JP5426343B2 - Image light output device - Google Patents
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Description
本発明は、映像光出力装置に関する。 The present invention relates to an image light output device.
奇数フィールドの映像光の光路と偶数フィールドの映像光の光路とを、位相変調光学素子と複屈折光学素子とを用いてフィールドごとに切替えて、一方のフィールドの映像を、他方のフィールドの映像とは異なる位置に表示させるウォブリング技術が知られている。
このウォブリング技術を適用した表示装置として、液晶パネルと偏光スクリーンとの間に偏波面回転素子と複屈折光学素子とを設け、液晶パネルから射出された奇数フィールドの映像光と偶数フィールドの映像光とをフィールドごとに偏波面を回転させて、一方のフィールドの映像光の光路を他方のフィールドの映像光の光路に対して偏光スクリーン上垂直方向に一画素分シフトさせる光学ウォブリング表示装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
The optical path of the image light in the odd field and the optical path of the image light in the even field are switched for each field using the phase modulation optical element and the birefringence optical element, and the image in one field is changed to the image in the other field. A wobbling technique for displaying images at different positions is known.
As a display device to which this wobbling technology is applied, a polarization plane rotating element and a birefringent optical element are provided between a liquid crystal panel and a polarizing screen, and odd-numbered field image light and even-numbered field image light emitted from the liquid crystal panel. An optical wobbling display device is proposed that rotates the plane of polarization for each field and shifts the optical path of the image light of one field by one pixel in the vertical direction on the polarization screen with respect to the optical path of the image light of the other field. (For example, refer to Patent Document 1).
特許文献1記載の光学ウォブリング表示装置を用いて、一方のフィールドの映像光の光路を他方のフィールドの映像光の光路に対してスクリーン上垂直方向または水平方向に0.5画素分シフトさせて投射するようにすれば、シフト方向に2倍の解像度の映像を得ることができる。
しかしながら、この特許文献1記載の光学ウォブリング表示装置は、構成色全色の映像光の光路を複屈折光学素子によりシフトさせる構成であるため、この光学ウォブリング表示装置を用いて画素ずらし表示をさせるためには通常の2倍の映像情報量を必要とし、非効率的である。
Using the optical wobbling display device described in
However, since the optical wobbling display device described in
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、映像ソースを効率的に用いてウォブリング方式により画素ずらし表示を行う映像光出力装置を提供することを目的とする。それに加えて、本発明は、コントラストの良好な画素ずらし表示を行う映像光出力装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a video light output device that performs pixel-shifted display by a wobbling method by efficiently using a video source. In addition, an object of the present invention is to provide an image light output device that performs pixel-shifted display with good contrast.
[1]上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、所定周期で第1および第2の状態が交互に切替わる切替制御信号を出力する光路切替制御部と、所定色の第1および第2の映像光が前記所定周期で交互に切替わる前記所定色の映像光と、前記所定色とは異なる色の第3の映像光との供給を受けるとともに、前記光路切替制御部から前記切替制御信号の供給を受けて、前記切替制御信号が前記第1の状態であるときは、前記第1および第3の映像光を、当該映像光出力装置の入出力間の光路をそれぞれずらさずに出力する一方、前記切替制御信号が前記第2の状態であるときは、前記第2の映像光を当該映像光出力装置の入力側に対し光路をずらして出力側に出力する光路シフト部と、を備え、前記光路シフト部は、前記所定色の映像光と前記第3の映像光との供給を受けて、前記所定色の映像光についてはこれを分光して一方の映像光を直進透過させるとともに他方の映像光を屈折させて光路をシフトして透過させ、前記第3の映像光についてはこれを直進透過させる複屈折光学部と、前記切替制御信号が前記第1の状態であるときは、前記複屈折光学部からの第1の出力映像光について偏光方向を変調しない一方、前記切替制御信号が前記第2の状態であるときは、前記第1の出力映像光について偏光方向を変調する光位相変調部と、
この光位相変調部からの第2の出力映像光について、所定の偏光方向成分の映像光のみを透過させる偏光板と、を備えることを特徴とする。
ここで、映像光出力装置が出力する映像光は、例えば、赤色、第1緑色、第2緑色、青色の各映像光である。所定周期とは、映像のフレーム周期であり、フィールド周期であってもよい。また、例えば、第1および第2の映像光は、それぞれ、第1緑色映像および第2緑色映像であり、第3の映像光は、赤色映像および青色映像である。
[1] In order to solve the above-described problem, according to one aspect of the present invention, an optical path switching control unit that outputs a switching control signal that alternately switches the first and second states in a predetermined cycle, and a first of a predetermined color And the second video light is supplied with the predetermined color video light that is alternately switched at the predetermined cycle and the third video light with a color different from the predetermined color, and the optical path switching control unit When the switching control signal is supplied and the switching control signal is in the first state, the first and third image lights are not shifted in the optical path between the input and output of the image light output device. And when the switching control signal is in the second state, an optical path shift unit that outputs the second video light to the output side by shifting the optical path with respect to the input side of the video light output device; , wherein the light path shift unit, wherein the predetermined color of the image light In response to the supply of the third image light, the image light of the predetermined color is split to transmit one image light in a straight line and refract the other image light to shift and transmit the light path. The birefringent optical unit that transmits the third image light in a straight line and the first output image light from the birefringent optical unit when the switching control signal is in the first state. An optical phase modulation unit that modulates the polarization direction of the first output video light when the direction of the switching control signal is in the second state while not modulating the direction;
A second output image light from the optical phase modulating unit, and wherein the Rukoto and a polarizing plate that transmits only the image light in a predetermined polarization direction component.
Here, the video light output from the video light output device is, for example, red, first green, second green, and blue video light. The predetermined period is a frame period of a video and may be a field period. For example, the first and second video lights are a first green video and a second green video, respectively, and the third video light is a red video and a blue video, respectively.
本発明によれば、構成色のうち所望の色の映像光のみについての光路を時分割にシフトさせて、映像ソースの効率的な画素ずらし表示を行うことができる。それに加えて、本発明によれば、コントラストの良好な画素ずらし表示を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to perform an efficient pixel-shifted display of a video source by shifting the optical path for only the desired color video light among the constituent colors in a time-sharing manner. In addition, according to the present invention, it is possible to perform pixel-shifted display with good contrast.
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1実施形態である映像光出力装置を適用した投射型表示システムの全体構成を示すブロック図である。同図に示すように、投射型表示システム1は、信号発生装置10と、映像信号切替装置20と、投射型表示装置30とを含んで構成される。
信号発生装置10は、赤色映像の映像信号である赤色映像信号Rinと、青色映像の映像信号である青色映像信号Binと、第1緑色映像の映像信号である第1緑色映像信号G1inと、第2緑色映像の映像信号である第2緑色映像信号G2inと、映像のフレーム周期に同期したフレーム同期信号FTとを出力する。
映像信号切替装置20は、第1緑色映像信号G1inと、第2緑色映像信号G2inと、フレーム同期信号FTとの供給を受けて、フレーム同期信号FTによるフレーム周期にしたがって、第1緑色映像信号G1inと第2緑色映像信号G2inとを交互に切替えて緑色映像信号Ginを出力する。つまり、映像信号切替装置20は、第1緑色映像と第2緑色映像とがフレームごとに交互に切替わる映像である緑色映像信号Ginを出力する。この映像信号切替装置20は、例えば2系統の映像入力×1系統の映像出力の構成を有するフレームスイッチャである。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a projection display system to which an image light output device according to a first embodiment of the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the
The
The video
投射型表示装置30は、赤色映像信号Rinと、青色映像信号Binと、緑色映像信号Ginと、フレーム同期信号FTとの供給を受けて、赤色映像と青色映像と第1緑色映像とのフレーム上の画素位置が一致するとともに、第2緑色映像のフレーム上の画素位置が第1緑色映像のフレーム上の画素位置に対して例えば垂直方向に1画素未満分(例えば、0.5画素分)ずれるように光路を設定した赤色映像光Routと、緑色映像光Goutと、青色映像光Boutとを投射する。
この投射型表示装置30は、光学ユニット部31と、光路シフト部32と、光路切替制御部33と、投射光学系34とを備える。
なお、本実施形態の映像光出力装置は、光路シフト部32と光路切替制御部33とを含む装置である。
The
The
Note that the image light output device of the present embodiment is a device including an optical
光学ユニット部31は、赤色映像信号Rinと、青色映像信号Binと、緑色映像信号Ginとの供給を受けて電気信号から光信号に変換し、垂直の直線偏光である赤色映像光Rlpと、右円偏光である緑色映像光Gcpと、垂直の直線偏光である青色映像光Blpとを出力する。
緑色映像光Gcpは、映像のフレーム周期にしたがって、第1緑色映像信号G1inによる第1緑色映像光(第1の映像光)と第2緑色映像信号G2inによる第2緑色映像光(第2の映像光)とが交互に切替わる光線である。また、赤色映像光Rlpおよび青色映像光Blpは第3の映像光である。
光路シフト部32は、光学ユニット部31から、赤色映像光Rlpと、緑色映像光Gcpと、青色映像光Blpとの供給を受けるとともに、光路切替制御部33から切替制御信号SCの供給を受けて、切替制御信号SCの切替タイミングにしたがって、赤色映像光Rlpによる赤色映像と、青色映像光Blpによる青色映像と、緑色映像光Gcpに含まれる第1緑色映像光による第1緑色映像とのフレーム上の画素位置が一致するとともに、緑色映像光Gcpに含まれる第2緑色映像光による第2緑色映像のフレーム上の画素位置が第1緑色映像のフレーム上の画素位置に対して垂直方向に1画素未満分ずれるように光路を設定した赤色映像光Routと、緑色映像光Goutと、青色映像光Boutとを出力する。
光路切替制御部33は、フレーム同期信号FTの供給を受けて、フレーム周期でOFF状態(第1の状態)とON状態(第2の状態)とを繰り返す切替制御信号SCを生成して出力する。
投射光学系34は、少なくとも投射レンズを含み、赤色映像光Routと、緑色映像光Goutと、青色映像光Boutとを投射レンズを通して外部に投射する。
The
The green video light Gcp is a first green video light (first video light) based on the first green video signal G1in and a second green video light (second video based on the second green video signal G2in) according to the frame period of the video. Light) that is alternately switched. The red video light Rlp and the blue video light Blp are the third video light.
The optical path shift
In response to the supply of the frame synchronization signal FT, the optical path switching
The projection
なお、信号発生装置10から映像信号切替装置20および投射型表示装置30に対しては、赤色・緑色・青色(RGB)の映像信号の他、映像同期信号、クロック信号等の映像制御信号が供給されるが、本実施形態においては、RGB映像信号系についてのみ説明および図示を行い、映像制御信号についてはその説明および図示を省略する。
In addition to the red / green / blue (RGB) video signals, video control signals such as video synchronization signals and clock signals are supplied from the
次に、信号発生装置10の構成について説明する。図2は、信号発生装置10の機能構成を示すブロック図である。同図に示すように、信号発生装置10は、映像データ記憶部11と、映像データ読出部12と、遅延処理部13とを備える。
映像データ記憶部11は、赤色映像と、青色映像と、第1緑色映像と、第2緑色映像との各フレームデータを含む映像データを記憶する。この映像データの1フレーム分の画像データは、例えば、赤色画像の画素と、青色画像の画素と、第1緑色画像の画素との配置位置が一致するとともに、第2緑色画像の画素が第1緑色画像の画素に対して0.5画素分垂直下方にずれた配置位置となってフレーム画像を構成する。映像データ記憶部11は、例えば、赤色、青色、および2系統の緑色(デュアルグリーン)による4板式撮影装置により撮影された4系統の撮影データを映像データとして記憶する。または、高精細もしくは超高精細映像データから、画素ずらし映像データを信号処理により生成して映像データとして記憶してもよい。
Next, the configuration of the
The video
映像データ読出部12は、映像データ記憶部11から映像データを読み出して、その映像データのうち、赤色映像データRdと、青色映像データBdとを遅延処理部13に供給する。また、映像データ読出部12は、読み出した映像データのうち、第1緑色映像データの映像信号である第1緑色映像信号G1inと、第2緑色映像データの映像信号である第2緑色映像信号G2inとを出力する。さらに、映像データ読出部12は、映像制御信号の同期信号に基づいて、映像のフレーム周期に同期したフレーム同期信号FTを生成して出力する。
The video
遅延処理部13は、赤色映像データRdと青色映像データBdとの供給を受けて、映像信号切替部20の処理にかかる時間分だけ赤色映像データRdと青色映像データBdとの伝送タイミングを遅延させた後、赤色映像データRdの映像信号である赤色映像信号Rinと、青色映像データBdの映像信号である青色映像信号Binとを出力する。
なお、遅延処理部13は、信号発生装置10側ではなく投射型表示装置30内の光学ユニット部31の前段に設けてもよい。
The
The
次に、投射型表示装置30の各部のより詳細な構成について説明する。図3は、光学ユニット部31の機能構成を示すブロック図である。同図に示すように、光学ユニット部31は、光源部311と、青色光ダイクロイックミラー312と、黄色光ダイクロイックミラー313と、偏光ビームスプリッタ314,315,317,319,321と、青色光表示素子316と、緑色光ダイクロイックミラー318と、赤色光表示素子320と、緑色光表示素子322と、λ/4板323と、クロスダイクロイックプリズム324とを備える。
Next, a more detailed configuration of each part of the
光源部311は、白色光源と偏光変換素子とを含んで構成される。白色光源が発光した白色光は、偏光変換素子を通過することによってその偏光成分がS偏光に揃えられたS偏光白色光Lとなる。青色光ダイクロイックミラー312は、光源部311から照射されたS偏光白色光Lのうち青色光波長成分を有する青色光Bを反射させて偏光ビームスプリッタ314に入射させる。偏光ビームスプリッタ314は、入射されたS偏光である青色光Bを反射させて偏光ビームスプリッタ315に入射させる。偏光ビームスプリッタ315は、入射されたS偏光である青色光Bを反射させて青色光表示素子316の表示部に入射させる。青色光表示素子316は、信号発生装置10から青色映像信号Binの供給を受けて表示部に表示するとともに、表示部に入射された青色光Bを変調してP偏光である青色映像光Blpを反射光として偏光ビームスプリッタ315に入射させる。なお、青色映像光Blpは垂直の直線偏光である。偏光ビームスプリッタ315は、入射されたP偏光である青色映像光Blpを透過させてクロスダイクロイックプリズム324に入射させる。
The
黄色光ダイクロイックミラー313は、光源部311から照射されたS偏光白色光Lのうち赤色光波長成分および緑色光波長成分のみを有する黄色光Yeを反射させて偏光ビームスプリッタ317に入射させる。偏光ビームスプリッタ317は、入射されたS偏光である黄色光Yeを反射させて緑色光ダイクロイックミラー318に入射させる。緑色光ダイクロイックミラー318は、入射された黄色光Yeのうち赤色光波長成分を有する赤色光Rを透過させて偏光ビームスプリッタ319に入射させる。また、緑色光ダイクロイックミラー318は、黄色光Yeのうち緑色光波長成分を有する緑色光Gを反射させて偏光ビームスプリッタ321に入射させる。
The yellow light
偏光ビームスプリッタ319は、入射されたS偏光である赤色光Rを反射させて赤色光表示素子320の表示部に入射させる。赤色光表示素子320は、信号発生装置10から赤色映像信号Rinの供給を受けて表示部に表示するとともに、表示部に入射された赤色光Rを変調してP偏光である赤色映像光Rlpを反射光として偏光ビームスプリッタ319に入射させる。なお、赤色映像光Rlpは垂直の直線偏光である。偏光ビームスプリッタ319は、入射されたP偏光である赤色映像光Rlpを透過させてクロスダイクロイックプリズム324に入射させる。
The
偏光ビームスプリッタ321は、入射されたS偏光である緑色光Gを反射させて緑色光表示素子322の表示部に入射させる。緑色光表示素子322は、映像信号切替装置20から緑色映像信号Ginの供給を受けて表示部に表示するとともに、表示部に入射された緑色光Gを変調してP偏光である緑色映像光を反射光としてλ/4板323に入射させる。なお、λ/4板323に入射される緑色映像光は垂直の直線偏光である。λ/4板323は、入射された緑色映像光の偏光状態を垂直の直線偏光から右円偏光に変換し、緑色映像光Gcpとしてクロスダイクロイックプリズム324に入射させる。
The
クロスダイクロイックプリズム324は、偏光ビームスプリッタ315から入射された青色映像光Blpを反射させて出力し、偏光ビームスプリッタ319から入射された赤色映像光Rlpを反射させて出力し、λ/4板323から入射された緑色映像光Gcpを透過させて出力する。
なお、青色光表示素子316と、赤色光表示素子320と、緑色光表示素子322とは、例えばLCOS(Liquid Crystal On Silicon)やDMD(Digital Mirror Device)等の反射型表示素子である。
The cross
The blue
図4は、光路シフト部32の機能構成を示すブロック図である。同図に示すように、光路シフト部32は、光位相変調素子351と、位相板352と、複屈折光学素子353とを備える。
光位相変調素子351は、光学ユニット部31から、赤色映像光Rlpと、緑色映像光Gcpと、青色映像光Blpとの供給を受けるとともに、光路切替制御部33から切替制御信号SCの供給を受ける。そして、光位相変調素子351は、切替制御信号SCに基づいてフレームごとに、赤色映像光Rlpと緑色映像光Gcpと青色映像光Blpとを、それぞれの偏光状態を変えずに透過させる状態と、右円偏光である緑色映像光Gcpの偏光状態のみを変えて透過させる状態とを、交互に繰り返す。
位相板352は、映像光が有する緑色光波長成分のみの偏光状態を変換する光学素子である。本実施形態において、位相板352は、映像光が有する緑色光波長成分のみについて、右円偏光を垂直の直線偏光に変換し、左円偏光を水平の直線偏光に変換する位相変調特性を有する。
複屈折光学素子353は、複屈折特性を有する光学素子であり複屈折媒体を含んで形成される。複屈折特性は、光線が複屈折媒体を通過する際に、光線の偏光状態に応じて2種類の方向に進む性質のことである。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a functional configuration of the optical path shift
The optical
The
The birefringent
図5は、フレーム同期信号FTと切替制御信号SCとの動作タイミングを示すタイミングチャートである。同図に示すように、フレーム同期信号FTは、映像のフレーム周期で、各フレームの先頭の所定期間に立ち上がるパルス信号である。この先頭の所定期間は例えば垂直ブランキング期間であってよい。
切替制御信号SCは、フレーム同期信号FTの各パルスの立ち上がりに同期してOFF状態とON状態とを繰り返すトグル信号であり、OFF状態を0(ゼロ)値とし、ON状態を任意のレベル値とする。切替制御信号SCがOFF状態である期間は、第1緑色映像のフレーム期間に対応し、切替制御信号SCがON状態である期間は、第2緑色映像のフレーム期間に対応する。
なお、フレーム同期信号FTはフレーム周期を検出できる信号であればよいため、フレーム同期信号FTの動作タイミングを同図の切替制御信号SCと同一にして信号を共通化してもよい。
FIG. 5 is a timing chart showing operation timings of the frame synchronization signal FT and the switching control signal SC. As shown in the figure, the frame synchronization signal FT is a pulse signal that rises in a predetermined period at the beginning of each frame in the frame period of the video. This leading predetermined period may be, for example, a vertical blanking period.
The switching control signal SC is a toggle signal that repeats an OFF state and an ON state in synchronization with the rising edge of each pulse of the frame synchronization signal FT. The OFF state is a 0 (zero) value, and the ON state is an arbitrary level value. To do. The period in which the switching control signal SC is in the OFF state corresponds to the frame period of the first green video, and the period in which the switching control signal SC is in the ON state corresponds to the frame period of the second green video.
Since the frame synchronization signal FT may be any signal that can detect the frame period, the operation timing of the frame synchronization signal FT may be the same as that of the switching control signal SC in FIG.
次に、光位相変調素子351の位相変調特性について説明する。図6は、光位相変調素子351の入出力それぞれにおける偏光状態を模式的に示す図である。同図(a)は、切替制御信号SCがOFF状態であるときの光位相変調素子351の偏光状態を示す図であり、同図(b)は、切替制御信号SCがON状態であるときの光位相変調素子351の偏光状態を示す図である。同図(a)および(b)ともに、光軸Oの方向は、同図に示すように光線の進行方向と同一の方向である。同図において、光軸Oを基準とした偏光方位角が0度、45度、および90度である直線偏光と、右円偏光とをそれぞれ入射した場合の、光位相変調素子351の出力後の偏光状態は次のようになる。
Next, the phase modulation characteristics of the optical
図6(a)に示すように、切替制御信号SCがOFF状態であるときは、光位相変調素子351の入射前の偏光状態と出力後の偏光状態とは4種類とも同一である。また、同図(b)に示すように、切替制御信号SCがON状態であるときは、偏光方位角が0度および90度である直線偏光の光位相変調素子351への入射に対する出力後の偏光状態は2種類とも同一である。また、偏光方位角が45度である直線偏光および右円偏光の光位相変調素子351への入射に対する出力後の偏光状態は、偏光方位角が135度である直線偏光および左円偏光である。
As shown in FIG. 6A, when the switching control signal SC is in the OFF state, the polarization state before incidence of the optical
つまり、切替制御信号SCがON状態であるときの光位相変調素子351の偏光特性を数値化したミュラー行列M(ボールド体)は式(1)となる。なお、“(ボールド体)”という記載は、その直前の文字がボールド体で表されることを示し、当該文字により表現されるものが行列またはベクトルであることを意味する。
That is, the Mueller matrix M (bold body) obtained by quantifying the polarization characteristics of the optical
切替制御信号SCがON状態であるとき、光位相変調素子351に偏光方位角が0度である直線偏光が入射されると、位相変調後のストークスベクトルS(ボールド体)’(ダッシュ)は式(2)となる。すなわち、切替制御信号SCがON状態であるとき、光位相変調素子351に偏光方位角0度の直線偏光が入射されると、偏光方位角が0度である直線偏光が出力される。
When linearly polarized light having a polarization azimuth angle of 0 degrees is incident on the optical
切替制御信号SCがON状態であるとき、光位相変調素子351に偏光方位角が45度である直線偏光が入射されると、位相変調後のストークスベクトルS(ボールド体)’(ダッシュ)は式(3)となる。すなわち、切替制御信号SCがON状態であるとき、光位相変調素子351に偏光方位角45度の直線偏光が入射されると、偏光方位角が135度である直線偏光が出力される。
When linearly polarized light having a polarization azimuth angle of 45 degrees is incident on the optical
切替制御信号SCがON状態であるとき、光位相変調素子351に偏光方位角が90度である直線偏光が入射されると、位相変調後のストークスベクトルS(ボールド体)’(ダッシュ)は式(4)となる。すなわち、切替制御信号SCがON状態であるとき、光位相変調素子351に偏光方位角90度の直線偏光が入射されると、偏光方位角が90度である直線偏光が出力される。
When the linearly polarized light having a polarization azimuth angle of 90 degrees is incident on the optical
切替制御信号SCがON状態であるとき、光位相変調素子351に右円偏光が入射されると、位相変調後のストークスベクトルS(ボールド体)’(ダッシュ)は式(5)となる。すなわち、切替制御信号SCがON状態であるとき、光位相変調素子351に右円偏光が入射されると、左円偏光が出力される。
When the right circularly polarized light is incident on the optical
次に、複屈折光学素子353について説明する。図7は、複屈折光学素子353に含まれる複屈折媒体中に2種類の光路が存在する様子を模式的に示した図である。同図に示すように、複屈折光学素子353に含まれる複屈折媒体の光学軸をZ軸71とした場合に、複屈折光学素子353に光線72が入射されると、Z軸71に対して垂直に振動する光線(常光線)73は直進し、振動方向がこの直線と直角となる光線(異常光線)74は複屈折媒体中を屈折して斜め方向に進行する。複屈折媒体としては、水晶、方解石、ルチル、液晶等が適用可能であり、これらの中では、人工的に作り易い等の点で水晶を適用するのが好ましい。
複屈折光学素子353の入射側の媒体結晶表面とZ軸71とがなす角度αと、常光線73と異常光線74とのビームスプリット角である角度βとの関係は、複屈折媒体の常光屈折率をnoとし、異常光屈折率をneとすると式(6)で表される。
Next, the birefringent
The relationship between the angle α formed between the surface of the medium crystal on the incident side of the birefringent
複屈折光学素子353の出力側の媒体結晶表面上における常光線73の射出光軸に対する異常光線74の射出光軸のずれである光路シフト量は、複屈折媒体の射出光軸方向の厚みによって定まる。例えば、複屈折光学素子353の複屈折媒体を水晶とした場合の常光屈折率noは1.5443、異常光屈折率neは1.5534であり、光路シフト量を5μmとするためには、式(6)の計算によれば水晶の厚みを0.851mmにする。なお、5μmの光路シフト量は、緑色光表示素子322を対角1.75インチのLCOSとした場合に、その表示部にスーパーハイビジョンと呼ばれる超高精細映像の水平7680画素×垂直4320画素のフレーム画像を表示させたときの1画素分のサイズに相当する長さである。
また、複屈折光学素子353の常光線73に対する異常光線74の光路シフトの方向は、常光線73を回転軸とした場合の複屈折光学素子353の回転角度によって決定される。本実施形態では、複屈折光学素子353は、異常光線74が常光線73に対して映像のフレーム上垂直下方にずれるような向きに設けられる。
The optical path shift amount, which is a deviation of the exit optical axis of the
The direction of the optical path shift of the
次に、光路シフト部32の動作について説明する。図8は、光路シフト部32の各部における偏光状態と光路とを模式的に示す図である。同図(a)は、切替制御信号SCがOFF状態であるときの光路シフト部32の動作状態を示し、同図(b)は、切替制御信号SCがON状態であるときの光路シフト部32の動作状態を示す。
Next, the operation of the optical path shift
図8(a)において、切替制御信号SCがOFF状態であるとき、光位相変調素子351は、垂直の直線偏光である赤色映像光Rlpと、右円偏光である緑色映像光Gcpと、垂直の直線偏光である青色映像光Blpとが入射されると、いずれの映像光も位相変調せずに出力する。
次に、位相板352は、光位相変調素子351から出力された赤色映像光(垂直の直線偏光)と、緑色映像光(右円偏光)と、青色映像光(垂直の直線偏光)とを入射させて緑色映像光のみの偏光状態を右円偏光から垂直の直線偏光に変換する。
次に、複屈折光学素子353は、位相板352から出力された赤色映像光(垂直の直線偏光)と、緑色映像光(垂直の直線偏光)と、青色映像光(垂直の直線偏光)とを入射させて、これら3色の映像光を常光線として複屈折媒体内を直進させて、いずれも光路シフトしない赤色映像光Routと、緑色映像光Goutと、青色映像光Boutとを出力する。
In FIG. 8A, when the switching control signal SC is in the OFF state, the optical
Next, the
Next, the birefringent
また、図8(b)において、切替制御信号SCがON状態であるとき、光位相変調素子351は、赤色映像光Rlpと、緑色映像光Gcpと、青色映像光Blpとが入射されると、緑色映像光Gcpのみ右円偏光から左円偏光に位相変調する一方、その他の2つの映像光については位相変調せずに出力する。
次に、位相板352は、光位相変調素子351から出力された赤色映像光(垂直の直線偏光)と、緑色映像光(左円偏光)と、青色映像光(垂直の直線偏光)とを入射させて、緑色映像光のみの偏光状態を左円偏光から水平の直線偏光に変換する。
次に、複屈折光学素子353は、位相板352から出力された赤色映像光(垂直の直線偏光)と、緑色映像光(水平の直線偏光)と、青色映像光(垂直の直線偏光)とを入射させて、これら3色の映像光のうち赤色映像光と青色映像光との2つの映像光については、常光線として複屈折媒体内を直進させて光路シフトしない赤色映像光Routと、青色映像光Boutとを出力する。それとともに、複屈折光学素子353は、緑色映像光については、異常光線として複屈折媒体内を斜めに進行させて、映像のフレームにおいて垂直下方に光路シフトした緑色映像光Goutを出力する。
In FIG. 8B, when the switching control signal SC is in the ON state, the optical
Next, the
Next, the birefringent
つまり、光路シフト部32は、緑色映像光Goutのみについて、垂直下方に光路シフトされた状態と光路シフトされない状態とを映像のフレーム周期で繰り返す。緑色映像光Goutは、切替制御信号SCがOFF状態であるフレームにおいて第1緑色映像信号G1inに関する第1緑色映像光を含み、切替制御信号SCがON状態であるフレームにおいて第2緑色映像信号G2inに関する第2緑色映像光を含む。よって、赤色映像光Routと、第1緑色映像光と、青色映像光Boutとの映像のフレームにおける表示位置が一致するとともに、第1緑色映像光に対して垂直下方に第2緑色映像光の表示位置をずらすことができる。
That is, the optical path shift
本実施形態によれば、垂直下方の光路シフト量が0.5画素分のサイズに相当する長さとなるように複屈折光学素子353の複屈折媒体の厚みを調整すれば、緑色映像のみの画素ずらし方向の解像度を、画素ずらしをしない場合の解像度の2倍にすることができる。
According to the present embodiment, if the thickness of the birefringent medium of the birefringent
[第2の実施の形態]
本発明の第2実施形態は、上述した第1実施形態における投射型表示システム1のうち投射型表示装置30に含まれる光路シフト部32の構成を変更したものである。したがって、本実施形態では、第1実施形態とは構成の異なる光路シフト部について説明し、その他の共通する部分についての説明を省略する。
[Second Embodiment]
2nd Embodiment of this invention changes the structure of the optical path shift
図9は、本発明の第2実施形態である映像光出力装置に含まれる光路シフト部の機能構成を示すブロック図である。同図に示すように、光路シフト部32aは、複屈折光学素子353と、光位相変調素子351aと、偏光板354とを備える。
複屈折光学素子353は、第1実施形態において用いられたものと同一の光学素子である。しかし、本実施形態では、複屈折光学素子353は光路シフト部32aの初段に設けられているため、入出力の偏光状態が第1実施形態とは異なる。つまり、複屈折光学素子353は、光学ユニット部31から、垂直の直線偏光である赤色映像光Rlpと、右円偏光である緑色映像光Gcpと、垂直の直線偏光である青色映像光Blpとの供給を受けると、赤色映像光Rlpおよび青色映像光Blpについては、複屈折媒体内を常光線として直進させ、緑色映像光Gcpについては、右円偏光のうち垂直方向成分を常光線として直進させ、水平方向成分を異常光線として斜め方向に進行させる。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a functional configuration of an optical path shift unit included in the video light output apparatus according to the second embodiment of the present invention. As shown in the figure, the optical path shift
The birefringent
光位相変調素子351aは、複屈折光学素子353から、赤色映像光(垂直の直線偏光)と、第1の緑色映像光(垂直の直線偏光)と、第2の緑色映像光(水平の直線偏光)と、青色映像光(垂直の直線偏光)との供給を受けるとともに、光路切替制御部33から切替制御信号SCの供給を受けて、切替制御信号SCに基づいて、これら映像光をそれぞれの偏光状態を変えずに透過させるか、偏光方向を90度変調させて透過させる。光位相変調素子351aは、例えば、液晶による位相変調素子であり、ツイストネマチック液晶による旋光機能によって偏光方向を回転させるもので実現できる。または、光位相変調素子351aは、液晶の複屈折特性によって位相変調するものでもよく、強誘電性液晶素子を使用した偏光素子ではミリ秒以下の応答速度を得ることができる。
偏光板354は、垂直の直線偏光のみを通過させるように設けられた偏光子である。
The optical
The
次に、光位相変調素子351aの位相変調特性について説明する。図10は、光位相変調素子351aの入出力それぞれにおける偏光状態を模式的に示した図である。同図(a)は、切替制御信号SCがOFF状態であるときの光位相変調素子351aの偏光状態を示す図であり、同図(b)は、切替制御信号SCがON状態であるときの光位相変調素子351aの偏光状態を示す図である。同図(a)および(b)ともに、光軸Oの方向は、同図に示すように光線の進行方向と同一の方向である。同図において、光軸Oを基準とした偏光方位角が0度および90度である直線偏光をそれぞれ入射した場合の、光位相変調素子351aの出力後の偏光状態は次のようになる。
同図(a)に示すように、切替制御信号SCがOFF状態であるときは、光位相変調素子351の入射前の偏光状態と出力後の偏光状態とは2種類とも同一である。また、同図(b)に示すように、切替制御信号SCがON状態であるときは、偏光方位角が0度および90度である直線偏光の光位相変調素子351への入射に対する出力後の偏光状態は、偏光方向が90度変調される。
Next, the phase modulation characteristics of the optical
As shown in FIG. 5A, when the switching control signal SC is in the OFF state, the polarization state before the incident of the optical
次に、光路シフト部32aの動作について説明する。図11は、光路シフト部32aの各部における偏光状態と光路とを模式的に示す図である。同図(a)は、切替制御信号SCがOFF状態であるときの光路シフト部32aの動作状態を示し、同図(b)は、切替制御信号SCがON状態であるときの光路シフト部32aの動作状態を示す。
Next, the operation of the optical path shift
図11(a)において、複屈折光学素子353は、垂直の直線偏光である赤色映像光Rlpと、右円偏光である緑色映像光Gcpと、垂直の直線偏光である青色映像光Blpとが入射されると、赤色映像光Rlpおよび青色映像光Blpについては、複屈折媒体内を常光線として直進させ、緑色映像光Gcpについては、右円偏光のうち垂直方向成分を常光線として直進させ、水平方向成分を異常光線として斜め方向に進行させる。これにより、第1の緑色映像光(垂直の直線偏光)に対して第2の緑色映像光(水平の直線偏光)は映像のフレームにおいて垂直下方に光路シフトされた状態となる。
In FIG. 11A, the birefringent
次に、切替制御信号SCがOFF状態であるとき、光位相変調素子351aは、複屈折光学素子353から出力された、赤色映像光(垂直の直線偏光)と、第1の緑色映像光(垂直の直線偏光)と、第2の緑色映像光(水平の直線偏光)と、青色映像光(垂直の直線偏光)とを入射させて、これらの映像光をそれぞれの偏光状態を変えずに透過させる。
次に、偏光板354は、光位相変調素子351aから出力された赤色映像光(垂直の直線偏光)と、第1の緑色映像光(垂直の直線偏光)と、第2の緑色映像光(水平の直線偏光)と、青色映像光(垂直の直線偏光)とを入射させて、水平の直線偏光である第2の緑色映像光のみを遮光し、その他の赤色映像光(垂直の直線偏光)と、第1の緑色映像光(垂直の直線偏光)と、青色映像光(垂直の直線偏光)とを透過させて、いずれも光路シフトしない赤色映像光Routと、緑色映像光Goutと、青色映像光Boutとして出力する。
Next, when the switching control signal SC is in the OFF state, the optical
Next, the
また、図11(b)において、複屈折光学素子353は、垂直の直線偏光である赤色映像光Rlpと、右円偏光である緑色映像光Gcpと、垂直の直線偏光である青色映像光Blpとが入射されると、赤色映像光Rlpおよび青色映像光Blpについては、複屈折媒体内を常光線として直進させ、緑色映像光Gcpについては、右円偏光のうち垂直方向成分を常光線として直進させ、水平方向成分を異常光線として斜め方向に進行させる。これにより、第1の緑色映像光(垂直の直線偏光)に対して第2の緑色映像光(水平の直線偏光)は映像のフレームにおいて垂直下方に光路シフトされた状態となる。
In FIG. 11B, the birefringent
次に、切替制御信号SCがON状態であるとき、光位相変調素子351aは、複屈折光学素子353から出力された、赤色映像光(垂直の直線偏光)と、第1の緑色映像光(垂直の直線偏光)と、第2の緑色映像光(水平の直線偏光)と、青色映像光(垂直の直線偏光)とを入射させて、これらの映像光それぞれの偏光方向を90度変調させて透過させる。
次に、偏光板354は、光位相変調素子351aから出力された赤色映像光(水平の直線偏光)と、第1の緑色映像光(水平の直線偏光)と、第2の緑色映像光(垂直の直線偏光)と、青色映像光(水平の直線偏光)とを入射させ、垂直の直線偏光である第2の緑色映像光のみを透過させ、その他の赤色映像光(水平の直線偏光)と、第1の緑色映像光(水平の直線偏光)と、青色映像光(水平の直線偏光)とを遮光して、光位相変調素子351aで光路シフトされた第2の緑色映像光を緑色映像光Goutとして出力する。
Next, when the switching control signal SC is in the ON state, the optical
Next, the
つまり、光路シフト部32は、緑色映像光Goutのみについて、垂直下方に光路シフトされた状態と光路シフトされない状態とを映像のフレーム周期で繰り返す。緑色映像光Goutは、切替制御信号SCがOFF状態であるフレームにおいて第1緑色映像信号G1inに関する第1緑色映像光を含み、切替制御信号SCがON状態であるフレームにおいて第2緑色映像信号G2inに関する第2緑色映像光を含む。よって、赤色映像光Routと、第1緑色映像光と、青色映像光Boutとの映像のフレームにおける表示位置が一致するとともに、第1緑色映像光に対して垂直下方に第2緑色映像光の表示位置をずらすことができる。
That is, the optical path shift
本実施形態においても、垂直下方の光路シフト量が0.5画素分のサイズに相当する長さとなるように複屈折光学素子353の複屈折媒体の厚みを調整すれば、緑色映像のみの画素ずらし方向の解像度を、画素ずらしをしない場合の解像度の2倍にすることができる。
Also in this embodiment, if the thickness of the birefringent medium of the birefringent
また、本実施形態によれば、光路シフト部32aは、第1実施形態における光路シフト部32で用いられた、映像光が有する緑色光波長成分のみの偏光状態を変換する位相板352が不要であり、より安価で一般的な偏光子である偏光板354を用いるため、光路シフト部32よりも低コストに実現できる。
また、本実施形態における光路シフト部32aは、その最終段に偏光板354を設けたことにより、光位相変調素子351aによって発生するクロストーク光を遮光することができるため、本実施形態における投射型表示装置は、第1実施形態における投射型表示装置30よりもコントラストの高い映像を表示することができる。
Further, according to the present embodiment, the optical path shift
Further, since the optical path shift
[第3の実施の形態]
本発明の第3実施形態では、前述した第1実施形態における投射型表示システム1の表示のコントラストをより向上させた投射型表示システムについて説明する。第1実施形態においては、投射型表示装置30が、第1緑色映像信号G1inと、これに対して画素ずらしした第2緑色映像信号G2inとを映像のフレーム周期で交互に切替えて投射表示した場合に、本来は第1緑色映像信号G1inによる第1緑色映像のみが表示されるべきときに、第2緑色映像信号G2inによる第2緑色映像が漏れて表示され、これによってクロストークが発生することがあり得る。そこで、光位相変調素子351の応答速度の遅延のみを考慮した場合の、光位相変調素子351の応答特性が緑色映像光Goutのコントラストに与える影響について以下説明する。
[Third Embodiment]
In the third embodiment of the present invention, a projection display system in which the display contrast of the
図12は、映像のフレームの切替えタイミングと光位相変調素子351の応答タイミングとの関係を示すタイミングチャートである。同図は、フレームの切替えタイミング121と光位相変調素子351の応答特性を表す応答タイミング122とを、横軸である時間軸と縦軸である変調度の軸(最大値を“1”とする。)において重ね合わせて表示したものである。同図によれば、投射型表示装置30は、フレームの切替えタイミング121が“1”である区間において第1緑色映像を表示させ、フレームの切替えタイミング121が“0”である区間において第2緑色映像を表示させる。なお、光路切替制御部33が出力する切替制御信号SCの時間軸方向の動作タイミングは、フレームの切替えタイミング121にほぼ一致する。
同図において、領域S1は、第1緑色映像が表示されるべき場所に表示された第1緑色映像、領域N1は、第1緑色映像が表示されるべき場所に漏れた第2緑色映像、領域S2は、第2緑色映像が表示されるべき場所に表示された第2緑色映像、領域N2は、第2緑色映像が表示されるべき場所に漏れた第1緑色映像である。
FIG. 12 is a timing chart showing the relationship between the video frame switching timing and the response timing of the optical
In the figure, a region S1 is a first green video displayed at a location where the first green video is to be displayed, and a region N1 is a second green video leaked at a location where the first green video is to be displayed, a region S2 is the second green video displayed at the place where the second green video should be displayed, and the area N2 is the first green video leaked to the place where the second green video should be displayed.
図12において、第1緑色映像のコントラストC1と、第2緑色映像のコントラストC2と、第1緑色映像のクロストークT1と、第2緑色映像のクロストークT2とは、式(7)で表される。 In FIG. 12, the contrast C1 of the first green image, the contrast C2 of the second green image, the crosstalk T1 of the first green image, and the crosstalk T2 of the second green image are expressed by Expression (7). The
図12において、光位相変調素子351の立上り応答をr(t)、立下り応答をf(t)、立上り応答時間をtr、立下り応答時間をtf、光位相変調素子351の最大変調度をTmax、1フレーム時間をTとすると、領域S1、領域N1、領域S2、および領域N2は、それぞれ式(8)で表される。
In FIG. 12, the rising response of the optical
ここで、計算を簡略化するために、光位相変調素子351の応答を線形に近似する。図13は、映像のフレームの切替えタイミングと光位相変調素子351の線形近似した応答タイミングとの関係を示すタイミングチャートである。同図は、フレームの切替えタイミング121と光位相変調素子351の線形近似した応答タイミング122aとを、横軸である時間軸と縦軸である変調度の軸(最大値を“1”とする。)において重ね合わせて表示したものである。
図13において、領域S1、領域N1、領域S2、および領域N2は、それぞれ式(9)で表される。
Here, in order to simplify the calculation, the response of the optical
In FIG. 13, a region S1, a region N1, a region S2, and a region N2 are each represented by Expression (9).
式(9)により、図13における第1緑色映像のコントラストC1と、第2緑色映像のコントラストC2と、第1緑色映像のクロストークT1と、第2緑色映像のクロストークT2とは、式(10)で表される。 From Expression (9), the first green image contrast C1, the second green image contrast C2, the first green image crosstalk T1, and the second green image crosstalk T2 in FIG. 10).
式(10)によれば、光位相変調素子351の変調度が低い(つまり、Tmaxが小さい。)と、第2緑色映像のコントラストC2を下げることになるため、光位相変調素子351は十分な位相変調特性を必要とする。例えば、光位相変調素子351をネマティック液晶により構成し、T=1/60秒、tr=3ミリ秒、tf=6ミリ秒、Tmax=0.95とすると、式(10)の計算により、C1=0.670、C2=0.719、T1=0.198、T2=0.163となる。
According to Expression (10), if the modulation degree of the optical
図14は、液晶により構成された光位相変調素子351の応答速度とコントラストとの関係を示すグラフである。同図において、ネマティック液晶を用いた場合の応答速度tLCは数ミリ秒であり、その場合のコントラストCは0.9よりも小さい。また、強誘電性液晶を用いた場合の応答速度tLCは1ミリ秒以下であり、その場合のコントラストCは0.9以上である。
FIG. 14 is a graph showing the relationship between the response speed and contrast of the optical
本実施形態では、光位相変調素子351を、これの応答時間に応じた時間分、映像のフレームの切替えタイミングよりも早く切替えるようにして、投影型表示装置のコントラストを改善する。具体的には、フレーム同期信号FTに基づいて切替制御信号SCを生成する光路切替制御部33が、フレーム同期信号FTが示す1フレーム時間の開始時よりも所定時間分だけ早く切替わる切替制御信号SCを出力する。
In the present embodiment, the contrast of the projection display device is improved by switching the optical
図15は、コントラストが改善された場合における、映像のフレームの切替えタイミングと光位相変調素子351の線形近似した応答タイミングとの関係を示すタイミングチャートである。同図は、フレームの切替えタイミング121と光位相変調素子351の線形に近似した応答タイミング122bとを、横軸である時間軸と不図示の縦軸である変調度の軸(最大値を“1”とする。)において重ね合わせて表示したものである。光路切替制御部33が、フレーム同期信号FTが示す1フレーム時間の開始時よりも駆動シフト時間tsだけ早く切替わる切替制御信号SCを出力するようにした場合、同図に示すように、応答タイミング122bは、フレームの切替えタイミング121に対して駆動シフト時間tsだけ早い方向にずれる。
図15において、領域S1、領域N1、領域S2、および領域N2は、それぞれ式(11)で表される。
FIG. 15 is a timing chart showing the relationship between video frame switching timing and linearly approximated response timing of the optical
In FIG. 15, the region S1, the region N1, the region S2, and the region N2 are each represented by Expression (11).
式(11)により、図15における第1緑色映像のコントラストC1と、第2緑色映像のコントラストC2と、第1緑色映像のクロストークT1と、第2緑色映像のクロストークT2とは、式(12)で表される。 From Expression (11), the first green image contrast C1, the second green image contrast C2, the first green image crosstalk T1, and the second green image crosstalk T2 in FIG. 12).
図16は、コントラストが改善された場合における、コントラストCと駆動シフト時間tsとの関係を示すグラフである。同図は、光位相変調素子351をネマティック液晶により構成し、T=1/60秒、tr=4ミリ秒、tf=6ミリ秒、Tmax=1とした場合の、第1緑色映像のコントラストC1と、第2緑色映像のコントラストC2と、駆動シフト時間tsとの関係を示す。
同図において、第1緑色映像のコントラストC1が最大となる駆動シフト時間tsは、C1(ts)の曲線の傾きが0となる位置、つまり式(13)により求められる。
16, in the case where the contrast is improved, which is a graph showing the relationship between the contrast C and the driving shift time t s. This figure, the optical
In the figure, the drive shift time t s of the first green image contrast C1 is maximum, a position where the slope of the curve becomes 0 C1 (t s), obtained by clogging formula (13).
式(13)より、式(14)に示す駆動シフト時間tsが得られる。 From equation (13), the drive shift time t s shown in equation (14) is obtained.
光路切替制御部33は、光位相変調素子351の応答の立上り応答時間trと立下り応答時間tfとを用いて式(14)を計算することにより、第1緑色映像のコントラストC1および第2緑色映像のコントラストを最大にすることができる。
The optical path switching
駆動シフト時間tsは、光位相変調素子351の応答の立上り応答時間trと、立下り応答時間tfとを測定したり液晶等の位相変調媒体の特性データに基づいたりして、予め式(14)の計算によって求められる。または、駆動シフト時間tsは、実際に投射型表示装置からの映像の投射を行って緑色映像のコントラストを測定することにより、調整により決定される。
Drive shift time t s is or based the rise response time t r of the response of the optical
なお、光路切替制御部33は、光位相変調素子351の応答特性である立上り応答r(t)と立下り応答f(t)とのそれぞれに対応させて、切替制御信号SCの切替タイミングを個別に調整するようにしてもよい。
The optical path switching
[第3の実施の形態の変形例]
上述した第3実施形態において、投射型表示装置30は、映像のフレームごとに第1緑色映像と第2緑色映像とを交互に表示するものであった。この第3実施形態の変形例では、第1緑色映像と第2緑色映像との間に黒色表示が発生する時間を設けて、第1緑色映像および第2緑色映像の映像表示時間を制限する例について説明する。
具体的には、映像信号切替装置20が、図15に示す応答の立上り時間trおよび立下り時間tfにおいてON状態となるマスク制御信号を生成し、このマスク制御信号がON状態であるときに、緑色映像信号Ginの出力を遮断したり黒色画像信号に切替えたりする。これにより、光位相変調素子351の応答の立上り時間trおよび立下り時間tfにおいて、緑色映像Goutによる表示を黒色にすることができる。
[Modification of Third Embodiment]
In the third embodiment described above, the
Specifically, when the video
第1緑色映像および第2緑色映像それぞれのフレームにおける表示時間をαT(0<α<1)とし、条件として、αT<T−tr,αT<T−tfとすると、領域S1、領域N1、領域S2、および領域N2は、それぞれ式(15)から式(18)で表される。 If the display time in each frame of the first green video and the second green video is αT (0 <α <1) and αT <T-tr, αT <T-tf as conditions, the region S1, the region N1, and the region S2 and the region N2 are expressed by Expression (15) to Expression (18), respectively.
ここで、式(19)のように定義すると、式(15)および式(16)は、式(20)および式(21)となる。 Here, if it defines like Formula (19), Formula (15) and Formula (16) will turn into Formula (20) and Formula (21).
図17は、黒色の挿入によりコントラストが改善された場合における、コントラストCと駆動シフト時間tsとの関係を示すグラフである。同図は、光位相変調素子351をネマティック液晶により構成し、T=1/60秒、tr=4ミリ秒、tf=4ミリ秒、Tmax=0.95、α=0.5とした場合の、第1緑色映像のコントラストC1と、第2緑色映像のコントラストC2と、駆動シフト時間tsとの関係を示す。同図において明らかなように、黒色を挿入することにより、図16に示した第3実施形態よりもコントラストを向上することができる。
17, in the case where the contrast is improved by the insertion of the black is a graph showing the relationship between the contrast C and the driving shift time t s. This figure, the optical
[第4の実施の形態]
第1実施形態における投射型表示装置30の光学ユニット部31に含まれる青色光表示素子316、赤色光表示素子320、および緑色光表示素子322が、例えば液晶表示素子である場合、その駆動方法の制限により表示画面全体の一括書換えを行うことができない。図18は、緑色光表示素子322を液晶表示素子とした場合の第1緑色映像のフレームから第2緑色映像のフレームに書き換わる状態(フレーム上書きの状態)を模式的に示す図である。同図(a)は、前回フレーム画像である第1緑色映像のフレームG1から、現在フレーム画像である第2緑色映像のフレームG2に書き換わる最中の表示面の様子を示したものである。同図(b)は、映像のフレームが順次書き換わる様子を時系列的に示した図であり、横方向が時間方向であり、縦方向が画面の水平ラインである。同図(a),(b)が示すように、前回フレーム画像に現在フレーム画像が上書きされている途中段階では、同一表示画面上にフレームG1およびフレームG2の2つのフレーム画像が混在する状態となる。
[Fourth Embodiment]
When the blue
そこで、本実施形態では、第1緑色映像のフレームG1と第2緑色映像のフレームG2との間に黒色のフレーム画像を挿入し、切替制御信号SCのOFF状態とON状態との切替え周期を2倍にするとともに、水平ラインごとに、切替制御信号SCの位相を水平表示期間ずつずらすようにする。
具体的には、映像信号切替装置20が、第1緑色映像信号G1inの第1緑色フレーム画像と第2緑色映像信号G2inの第2緑色フレーム画像との間に1フレーム分の黒色画像を挿入して緑色映像信号Ginとして出力する。
また、信号発生装置10は、映像制御信号の中の水平同期信号をフレーム同期信号FTとともに光路切替制御部33に供給し、光路切替制御部33は、水平同期信号とフレーム同期信号FTとに基づいて、フレーム同期信号FTの周期の2倍周期であって、水平ラインごとに位相が水平表示期間ずつずれるタイミングである切替制御信号SCを生成して光路シフト部32に供給する。
図19は、フレーム画像の切替わりと切替制御信号SCとの関係を模式的に示す図である。同図は、先頭ライン(Top)から最終ライン(Bottom)までの水平ラインのうち、先頭ライン(Top)と中間ライン(Middle)と最終ライン(Bottom)とに対応する切替制御信号SCのタイミングを示すものである。
Therefore, in the present embodiment, a black frame image is inserted between the first green video frame G1 and the second green video frame G2, and the switching cycle of the switching control signal SC between the OFF state and the ON state is set to 2. In addition, the phase of the switching control signal SC is shifted by the horizontal display period for each horizontal line.
Specifically, the video
The
FIG. 19 is a diagram schematically illustrating the relationship between the switching of frame images and the switching control signal SC. This figure shows the timing of the switching control signal SC corresponding to the first line (Top), the middle line (Middle), and the last line (Bottom) among the horizontal lines from the first line (Top) to the last line (Bottom). It is shown.
[第5の実施の形態]
本発明の第5実施形態では、第1実施形態における光路シフト部32に含まれる光位相変調素子351を、映像のフレームの中間ライン付近で2分割して各光位相変調素子を切替えの位相をずらして駆動させる例について説明する。
図20は、本実施形態である映像光出力装置に含まれる光路シフト部と光路切替制御部との機能構成を示すブロック図である。同図において、光路切替制御部33bは、信号発生装置10からフレーム同期信号FTの供給を受けて、緑色光表示素子322の表示部の先頭ラインから中間付近のラインまでを含む上半分フレームを切替え制御するための切替制御信号SCUと、緑色光表示素子322の表示部の中間付近のラインから最終ラインまでを含む下半分フレームを切替え制御するための切替制御信号SCDとを生成する。
[Fifth Embodiment]
In the fifth embodiment of the present invention, the optical
FIG. 20 is a block diagram illustrating functional configurations of an optical path shift unit and an optical path switching control unit included in the video light output apparatus according to the present embodiment. In the same figure, the optical path switching
光路シフト部32bは、光学ユニット部31から、赤色映像光Rlpと、緑色映像光Gcpと、青色映像光Blpとの供給を受けるとともに、光路切替制御部33bから切替制御信号SCU,SCDの供給を受ける。
光路シフト部32bは、切替制御信号SCUの切替タイミングにしたがって、赤色映像光Rlpによる赤色映像と、青色映像光Blpによる青色映像と、緑色映像光Gcpにおける第1緑色映像との上半分フレーム上の画素位置が一致するとともに、緑色映像光Gcpにおける第2緑色映像の上半分フレーム上の画素位置が第1緑色映像の上半分フレーム上の画素位置に対して垂直方向に1画素分以下(例えば、0.5画素分)ずれるように光路を設定した赤色映像光RUoutと、緑色映像光GUoutと、青色映像光BUoutとを出力する。
The optical path shift
The optical path shift
また、光路シフト部32bは、切替制御信号SCDの切替タイミングにしたがって、赤色映像光Rlpによる赤色映像と、青色映像光Blpによる青色映像と、緑色映像光Gcpにおける第1緑色映像との下半分フレーム上の画素位置が一致するとともに、緑色映像光Gcpにおける第2緑色映像の下半分フレーム上の画素位置が第1緑色映像の下半分フレーム上の画素位置に対して垂直方向に1画素分以下(例えば、0.5画素分)ずれるように光路を設定した赤色映像光RDoutと、緑色映像光GDoutと、青色映像光BDoutとを出力する。
In addition, the optical path shift
図21は、光路シフト部32bに含まれる光位相変調素子の素子表面を模式的に斜視した図である。同図(a)は、光位相変調素子の素子表面に、フレームを中間の水平ライン付近で上下に分離するように光透過性を有する電極211U,211Dが設けられた様子を示す図である。電極211Uと電極211Dとの間には、製造工程上の理由や電気特性上の理由等によって数μmの隙間が生じるため、この隙間は、位相変調されない緑色映像光が透過される部分となる。
また、同図(b)は、電極211Uと電極211Dとの隙間部分に遮光物が設けられた様子を示す図である。同図に示すように、電極211Uと電極211Dとの隙間部分には、位相変調されない緑色映像光が透過されないようにするため、遮光物212が設けられるようにしてもよい。遮光物212の材質は、例えばアルミニウムである。
同図(a)に示すような電極211U,211D間の隙間および遮光物212は、表示素子面から光学的に距離が離れており投射映像には像として現れないため画質を損なうことはない。
FIG. 21 is a schematic perspective view of the element surface of the optical phase modulation element included in the optical path shift
FIG. 5B is a diagram showing a state in which a light shielding object is provided in a gap portion between the
The gap between the
図22は、フレーム同期信号FTと切替制御信号SCUと切替制御信号SCDとの動作タイミングを示すタイミングチャートである。同図に示すように、フレーム同期信号FTは、第1実施形態と同様に、映像のフレーム周期で各フレームの先頭の所定期間にパルスを発生する信号である。
切替制御信号SCU、SCDは、フレーム同期信号FTの2倍の周期で、OFF状態とON状態とを交互に繰り返すトグル信号であり、OFF状態を0(ゼロ)値とし、ON状態を任意のレベル値とする。切替制御信号SCU,SCDともに、黒色映像フレームの期間中に状態を切替えるような動作タイミングとし、切替制御信号SDCは、切替制御信号SCUに対して駆動シフト時間tsc分位相を遅くずらすようにする。駆動シフト時間tscは、1フレーム時間の約半分程度が好ましい。切替制御信号SCU,SCDがOFF状態である期間は、第1緑色フレーム映像のフレーム期間に対応し、切替制御信号SCU,SCDがON状態である期間は、第2緑色フレーム映像のフレーム期間に対応する。
FIG. 22 is a timing chart showing operation timings of the frame synchronization signal FT, the switching control signal SCU, and the switching control signal SCD. As shown in the figure, the frame synchronization signal FT is a signal that generates a pulse in a predetermined period at the head of each frame in the frame period of the video, as in the first embodiment.
The switching control signals SCU and SCD are toggle signals that alternately repeat the OFF state and the ON state at a cycle twice that of the frame synchronization signal FT. The OFF state is a 0 (zero) value, and the ON state is an arbitrary level. Value. Both the switching control signals SCU and SCD have an operation timing for switching the state during the black video frame period, and the switching control signal SDC is shifted in phase by the drive shift time t sc with respect to the switching control signal SCU. . The drive shift time t sc is preferably about half of one frame time. The period in which the switching control signals SCU and SCD are in the OFF state corresponds to the frame period of the first green frame video, and the period in which the switching control signals SCU and SCD are in the ON state corresponds to the frame period of the second green frame video. To do.
図23は、本実施形態における光位相変調素子を用いた場合の、水平ライン数とコントラストとの関係を示すグラフである。同図は、光位相変調素子をネマティック液晶により構成し、T=1/60秒、tr=4ミリ秒、tf=4ミリ秒、α=0.5、Tmax=0.95、tsc=4ミリ秒とした場合の、水平ライン数と第1緑色映像のコントラストC1との関係を示す。
同図によれば、フレーム全体にわたって、第1緑色映像のコントラストC1はほぼ“1”となる。
なお、光位相変調素子351の分割数は2分割に限らず3以上に分割してもよい。その場合、光路切替制御部33bは、時間をずらしてそれぞれの領域を駆動するようにする。
FIG. 23 is a graph showing the relationship between the number of horizontal lines and contrast when the optical phase modulation element of this embodiment is used. This figure, the optical phase modulation element constituted by a nematic liquid crystal, T = 1/60 sec, t r = 4 ms, t f = 4 ms, α = 0.5, T max = 0.95, t The relationship between the number of horizontal lines and the contrast C1 of the first green image when sc = 4 milliseconds is shown.
According to the figure, the contrast C1 of the first green image is substantially “1” over the entire frame.
The number of divisions of the optical
[第6の実施の形態]
本実施形態では、図18に示したような不要な残像光が投射されるのを防ぐために、物理的なシャッタ機構を、光位相変調素子351の後段の所望の場所に配置して、残像光を遮光する例について説明する。
図24は、物理的なシャッタ機構である回転シャッタを、映像光の入射側より模式的に表した図である。同図に示すように、回転シャッタ241は、円板上のシャッタ板242に複数の扇形状の開口部243が設けられる。そして、回転シャッタ241は、例えば、投射型表示装置30内の光路シフト部32と投射光学系34との間に、赤色映像光Routと緑色映像光Goutと青色映像光Boutとの光束が開口部243を通過する位置に設けられる。
[Sixth Embodiment]
In the present embodiment, in order to prevent unnecessary afterimage light as shown in FIG. 18 from being projected, a physical shutter mechanism is disposed at a desired location after the optical
FIG. 24 is a diagram schematically showing a rotary shutter, which is a physical shutter mechanism, from the image light incident side. As shown in the figure, the
回転シャッタ241の回転角速度と開口部243の位置とは、図18(a)に示す前回フレームの映像光が遮光されるように予め設定し調整される。
なお、回転シャッタ241は、投射光学系34とスクリーンとの間に設けられてもよい。
The rotational angular velocity of the
The
[第7の実施の形態]
第1実施形態では、投射型表示装置30に1つの光路シフト部32を設けて画面上垂直方向に0.5画素分の画素ずらしを行う例について説明した。本実施形態では、光路シフト部をN段(Nは2以上の整数)設けて、映像光の光路シフトを2のN乗通りにする例について説明する。
図25は、本実施形態である映像光出力装置における光路シフト部の機能構成を示すブロック図である。同図に示すように、本実施形態における光路シフト部32cは、第1実施形態における光路シフト部32内部の構成の最終段にλ/4板355を追加した構成を有する。λ/4板355は、複屈折光学素子353から供給された映像光のうち、緑色光波長成分についての偏光状態を、垂直または水平の直線偏光から右円偏光に変換するものである。
[Seventh Embodiment]
In the first embodiment, the example in which one optical path shift
FIG. 25 is a block diagram illustrating a functional configuration of an optical path shift unit in the video light output apparatus according to the present embodiment. As shown in the figure, the optical path shift
図26は、光路シフト部32cを4段適用した場合の、光路シフト部32c−1〜32c−4と光路切替制御部との機能構成を示すブロック図である。同図において、光路切替制御部33cは、信号発生装置10からフレーム同期信号FTの供給を受けて、映像の16フレーム期間で16通りの状態の組み合わせとなるような切替制御信号SC1,SC2,SC3,SC4を生成して出力する。例えば、光路切替制御部33cは、フレーム同期信号FTを入力信号として入力パルスをカウントアップするカウンタ演算処理部を含めて構成する。光路シフト部32c−1〜32c−4は、4つ(N=4)の光路シフト部32cをカスケード接続したものである。
FIG. 26 is a block diagram illustrating a functional configuration of the optical path shift
図26に示すように4つの光路シフト部32cをカスケード接続した場合、2の4乗=16通りの光路を実現することができる。光路シフト部32c単体の光路シフト量は、複屈折光学素子353に含まれる複屈折媒体の光進行方向の厚みで定まるため、各光路シフト部32の画素ずらし方向と、複屈折媒体の厚みとをそれぞれ同一にすることにより、整数倍の光路シフト量を得ることができる。
また、画素ずらし法によって高解像度化を実現するためには、画素の位置精度を、1画素の約20分の1以上の精度とすることが要求される。よって、光路シフト部32cをN段設けることにより、2のN乗分の1の精度で画素ずらしの量を微調整することが可能となる。
As shown in FIG. 26, when four optical path shift
In addition, in order to achieve high resolution by the pixel shifting method, it is required that the pixel position accuracy be about 1/20 of that of one pixel. Therefore, by providing N stages of optical path shift
[第8の実施の形態]
本発明の第8実施形態は、複屈折光学素子による光路シフトのシフト量を調整することを可能にする例について説明する。本実施形態における光路シフト部は、第1実施形態における複屈折光学素子353の代わりに、光路シフト量を調整可能な複屈折光学部を設ける。図27は、本実施形態である映像光出力装置における光路シフト部に含まれる複屈折光学部の概略の構成を示すブロック図である。同図に示すように、複屈折光学部271は、2枚の複屈折板を貼り合わせて楔形状にした楔形サバール板271a,271bを含む。そして、複屈折光学部271は、楔形サバール板271a,271bを、それぞれの厚みの狭い方の端部同士が映像光の入射方向に相互にずれて突き合うようにして組み合わされる。楔形サバール板271aは、映像光の入射方向に対して垂直方向である矢印Aの方向に前後に可動に配置されるとともに、楔形サバール板261bは固定配置される。
複屈折光学部271は、楔形サバール板271aを矢印Aの方向に前後させることにより、楔形サバール板271bから射出される光線の常光線と異常光線との距離、すなわち光路シフト量dを調整することができる。
[Eighth Embodiment]
In the eighth embodiment of the present invention, an example in which the shift amount of the optical path shift by the birefringent optical element can be adjusted will be described. The optical path shift unit in the present embodiment is provided with a birefringent optical unit capable of adjusting the optical path shift amount, instead of the birefringent
The birefringent
[その他の実施の形態]
本発明の第1実施形態では、投射型表示装置30は、光路シフト部32を光学ユニット部31と投射光学系34との間に設けた構成を有していた。この光路シフト部32の配置位置はこれに限らず、例えば、光路シフト部32は、投射光学系34を通した後に配置されてもよい。
また、第1実施形態では、三原色による各映像のうち緑色映像について画素ずらしを行う例について説明したが、この画素ずらしを行う映像は、緑色映像に限らず任意の色の映像としてよい。つまり、第1実施形態に示したように、信号発生装置10は、画素をずらす特定色映像について2種類の特定色映像信号(第1および第2の映像光)を映像信号切替装置20に供給して映像のフレームごとに切替えさせ、光学ユニット部31は、特定色映像を右円偏光の偏光状態にして出力するとともに、特定映像以外の映像(第3の映像光)を縦方向の直線偏光にして出力する。
[Other embodiments]
In the first embodiment of the present invention, the
In the first embodiment, an example in which pixel shifting is performed on a green image among the images of the three primary colors has been described. However, the image on which pixel shifting is performed is not limited to a green image and may be an image of any color. That is, as shown in the first embodiment, the
また、第1実施形態は、順次走査(プログレッシブ)映像を対象とした例について説明したが、これ以外にも、飛越し走査(インターレース)映像にも適用することができる。この飛越し走査映像を用いた場合の投射型表示システムは、フレーム周期FTの代わりに、飛越し走査映像のフィールド周期に同期したフィールド同期信号を用いて、第1緑色映像信号G1inと第2緑色映像信号G2inとを垂直方向に1画素分ずらすようにする。
また、第1実施形態では、映像光出力装置を投射型表示装置30に含めた例について説明した。これ以外にも、本発明の実施形態である映像光出力装置は、液晶ディスプレイ、有機EL(Electro−Luminescence)ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の直視型ディスプレイ装置にも適用できる。この場合、映像光出力装置は、直視型ディスプレイ装置に含まれる表示素子の表示発光後の位置に組み込まれるようにすればよい。
In addition, although the first embodiment has been described with respect to an example in which progressive scanning video is targeted, the present invention can be applied to interlaced video in addition to this. In the projection display system using the interlaced scanning image, the first green image signal G1in and the second green color are used by using a field synchronization signal synchronized with the field period of the interlaced scanning image instead of the frame period FT. The video signal G2in is shifted by one pixel in the vertical direction.
In the first embodiment, the example in which the image light output device is included in the
本発明の第4実施形態から第6実施形態までの各実施形態では、黒の映像信号を挿入する例(第4および第5実施形態)と回転シャッタ241を使用する例(第6実施形態)とについて説明した。これ以外にも、例えば、光学ユニット部31に含まれる光源部311を点滅させることによって、各表示素子からの映像読出し光を間欠的に発光させ、投射型表示装置30が不要な残像光を投射する等の画質劣化を防止することができる。このように動作させる場合の光源部311として、高速な点滅動作が可能なLED(Light Emitting Diode)光源を適用することが望ましい。
In each of the fourth to sixth embodiments of the present invention, an example in which a black video signal is inserted (fourth and fifth embodiments) and an example in which a
本発明の第3実施形態から第8実施形態までの各実施形態は、第1実施形態をもとにした実施形態として説明したが、これらのうち第3実施形態から第6実施形態と第8実施形態とについては、第2実施形態をもとにすることができる。 Each embodiment from the third embodiment to the eighth embodiment of the present invention has been described as an embodiment based on the first embodiment. Among these, the third embodiment to the sixth embodiment and the eighth embodiment are described. About embodiment, it can be based on 2nd Embodiment.
上述した各実施形態による投射型表示システムは、立体映像表示システムに適用するこができる。例えば、図28に示すように、本発明の各実施形態による投射型表示システムからの投射光を、要素レンズが多数配置されたマイクロレンズアレイやレンチキュラーが設けられた複眼レンズ配列板40を介して投影する。これにより、画素ずらしをした高精細映像や超高精細映像の立体映像を投影表示することができる。
The projection display system according to each of the embodiments described above can be applied to a stereoscopic video display system. For example, as shown in FIG. 28, the projection light from the projection display system according to each embodiment of the present invention is transmitted through a compound eye
また、上述した各実施形態による投射型表示システムは、赤色映像と青色映像と第1緑色映像とのフレーム上の画素位置が一致するとともに、第2緑色映像のフレーム上の画素位置が第1緑色映像のフレーム上の画素位置に対して垂直方向に1画素未満分(例えば、0.5画素分)ずれるように光路シフトの方向を設定することによって、緑色映像のみの垂直方向の解像度を、画素ずらしをしない場合の解像度の2倍にする例であった。
投射型表示システムは、上記の例以外に、第2緑色映像のフレーム上の画素位置が第1緑色映像のフレーム上の画素位置に対して水平方向に1画素未満分(例えば、0.5画素分)ずれるように光路シフトの方向を設定してもよい。これによって、投射型表示システムは、緑色映像のみの水平方向の解像度を、画素ずらしをしない場合の解像度の2倍にすることができる。
また、投射型表示システムは、第2緑色映像のフレーム上の画素位置が第1緑色映像のフレーム上の画素位置に対して水平方向および垂直方向にそれぞれ1画素未満分(例えば、それぞれ0.5画素分)ずれるように(つまり、斜め方向にずれるように)光路シフトの方向を設定してもよい。これによって、投射型表示システムは、緑色映像のみの水平方向および垂直方向それぞれの解像度を、画素ずらしをしない場合の解像度の2倍にすることができる。
In addition, in the projection display systems according to the above-described embodiments, the pixel positions on the frames of the red video, the blue video, and the first green video match, and the pixel positions on the frame of the second green video are the first green. By setting the optical path shift direction so that it is shifted by less than one pixel (for example, 0.5 pixel) in the vertical direction with respect to the pixel position on the video frame, the vertical resolution of only the green video is set to the pixel. In this example, the resolution is doubled when the shift is not performed.
In the projection display system, in addition to the above example, the pixel position on the second green video frame is less than one pixel in the horizontal direction with respect to the pixel position on the first green video frame (for example, 0.5 pixel). The direction of the optical path shift may be set so as to deviate. Accordingly, the projection display system can double the horizontal resolution of only the green image to the resolution when the pixel is not shifted.
Further, the projection display system has a pixel position on the second green image frame that is less than one pixel in the horizontal direction and the vertical direction with respect to the pixel position on the first green image frame (for example, 0.5 pixels each). The direction of the optical path shift may be set so as to be shifted (by a pixel) (that is, shifted in an oblique direction). Thus, the projection display system can double the resolution in the horizontal direction and the vertical direction of only the green image to the resolution in the case where the pixel is not shifted.
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the concrete structure is not restricted to this embodiment, The design etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
1 投射型表示システム
10 信号発生装置
20 映像信号切替装置
30 投射型表示装置
31 光学ユニット部
32,32a,32b,32c 光路シフト部
33,33b,33c 光路切替制御部
34 投射光学系
40 複眼レンズ配列板
211D,211U 電極
212 遮光物
241 回転シャッタ
242 シャッタ版
243 開口部
271 複屈折光学部
271a,271b 楔形サバール板
351,351a 光位相変調素子
352 位相板
353 複屈折光学素子
354 偏光板
355 λ/4板
DESCRIPTION OF
Claims (1)
所定色の第1および第2の映像光が前記所定周期で交互に切替わる前記所定色の映像光と、前記所定色とは異なる色の第3の映像光との供給を受けるとともに、前記光路切替制御部から前記切替制御信号の供給を受けて、前記切替制御信号が前記第1の状態であるときは、前記第1および第3の映像光を、当該映像光出力装置の入出力間の光路をそれぞれずらさずに出力する一方、前記切替制御信号が前記第2の状態であるときは、前記第2の映像光を当該映像光出力装置の入力側に対し光路をずらして出力側に出力する光路シフト部と、
を備え、
前記光路シフト部は、
前記所定色の映像光と前記第3の映像光との供給を受けて、前記所定色の映像光についてはこれを分光して一方の映像光を直進透過させるとともに他方の映像光を屈折させて光路をシフトして透過させ、前記第3の映像光についてはこれを直進透過させる複屈折光学部と、
前記切替制御信号が前記第1の状態であるときは、前記複屈折光学部からの第1の出力映像光について偏光方向を変調しない一方、前記切替制御信号が前記第2の状態であるときは、前記第1の出力映像光について偏光方向を変調する光位相変調部と、
この光位相変調部からの第2の出力映像光について、所定の偏光方向成分の映像光のみを透過させる偏光板と、
を備えることを特徴とする映像光出力装置。 An optical path switching control unit for outputting a switching control signal for alternately switching the first and second states at a predetermined period;
The first and second image lights of a predetermined color are supplied with the image light of the predetermined color that is alternately switched at the predetermined period and the third image light of a color different from the predetermined color, and the optical path When the switching control signal is supplied from the switching control unit and the switching control signal is in the first state, the first and third video lights are transmitted between the input and output of the video light output device. While the optical path is output without shifting, when the switching control signal is in the second state, the second video light is output to the output side while shifting the optical path with respect to the input side of the video light output device. An optical path shift unit,
Equipped with a,
The optical path shift unit is
The video light of the predetermined color and the third video light are supplied, and the video light of the predetermined color is split to transmit one video light straight and refract the other video light. A birefringent optical unit that shifts and transmits the optical path and transmits the third image light in a straight line; and
When the switching control signal is in the first state, the polarization direction of the first output image light from the birefringent optical unit is not modulated, while when the switching control signal is in the second state , An optical phase modulator that modulates the polarization direction of the first output image light;
For the second output video light from the optical phase modulation unit, a polarizing plate that transmits only video light of a predetermined polarization direction component,
Video light output device according to claim Rukoto equipped with.
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