JP2022123995A - 表示装置およびプロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】液晶パネルの信頼性に優れる表示装置を提供する。【解決手段】本発明の表示装置は、第１波長帯の第１光と、第２波長帯の第２光と、第３波長帯の第３光と、を含む光を射出する光源装置と、切替部と、光変調装置と、を備える。光変調装置は、複数の画素を有する液晶パネルを有し、画素は、第１サブ画素と、第２サブ画素と、第３サブ画素と、を少なくとも有する。切替部は、第１光が第１サブ画素に入射し、第２光または第３光が第２サブ画素に入射し、第２光または第３光が第３サブ画素に入射する第１期間と、第１光が第２サブ画素に入射し、第２光または第３光が第３サブ画素に入射し、第２光または第３光が第１サブ画素に入射する第２期間と、第１光が第３サブ画素に入射し、第２光または第３光が第１サブ画素に入射し、第２光または第３光が前記第２サブ画素に入射する第３期間と、を時間的に切り替える。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、表示装置およびプロジェクターに関する。

光源から射出された光を変調して画像情報に基づく画像光を生成し、生成された画像光を投写するプロジェクターが知られている。下記の特許文献１に、光源装置と、１つの液晶パネルからなる光変調装置と、投写光学装置と、を備えるプロジェクターが開示されている。このプロジェクターにおいては、偏光方向が互いに揃った青色光、赤色光、および２つの緑色光が光源装置から射出され、液晶パネルの入射側に設けられたマイクロレンズアレイによって空間的に分離された状態で、液晶パネルの青色サブ画素、赤色サブ画素、および２つの緑色サブ画素にそれぞれ入射される。

特開２０２０－１６０２３６号公報

上記のように、１枚の液晶パネルを備えたプロジェクター、いわゆる単板方式のプロジェクターは、赤色光、緑色光、および青色光のそれぞれを変調する３枚の液晶パネルを備えたプロジェクターに比べて、液晶パネルの各画素に照射される光のエネルギー密度が高くなる。特に青色光は、赤色光および緑色光に比べて、当該青色光が照射されるサブ画素に対して光照射によるダメージを及ぼしやすい。そのため、液晶パネルの青色サブ画素がダメージを受け、液晶パネルの信頼性が低下するおそれがある。

上記の課題を解決するために、本発明の一つの態様の表示装置は、第１波長帯の第１光と、前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第２光と、前記第１波長帯および前記第２波長帯とは異なる第３波長帯の第３光と、を含む光を射出する光源装置と、前記光源装置から射出される光が入射する切替部と、前記切替部から射出される光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、を備える。前記光変調装置は、複数の画素を有する液晶パネルを有し、前記複数の画素のそれぞれは、第１サブ画素と、第２サブ画素と、第３サブ画素と、を少なくとも有する。前記切替部は、前記第１光が前記第１サブ画素に入射し、前記第２光または前記第３光が前記第２サブ画素に入射し、前記第２光または前記第３光が前記第３サブ画素に入射する第１期間と、前記第１光が前記第２サブ画素に入射し、前記第２光または前記第３光が前記第３サブ画素に入射し、前記第２光または前記第３光が前記第１サブ画素に入射する第２期間と、前記第１光が前記第３サブ画素に入射し、前記第２光または前記第３光が前記第１サブ画素に入射し、前記第２光または前記第３光が前記第２サブ画素に入射する第３期間と、を時間的に切り替える。

本発明の他の一つの態様の表示装置は、第１波長帯の第１光と、前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第２光と、前記第１波長帯および前記第２波長帯とは異なる第３波長帯の第３光と、を含む光を射出する光源装置と、前記光源装置から射出される光が入射する切替部と、前記切替部から射出される光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、を備える。前記光変調装置は、複数の画素を有する液晶パネルを有し、前記複数の画素のそれぞれは、第１サブ画素と、第２サブ画素と、を少なくとも有する。前記切替部は、前記第１光が前記第１サブ画素に入射し、前記第２光が前記第２サブ画素に入射する第１期間と、前記第１光が前記第２サブ画素に入射し、前記第２光が前記第１サブ画素に入射する第２期間と、を時間的に切り替える。前記切替部の光射出面において、前記第３光の中心軸を中心として前記第１光の射出位置と前記第２光の射出位置とが時間的に互いに入れ替わる。

本発明の一つの態様のプロジェクターは、本発明の一つの態様の表示装置、または本発明の他の一つの態様の表示装置と、前記表示装置から射出される光を投写する投写光学装置と、を備える。

第１実施形態のプロジェクターの概略構成図である。 光源装置から射出される４つの色光の配置を＋Ｚ方向から見た模式図である。 光変調装置の拡大図である。 第１期間におけるプリズムの回転位置を示す模式図である。 第１期間におけるプリズム射出時の４つの色光の位置関係を示す模式図である。 第２期間におけるプリズムの回転位置を示す模式図である。 第２期間におけるプリズム射出時の４つの色光の位置関係を示す模式図である。 第３期間におけるプリズムの回転位置を示す模式図である。 第３期間におけるプリズム射出時の４つの色光の位置関係を示す模式図である。 第４期間におけるプリズムの回転位置を示す模式図である。 第４期間におけるプリズム射出時の４つの色光の位置関係を示す模式図である。 第２実施形態のプロジェクターの概略構成図である。 第１期間における複数のミラーの回転位置を示す模式図である。 第１期間におけるミラー射出時の４つの色光の位置関係を示す模式図である。 第２期間における複数のミラーの回転位置を示す模式図である。 第２期間におけるミラー射出時の４つの色光の位置関係を示す模式図である。 第３期間における複数のミラーの回転位置を示す模式図である。 第３期間におけるミラー射出時の４つの色光の位置関係を示す模式図である。 第４期間における複数のミラーの回転位置を示す模式図である。 第４期間におけるミラー射出時の４つの色光の位置関係を示す模式図である。 第３実施形態のプロジェクターにおいて、第１期間におけるプリズムの回転位置を示す模式図である。 第１期間におけるプリズム射出時の３つの色光の位置関係を示す模式図である。 第２期間におけるプリズムの回転位置を示す模式図である。 第２期間におけるプリズム射出時の３つの色光の位置関係を示す模式図である。 第４実施形態のプロジェクターにおいて、第１期間における複数のミラーの回転位置を示す模式図である。 第１期間におけるミラー射出時の４つの色光の位置関係を示す模式図である。 第２期間における複数のミラーの回転位置を示す模式図である。 第２期間におけるミラー射出時の４つの色光の位置関係を示す模式図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図面を用いて説明する。
図１Ａは、第１実施形態のプロジェクター１の概略構成図である。図１Ｂは、光源装置２から射出される４つの色光の配置を＋Ｚ方向から見た模式図である。図２は、光変調装置６の拡大図である。
なお、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。

本実施形態に係るプロジェクター１は、光源装置２から射出された光を変調して画像情報に応じた画像を形成し、形成された画像をスクリーン等の被投写面上に拡大して投写する。換言すると、プロジェクター１は、光源装置２から射出された光を１つの液晶パネル６１を有する１つの光変調装置６により変調して画像を形成し、形成された画像を投写する。プロジェクター１は、いわゆる、単板方式のプロジェクターである。

図１Ａに示すように、プロジェクター１は、光源装置２と、均一化装置４と、切替部３と、フィールドレンズ５と、光変調装置６と、投写光学装置７と、を備える。光源装置２、均一化装置４、切替部３、フィールドレンズ５、光変調装置６、および投写光学装置７は、システム光軸Ａｘに沿う所定の位置に配置されている。システム光軸Ａｘは、光源装置２の光軸であり、光源装置２から射出される光Ｌの主光線の進行方向に沿う軸と定義する。

以下の説明においては、システム光軸Ａｘに沿って光源装置２から射出された光の進行方向に平行な軸をＺ軸とし、光の進行方向を＋Ｚ方向とする。また、Ｚ軸にそれぞれ直交し、かつ、互いに直交する２つの軸をＸ軸およびＹ軸とする。これらの軸に沿う方向のうち、プロジェクター１を設置した空間における鉛直方向上方を＋Ｙ方向とする。また、＋Ｙ方向が鉛直方向上方を向くように、＋Ｚ方向に沿って光が入射される対象物を見た場合の水平方向右方を＋Ｘ方向とする。図示を省略するが、＋Ｘ方向の反対方向を－Ｘ方向とし、＋Ｙ方向の反対方向を－Ｙ方向とし、＋Ｚ方向の反対方向を－Ｚ方向とする。

光源装置２は、例えば４４０～４９０ｎｍの波長帯を有する青色光ＬＢと、例えば６１０～７５０ｎｍの波長帯を有する赤色光ＬＲと、例えば５００～５６０ｎｍの波長帯を有する２つの緑色光ＬＧと、を含む光Ｌを射出する。
本実施形態の青色光ＬＢは、特許請求の範囲の第１波長帯の第１光に対応する。本実施形態の赤色光ＬＲは、特許請求の範囲の第２波長帯の第２光に対応する。本実施形態の緑色光ＬＧは、特許請求の範囲の第３波長帯の第３光に対応する。

光源装置２は、青色光ＬＢを射出する第１光源ユニット２１と、赤色光ＬＲを射出する第２光源ユニット２２と、緑色光ＬＧを射出する第３光源ユニット２３と、緑色光ＬＧを射出する第４光源ユニット２４と、を有する。第１光源ユニット２１、第２光源ユニット２２、第３光源ユニット２３、および第４光源ユニット２４は、システム光軸Ａｘの方向から見て２行２列に配列されている。第１光源ユニット２１、第２光源ユニット２２、第３光源ユニット２３、および第４光源ユニット２４は、システム光軸Ａｘから互いに等しい距離に配置されている。また、互いに同じ色の光である緑色光ＬＧを射出する第３光源ユニット２３と第４光源ユニット２４とは、システム光軸Ａｘの方向から見て対角位置に配置されている。

本実施形態の場合、青色光ＬＢを射出する第１光源ユニット２１は、システム光軸Ａｘに対して＋Ｘ側で－Ｙ側に配置されている。赤色光ＬＲを射出する第２光源ユニット２２は、システム光軸Ａｘに対して－Ｘ側で＋Ｙ側に配置されている。緑色光ＬＧを射出する第３光源ユニット２３は、システム光軸Ａｘに対して＋Ｘ側で＋Ｙ側に配置されている。緑色光ＬＧを射出する第４光源ユニット２４は、システム光軸Ａｘに対して－Ｘ側で－Ｙ側に配置されている。

すなわち、図１Ｂに示すように、システム光軸Ａｘに沿って＋Ｚ方向から見たとき、青色光ＬＢは、システム光軸Ａｘに対して＋Ｘ側で－Ｙ側の位置から射出される。赤色光ＬＲは、システム光軸Ａｘに対して－Ｘ側で＋Ｙ側の位置から射出される。緑色光ＬＧは、システム光軸Ａｘに対して＋Ｘ側で＋Ｙ側の位置、および－Ｘ側で－Ｙ側の位置から射出される。

第１光源ユニット２１、第２光源ユニット２２、第３光源ユニット２３および第４光源ユニット２４は、発光素子であるレーザー光源の波長帯が異なるのみであって、全体構成は同じである。したがって、光源ユニットの具体的な構成は、第１光源ユニット２１で代表して説明する。

第１光源ユニット２１は、レーザー光源３１と、コリメーターレンズ３２と、集光レンズ３３と、拡散板３４と、ピックアップレンズ３５と、を有する。レーザー光源３１は、青色光ＬＢを射出する。コリメーターレンズ３２は、レーザー光源３１から射出される青色光ＬＢを平行化する。集光レンズ３３は、コリメーターレンズ３２から射出される青色光ＬＢを拡散板３４に向けて集光する。拡散板３４は、青色光ＬＢを所定の拡散角に拡散させる。ピックアップレンズ３５は、拡散板３４から射出される青色光ＬＢを後段の均一化装置４に導く。

同様に、第２光源ユニット２２は、赤色レーザー光源と、コリメーターレンズと、集光レンズと、拡散板と、ピックアップレンズと、を有する。第３光源ユニット２３および第４光源ユニット２４のそれぞれは、緑色レーザー光源と、コリメーターレンズと、集光レンズと、拡散板と、ピックアップレンズと、を有する。なお、各光源ユニット２１，２２，２３，２４の構成は、特に上記の構成に限定されない。また、発光素子として、レーザー光源に代えて、発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられてもよいし、励起光源と蛍光体との組合せが用いられてもよい。

均一化装置４は、光源装置２から射出された光Ｌが照射される光変調装置６の画像形成領域における光Ｌの照度を均一化する。均一化装置４は、第１マルチレンズ４１と、第２マルチレンズ４２と、重畳レンズ４３と、を有する。なお、上記の構成に代えて、他の構成を有する均一化装置が設けられてもよいし、均一化装置が設けられなくてもよい。

第１マルチレンズ４１は、光源装置２から入射される光Ｌの中心軸、すなわち、システム光軸Ａｘに直交する面内にマトリクス状に配列された複数のレンズ４１１を有する。第１マルチレンズ４１は、複数のレンズ４１１によって光源装置２から入射される光を複数の部分光束に分割する。

第２マルチレンズ４２は、システム光軸Ａｘに直交する面内にマトリクス状に配列されるとともに、第１マルチレンズ４１の複数のレンズ４１１に対応した複数のレンズ４２１を有する。各レンズ４２１には、当該レンズ４２１に対向するレンズ４１１から射出された部分光束が入射される。各レンズ４２１は、部分光束を重畳レンズ４３に入射させる。

重畳レンズ４３は、第２マルチレンズ４２から入射される複数の部分光束を光変調装置６の画像形成領域において重畳させる。詳述すると、各々が複数の部分光束に分割された青色光ＬＢ、赤色光ＬＲ、および２つの緑色光ＬＧは、第２マルチレンズ４２と重畳レンズ４３とによって、フィールドレンズ５を介して、光変調装置６の後述するマイクロレンズアレイ６２を構成する複数のマイクロレンズ６２１の各々に異なる角度で入射する。

切替部３および光変調装置６の構成については、後で詳しく説明する。フィールドレンズ５は、均一化装置４と光変調装置６との間に配置されている。フィールドレンズ５は、均一化装置４から射出される光Ｌを平行化し、光変調装置６に導く。

投写光学装置７は、光変調装置６によって変調された光、すなわち、画像を形成する光をスクリーンなどの被投写面（図示略）上に投写する。投写光学装置７は、単数または複数の投写レンズを有する。

光変調装置６は、光源装置２から射出された光を変調する。詳述すると、光変調装置６は、光源装置２から射出され、均一化装置４、切替部３およびフィールドレンズ５を介して入射される各色光を画像情報に応じてそれぞれ変調し、画像情報に応じた画像光を形成する。光変調装置６は、１つの液晶パネル６１と、１つのマイクロレンズアレイ６２と、を備える。

図２は、－Ｚ方向から見た光変調装置６の一部を拡大視した模式図である。換言すると、図２は、液晶パネル６１が有する画素ＰＸと、マイクロレンズアレイ６２が有するマイクロレンズ６２１と、の対応関係を示している。
図２に示すように、液晶パネル６１は、システム光軸Ａｘ（Ｚ軸）に直交する面内にマトリクス状に配列された複数の画素ＰＸを有する。

１つの画素ＰＸは、互いに異なる色の色光を変調する複数のサブ画素ＳＸを有する。本実施形態では、各画素ＰＸは、４つのサブ画素ＳＸ（ＳＸ１～ＳＸ４）を有する。具体的に、矩形状の画素ＰＸの中心に対して、＋Ｘ方向で＋Ｙ方向の位置に、第１サブ画素ＳＸ１が配置されている。＋Ｘ方向で－Ｙ方向の位置に、第２サブ画素ＳＸ２が配置されている。－Ｘ方向で－Ｙ方向の位置に、第３サブ画素ＳＸ３が配置されている。－Ｘ方向で＋Ｙ方向の位置に、第４サブ画素ＳＸ４が配置されている。すなわち、図２における右上のサブ画素から時計回りに、第１サブ画素ＳＸ１、第２サブ画素ＳＸ２、第３サブ画素ＳＸ３、第４サブ画素ＳＸ４がこの順に配置されている。

図１Ａに示すように、マイクロレンズアレイ６２は、液晶パネル６１に対して光入射側（－Ｚ側）に設けられている。マイクロレンズアレイ６２は、マイクロレンズアレイ６２に入射される複数の色光ＬＢ，ＬＲ，ＬＧを個々の画素ＰＸに導く。マイクロレンズアレイ６２は、複数の画素ＰＸに対応する複数のマイクロレンズ６２１を有する。

図２に示すように、複数のマイクロレンズ６２１は、システム光軸Ａｘに直交する面内にマトリクス状に配列されている。換言すると、複数のマイクロレンズ６２１は、フィールドレンズ５から入射される光の中心軸に対する直交面内にマトリクス状に配列されている。本実施形態では、１つのマイクロレンズ６２１は、＋Ｘ方向に配列された２つのサブ画素と、＋Ｙ方向に配列された２つのサブ画素と、に対応して設けられている。すなわち、１つのマイクロレンズ６２１は、ＸＹ平面内に２行２列に配列された４つのサブ画素ＳＸ１～ＳＸ４に対応して設けられている。

１つのマイクロレンズ６２１には、均一化装置４によって重畳された青色光ＬＢ、赤色光ＬＲ、および２つの緑色光ＬＧがそれぞれ異なる角度で入射される。これにより、マイクロレンズ６２１は、マイクロレンズ６２１に入射される色光を、当該色光に対応するサブ画素ＳＸに振り分けて入射させる。

図１Ａに示すように、切替部３は、均一化装置４の第２マルチレンズ４２と重畳レンズ４３との間に設けられている。切替部３は、イメージローテーター３７を有する。イメージローテーター３７は、プリズム３８と、プリズムを回転させる回転機構３９と、を有する。

プリズム３８は、図１ＡにおけるＹＺ平面における断面形状が台形状の柱状体から構成されている。すなわち、プリズム３８は、第１側面３８ａ、第２側面３８ｂ、第３側面３８ｃ、および第４側面３８ｄからなる４つの側面と、光入射面３８ｉと、光射出面３８ｏと、を有する。ここでは、矩形状の２つの側面３８ａ，３８ｂのうち、面積が小さい方の側面を第１側面３８ａと称し、面積が大きい方の側面を第２側面３８ｂと称し、台形状の２つの側面をそれぞれ第３側面３８ｃ、第４側面３８ｄと称する。光入射面３８ｉおよび光射出面３８ｏは、第１側面３８ａおよび第２側面３８ｂに対して傾斜している。

プリズム３８は、プリズム３８の光入射面３８ｉおよび光射出面３８ｏと交差し、システム光軸Ａｘに平行な回転軸Ａｃを有し、回転軸Ａｃを中心として回転可能に構成されている。回転軸Ａｃは、システム光軸Ａｘ上に位置する。また、回転機構３９は、例えばステッピングモーターから構成され、回転軸Ａｃを中心としてプリズム３８を回転させる。切替部３は、プリズム３８を回転させることにより、光源装置２から射出される青色光ＬＢ、赤色光ＬＲ、および２つの緑色光ＬＧを４つのサブ画素ＳＸ１～ＳＸ４のうちのいずれのサブ画素に入射させるかを４つの期間に分けて、時間的に切り替える。

以下、４つのサブ画素ＳＸ１～ＳＸ４に対する各色光ＬＢ，ＬＲ，ＬＧの入射位置の切り替えの具体例を説明する。
図３Ａは、第１期間におけるプリズム３８の回転位置を示す模式図である。図３Ｂは、第１期間におけるプリズム射出時の４つの色光の位置関係を示す模式図である。図４Ａは、第２期間におけるプリズム３８の回転位置を示す模式図である。図４Ｂは、第２期間におけるプリズム射出時の４つの色光の位置関係を示す模式図である。図５Ａは、第３期間におけるプリズム３８の回転位置を示す模式図である。図５Ｂは、第３期間におけるプリズム射出時の４つの色光の位置関係を示す模式図である。図６Ａは、第４期間におけるプリズム３８の回転位置を示す模式図である。図６Ｂは、第４期間におけるプリズム射出時の４つの色光の位置関係を示す模式図である。なお、図３Ｂ、図４Ｂ、図５Ｂ、および図６Ｂは、＋Ｚ側からプリズム３８の光射出面３８ｏを見た状態を示す。

上記のようなプリズム３８を有するイメージローテーター３７においては、プリズム３８に入射する光が光入射面３８ｉにおいて屈折し、いずれかの側面３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄにおいて全反射し、光射出面３８ｏにおいて屈折することにより、複数の色光ＬＢ，ＬＲ，ＬＧのプリズム入射前の位置関係とプリズム射出後の位置関係とが入れ替わる。さらに、プリズム３８を回転させることにより、光射出面３８ｏから射出される光による像を、プリズム３８の回転角の２倍の角度だけ回転させることができる。

ここでは、プリズム３８の第１側面３８ａとＸＺ平面とのなす角を、プリズム３８の回転角と定義する。したがって、プリズム３８の第１側面３８ａとＸＺ平面とが平行である場合、プリズム３８の回転角は、０°である。また、プリズム３８は、－Ｚ側から光入射面３８ｉを見たとき、時計回りに回転するものとする。

図３Ａに示すように、第１期間においては、プリズム３８の回転角は、０°である。このとき、図３Ｂに示すように、システム光軸Ａｘを中心として、＋Ｘ方向で＋Ｙ方向の位置Ｐ１から青色光ＬＢが射出され、＋Ｘ方向で－Ｙ方向の位置Ｐ２から緑色光ＬＧが射出され、－Ｘ方向で－Ｙ方向の位置Ｐ３から赤色光ＬＲが射出され、－Ｘ方向で＋Ｙ方向の位置Ｐ４から緑色光ＬＧが射出される。これにより、第１期間においては、青色光ＬＢが第１サブ画素ＳＸ１に入射し、位置Ｐ２から射出された緑色光ＬＧが第２サブ画素ＳＸ２に入射し、赤色光ＬＲが第３サブ画素ＳＸ３に入射し、位置Ｐ４から射出された緑色光ＬＧが第４サブ画素ＳＸ４に入射する。

次に、図４Ａに示すように、第１期間の状態からプリズム３８を４５°回転させる。すなわち、第２期間においては、プリズム３８の回転角は、４５°である。このとき、図４Ｂに示すように、各色光の位置関係は、第１期間の状態から９０°回転する。すなわち、システム光軸Ａｘを中心として、＋Ｘ方向で＋Ｙ方向の位置Ｐ１から緑色光ＬＧが射出され、＋Ｘ方向で－Ｙ方向の位置Ｐ２から青色光ＬＢが射出され、－Ｘ方向で－Ｙ方向の位置Ｐ３から緑色光ＬＧが射出され、－Ｘ方向で＋Ｙ方向の位置Ｐ４から赤色光ＬＲが射出される。これにより、第２期間においては、位置Ｐ１から射出された緑色光ＬＧが第１サブ画素ＳＸ１に入射し、青色光ＬＢが第２サブ画素ＳＸ２に入射し、位置Ｐ３から射出された緑色光ＬＧが第３サブ画素ＳＸ３に入射し、赤色光ＬＲが第４サブ画素ＳＸ４に入射する。

次に、図５Ａに示すように、第２期間の状態からプリズム３８をさらに４５°回転させる。すなわち、第３期間においては、プリズム３８の回転角は、９０°である。このとき、図５Ｂに示すように、各色光の位置関係は、第２期間の状態からさらに９０°回転する。すなわち、システム光軸Ａｘを中心として、＋Ｘ方向で＋Ｙ方向の位置Ｐ１から赤色光ＬＲが射出され、＋Ｘ方向で－Ｙ方向の位置Ｐ２から緑色光ＬＧが射出され、－Ｘ方向で－Ｙ方向の位置Ｐ３から青色光ＬＢが射出され、－Ｘ方向で＋Ｙ方向の位置Ｐ４から緑色光ＬＧが射出される。これにより、第３期間においては、赤色光ＬＲが第１サブ画素ＳＸ１に入射し、位置Ｐ２から射出された緑色光ＬＧが第２サブ画素ＳＸ２に入射し、青色光ＬＢが第３サブ画素ＳＸ３に入射し、位置Ｐ４から射出された緑色光ＬＧが第４サブ画素ＳＸ４に入射する。

次に、図６Ａに示すように、第３期間の状態からプリズム３８をさらに４５°回転させる。すなわち、第４期間においては、プリズム３８の回転角は、１３５°である。このとき、図６Ｂに示すように、各色光の位置関係は、第３期間の状態からさらに９０°回転する。すなわち、システム光軸Ａｘを中心として、＋Ｘ方向で＋Ｙ方向の位置Ｐ１から緑色光ＬＧが射出され、＋Ｘ方向で－Ｙ方向の位置Ｐ２から赤色光ＬＲが射出され、－Ｘ方向で－Ｙ方向の位置Ｐ３から緑色光ＬＧが射出され、－Ｘ方向で＋Ｙ方向の位置Ｐ４から青色光ＬＢが射出される。これにより、第４期間においては、位置Ｐ１から射出された緑色光ＬＧが第１サブ画素ＳＸ１に入射し、赤色光ＬＲが第２サブ画素ＳＸ２に入射し、位置Ｐ３から射出された緑色光ＬＧが第３サブ画素ＳＸ３に入射し、青色光ＬＢが第４サブ画素ＳＸ４に入射する。

以降は、プリズム３８を４５°回転させる毎に、各色光の位置関係が回転前の状態から９０°回転する動作を繰り返す。このようにして、切替部３は、青色光ＬＢが第１サブ画素ＳＸ１に入射し、緑色光ＬＧが第２サブ画素ＳＸ２に入射し、赤色光ＬＲが第３サブ画素ＳＸ３に入射し、緑色光ＬＧが第４サブ画素ＳＸ４に入射する第１期間と、緑色光ＬＧが第１サブ画素ＳＸ１に入射し、青色光ＬＢが第２サブ画素ＳＸ２に入射し、緑色光ＬＧが第３サブ画素ＳＸ３に入射し、赤色光ＬＲが第４サブ画素ＳＸ４に入射する第２期間と、赤色光ＬＲが第１サブ画素ＳＸ１に入射し、緑色光ＬＧが第２サブ画素ＳＸ２に入射し、青色光ＬＢが第３サブ画素ＳＸ３に入射し、緑色光ＬＧが第４サブ画素ＳＸ４に入射する第３期間と、緑色光ＬＧが第１サブ画素ＳＸ１に入射し、赤色光ＬＲが第２サブ画素ＳＸ２に入射し、緑色光ＬＧが第３サブ画素ＳＸ３に入射し、青色光ＬＢが第４サブ画素ＳＸ４に入射する第４期間と、を時間的に切り替える。

本実施形態の場合、イメージローテーター３７は、プロジェクター１による画像投写時にプリズム３８を連続的に回転させるのではなく、プリズム３８を所定のタイミングで間欠的に回転させる構成を有する。所定のタイミングとは、例えばプロジェクター１の電源投入時、プロジェクター１点灯後の一定時間経過時などである。いずれにしても、プリズム３８を回転させている間は、液晶パネル６１に画像データを書き込まないことが望ましい。逆に言えば、液晶パネル６１に画像データを書き込まない期間に、プリズム３８を回転させることが望ましい。このように、液晶パネル６１によって変調された画像光は、投写光学装置７によって図示しないスクリーン等の被投写面上に投写される。

本実施形態のプロジェクター１においては、４つのサブ画素ＳＸ１～ＳＸ４に入射する色光が時間的に切り替わるため、４つのサブ画素ＳＸ１～ＳＸ４に供給する画像信号を、４つのサブ画素ＳＸ１～ＳＸ４に入射する色光の切り替えに連動させて時間的に切り替える。すなわち、液晶パネル６１の各サブ画素ＳＸ１～ＳＸ４には、現在が第１期間～第４期間のいずれの期間であるかに応じて、当該期間に対応する色光の画像データが書き込まれる。

［第１実施形態の効果］
本実施形態のプロジェクターは、青色光ＬＢと、赤色光ＬＲと、緑色光ＬＧと、を含む光Ｌを射出する光源装置２と、光源装置２から射出される光Ｌが入射する切替部３と、切替部３から射出される光Ｌを画像情報に応じて変調する光変調装置６と、を備える。光変調装置６は、複数の画素ＰＸを有する液晶パネル６１を有し、複数の画素ＰＸのそれぞれは、第１サブ画素ＳＸ１と、第２サブ画素ＳＸ２と、第３サブ画素ＳＸ３と、第４サブ画素ＳＸ４と、を有する。切替部３は、青色光ＬＢが第１サブ画素ＳＸ１に入射し、緑色光ＬＧが第２サブ画素ＳＸ２に入射し、赤色光ＬＲが第３サブ画素ＳＸ３に入射し、緑色光ＬＧが第４サブ画素ＳＸ４に入射する第１期間と、緑色光ＬＧが第１サブ画素ＳＸ１に入射し、青色光ＬＢが第２サブ画素ＳＸ２に入射し、緑色光ＬＧが第３サブ画素ＳＸ３に入射し、赤色光ＬＲが第４サブ画素ＳＸ４に入射する第２期間と、赤色光ＬＲが第１サブ画素ＳＸ１に入射し、緑色光ＬＧが第２サブ画素ＳＸ２に入射し、青色光ＬＢが第３サブ画素ＳＸ３に入射し、緑色光ＬＧが第４サブ画素ＳＸ４に入射する第３期間と、緑色光ＬＧが第１サブ画素ＳＸ１に入射し、赤色光ＬＲが第２サブ画素ＳＸ２に入射し、緑色光ＬＧが第３サブ画素ＳＸ３に入射し、青色光ＬＢが第４サブ画素ＳＸ４に入射する第４期間と、を時間的に切り替える。

この構成によれば、液晶パネル６１の各画素ＰＸを構成する４つのサブ画素ＳＸ１～ＳＸ４に入射する色光ＬＢ，ＬＲ，ＬＧが時間的に切り替わる。すなわち、特定のサブ画素に対して、常に同じ色光が入射することがない。例えば青色光ＬＢに着目すると、青色光ＬＢは、第１期間では第１サブ画素ＳＸ１に入射し、第２期間では第２サブ画素ＳＸ２に入射し、第３期間では第３サブ画素ＳＸ３に入射し、第４期間では第４サブ画素ＳＸ４に入射する。特に青色光ＬＢは、赤色光ＬＲおよび緑色光ＬＧに比べてエネルギーが高く、当該青色光ＬＢが照射されるサブ画素に対して光照射によるダメージを及ぼしやすい。この問題に対し、本実施形態では、上述したように、青色光ＬＢが入射するサブ画素が時間的に切り替わるため、青色光ＬＢの照射によるダメージが軽減され、液晶パネル６１の信頼性低下を抑制することができる。

本実施形態のプロジェクター１において、光源装置２は、青色光ＬＢを射出する第１光源ユニット２１と、赤色光ＬＲを射出する第２光源ユニット２２と、緑色光ＬＧを射出する第３光源ユニット２３と、緑色光ＬＧを射出する第４光源ユニット２４と、を有し、第１光源ユニット２１、第２光源ユニット２２、第３光源ユニット２３、第４光源ユニット２４は、システム光軸Ａｘの方向から見て２行２列に配列され、第３光源ユニット２３と第４光源ユニット２４とは、システム光軸Ａｘの方向から見て、対角位置に配置されている。

この構成によれば、プロジェクター１は、２行２列に配置された４つのサブ画素で１つの画素が構成される液晶パネル６１に対応することができる。また、視感度が高い緑色光ＬＧを変調する２つのサブ画素が対角位置に配置される画素にも対応しやすい。

本実施形態のプロジェクター１において、第１光源ユニット２１、第２光源ユニット２２、第３光源ユニット２３、および第４光源ユニット２４は、システム光軸Ａｘから互いに等しい距離に配置され、青色光ＬＢ、赤色光ＬＲ、および２つの緑色光ＬＧは、システム光軸Ａｘを中心として回転することにより、光変調装置６への入射位置が時間的に切り替わる。

この構成によれば、４つのサブ画素ＳＸ１～ＳＸ４のそれぞれに対して、４つの色光ＬＢ，ＬＲ，ＬＧのそれぞれが時間的に均等に入射する構成を実現しやすい。

本実施形態のプロジェクター１において、切替部３は、イメージローテーター３７を有する。

この構成によれば、既存のイメージローテーター３７を用いることによって、簡易な構成を有する切替部３を実現することができる。

本実施形態のプロジェクター１において、イメージローテーター３７は、プリズム３８と、プリズム３８の光入射面３８ｉおよび光射出面３８ｏと交差する回転軸Ａｃを中心としてプリズム３８を回転させる回転機構３９と、を有する。

この構成によれば、光源装置２から射出される光Ｌがプリズム３８の内部を導光するため、光路長を短くでき、小型のイメージローテーター３７が構成できるとともに、各色光ＬＢ，ＬＲ，ＬＧの広がりを抑えることができる。

本実施形態のプロジェクター１において、プリズム３８は、所定のタイミングで間欠的に回転する。

この構成によれば、液晶パネル６１に画像データを書き込まない期間にプリズム３８を回転させることができるため、各色光ＬＢ，ＬＲ，ＬＧが隣り合うサブ画素に跨がって入射されることがなく、サブ画素単位での解像度を維持することができる。

本実施形態のプロジェクター１において、光源装置２は、レーザー光源を有する。

この構成によれば、画像品質に優れ、小型のプロジェクターを実現することができる。

［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について、図面を用いて説明する。
第２実施形態のプロジェクターの構成は第１実施形態と同様であり、切替部の構成が第１実施形態と異なる。そのため、プロジェクターの全体構成の説明は省略する。
図７は、第２実施形態のプロジェクターの概略構成図である。
図７において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。

図７に示すように、プロジェクター１１は、光源装置２と、均一化装置４と、切替部９と、フィールドレンズ５と、光変調装置６と、投写光学装置７と、を備える。

切替部９は、イメージローテーター９０を有する。イメージローテーター９０は、複数のミラーと、複数のミラーを一体的に回転させる回転機構９４と、を有する。本実施形態の場合、イメージローテーター９０は、第１ミラー９１、第２ミラー９２、および第３ミラー９３からなる３つのミラーを有する。

第１ミラー９１、第２ミラー９２、および第３ミラー９３は、第２マルチレンズ４２から重畳レンズ４３に向けてこの順に配置されている。第１ミラー９１は、第２マルチレンズ４２から射出される光を第２ミラー９２に向けて反射する。第２ミラー９２は、第１ミラー９１から射出される光を第３ミラー９３に向けて反射する。第３ミラー９３は、第２ミラー９２から射出される光を重畳レンズ４３に向けて反射する。第１ミラー９１と第３ミラー９３とは、システム光軸Ａｘ上に設けられ、システム光軸Ａｘに対して傾斜して配置されている。第２ミラー９２は、システム光軸Ａｘとは交差しない位置に設けられ、システム光軸Ａｘに対して平行に配置されている。

第１ミラー９１、第２ミラー９２、および第３ミラー９３は、第１ミラー９１および第３ミラー９３と交差し、システム光軸Ａｘに平行な回転軸Ａｃを有し、回転軸Ａｃを中心として３つのミラーが一体的に回転可能に構成されている。回転軸Ａｃは、システム光軸Ａｘ上に位置する。また、回転機構９４は、例えばステッピングモーターから構成され、回転軸Ａｃを中心として３つのミラーを一体的に回転させる。切替部９は、３つのミラーを一体的に回転させることにより、光源装置２から射出される青色光ＬＢ、赤色光ＬＲ、および２つの緑色光ＬＧを４つのサブ画素ＳＸ１～ＳＸ４のうちのいずれのサブ画素に入射させるかを４つの期間に分けて、時間的に切り替える。

以下、４つのサブ画素に対する各色光の入射位置の切り替えの具体例を説明する。
図８Ａは、第１期間における３つのミラーの回転位置を示す模式図である。図８Ｂは、第１期間におけるミラー射出時の４つの色光の位置関係を示す模式図である。図９Ａは、第２期間における３つのミラーの回転位置を示す模式図である。図９Ｂは、第２期間におけるミラー射出時の４つの色光の位置関係を示す模式図である。図１０Ａは、第３期間における３つのミラーの回転位置を示す模式図である。図１０Ｂは、第３期間におけるミラー射出時の４つの色光の位置関係を示す模式図である。図１１Ａは、第４期間における３つのミラーの回転位置を示す模式図である。図１１Ｂは、第４期間におけるミラー射出時の４つの色光の位置関係を示す模式図である。なお、図８Ｂ、図９Ｂ、図１０Ｂ、および図１１Ｂは、＋Ｚ側から第３ミラー９３を見た状態を示す。

上記のような複数のミラー９１，９２，９３を用いるイメージローテーター９０においても、プリズム３８を用いる第１実施形態のイメージローテーター３７と同様、複数のミラー９１，９２，９３を一体的に回転させることにより、複数のミラー９１，９２，９３から射出される光による像を、複数のミラー９１，９２，９３の回転角の２倍の角度だけ回転させることができる。

ここでは、第２ミラー９２とＸＺ平面とのなす角を、ミラーの回転角と定義する。したがって、第２ミラー９２とＸＺ平面とが平行である場合、ミラーの回転角は、０°である。また、複数のミラーは、－Ｚ側から複数のミラーを見たとき、時計回りに回転するものとする。

図８Ａに示すように、第１期間においては、ミラーの回転角は、０°である。このとき、図８Ｂに示すように、システム光軸Ａｘを中心として、＋Ｘ方向で＋Ｙ方向の位置Ｐ１から青色光ＬＢが射出され、＋Ｘ方向で－Ｙ方向の位置Ｐ２から緑色光ＬＧが射出され、－Ｘ方向で－Ｙ方向の位置Ｐ３から赤色光ＬＲが射出され、－Ｘ方向で＋Ｙ方向の位置Ｐ４から緑色光ＬＧが射出される。これにより、第１期間においては、青色光ＬＢが第１サブ画素ＳＸ１に入射し、位置Ｐ２から射出された緑色光ＬＧが第２サブ画素ＳＸ２に入射し、赤色光ＬＲが第３サブ画素ＳＸ３に入射し、位置Ｐ４から射出された緑色光ＬＧが第４サブ画素ＳＸ４に入射する。

次に、図９Ａに示すように、第１期間の状態から複数のミラー９１，９２，９３を４５°回転させる。すなわち、第２期間においては、ミラーの回転角は、４５°である。このとき、図９Ｂに示すように、各色光の位置関係は、第１期間の状態から９０°回転する。すなわち、システム光軸Ａｘを中心として、＋Ｘ方向で＋Ｙ方向の位置Ｐ１から緑色光ＬＧが射出され、＋Ｘ方向で－Ｙ方向の位置Ｐ２から青色光ＬＢが射出され、－Ｘ方向で－Ｙ方向の位置Ｐ３から緑色光ＬＧが射出され、－Ｘ方向で＋Ｙ方向の位置Ｐ４から赤色光ＬＲが射出される。これにより、第２期間においては、位置Ｐ１から射出された緑色光ＬＧが第１サブ画素ＳＸ１に入射し、青色光ＬＢが第２サブ画素ＳＸ２に入射し、位置Ｐ３から射出された緑色光ＬＧが第３サブ画素ＳＸ３に入射し、赤色光ＬＲが第４サブ画素ＳＸ４に入射する。

次に、図１０Ａに示すように、第２期間の状態から複数のミラー９１，９２，９３をさらに４５°回転させる。すなわち、第３期間においては、ミラーの回転角は、９０°である。このとき、図１０Ｂに示すように、各色光の位置関係は、第２期間の状態からさらに９０°回転する。すなわち、システム光軸Ａｘを中心として、＋Ｘ方向で＋Ｙ方向の位置Ｐ１から赤色光ＬＲが射出され、＋Ｘ方向で－Ｙ方向の位置Ｐ２から緑色光ＬＧが射出され、－Ｘ方向で－Ｙ方向の位置Ｐ３から青色光ＬＢが射出され、－Ｘ方向で＋Ｙ方向の位置Ｐ４から緑色光ＬＧが射出される。これにより、第３期間においては、赤色光ＬＲが第１サブ画素ＳＸ１に入射し、位置Ｐ２から射出された緑色光ＬＧが第２サブ画素ＳＸ２に入射し、青色光ＬＢが第３サブ画素ＳＸ３に入射し、位置Ｐ４から射出された緑色光ＬＧが第４サブ画素ＳＸ４に入射する。

次に、図１１Ａに示すように、第３期間の状態から複数のミラー９１，９２，９３をさらに４５°回転させる。すなわち、第４期間においては、ミラーの回転角は、１３５°である。このとき、図１１Ｂに示すように、各色光の位置関係は、第３期間の状態からさらに９０°回転する。すなわち、システム光軸Ａｘを中心として、＋Ｘ方向で＋Ｙ方向の位置Ｐ１から緑色光ＬＧが射出され、＋Ｘ方向で－Ｙ方向の位置Ｐ２から赤色光ＬＲが射出され、－Ｘ方向で－Ｙ方向の位置Ｐ３から緑色光ＬＧが射出され、－Ｘ方向で＋Ｙ方向の位置Ｐ４から青色光ＬＢが射出される。これにより、第４期間においては、位置Ｐ１から射出された緑色光ＬＧが第１サブ画素ＳＸ１に入射し、赤色光ＬＲが第２サブ画素ＳＸ２に入射し、位置Ｐ３から射出された緑色光ＬＧが第３サブ画素ＳＸ３に入射し、青色光ＬＢが第４サブ画素ＳＸ４に入射する。

以降は、複数のミラー９１，９２，９３を４５°回転させる毎に、各色光の位置関係が回転前の状態から９０°回転する動作を繰り返す。このように、切替部９は、青色光ＬＢが第１サブ画素ＳＸ１に入射し、緑色光ＬＧが第２サブ画素ＳＸ２に入射し、赤色光ＬＲが第３サブ画素ＳＸ３に入射し、緑色光ＬＧが第４サブ画素ＳＸ４に入射する第１期間と、緑色光ＬＧが第１サブ画素ＳＸ１に入射し、青色光ＬＢが第２サブ画素ＳＸ２に入射し、緑色光ＬＧが第３サブ画素ＳＸ３に入射し、赤色光ＬＲが第４サブ画素ＳＸ４に入射する第２期間と、赤色光ＬＲが第１サブ画素ＳＸ１に入射し、緑色光ＬＧが第２サブ画素ＳＸ２に入射し、青色光ＬＢが第３サブ画素ＳＸ３に入射し、緑色光ＬＧが第４サブ画素ＳＸ４に入射する第３期間と、緑色光ＬＧが第１サブ画素ＳＸ１に入射し、赤色光ＬＲが第２サブ画素ＳＸ２に入射し、緑色光ＬＧが第３サブ画素ＳＸ３に入射し、青色光ＬＢが第４サブ画素ＳＸ４に入射する第４期間と、を時間的に切り替える。

本実施形態においても、第１実施形態と同様、イメージローテーター９０は、プロジェクター１１による画像投写時に、複数のミラー９１，９２，９３を連続的に回転させるのではなく、複数のミラー９１，９２，９３を所定のタイミングで間欠的に回転させる構成を有する。所定のタイミングとは、例えばプロジェクター１１の電源投入時、プロジェクター１１の点灯後の一定時間経過時などである。いずれにしても、液晶パネル６１に画像データを書き込まない期間に、複数のミラー９１，９２，９３を回転させることが望ましい。このように、液晶パネル６１によって変調された画像光は、投写光学装置７によって図示しないスクリーン等の被投写面上に投写される。

本実施形態のプロジェクター１１においては、４つのサブ画素ＳＸ１～ＳＸ４に入射する色光ＬＢ，ＬＲ，ＬＧが時間的に切り替わるため、４つのサブ画素ＳＸ１～ＳＸ４に供給する画像信号を、４つのサブ画素ＳＸ１～ＳＸ４に入射する色光ＬＢ，ＬＲ，ＬＧの切り替えに連動させて時間的に切り替える。すなわち、液晶パネル６１の各サブ画素ＳＸ１～ＳＸ４には、現在が第１期間～第４期間のいずれの期間であるかに応じて、当該期間に対応する色光の画像データが書き込まれる。

［第２実施形態の効果］
本実施形態のプロジェクター１１においても、青色光ＬＢの照射によるダメージが軽減され、液晶パネル６１の信頼性低下を抑制できる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。

本実施形態のプロジェクター１１において、イメージローテーター９０は、複数のミラー９１，９２，９３と、複数のミラーのうちの一部のミラーと交差する回転軸Ａｃを中心として複数のミラー９１，９２，９３を一体的に回転させる回転機構９４と、を有する。

この構成によれば、イメージローテーター９０が比較的軽量になり、回転機構９４の負荷を低減できる。

［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態について、図面を用いて説明する。
第３実施形態のプロジェクターの構成は第１実施形態と同様であり、液晶パネルの構成が第１実施形態と異なる。そのため、プロジェクターの全体構成の説明は省略する。液晶パネルの構成については後述する。
本実施形態で用いる図面において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。

図１２Ａは、第１期間におけるプリズム３８の回転位置を示す模式図である。図１２Ｂは、第１期間におけるプリズム射出時の３つの色光の位置関係を示す模式図である。図１３Ａは、第２期間におけるプリズム３８の回転位置を示す模式図である。図１３Ｂは、第２期間におけるプリズム射出時の３つの色光の位置関係を示す模式図である。なお、図１２Ｂおよび図１３Ｂは、＋Ｚ側からプリズム３８の光射出面３８ｏを見た状態を示す。

図１２Ａおよび図１３Ａに示すように、本実施形態のプロジェクターにおいて、光源装置は、青色光ＬＢを射出する第１光源ユニット５１と、赤色光ＬＲを射出する第２光源ユニット５２と、緑色光ＬＧを射出する第３光源ユニット５３と、拡散板５４と、ピックアップレンズ５５と、を有する。

第１光源ユニット５１は、青色光ＬＢを射出するレーザー光源を有する。第２光源ユニット５２は、赤色光ＬＲを射出するレーザー光源を有する。第３光源ユニット５３は、緑色光ＬＧを射出するレーザー光源を有する。第１光源ユニット５１、第２光源ユニット５２、および第３光源ユニット５３は、システム光軸Ａｘに直交する方向（Ｘ軸方向）に直線状に配置されている。拡散板５４は、３つの光源ユニット５１，５２，５３に共通に設けられている。ピックアップレンズ５５は、第１光源ユニット５１、第２光源ユニット５２、および第３光源ユニット５３のそれぞれに対応して設けられている。

本実施形態の場合、プリズム３８の光射出面に対向して混色防止マスク５６が設けられている。混色防止マスク５６は、異なる色光の混色を防止する。なお、混色防止マスク５６は、設けられなくてもよい。

本実施形態のプロジェクターにおいて、光変調装置を構成する液晶パネルは、複数の画素を有する。図示を省略するが、複数の画素のそれぞれは、第１サブ画素と、第２サブ画素と、第３サブ画素と、を有する。第１サブ画素、第２サブ画素、および第３サブ画素は、液晶パネルの一方向（Ｘ軸方向）に直線状に並んでいる。すなわち、第１サブ画素、第２サブ画素、および第３サブ画素は、３つの光源ユニット５１，５２，５３が並ぶ方向に配置されている。第３サブ画素は、第１サブ画素と第２サブ画素との間に位置する。

プロジェクターは、第１実施形態と同様、プリズム３８を有するイメージローテーター３７からなる切替部３を備える。したがって、本実施形態においても、プリズム３８を回転させることにより、プリズム３８の光射出面３８ｏから射出される光による像を、プリズム３８の回転角の２倍の角度だけ回転させることができる。

以下、３つのサブ画素に対する各色光の入射位置の切り替えの具体例を説明する。
図１２Ａに示すように、第１期間においては、プリズム３８の回転角は、０°である。このとき、図１２Ｂに示すように、システム光軸Ａｘを中心として、＋Ｘ方向の位置Ｐ１から青色光ＬＢが射出され、－Ｘ方向の位置Ｐ２から赤色光ＬＲが射出され、位置Ｐ１と位置Ｐ２との間の位置Ｐ３から緑色光ＬＧが射出される。これにより、第１期間においては、青色光ＬＢが第１サブ画素に入射し、赤色光ＬＲが第２サブ画素に入射し、緑色光ＬＧが第３サブ画素に入射する。

次に、図１３Ａに示すように、第１期間の状態からプリズム３８を９０°回転させる。すなわち、第２期間においては、プリズム３８の回転角は、９０°である。このとき、図１３Ｂに示すように、各色光の位置関係は、第１期間の状態から１８０°回転する。すなわち、システム光軸Ａｘを中心として、＋Ｘ方向の位置Ｐ１から赤色光ＬＲが射出され、－Ｘ方向の位置Ｐ２から青色光ＬＢが射出され、位置Ｐ１と位置Ｐ２との間の位置Ｐ３から緑色光ＬＧが射出される。これにより、第２期間においては、赤色光ＬＲが第１サブ画素に入射し、青色光ＬＢが第２サブ画素に入射し、緑色光ＬＧが第３サブ画素に入射する。

以降は、プリズム３８を９０°回転させる毎に、各色光の位置関係が回転前の状態から１８０°回転する動作を繰り返す。このように、切替部３は、青色光ＬＢが第１サブ画素に入射し、赤色光ＬＲが第２サブ画素に入射する第１期間と、青色光ＬＢが第２サブ画素に入射し、赤色光ＬＲが第１サブ画素に入射する第２期間と、を時間的に切り替え、切替部３の光射出面３８ｏにおいて、緑色光ＬＧの射出位置を中心として、青色光ＬＢの射出位置と赤色光ＬＲの射出位置とが時間的に互いに入れ替わる。

本実施形態においても、液晶パネルに画像データを書き込まない期間に、プリズム３８を回転させることが望ましい。また、第１サブ画素と第２サブ画素とに入射する色光が時間的に切り替わるため、第１サブ画素と第２サブ画素とに供給する画像信号を、第１サブ画素と第２サブ画素とに入射する色光の切り替えに連動させて時間的に切り替える。

［第３実施形態の効果］
本実施形態のプロジェクターは、青色光ＬＢと、赤色光ＬＲと、緑色光ＬＧと、を含む光を射出する光源装置と、光源装置から射出される光が入射する切替部３と、切替部３から射出される光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、を備える。光変調装置は、複数の画素を有する液晶パネルを有し、複数の画素のそれぞれは、第１サブ画素と、第２サブ画素と、第３サブ画素と、を有する。切替部３は、青色光ＬＢが第１サブ画素に入射し、赤色光ＬＲが第２サブ画素に入射する第１期間と、青色光ＬＢが第２サブ画素に入射し、赤色光ＬＲが第１サブ画素に入射する第２期間と、を時間的に切り替え、切替部３の光射出面３８ｏにおいて、緑色光ＬＧの射出位置を中心として、青色光ＬＢの射出位置と赤色光ＬＲの射出位置とが時間的に互いに入れ替わる。

この構成によれば、液晶パネルの各画素を構成する３つのサブ画素のうち、２つのサブ画素に入射する色光が時間的に切り替わる。すなわち、特定のサブ画素に対して、常に同じ色光が入射することがない。例えば青色光ＬＢに着目すると、青色光ＬＢは、第１期間では第１サブ画素に入射し、第２期間では第２サブ画素に入射する。特に青色光ＬＢは、赤色光ＬＲおよび緑色光ＬＧに比べてエネルギーが高く、当該青色光ＬＢが照射されるサブ画素に対して光照射によるダメージを及ぼしやすい。この問題に対して、本実施形態では、上述したように、青色光ＬＢが入射するサブ画素が時間的に切り替わるため、青色光ＬＢの照射によるダメージが軽減され、液晶パネルの信頼性低下を抑制することができる。その他、本実施形態のプロジェクターにおいても第１実施形態と同様の効果が得られる。

［第４実施形態］
以下、本発明の第４実施形態について、図面を用いて説明する。
第４実施形態のプロジェクターの構成は第１実施形態と同様であり、液晶パネルおよび切替部の構成が第１実施形態と異なる。そのため、プロジェクターの全体構成の説明は省略する。
本実施形態で用いる図面において、以前の実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。

図１４Ａは、第１期間における複数のミラー９１，９２，９３の回転位置を示す模式図である。図１４Ｂは、第１期間における第３ミラー９３射出時の３つの色光の位置関係を示す模式図である。図１５Ａは、第２期間における複数のミラー９１，９２，９３の回転位置を示す模式図である。図１５Ｂは、第２期間における第３ミラー９３射出時の３つの色光の位置関係を示す模式図である。なお、図１４Ｂおよび図１５Ｂは、＋Ｚ側から第３ミラー９３を見た状態を示す。

図１４Ａおよび図１５Ａに示すように、本実施形態のプロジェクターにおいて、光源装置は、第３実施形態と同様、青色光ＬＢを射出する第１光源ユニット５１と、赤色光ＬＲを射出する第２光源ユニット５２と、緑色光ＬＧを射出する第３光源ユニット５３と、を有する。また、液晶パネルにおける複数の画素のそれぞれは、第１サブ画素と、第２サブ画素と、第３サブ画素と、を有する。

プロジェクターは、第２実施形態と同様、複数のミラー９１，９２，９３を有するイメージローテーター９０からなる切替部９を備える。したがって、本実施形態においても、複数のミラー９１，９２，９３を回転させることにより、複数のミラー９１，９２，９３から射出される光による像を、複数のミラー９１，９２，９３の回転角の２倍の角度だけ回転させることができる。

以下、３つのサブ画素に対する各色光の入射位置の切り替えの具体例を説明する。
図１４Ａに示すように、第１期間においては、ミラーの回転角は、０°である。このとき、図１４Ｂに示すように、システム光軸Ａｘを中心として、＋Ｘ方向の位置Ｐ１から青色光ＬＢが射出され、－Ｘ方向の位置Ｐ２から赤色光ＬＲが射出され、位置Ｐ１と位置Ｐ２との間の位置Ｐ３から緑色光ＬＧが射出される。これにより、第１期間においては、青色光ＬＢが第１サブ画素に入射し、赤色光ＬＲが第２サブ画素に入射し、緑色光ＬＧが第３サブ画素に入射する。

次に、図１５Ａに示すように、第１期間の状態から複数のミラー９１，９２，９３を９０°回転させる。すなわち、第２期間においては、ミラーの回転角は、９０°である。このとき、図１５Ｂに示すように、各色光の位置関係は、第１期間の状態から１８０°回転する。すなわち、システム光軸Ａｘを中心として、＋Ｘ方向の位置Ｐ１から赤色光ＬＲが射出され、－Ｘ方向の位置Ｐ２から青色光ＬＢが射出され、位置Ｐ１と位置Ｐ２との間の位置Ｐ３から緑色光ＬＧが射出される。これにより、第２期間においては、赤色光ＬＲが第１サブ画素に入射し、青色光ＬＢが第２サブ画素に入射し、緑色光ＬＧが第３サブ画素に入射する。

以降は、複数のミラー９１，９２，９３を９０°回転させる毎に、各色光の位置関係が回転前の状態から１８０°回転する動作を繰り返す。このように、切替部９は、青色光ＬＢが第１サブ画素に入射し、赤色光ＬＲが第２サブ画素に入射する第１期間と、青色光ＬＢが第２サブ画素に入射し、赤色光ＬＲが第１サブ画素に入射する第２期間と、を時間的に切り替え、切替部９の光射出面において、緑色光ＬＧの射出位置を中心として、青色光ＬＢの射出位置と赤色光ＬＲの射出位置とが時間的に互いに入れ替わる。

本実施形態においても、液晶パネルに画像データを書き込まない期間に、複数のミラー９１，９２，９３を回転させることが望ましい。また、第１サブ画素と第２サブ画素とに入射する色光が時間的に切り替わるため、第１サブ画素と第２サブ画素とに供給する画像信号を、第１サブ画素と第２サブ画素とに入射する色光の切り替えに連動させて時間的に切り替える。

［第４実施形態の効果］
本実施形態のプロジェクターにおいても、青色光ＬＢの照射によるダメージが軽減され、液晶パネルの信頼性低下を抑制できる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。また、イメージローテーター９０が比較的軽量になり、回転機構の負荷を低減できる、といった第２実施形態と同様の効果が得られる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば上記実施形態のプロジェクターは、イメージローテーターを所定のタイミングで間欠的に回転させる構成を有しているが、この構成に代えて、イメージローテーターを連続的に回転させる構成を有していてもよい。

その他、プロジェクターの各構成要素の形状、数、配置等の具体的な記載については、上記実施形態に限らず、適宜変更が可能である。また、本発明を、投写光学装置を持たない表示装置に適用してもよい。

本発明の一つの態様の表示装置は、以下の構成を有していてもよい。
本発明の一つの態様の表示装置は、第１波長帯の第１光と、前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第２光と、前記第１波長帯および前記第２波長帯とは異なる第３波長帯の第３光と、を含む光を射出する光源装置と、前記光源装置から射出される光が入射する切替部と、前記切替部から射出される光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、を備え、前記光変調装置は、複数の画素を有する液晶パネルを有し、前記複数の画素のそれぞれは、第１サブ画素と、第２サブ画素と、第３サブ画素と、を少なくとも有し、前記切替部は、前記第１光が前記第１サブ画素に入射し、前記第２光または前記第３光が前記第２サブ画素に入射し、前記第２光または前記第３光が前記第３サブ画素に入射する第１期間と、前記第１光が前記第２サブ画素に入射し、前記第２光または前記第３光が前記第３サブ画素に入射し、前記第２光または前記第３光が前記第１サブ画素に入射する第２期間と、前記第１光が前記第３サブ画素に入射し、前記第２光または前記第３光が前記第１サブ画素に入射し、前記第２光または前記第３光が前記第２サブ画素に入射する第３期間と、を時間的に切り替える。

本発明の一つの態様の表示装置において、前記複数の画素のそれぞれは、第４サブ画素をさらに有し、前記切替部は、前記第１光が前記第１サブ画素に入射し、前記第３光が前記第２サブ画素に入射し、前記第２光が前記第３サブ画素に入射し、前記第３光が前記第４サブ画素に入射する第１期間と、前記第３光が前記第１サブ画素に入射し、前記第１光が前記第２サブ画素に入射し、前記第３光が前記第３サブ画素に入射し、前記第２光が前記第４サブ画素に入射する第２期間と、前記第２光が前記第１サブ画素に入射し、前記第３光が前記第２サブ画素に入射し、前記第１光が前記第３サブ画素に入射し、前記第３光が前記第４サブ画素に入射する第３期間と、前記第３光が前記第１サブ画素に入射し、前記第２光が前記第２サブ画素に入射し、前記第３光が前記第３サブ画素に入射し、前記第１光が前記第４サブ画素に入射する第４期間と、を時間的に切り替えてもよい。

本発明の一つの態様の表示装置において、前記光源装置は、前記第１光を射出する第１光源ユニットと、前記第２光を射出する第２光源ユニットと、前記第３光を射出する第３光源ユニットと、前記第３光を射出する第４光源ユニットと、を有し、前記第１光源ユニット、前記第２光源ユニット、前記第３光源ユニット、および前記第４光源ユニットは、前記光源装置の光軸の方向から見て２行２列に配列され、前記第３光源ユニットと前記第４光源ユニットとは、前記光源装置の光軸の方向から見て対角位置に配置されていてもよい。

本発明の一つの態様の表示装置において、前記第１光源ユニット、前記第２光源ユニット、前記第３光源ユニット、および前記第４光源ユニットは、前記光源装置の光軸から互いに等しい距離に配置され、前記第１光、前記第２光、および２つの前記第３光は、前記光源装置の光軸を中心として回転することにより、前記光変調装置への入射位置が時間的に切り替わってもよい。

本発明の他の一つの態様の表示装置は、第１波長帯の第１光と、前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第２光と、前記第１波長帯および前記第２波長帯とは異なる第３波長帯の第３光と、を含む光を射出する光源装置と、前記光源装置から射出される光が入射する切替部と、前記切替部から射出される光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、を備え、前記光変調装置は、複数の画素を有する液晶パネルを有し、前記複数の画素のそれぞれは、第１サブ画素と、第２サブ画素と、を少なくとも有し、前記切替部は、前記第１光が前記第１サブ画素に入射し、前記第２光が前記第２サブ画素に入射する第１期間と、前記第１光が前記第２サブ画素に入射し、前記第２光が前記第１サブ画素に入射する第２期間と、を時間的に切り替え、前記切替部の光射出面において、前記第３光の射出位置を中心として前記第１光の射出位置と前記第２光の射出位置とが時間的に互いに入れ替わる。

本発明の一つの態様の表示装置において、前記切替部は、イメージローテーターを有していてもよい。

本発明の一つの態様の表示装置において、前記イメージローテーターは、プリズムと、前記プリズムの光入射面および光射出面と交差する回転軸を中心として前記プリズムを回転させる回転機構と、を有していてもよい。

本発明の一つの態様の表示装置において、前記イメージローテーターは、複数のミラーと、前記複数のミラーのうちの一部のミラーと交差する回転軸を中心として前記複数のミラーを一体的に回転させる回転機構と、を有していてもよい。

本発明の一つの態様の表示装置において、前記イメージローテーターは、所定のタイミングで間欠的に回転してもよい。

本発明の一つの態様の表示装置において、前記光源装置は、レーザー光源を有していてもよい。

本発明の一つの態様の表示装置において、前記第１光は青色光であり、前記第２光は赤色光であり、前記第３光は緑色光であってもよい。

本発明の一つの態様のプロジェクターは、以下の構成を有していてもよい。
本発明の一つの態様のプロジェクターは、本発明の一つの態様の表示装置と、前記表示装置から射出される光を投写する投写光学装置と、を備える。

１，１１…プロジェクター、２…光源装置、３…切替部、６…光変調装置、７…投写光学装置、９…切替部、２１，５１…第１光源ユニット、２２，５２…第２光源ユニット、２３，５３…第３光源ユニット、２４…第４光源ユニット、３１…レーザー光源、３７，９０…イメージローテーター、３８…プリズム、３８ｉ…光入射面、３８ｏ…光射出面、３９，９４…回転機構、９１…第１ミラー、９２…第２ミラー、９３…第３ミラー、Ａｃ…回転軸、Ａｘ…システム光軸、ＬＢ…青色光（第１光）、ＬＲ…赤色光（第２光）、ＬＧ…緑色光（第３光）、ＰＸ…画素、ＳＸ…サブ画素、ＳＸ１…第１サブ画素、ＳＸ２…第２サブ画素、ＳＸ３…第３サブ画素、ＳＸ４…第４サブ画素。

Claims (12)

1. 第１波長帯の第１光と、前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第２光と、前記第１波長帯および前記第２波長帯とは異なる第３波長帯の第３光と、を含む光を射出する光源装置と、
   前記光源装置から射出される光が入射する切替部と、
   前記切替部から射出される光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
   を備え、
   前記光変調装置は、複数の画素を有する液晶パネルを有し、
   前記複数の画素のそれぞれは、第１サブ画素と、第２サブ画素と、第３サブ画素と、を少なくとも有し、
   前記切替部は、
   前記第１光が前記第１サブ画素に入射し、前記第２光または前記第３光が前記第２サブ画素に入射し、前記第２光または前記第３光が前記第３サブ画素に入射する第１期間と、
   前記第１光が前記第２サブ画素に入射し、前記第２光または前記第３光が前記第３サブ画素に入射し、前記第２光または前記第３光が前記第１サブ画素に入射する第２期間と、
   前記第１光が前記第３サブ画素に入射し、前記第２光または前記第３光が前記第１サブ画素に入射し、前記第２光または前記第３光が前記第２サブ画素に入射する第３期間と、
   を時間的に切り替える、表示装置。
2. 前記複数の画素のそれぞれは、第４サブ画素をさらに有し、
   前記切替部は、
   前記第１光が前記第１サブ画素に入射し、前記第３光が前記第２サブ画素に入射し、前記第２光が前記第３サブ画素に入射し、前記第３光が前記第４サブ画素に入射する第１期間と、
   前記第３光が前記第１サブ画素に入射し、前記第１光が前記第２サブ画素に入射し、前記第３光が前記第３サブ画素に入射し、前記第２光が前記第４サブ画素に入射する第２期間と、
   前記第２光が前記第１サブ画素に入射し、前記第３光が前記第２サブ画素に入射し、前記第１光が前記第３サブ画素に入射し、前記第３光が前記第４サブ画素に入射する第３期間と、
   前記第３光が前記第１サブ画素に入射し、前記第２光が前記第２サブ画素に入射し、前記第３光が前記第３サブ画素に入射し、前記第１光が前記第４サブ画素に入射する第４期間と、
   を時間的に切り替える、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記光源装置は、
   前記第１光を射出する第１光源ユニットと、
   前記第２光を射出する第２光源ユニットと、
   前記第３光を射出する第３光源ユニットと、
   前記第３光を射出する第４光源ユニットと、を有し、
   前記第１光源ユニット、前記第２光源ユニット、前記第３光源ユニット、および前記第４光源ユニットは、前記光源装置の光軸の方向から見て２行２列に配列され、
   前記第３光源ユニットと前記第４光源ユニットとは、前記光源装置の光軸の方向から見て対角位置に配置されている、請求項２に記載の表示装置。
4. 前記第１光源ユニット、前記第２光源ユニット、前記第３光源ユニット、および前記第４光源ユニットは、前記光源装置の光軸から互いに等しい距離に配置され、
   前記第１光、前記第２光、および２つの前記第３光は、前記光源装置の光軸を中心として回転することにより、前記光変調装置への入射位置が時間的に切り替わる、請求項３に記載の表示装置。
5. 第１波長帯の第１光と、前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第２光と、前記第１波長帯および前記第２波長帯とは異なる第３波長帯の第３光と、を含む光を射出する光源装置と、
   前記光源装置から射出される光が入射する切替部と、
   前記切替部から射出される光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
   を備え、
   前記光変調装置は、複数の画素を有する液晶パネルを有し、
   前記複数の画素のそれぞれは、第１サブ画素と、第２サブ画素と、を少なくとも有し、
   前記切替部は、
   前記第１光が前記第１サブ画素に入射し、前記第２光が前記第２サブ画素に入射する第１期間と、
   前記第１光が前記第２サブ画素に入射し、前記第２光が前記第１サブ画素に入射する第２期間と、
   を時間的に切り替え、
   前記切替部の光射出面において、前記第３光の射出位置を中心として前記第１光の射出位置と前記第２光の射出位置とが時間的に互いに入れ替わる、表示装置。
6. 前記切替部は、イメージローテーターを有する、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の表示装置。
7. 前記イメージローテーターは、プリズムと、前記プリズムの光入射面および光射出面と交差する回転軸を中心として前記プリズムを回転させる回転機構と、を有する、請求項６に記載の表示装置。
8. 前記イメージローテーターは、複数のミラーと、前記複数のミラーのうちの一部のミラーと交差する回転軸を中心として前記複数のミラーを一体的に回転させる回転機構と、を有する、請求項６に記載の表示装置。
9. 前記イメージローテーターは、所定のタイミングで間欠的に回転する、請求項７または請求項８に記載の表示装置。
10. 前記光源装置は、レーザー光源を有する、請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の表示装置。
11. 前記第１光は青色光であり、前記第２光は赤色光であり、前記第３光は緑色光である、請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の表示装置。
12. 請求項１から請求項１１までのいずれか一項に記載の表示装置と、
    前記表示装置から射出される光を投写する投写光学装置と、
    を備える、プロジェクター。

Images