、画像光を射出する光変調装置である。表示パネル２０ＲはＲ色成分の画像を形成して、Ｒ色の光を射出する。表示パネル２０ＧはＧ色成分の画像を形成して、Ｇ色の光を射出する。表示パネル２０ＢはＢ色成分の画像を形成して、Ｂ色の光を射出する。表示パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂが射出した画像光は、ダイクロイックプリズム３０に３方向から入射する。ダイクロイックプリズム３０において、Ｒ色及びＢ色の画像光は９０度に屈折する一方、Ｇ色の画像光は直進する。ダイクロイックプリズム３０は、表示パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂにより変調された各色の画像光を合成して、合成後の画像光を投射部４０に向けて射出する。
図１に破線で囲んで示すように、表示パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂは、いわゆるＰＯＰ（Panel On Prism）構造によって、ダイクロイックプリズム３０と一体に形成されている。

投射部４０は、複数のレンズ（例えば凸レンズ及び凹レンズ）からなる投射レンズ４１を有し、投射レンズ４１により、ダイクロイックプリズム３０で合成された画像光を、スクリーンＳ上に拡大投射する。ただし、投射レンズ４１に含まれるレンズの形状、大きさ、配置間隔や枚数、テレセントリック性、倍率その他のレンズ特性は、要求される特性によって適宜設定可能である。

図２は、プロジェクター１の構成を示すブロック図である。図２に示すように、プロジェクター１は、図１を用いて説明した構成のほかに、制御部１００と、表示制御部１１０と、第１駆動部１２０と、第２駆動部１３０とを備える。
制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ(Read Only Memory)及びＲＡＭ（Random Access Memory）を有するマイクロコンピュータを備え、プロジェクター１の各部を制御する。制御部１００は、例えば、光源部１０Ｒ，１０Ｂ，１０Ｇにレーザー光を射出させるように制御する。表示制御部１１０は、プロジェクター１での画像表示に関する制御を司る。例えば、表示制御部１１０は、図示せぬインタフェースから入力された画像信号に応じて、表示パネル２０に画像を形成する制御を行う。第１駆動部１２０は、アクチュエータ等の駆動手段であり、投射部４０（つまり投射レンズ４１）を移動させる（投射レンズ移動手段）。第２駆動部１３０は、アクチュエータ等の駆動手段であり、ＰＯＰ構造により一体化させられた表示パネル２０及びダイクロイックプリズム３０を移動させる（光路変更手段）。

第１駆動部１２０は、制御部１００の下、スペックルノイズを低減させるために、投射部４０を移動させる。第２駆動部１３０は、制御部１００の下、投射部４０の移動を原因としたスクリーンＳ上の投射画像の位置が変化しないように、表示パネル２０及びダイクロイックプリズム３０を移動させる。第２駆動部１３０が表示パネル２０及びダイクロイックプリズム３０を移動させると、この移動に伴って、表示パネル２０から射出する画像光の光路が変更させられる。

図３は、プロジェクター１における投射レンズ４１、表示パネル２０及びダイクロイックプリズム３０の移動の様子を説明する図である。図３には、スクリーンＳに画像光を投射するプロジェクター１を斜め上方向から見た様子を示している。図３に示す一点鎖線は、投射レンズ４１の光軸を意味する。
矢印Ａ１で示すように、制御部１００は、第１駆動部１２０を制御して、投射レンズ４１の光軸に交差する方向に、投射部４０を往復移動させる。ここでは、制御部１００は、投射部４０を上下方向（つまり鉛直方向）に移動させる。この往復移動の周波数は、例えば１０Ｈｚであるが、スクリーンＳに発生するスペックルノイズが観察者によって視認されない程度の周波数に設定されるとよい。

矢印Ａ２で示すように、制御部１００は、第２駆動部１３０を制御して、投射レンズ４１の光軸に交差する方向に、表示パネル２０及びダイクロイックプリズム３０を往復移動させる。制御部１００は、投射部４０の移動と同期するように、投射部４０の移動と同じ周波数で、表示パネル２０及びダイクロイックプリズム３０を上下方向に移動させる。具体的には、制御部１００は、投射部４０を上方向に移動させた場合には、表示パネル２０及びダイクロイックプリズム３０を下方向に移動させる（矢印Ａ１，Ａ２の実線矢印方向）。制御部１００は、投射部４０を下方向に移動させた場合には、表示パネル２０及びダイクロイックプリズム３０を上方向に移動させる（矢印Ａ１，Ａ２の破線矢印方向）。移動量については、制御部１００は、投射部４０の移動によるスクリーンＳ上の投射画像の位置の変化を相殺する程度の大きさとする。最適な移動量は、投射部４０とスクリーンＳとの距離によって変化すると考えられるが、プロジェクター１の使用時の投射部４０とスクリーンＳとの距離を勘案して、予め設定されていればよい。

図４は、表示パネル２０及びダイクロイックプリズム３０の位置と、表示パネル２０から射出する画像光の光路との関係を説明する図である。ダイクロイックプリズム３０の位置と、画像光の光路の変更との関係は考慮に入れないので、図示及び説明を省略する。ここでは、投射部４０を上方向（矢印Ａ１方向）に移動させ、表示パネル２０を下方向（矢印Ａ２方向）に移動させた場合について説明する。図４においては、図示を簡単にするため、投射レンズ４１を１つの凸レンズで表している。また、表示パネル２０を構成する正方形のひとつひとつは、それぞれ表示パネル２０の１画素に相当する。

図４に示すように、画素ｐ１から射出した画像光は光路Ｌ１で進む。具体的には、画素ｐ１から射出した画像光は、投射レンズ４１へ入射し、投射レンズ４１の屈折率に応じて屈折して、スクリーンＳ上の位置Ｐｓに到達する。次に、投射レンズ４１が、矢印Ａ１の方向（上方向）に移動させられ、表示パネル２０が、矢印Ａ２の方向（下方向）に１画素分移動させられた場合を説明する。この場合、画素ｐ１は、１画素下の画素ｐ２の位置に移動する。ここで、画素ｐ２から射出した画像光は光路Ｌ２で進む。具体的には、この画像光は、投射レンズ４１へ入射し、投射レンズ４１の屈折率に応じて屈折して、スクリーンＳ上の位置Ｐｓに到達する。光路Ｌ１，Ｌ２が、どちらもスクリーンＳ上の位置Ｐｓに到達するように、投射部４０及び表示パネル２０の移動量は設定されている。このように、制御部１００は、表示パネル２０と投射部４０（つまり投射レンズ４１）とを、投射レンズ４１の光軸に交差する方向であり、互いに反対の方向に移動させることにより、スクリーンＳ上の投射画像の位置が変化しないようにする。
なお、投射部４０の移動量を更に大きくした場合には、表示パネル２０の移動量をその分だけ大きくすれば、投射部４０の移動による投射画像の位置の変化を相殺することができる。ここでは、制御部１００が、投射部４０を上方向に移動させ、表示パネル２０を下方向に移動させた場合を説明したが、投射部４０を下方向に移動させ、表示パネル２０を上方向に移動させた場合についても、同様に説明することができる。

以上説明した第１実施形態では、プロジェクター１は、投射部４０を移動させてスペックルノイズを低減させる場合に、この移動と同期して表示パネル２０を移動させて画像光の光路を変更する。この結果、プロジェクター１では、投射部４０の移動によってスクリーンＳ上の投射画像の位置が変化しないようにすることができる。前述したように、投射部４０の移動量を大きくした場合であっても、表示パネル２０の移動により投射画像の位置の変化を相殺することができるので、プロジェクター１によれば、投射画像に影響を与えることなく、スペックルノイズの低減効果を向上させることができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
この実施形態でも、プロジェクター１は、投射部４０を移動させてスペックルノイズを低減させるとともに、この移動と同期して光学部品を移動させることにより、投射画像の位置が変化しないようにする。上述した第１実施形態の構成と異なる点は、この実施形態のプロジェクター１が、表示パネル２０以外の光学部品を移動させる点にある。以下の説明において、上述した第１実施形態と同じ構成については同一の符号を付して表し、その説明を省略する。

図５は、第２実施形態に係るプロジェクター１の構成を示す平面図である。図５で図示省略した部分の構成は、上述した第１実施形態と同じである。ただし、表示パネル２０及びダイクロイックプリズム３０は、この実施形態ではＰＯＰ構造によって一体化されていなくてもよい。
図５に示すように、この実施形態のプロジェクター１には、ダイクロイックプリズム３０と投射部４０との間で、ダイクロイックプリズム３０が射出した画像光の光路上に、透光部材５０が設けられている。透光部材５０は、ガラス等の透光性を有する素材で形成された平行平板状の透光部材である。図５に示す一点鎖線は投射レンズ４１の光軸を意味する。図５に示す状態では、透光部材５０の画像光の入射面及び射出面は、それぞれ投射レンズ４１の光軸と直交する。

図６は、プロジェクター１の構成を示すブロック図である。図６に示すように、この実施形態のプロジェクター１においては、第２駆動部１３０が、透光部材５０を移動させる。第２駆動部１３０は、例えばアクチュエータであり、ダイクロイックプリズム３０が射出した画像光の光路を変更するように、透光部材５０を移動させる（光路変更手段）。ここにおいて、制御部１００は、投射部４０の移動を原因として、スクリーンＳ上の投射画像の位置が変化しないように、透光部材５０を移動させる。プロジェクター１におけるその他の構成の説明については省略する。

図７は、透光部材５０の姿勢と画像光の光路との関係を説明する図である。図７には、図５と同じ方向（上方向）から透光部材５０を見たときの様子を表す平面図を示す。図７（ａ）に示す状態の場合、投射レンズ４１の光軸と透光部材５０の入射面とが直交している。このため、ほぼ０度の入射角で透光部材５０に入射した画像光は、そのまま直進して、光路Ｌ３で進む。図７（ｂ）は、第２駆動部１３０は、透光部材５０の重心を通る軸を回転軸として、矢印Ａ３の方向に所定角度だけ回転させた状態を示す図である。図７（ｂ）に示す状態の場合、図７（ａ）に示す状態の場合よりも、透光部材５０に対する画像光の入射角が大きくなる。よって、画像光は、透光部材５０の屈折率に応じて屈折して、光路Ｌ４で進む。このため、透光部材５０が図７（ａ）に示す状態のとき（光路Ｌ３）と、図７（ｂ）に示す状態のとき（光路Ｌ４）とでは、透光部材５０の後段側において、画像光は左右方向（水平方向）に距離ｄ１だけずれた光路となる。

そこで、制御部１００は、投射部４０の移動と同期して、透光部材５０を移動させて画像光の光路を変更することにより、投射画像の位置を変化させないようにする。具体的には、制御部１００は、投射部４０の往復移動と同じ周期で、透光部材５０の姿勢を、図７（ａ）に示す状態と図７（ｂ）に示す状態とに交互に切り替える。制御部１００は、投射部４０を図中右方向に移動させた場合は、画像光が光路Ｌ３で進むように透光部材５０に対する入射角を小さくし、投射部４０を図中左方向に移動させた場合は、画像光が光路Ｌ４で進むように透光部材５０に対する入射角を大きくする。ここにおいて、投射画像の位置が変化しないように、投射部４０の移動方向や移動量に応じて、透光部材５０の素材や角度、回転角等の移動条件が設定されるとよい。

以上説明した第２実施形態によれば、プロジェクター１は、投射部４０を移動させてスペックルノイズを低減させる場合に、投射部４０の移動に同期して透光部材５０を移動させることによって、投射画像の位置が変化しないようにすることができる。一般に、表示パネル２０及びダイクロイックプリズム３０よりも透光部材５０の方が軽量であるから、この実施形態のプロジェクター１によれば、光学部品の移動を原因とした騒音の発生を抑えることもできる。

ところで、平行平板状の透光部材を移動させる構成は、図７を用いて説明した構成に限定されない。図８に示すように、透光部材を円板状の透光部材５０ａとし、第１駆動部１２０が透光部材５０ａを回転させてもよい。図８（ａ），（ｃ）は、第２駆動部１３０及び透光部材５０ａを、図７と同じ方向に見た様子を表している。図８（ｂ）は、第２駆動部１３０及び透光部材５０ａを斜め下方向から見た様子を表している。この例では、第２駆動部１３０は、透光部材５０ａに回転力を与えるための駆動手段であり、例えばモーターである。第２駆動部１３０のモーター軸と、円形状の透光部材５０ａの中心とが、透光部材５０ａが回転可能となるように接続されている。ここにおいて、モーター軸の軸方向と透光部材５０ａの面とは直交しておらず、透光部材５０ａが光軸に対して傾いた姿勢で、モーター軸と接続されている。

図８（ａ）に示す状態の場合、画像光は透光部材５０ａに入射した後、図中左方向に屈折して、透光部材５０ａから射出する。図８（ａ）の状態から、透光部材５０ａを矢印Ａ４方向に１８０度回転させると、透光部材５０ａは図８（ｃ）に示す状態となる。図８（ｃ）に示す状態の場合、画像光は透光部材５０ａに入射した後、図中右方向に屈折して、透光部材５０ａから射出する。図８（ａ）と図８（ｃ）とを見て分かるように、透光部材５０ａの姿勢に応じて画像光の入射角が変化する。これにより、透光部材５０ａが回転する期間においては、図６に示した構成の場合と同様に、画像光の光路が変更させられる。透光部材５０ａの素材や回転速度（角速度）等の移動条件は、投射部４０の移動によって、投射画像の位置が変化しない条件に予め設定されるとよい。
以上説明した第２実施形態によれば、プロジェクター１は、モーターの駆動力により透光部材５０ａを回転させればよいだけであり、第２駆動部１３０の構成を簡素化する点でも好ましい。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
この実施形態でも、プロジェクター１は、投射部４０を移動させてスペックルノイズを低減させるとともに、画像光の光路を変更させることにより、投射画像の位置が変化しないようにする。上述した第１及び第２実施形態と異なる点は、この実施形態のプロジェクター１が、光学部品を移動させないで、画像光の光路を変更する点にある。以下の説明において、上述した第１実施形態と同じ構成については同一の符号を付して表し、その説明を省略する。

図９は、第３実施形態に係るプロジェクター１の構成を示す平面図である。図９で図示省略した部分の構成は、上述した第１実施形態と同じである。ただし、表示パネル２０及びダイクロイックプリズム３０は、この実施形態ではＰＯＰ構造によって一体化されていなくてもよい。
図９に示すように、この実施形態のプロジェクター１では、偏光素子６０と、複屈折部材７０とが、表示パネル２０とダイクロイックプリズム３０との間に設けられている。偏光素子６０及び複屈折部材７０は、それぞれ、表示パネル２０が射出した画像光の光路上に位置する。偏光素子６０は、例えば、液晶素子を用いた液晶パネルや波長板であり、透光部材５０の両面が光軸と直交するように設けられた偏光手段である。ここでは、偏光素子６０は、表示パネル２０から入射した画像光の偏光方向を、ｐ偏光とｓ偏光との一方に変換して射出する。偏光素子６０がｐ偏光又はｓ偏光のどちらに変換するかについては、外部からの電圧印加により指定することができる。

複屈折部材７０は、例えば水晶により平行平板状に形成され、偏光素子６０により偏光方向が変換させられた画像光が入射する。複屈折部材７０は、光学軸が、入射する画像光の直線偏光と平行となるように構成されている。また、複屈折部材７０は、投射レンズ４１の光軸に対して傾いた状態で配置されている。この構成の下、複屈折部材７０は、入射する画像光の偏光方向に応じて異なる屈折率を有するプリズムとして機能する。すなわち、複屈折部材７０は、ｐ偏光の画像光が入射した場合と、ｓ偏光との画像光が入射した場合とで、それぞれ異なる屈折率で屈折した画像光を射出する。

図１０は、プロジェクター１の構成を示すブロック図である。図１０に示すように、この実施形態のプロジェクター１において、上述した第１実施形態の構成と異なる点は、第２駆動部１３０に代えて電圧制御部１４０を有する点にある。電圧制御部１４０は、偏光素子６０に印加する電圧を制御して、偏光素子６０に変換させる偏光方向を指定する。電圧制御部１４０は、制御部１００の下、投射部４０の移動を原因としたスクリーンＳ上の画像の位置が変化しないように、偏光素子６０への印加電圧を制御して、画像光の光路を変更する（光路変更手段）。プロジェクター１におけるその他の構成の説明については省略する。

電圧制御部１４０が、偏光素子６０にｐ偏光に変換させた場合、複屈折部材７０に入射する画像光が常光線となるため、屈折率が小さくほぼ直進に近い光路Ｌ５で画像光が進行する。次に、電圧制御部１４０が、偏光素子６０にｓ偏光に変換させた場合、ｓ偏光の偏光方向が複屈折部材７０の光学軸と直交するため、複屈折部材７０に入射する画像光が異常光線となり、大きな屈折率で屈折して光路Ｌ６で画像光が進行する。このため、図９に示すように、偏光素子６０がｓ偏光に変換する場合とｐ偏光に変換する場合とで、複屈折部材７０の後段側においては、図中上下方向に距離ｄ２だけずれた光路となる。

そこで、制御部１００は、投射部４０の移動と同期して、偏光素子６０に変換させる偏光方向を切り替えて、画像光の光路を変更することによって、投射部４０の移動により投射画像の位置が変化しないようにする。この切り替えの周期は、投射部４０の往復移動の周期と同じにすればよい。

以上説明した第３実施形態によれば、プロジェクター１は、投射部４０を移動させてスペックルノイズを低減させるとともに、投射画像の位置が変化しないようにすることができる。更に、このプロジェクター１では、投射部４０以外の光学部品を移動させないで、画像光の光路を変更するので、モーターの駆動音等の光学部品の移動によって生じる騒音を抑える点でも好ましい。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
この実施形態でも、プロジェクター１は、投射部４０を移動させてスペックルノイズを低減させるとともに、画像光の光路を変更することにより、投射画像の位置が変化しないようにする。上述した第１〜第３実施形態と異なる点は、この実施形態のプロジェクター１が、表示パネル２０に形成する画像の位置を変更することにより、画像光の光路を変更する点にある。この実施形態のプロジェクター１の構成は、図１に示す構成でよい。ただし、表示パネル２０及びダイクロイックプリズム３０は、ＰＯＰ構造によって一体化されていなくてもよい。以下の説明において、上述した第１実施形態と同じ構成については同一の符号を付して表し、その説明を省略する。

図１１は、プロジェクター１の構成を示すブロック図である。図１１に示すように、個の実施形態のプロジェクター１において上述した第１実施形態の構成と異なる点は、プロジェクター１が第２駆動部１３０に相当する構成を備えなくてよい点にある。この実施形態では、表示制御部１１０が、投射部４０の移動による投射画像の位置の変化を相殺するように、表示パネル２０に書き込む画像の位置を変更する（光路変更手段）。プロジェクター１におけるその他の構成の説明については省略する。

図１２は、表示パネル２０の画素の位置と、表示パネル２０から射出する画像光の光路との関係を説明する図である。図１２においては、図示を簡単にするため、投射レンズ４１を１つの凸レンズで表している。また、表示パネル２０を構成する正方形のひとつひとつは、それぞれ表示パネル２０の１画素に相当する。
上述した第１実施形態のプロジェクター１では、表示パネル２０を移動させることによって、画像光の光路を変更していた。この光路変更を、表示パネル２０に書き込む画像の位置を変更して実現するのが、この実施形態のプロジェクター１である。

図１２に示すように、画素ｐ１から射出した画像光は光路Ｌ７で進む。具体的には、この画像光は、投射レンズ４１へ入射し、投射レンズ４１の屈折率に応じて屈折して、スクリーンＳ上の位置Ｐｓに到達する。次に、投射部４０（投射レンズ４１）が、矢印Ａ５の方向（上方向）に移動させられた場合を考える。この場合、画素ｐ２から射出した画像光は光路Ｌ８で進む。具体的には、この画像光は、投射レンズ４１へ入射し、投射レンズ４１の屈折率に応じて屈折して、スクリーンＳ上の位置Ｐｓに到達する。そこで、表示制御部１１０は、画素ｐ１に書き込むべき画像信号を、矢印Ａ６の方向（下方向）に１画素分移動した画素ｐ２に書き込んで、画像光の光路を変更すれば、投射部４０の移動による投射画像の位置が変化しないようにすることができる。ここにおいて、制御部１００は、投射部４０の移動と同期するように、投射部４０の往復移動と同じ周波数で、表示パネル２０に形成する画像の位置を往復移動させる。

投射部４０の移動量を更に大きくした場合であっても、表示制御部１１０は、表示パネル２０に形成する画像の位置を変化させる画素数をその分だけ多くすればよい。また、ここでは、投射部４０を上方向に移動させる場合を説明したが、投射部４０を上下左右のどの方向に移動させた場合であっても、表示パネル２０に書き込む画像の位置をその反対の方向に変更することにより、投射画像の位置を変化させないようにすることができる。

以上説明した第４実施形態によれば、プロジェクター１は、投射部４０を移動させてスペックルノイズを低減させるとともに、投射画像の位置が変化しないようにすることができる。また、このプロジェクター１では、投射部４０以外の光学部品を移動させずに済むので、光学部品の移動によって生じる騒音を抑える点でも好ましい。

＜変形例＞
本発明は、上述した実施形態と異なる形態で実施することが可能である。また、以下に示す変形例は、各々を適宜に組み合わせてもよい。
上述した各実施形態では、プロジェクター１は、投射部４０の全体を移動させ、すなわち、投射部４０の全体を移動させていた。これに代えて、プロジェクター１は、投射部４０の筐体等を移動させずに、投射レンズ４１のみを移動させてもよい。この場合において、投射レンズ４１が複数のレンズからなる場合には、プロジェクター１では、投射レンズ４１の複数のレンズのうち少なくともひとつを移動させればよい。

また、プロジェクター１が、投射レンズ４１とスクリーンＳとの間に設けられた光学部品（レンズ）を備える場合、この光学部品を、投射レンズ４１と同期して移動させることによっても、投射画像の位置の変化を抑えることができる。すなわち、プロジェクター１は、画像光の光路を変更できるのであれば、表示パネル２０からスクリーンＳとの間に設けられたどの光学部品を移動させてもよい。

上述した第１実施形態において、プロジェクター１は、ＰＯＰ構造により一体化させられた表示パネル２０及びダイクロイックプリズム３０を移動させている。プロジェクター１が、ダイクロイックプリズム３０と独立して表示パネル２０を移動させることができる場合には、ダイクロイックプリズム３０を移動させないで、表示パネル２０を移動させてもよい。
上述した第３実施形態において、偏光素子６０及び複屈折部材７０が、表示パネル２０とダイクロイックプリズム３０との間に設けられているが、例えば、ダイクロイックプリズム３０と投射部４０との間等の別の位置に設けられてもよい。

プロジェクター１は、各色成分に対応する複数のライトバルブを有するものに限定されない。プロジェクター１は、単一のライトバルブを有していてもよい。この場合、光学フィルター等を用いて画素毎に対応する色が設定される。また、ライトバルブは、透過型の液晶パネルを用いたものに限られず、反射型の液晶パネルを用いたものであってもよい。また、プロジェクター１は、液晶型のプロジェクターに限られず、例えば、ＤＭＤ（Digital Mirror Device）やＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）等を用いたものであってもよい。

１…プロジェクター、１０，１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ…光源部、１１，１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ…レーザー光源、２０，２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ…表示パネル、３０…ダイクロイックプリズム、４０…投射部、４１…投射レンズ、５０，５０ａ…透光部材、６０…偏光素子、７０…複屈折部材、１００…制御部、１１０…表示制御部、１２０…第１駆動部、１３０…第２駆動部、１４０…電圧制御部。

Claims (7)

1. レーザー光を射出するレーザー光源と、
   前記レーザー光を画像信号に応じて変調して、画像光を射出する表示パネルと、
   前記表示パネルが射出した画像光を投射面に投射する投射レンズと、
   前記投射レンズを光軸に交差する方向に移動させる投射レンズ移動手段と、
   前記投射レンズ移動手段が前記投射レンズを移動させたときに、前記投射面に表示される画像の位置が変化しないように、前記画像光の光路を変更する光路変更手段と
   を備える投射型表示装置。
2. 前記光路変更手段は、
   前記光軸と交差する方向に前記表示パネルを移動させる
   請求項１に記載の投射型表示装置。
3. 前記画像光の光路上に設けられた平行平板状の透光部材を備え、
   前記光路変更手段は、
   前記透光部材に対する前記画像光の入射角を変化させるように、当該透光部材を移動させる
   請求項１に記載の投射型表示装置。
4. 入射した前記画像光を、指定された偏光方向に変換して射出する偏光手段と、
   前記偏光手段が射出した前記画像光の光路上に設けられ、当該画像光の偏光方向に応じて異なる屈折率を有する複屈折部材と
   を備え、
   前記光路変更手段は、
   前記偏光手段が変換する前記偏光方向を切り替える
   請求項１に記載の投射型表示装置。
5. 前記光路変更手段は、
   前記画像信号に応じて前記表示パネルに形成される画像の位置を変更する
   請求項１に記載の投射型表示装置。
6. 前記投射レンズは、複数のレンズを含み、
   前記投射レンズ移動手段は、
   前記複数のレンズのうちの少なくともひとつを移動させる
   請求項１から５のいずれか１項に記載の投射型表示装置。
7. レーザー光を射出するレーザー光源と、
   前記レーザー光を画像信号に応じて変調して、画像光を射出する表示パネルと、
   前記表示パネルが射出した画像光を投射面に投射する投射レンズと
   を備える投射型表示装置の制御方法であって、
   前記投射レンズを光軸に交差する方向に移動させ、
   前記投射レンズを移動させたときに、前記投射面に表示される画像の位置が変化しないように、前記画像光の光路を変更する
   投射型表示装置の制御方法。

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