CN102213899B - 投影仪 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及投影仪。该投影仪具备被交替地写入第1图像数据和第2图像数据的液晶光阀、在多个切换区域中按线顺序切换第1偏振状态和第2偏振状态的偏振切换元件。第1偏振状态的切换区域和第2偏振状态的切换区域之间的边界位置对应于第1图像数据写入区域和第2图像数据写入区域之间的边界位置而移动。

Description

投影仪
技术领域
本发明涉及通过投影光学系统向屏幕上投影显示形成在光调制元件上的光学像的投影仪，更详细地说涉及能够使用偏振眼镜来立体地欣赏投影图像的投影仪。
背景技术
使用能进行大画面显示的投影仪来立体地表现显示图像的技术已经被开发并付诸实用。对于使用了投影仪的立体图像显示而言，一般采用如下方式，即向屏幕投影左眼用图像和右眼用图像并通过左眼和右眼观察各自图像的视差利用的方式。此时，观察者需要选择与各眼对应的图像，作为方式之一已知有使用偏振眼镜的偏振方式的投影仪。
在偏振方式的投影仪中，将包含视差信息的左眼用图像和右眼用图像，在两图像间改变偏振状态来同时显示到屏幕上，或者按照在时间序列上排列的各帧交替地连续显示。观察者通过具有偏振选择性的偏振眼镜来观看以不同偏振状态显示的左眼用图像和右眼用图像，由此2种图像仅被分别对应的眼睛选择性地观察，因而能够立体地视觉辨认显示图像。
作为将偏振状态彼此不同的左眼用图像和右眼用图像同时地显示到屏幕上的方法，已经提案有如通过第1投影仪显示左眼用图像、通过第2投影仪显示右眼用图像这样来使用两台投影仪的方式(参照下面的专利文献1)。在使用两台投影仪的方式中，会产生如下问题，即难以在两台投影仪之间调和亮度、配色等显示图像的特性，或者调整投影位置的问题。另外，由于使用两台投影仪，所以在系统的小型化和使用便利性方面也存在问题。
另一方面，通过分时交替地连续显示偏振状态彼此不同的左眼用图像和右眼用图像的方式具有仅通过1台投影仪便能立体地表现显示图像的优点，这种方式的投影仪也被提案过(参照下面的专利文献2)。
在专利文献1所记载的立体图像显示装置中，为了消除准备投影光的偏振状态不同的两台投影仪的不便性，采用投影光的偏振状态相同的两台投影仪，通过由反射镜构成的偏振切换元件来改变一方的投影仪发出的投影光的偏振状态，由此生成偏振状态不同的左眼用图像和右眼用图像。另外，在专利文献2所记载的投影仪中，经由偏振状态交替切换的液晶面板构成的偏振切换元件来投影来自液晶光阀的射出光，从而分时地交替显示左眼用图像和右眼用图像。所有装置均需在光调制元件与屏幕之间设置对投影光的偏振状态进行切换的机构。
[专利文献1]日本特开平9-54375号公报
[专利文献2]日本特开昭63-18894号公报
另外，使用了将多个微小镜设置为矩阵状的微小镜型光调制元件的DLP投影仪(DLP为德州仪器(Texas Instruments)公司的注册商标)已经付诸实用。在微小镜型光调制元件中，以帧顺序(frame sequential)方式重写图像数据，在与帧对应的图像持续显示了一定时间后，被瞬时重写成与下一个帧对应的新图像并显示一定时间。也就是说、在微小镜型光调制元件的情况下，图像数据在被显示的期间内不会被重写。因此，在通过DLP投影仪来实现立体图像显示的情况下，设置上述的偏振切换元件，与通过微小镜型光调制元件瞬时地重写图像数据的时间点同步地，利用偏振切换元件在全体显示区域同时切换投影光的偏振状态即可。
另一方面，具备采用了液晶的光调制元件的液晶投影仪已经付诸实用。一般的液晶型光调制元件不会针对每个像素持有保持图像数据的图像存储器，通过线顺序(line sequential)方式、即对一条或者多条线(有时将该线称为扫描线)从一边向另一边依次进行扫描的方式重写图像数据。在液晶投影仪中，将1帧的图像作为线状图像的集合体进行捕捉，在1帧的显示期间内按照每条线依次重写排列成线状的图像数据，由此生成与下一个帧对应的新图像。因此，在1帧的图像中，与当前的帧对应的图像数据和与下一个帧对应的新的图像数据夹着扫描线混合在一起。
因此，在液晶投影仪中使用的偏振切换元件的情况下，需要与液晶型光调制元件中的线顺序方式的图像数据的写入方式相匹配地采用以线顺序切换投影光的偏振状态的切换方式。即、设为将光透过区域以线状分割成多个区域，并且切换通过每个区域的光的偏振状态的构成，并需要在每个区域设置有用于切换偏振状态的开关元件的偏振切换元件、或者在外部设置有依次选择区域来切换偏振状态的扫描电路的偏振切换元件。后面将这种偏振切换元件暂称为“区域分割型偏振切换元件”。
然而，由于从液晶型光调制元件射出的投影光为发散光，所以如果只是将区域分割型偏振切换元件单纯地配置在液晶型光调制元件的正后面，则从液晶型光调制元件的一个像素射出的投影光在向区域分割型偏振切换元件入射的阶段其光束直径被放大。因此，在区域分割型偏振切换元件中，即使将切换投影光的偏振状态的区域的分割数增多，也无法使液晶型光调制元件中的图像数据的写入位置与区域分割型偏振切换元件中的偏振状态的切换位置，在像素排列的1条线(行)、或者几条～十几条线左右的范围内精确对应。其结果，会导致例如在左眼用图像的一部分中混有与左眼用图像不对应的偏振状态(与右眼用图像对应的偏振状态)的部分等的现象发生，由于投影图像的偏振状态局部错乱，因而在该部分无法获得合适的立体视觉状态，从而导致画质劣化。
另外，在以上说明中，对于液晶型光调制元件，列举了线顺序方式、即一般的图像数据的写入方式的例子，但是对于液晶型光调制元件，有时也采用按每个像素依次重写图像数据的方式、即所谓的点顺序(pointsequential)方式的写入形式。上述问题也是采用点顺序方式的投影仪中同样存在的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种在将偏振状态不同的左眼用图像和右眼用图像按时间交替地显示来进行立体图像显示的投影仪中，即使在使用了采用线顺序方式或点顺序方式的图像数据写入方式的光调制元件的情况下，也能实现高画质的立体图像显示的构成。
为了实现上述目的，本发明的投影仪的特征在于，具备：光源；光调制元件，其将与左眼用图像相对应的第1图像数据和与右眼用图像相对应的第2图像数据以在时间上邻接的第1期间和第2期间，按线顺序交替地写入排列成矩阵状的多个像素，并且根据所写入的上述第1图像数据或者上述第2图像数据，对来自上述光源的光进行调制；偏振切换元件，该偏振切换元件具有将所入射的光的偏振状态按时间切换成第1偏振状态和第2偏振状态的多个线状的切换区域，并在上述多个切换区域中按线顺序切换上述第1偏振状态和上述第2偏振状态；光传输光学系统，该光传输光学系统将被上述光调制元件调制后的光传输到上述偏振切换元件，使该光在上述偏振切换元件上大致成像从而形成中间像；投影光学系统，该投影光学系统对形成于上述偏振切换元件上的上述中间像进行投影；和控制部，该控制部对上述偏振切换元件进行控制；其中，上述控制部和与上述光调制元件上的被写入了上述第1图像数据的区域、和被写入了上述第2图像数据的区域之间的边界位置相对应的上述中间像上的边界位置的移动大致同步地，以使得上述偏振切换元件的、成为了上述第1偏振状态的切换区域和成为了上述第2偏振状态的切换区域之间的边界位置移动的方式，按线顺序切换上述第1偏振状态和上述第2偏振状态。
在本实施方式的投影仪中，具备将来自光调制元件的射出光传输到偏振切换元件，并使该射出光在偏振切换元件上大致成像从而形成中间像的光传输光学系统，因此，即使光调制元件与偏振切换元件离开且来自光调制元件的射出光是发散光，也能使从光调制元件的规定的像素射出的投影光精确地入射到偏振切换元件的规定场所。另外，偏振切换元件由控制部进行控制，与和光调制元件上的第1图像数据的写入区域和第2图像数据的写入区域之间的边界位置相对应的中间像上的边界位置的移动大致同步地，以使得偏振切换元件的、成为第1偏振状态的切换区域和成为第2偏振状态的切换区域之间的边界位置移动的方式，按线顺序切换第1偏振状态和第2偏振状态。由此，无论是在时间上还是在空间上都能使光调制元件上的各图像数据的写入和偏振切换元件上的偏振状态的切换同步，因此投影图像的偏振状态不会局部错乱，从而能够实现高画质的立体图像显示。
在本发明的投影仪中，能够采用上述偏振切换元件上的上述多个切换区域的个数与上述光调制元件上的上述多个像素的行数相同的构成。
根据该构成，光调制元件上的写入各图像数据的行方向的像素群与偏振切换元件上的线状的切换区域一一对应。在这种情况下，能够使光调制元件上的各图像数据的写入的边界位置和偏振切换元件上的偏振状态的切换的边界位置在空间上、时间上大致完全同步，从而能够实现画质更高的立体图像显示。
在本发明的投影仪中，能够采用上述偏振切换元件上的上述多个切换区域的个数少于上述光调制元件上的上述多个像素的行数的构成。
在该构成的情况下，光调制元件上的写入各图像数据的行方向的像素群与偏振切换元件上的线状的切换区域不是一一对应，因此，无法使光调制元件上的各图像数据的写入的边界位置与偏振切换元件上的偏振状态的切换的边界位置完全同步。因此，多少会发生投影图像的局部偏振状态错乱的现象。但是，如果产生偏振状态错乱的区域的大小与图像整体的大小相比及其微小，则几乎不会影响实际应用。另外，根据该构成，能够简化偏振切换元件的驱动元件和驱动电路，从而实现了低成本化。
在本发明的投影仪中，能够采用上述偏振切换元件上的上述多个切换区域的个数多于上述光调制元件上的上述多个像素的行数的构成。
在该构成的情况下，偏振切换元件上的多个切换区域与光调制元件上的写入各图像数据的行方向的1个像素群对应。例如在使用液晶元件作为光调制元件的情况下，根据液晶元件的不同，有时依赖于元件的结构和液晶的物性等需要较长的时间来进行图像数据的重写、即所谓的反应时间较长。在这种情况下，例如通过在图像数据重写的过渡期间内对应偏振切换元件的多个切换区域来进行细微切换，能够精确地抑制投影光的偏振状态的局部错乱。
本发明的投影仪的特征在于，具备：光源；光调制元件，其将与左眼用图像相对应的第1图像数据和与右眼用图像相对应的第2图像数据以在时间上邻接的第1期间和第2期间，按点顺序交替地写入排列成矩阵状的多个像素，并且根据所写入的上述第1图像数据或者上述第2图像数据，对来自上述光源的光进行调制；偏振切换元件，该偏振切换元件具有将所入射的光的偏振状态按时间切换成第1偏振状态和第2偏振状态的多个切换区域，并在上述多个切换区域中按点顺序切换上述第1偏振状态和上述第2偏振状态；光传输光学系统，该光传输光学系统将被上述光调制元件调制后的光传输到上述偏振切换元件，使该光在上述偏振切换元件上大致成像从而形成中间像；投影光学系统，该投影光学系统对形成于上述偏振切换元件上的上述中间像进行投影；和控制部，该控制部对上述偏振切换元件进行控制；其中，上述控制部和与上述光调制元件上的被写入了上述第1图像数据的区域、和被写入了上述第2图像数据的区域之间的边界位置相对应的上述中间像上的边界位置的移动大致同步地，以使得上述偏振切换元件的、成为了上述第1偏振状态的切换区域和成为了上述第2偏振状态的切换区域之间的边界位置移动的方式，接点顺序切换上述第1偏振状态和上述第2偏振状态。
上述的投影仪采用了线顺序方式的图像数据写入方式，而本投影仪采用了点顺序方式的图像数据写入方式。在该投影仪中，无论是在空间上还是在时间上也均能使光调制元件上的各图像数据的写入和偏振切换元件上的偏振状态的切换同步，因此投影图像的偏振状态不会局部错乱，从而能够实现高画质的立体图像显示。
在本发明的投影仪中，优选上述光传输光学系统至少在上述光调制元件侧具有远心性。更加优选在上述光调制元件侧和上述偏振切换元件侧双方具有远心性。
所谓具有远心性的光学系统，是指主光线经过像侧或者物体侧焦点的光学系统。通过使用由这种光学系统构成的光传输光学系统，即使光调制元件和偏振切换元件在光轴方向产生位置偏移，被传输的图像的尺寸和形状也不会改变。因此，容易进行两元件的对位，能够实现准确的图像传输。
在本发明的投影仪中，能够采用上述光传输光学系统为等倍传输光学系统的构成。
根据该构成，通过采用具有与光调制元件的像素区域相同的尺寸和形状的偏振切换区域的偏振切换元件，能够实现准确的图像传输。
在本发明的投影仪中，能够采用上述光传输光学系统为缩小传输光学系统的构成。
根据该构成，能够使偏振切换元件和投影光学系统小型化，易于实现投影仪整体的小型化和低成本化。
在本发明的投影仪中，能够采用上述光传输光学系统为放大传输光学系统的构成。
根据该构成，容易进行被传输到偏振切换元件的中间像和偏振切换元件的对位，易于确保偏振切换元件的配置精度。
在本发明的投影仪中，能够采用在上述光传输光学系统与上述偏振切换元件之间的光路上设置对偏振状态的错乱进行补偿的偏振补偿光学系统。或者，能够采用具备在上述偏振切换元件的入射侧配置的光吸收型或者光反射型的偏振元件的构成。
根据这些构成，由于入射到偏振切换元件的偏振光的偏振度得到提高，因此能够通过偏振切换元件准确地切换投影光的偏振状态，从而能够实现高画质的立体图像显示。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的投影仪的简要构成图。
图2是表示第1实施方式的投影仪的偏振切换元件的图。
图3是用于对偏振切换元件与图像光之间的对应关系进行说明的图。
图4是表示光传输光学系统的几个构成例的图。
图5是表示对光传输光学系统附加光路长度校正光学系统而得到的构成例的图。
图6是表示在光传输光学系统中校正光路长度的其他构成例的图。
图7是表示对光传输光学系统附加偏振补偿光学系统而得到的构成例的图。
图8是表示本发明的第2实施方式的投影仪的偏振切换元件的图。
图9是本发明的第3实施方式的投影仪的简要构成图。
图中符号说明：
1、61...投影仪；2...光源；6R、6G、6B，69R、69G、69B...液晶光阀(光调制元件)；8...光传输光学系统；9、59...偏振切换元件；10...投影光学系统；49...控制部；53...偏振补偿光学系统。
具体实施方式
[第1实施方式]
下面参照图1～图7对本发明的第1实施方式进行说明。
在本实施方式中，对使用了3组作为光调制元件的透过型液晶光阀的、即所谓的3板式液晶投影仪进行了例示。另外，本实施方式的投影仪采用线顺序方式作为图像数据的写入方式。
图1是本实施方式的投影仪的简要构成图。图2的(A)和(B)是表示本实施方式的投影仪的区域分割型偏振切换元件的图，其中，图2的(A)是从z轴方向观察的xy俯视图，图2的(B)是从x轴方向观察的yz俯视剖视图。图3的(A)～(C)是用于对区域分割型偏振切换元件与图像光的对应关系进行说明的图。图4的(A)～(E)是表示光传输光学系统的几个构成例的图。图5是对光传输光学系统附加光路长度校正光学系统而得到的构成例的图。图6是在光传输光学系统中校正光路长度的其他构成例的图。图7是对光传输光学系统附加偏振补偿光学系统而得到的构成例的图。
另外，为了容易观察下面的所有附图中的各构成要素，在有些情况下会根据构成要素而使尺寸比例不同来进行表示。另外，包括本实施方式在内，在以下实施方式中有时会将区域分割型偏振切换元件简写为“偏振切换元件”。
如图1所示，本实施方式的投影仪1主要具备光源2、集成光学系统3、色光分离光学系统4、光路长度校正用中继(relay)光学系统5、3个用于调制各色光的液晶光阀6R、6G、6B(光调制元件)、色光合成光学系统7、光传输光学系统8、偏振切换元件9、投影光学系统10。另外，在本实施方式的构成中，由于存在2个光传输光学系统，所以将以校正照明光路的光路长度为目的而使用的一方称作“光路长度校正用中继光学系统5”、将以向偏振切换元件传输液晶光阀所生成的图像光为目的而使用的一方称作“光传输光学系统8”(相当于权利要求书的“光传输光学系统”)，由此来进行区别。
下面对投影仪1的各构成要素进行说明。
光源2由超高压水银灯、氙气灯等构成，具有射出白色光的光源灯12、和反射来自光源灯12的光而使其朝向集成光学系统3射出的反射器13。集成光学系统3具有由复眼透镜等构成的第1透镜阵列14以及第2透镜阵列15、和叠加透镜16。集成光学系统3具有如下功能，即将从光源2射出的光的照度分布在各液晶光阀6R、6G、6B上大致均匀化的功能。
色光分离光学系统4具有二向色镜18、19和反射镜20。二向色镜18、19例如通过在玻璃表面层积电介质多层膜而形成，具有选择性地将入射的白色光中包含的规定波段的色光反射，而使除此之外的波段的色光透过的特性。二向色镜18使绿色光LG和蓝色光LB反射，而使红色光LR透过。二向色镜19使由二向色镜18反射后的色光中的绿色光LG反射，而使蓝色光LB透过。反射镜20使透过二向色镜18后的红色光LR朝向红色光调制用液晶光阀6R的平行化透镜21反射。
光路长度校正用中继光学系统5具有入射侧透镜23、中继透镜24、和反射镜25、26，具有对因蓝色光LB与其他色光LR、LG相比到液晶光阀6B的光路长度更长而导致的光损失进行校正的功能。入射侧透镜23具有使光有效地入射到中继透镜24的功能。中继透镜24具有将入射侧透镜23附近的光传输到蓝色光调制用液晶光阀6B的前级的平行化透镜21附近的功能。通过光路长度校正用中继光学系统5，入射到入射侧透镜23的蓝色光LB，在光强度分布基本被保存的状态下几乎没有光损失地被传输到在空间上离开的液晶光阀6B。
各液晶光阀6R、6G、6B具备一对基板和夹持于基板间的液晶，具有能独立地控制透过率的多个像素排列成矩阵状的构成。在光透过区域，多条扫描线和多条数据线相互交叉地被设置，通过向多条数据线供给图像数据，另外按线顺序从一边向另一边扫描多条扫描线，从而向与各扫描线对应的行方向上排列的多个像素(像素群)写入图像数据。例如，红色光调制用的液晶光阀6R，根据图像数据对通过平行化透镜21大致平行地入射的红色光进行光调制，射出内部含有光学像的图像光。绿色光调制用的液晶光阀6G、蓝色光调制用的液晶光阀6B的作用也与红色光调制用的液晶光阀6R相同。
另外，在本实施方式的情况下，图像数据由与左眼用图像对应的第1图像数据和与右眼用图像对应的第2图像数据构成。第1图像数据以线顺序方式被写入第1子帧(第1期间)，第2图像数据以线顺序方式被写入与第1子帧在时间上相邻的第2子帧(第2期间)。反复进行这样的动作，从而交替地写入第1图像数据和第2图像数据。各液晶光阀6R、6G、6B根据被写入的第1图像数据或者第2图像数据来进行光调制。各子帧的帧频被设定为120Hz。
色光合成光学系统7具有正交二向色棱镜28和波长选择相位板29。正交二向色棱镜28为4个三角柱棱镜彼此贴合而成的构造。三角柱棱镜中被贴合的面成为正交二向色棱镜28的选择反射面。在正交二向色棱镜28的内面，彼此垂直地形成有红色光LR反射而绿色光LG透过的选择反射面、和蓝色光LB反射而绿色光LG透过的选择反射面。入射到正交二向色棱镜28的绿色光LG通过选择反射面被直接射出，红色光LR和蓝色光LB在选择反射面上被选择性地反射，从而向着与绿色光LG的射出方向相同的方向射出。
波长选择相位板29选择性地变换入射光当中的特定波段的色光的偏振状态，例如能够采用颜色选择器(Color Select)(Color Link公司的商品名)等。即、从各液晶光阀6R、6G、6B射出的图像光为透过射出侧偏振片(未图示)之后的直线偏振光，考虑到利用作为色光合成光学系统7的正交二向色棱镜28的效率，绿色光LG以P偏振光、红色光LR和蓝色光LB以S偏振光的状态入射到正交二向色棱镜28，并被合成为用于形成彩色图像的图像光射出。从正交二向色棱镜28射出的图像光入射到波长选择相位板29，仅绿色光LG的偏振方向旋转90度成为S偏振光，从而成为由偏振状态一致的3种色光构成的图像光并从波长选择相位板29射出。当然，也能够采用从各液晶光阀6R、6G、6B透过射出侧偏振片(未图示)后射出的各色光LR、LG、LB成为状态全部相同的直线偏振光(例如S偏振光)的构成，在该情况下不需要波长选择相位板29。
光传输光学系统8具有入射侧透镜31、中继透镜32和射出侧透镜33。光传输光学系统8具有将从各液晶光阀6R、6G、6B射出的图像光传输到偏振切换元件9，并在偏振切换元件9中成像从而形成中间像的功能。本实施方式的光传输光学系统8采用了等倍传输光学系统，但也可以采用缩小传输光学系统或放大传输光学系统。关于光传输光学系统8的成像倍率将在后面进行说明。
入射侧透镜31配置在各液晶光阀6R、6G、6B与正交二向色棱镜28之间。入射侧透镜31具有使来自各液晶光阀6R、6G、6B的图像光有效地入射到中继透镜32的功能。中继透镜32具有对入射侧透镜31附近的图像光进行传输以使其经由正交二向色棱镜28合成为一个并在偏振切换元件9上成像从而形成中间像的功能。另外，正交二向色棱镜28的色光合成特性具有入射角依存性，因而也可以不在各液晶光阀6R、6G、6B的射出侧配置入射侧透镜31，而是接近于正交二向色棱镜28的射出端面配置一个入射侧透镜，能够降低在色光合成时容易发生的彩色相位不均。射出侧透镜33具有使从中继透镜32射出的图像光有效地入射到偏振切换元件9的功能。
对于光传输光学系统8，优选例如畸变、横向色差等光学像差较少发生的光学系统，对于中继透镜32也同样。根据该观点，采用由多个透镜构成中继透镜32、使用非球面透镜、使用低色散性的玻璃材料等方法是有效的。另外，不局限于透镜，也可以采用反射镜等，或者组合透镜和反射镜而构成。另外，入射侧透镜31在提高传输效率方面是有效的，但并不是必须的光学要素，根据从液晶光阀6R、6G、6B射出的图像光的特性和光传输光学系统的构成的不同，也可以不设置入射侧透镜31。
对于光传输光学系统8，说明了优选为较少发生光学像差的光学系统，但更详细地说，是优选图像传输特性的波长依存性较小的光学系统。这是因为，在各液晶光阀6R、6G、6B中，通过波段不同的光形成红色光用图像、绿色光用图像、蓝色光用图像，这些图像都是在一个光传输光学系统8中进行处理的。为此，优选采用零色散或低色散性的光学材料来构成。
或者，作为其他方法，如图5所示那样，在各液晶光阀6R、6G、6B的射出侧配置光路长度校正光学系统35来对每个光路校正光路长度，以及如图6所示那样，改变各液晶光阀6R、6G、6B与偏振切换元件9之间的距离DR、DG、DB来对每个光路校正光路长度等方法是有效的。另外，在图6中，为了容易观察图面，表示距离DR、DG、DB的箭头仅描画了从各液晶光阀6R、6G、6B开始到射出光轴为止。
并且，在具备多个液晶光阀的构成中，为了使各液晶光阀6R、6G、6B的图像光准确地叠加并可靠地传输到偏振切换元件9，需要在考虑上述光传输光学系统8的光学特性的同时将各液晶光阀6R、6G、6B与偏振切换元件9之间的光学距离设定成规定的关系。即、需要准确地设定各液晶光阀6R、6G、6B在投影光轴方向上的位置。然而，该设定并不是容易的事情。因此，至少在液晶光阀6R、6G、6B这一侧、优选在液晶光阀6R、6G、6B侧和偏振切换元件9侧这两侧采用具有远心性的光传输光学系统。所谓具有远心性的光学系统，是指主光线通过像侧焦点或者物体侧焦点的光学系统。通过采用这样的光学系统，即使液晶光阀6R、6G、6B或偏振切换元件9在光轴方向产生位置偏移，由于所传输的图像的尺寸和形状没有变化，所以也容易进行两元件的对位，能够实现准确的图像传输。
图4的(A)～(E)示出了这样的具有远心性的光传输光学系统的几个例子。图4的(A)是透镜方式的两侧远心的光传输光学系统的例子，具备2个透镜37A、37B和1个光圈38。图4的(B)是反射镜方式的两侧远心的光传输光学系统的例子，具备3个反射镜39A、39B、39C。图4的(C)是透镜和反射镜并用方式的两侧远心的光传输光学系统的例子，具备2个反射镜对40A、40B以及41A、41B、和1个透镜42。图4的(D)是两侧远心的缩小传输光学系统的例子，具备2个透镜43A、43B和1个光圈44。图4的(E)是物体侧远心的光传输光学系统的例子，具备1个透镜45和1个光圈46。
另外，和光传输光学系统8同样，作为色光合成光学系统7的正交二向色棱镜28也优选为较少发生光学像差的元件，优选采用零色散或低色散性的光学材料构成。
偏振切换元件9具有将从液晶光阀6R、6G、6B入射的光的偏振状态按时间切换成第1偏振状态和第2偏振状态的多个线状的切换区域，在多个切换区域中按线顺序来切换第1偏振状态和第2偏振状态。如图2的(A)、(B)所示那样，偏振切换元件9由如下液晶元件构成，该液晶元件在一对分别具有透明电极43、44的透明基板45、46之间以规定的取向状态封入有液晶47。作为能适用于偏振切换元件9的液晶元件的种类，能够采用例如强电介质液晶元件、P-液晶盒(Pi-cell)液晶元件、TN液晶元件等众所周知的液晶元件。对于偏振切换元件9，优选采用反应速度尽可能快的液晶元件。
在一边的透明基板45上，形成有由透明导电膜构成的细长形状的多个线电极43。各线电极43的形成区域与将入射光的偏振状态按时间切换成第1偏振状态和第2偏振状态的各个切换区域对应。各线电极43(切换区域)的长度方向的尺寸和形状与在液晶光阀6R、6G、6B的行方向(扫描线的延伸方向)上排列的多个像素的全部相对应。另外，线电极43(切换区域)的数量与在液晶光阀6R、6G、6B的列方向(数据线的延伸方向)上排列的像素个数(行数)一致。在另一边的透明基板46上，在整面形成有由透明导电膜构成的对置电极44。
线电极43的行方向的尺寸被设定为比在液晶光阀6R、6G、6B的行方向上排列的全部像素的两端部之间的尺寸稍大。因此，传输来自液晶光阀6R、6G、6B的图像光的区域G位于比线电极43的长度方向的两端部更靠近内侧的位置上。优选偏振切换元件9由能在x轴方向、y轴方向、z轴方向的所有方向进行位置调整的托架(保持部件)保持。虽然需要光传输光学系统8将液晶光阀6R、6G、6B的图像准确地传输到偏振切换元件9的规定位置，以使得在形成于液晶光阀6R、6G、6B上的图像的行方向上排列的像素群和偏振切换元件9的线电极43一一对应，但是通过设置上述的位置调整机构(保持部件)，光传输光学系统8和偏振切换元件9的调整(对位)变得容易。
如图1所示那样，偏振切换元件9具备包括驱动元件和驱动电路(均未图示)的控制部49。控制部49与在液晶光阀6R、6G、6B向垂直方向进行的线顺序扫描同步地，对偏振切换元件9的线电极43和对置电极44之间依次施加电压，从而来控制夹入在线电极43和对置电极44之间的各个切换区域中的液晶的取向状态。由此，能够将入射到与特定的线电极相对应的切换区域后的偏振光的偏振状态按线顺序从第1偏振状态切换成第2偏振状态、或者从第2偏振状态切换成第1偏振状态，一边在例如图2的(A)的箭头E的方向上进行扫描一边射出。
具体来讲，例如当使直线偏振光、即S偏振光入射到偏振切换元件9时，能够使偏振方向旋转90度从而作为P偏振光射出，或者不使偏振方向旋转而是保持S偏振光不变射出。由此，在使用彼此垂直的直线偏振光的情况下，可以使用构成简单的光闸眼镜，从而能够降低系统的成本。或者，在偏振切换元件9中组合1/4波阻片，能够作为左旋的圆偏振光射出，或者作为右旋的圆偏振光射出。由此，在使用彼此反向旋转的圆偏振光的情况下，即使从不正对投影图像的斜向观察投影图像也很少产生双重影像等，从而能够实现良好的立体视觉状态。
在多数的液晶光阀中，采用线顺序方式的图像数据写入方式。即、对在行方向上排列的所有像素群同时写入图像数据，并且该像素群在列方向上依次移动，由此对所有像素写入图像数据，最终完成1子帧的左眼用图像或右眼用图像。因此，与液晶光阀6R、6G、6B的线顺序写入方式相对应，以使得1条线电极43对应在行方向上排列的所有像素群的方式来构成偏振切换元件9。
下面参照图3的(A)～(C)，对从液晶光阀6R、6G、6B入射到偏振切换元件9的图像光通过偏振切换元件9变换成具有规定偏振状态的图像光并射出的状态进行说明。另外，图3的(A)表示入射到偏振切换元件9的图像光的状态，图3的(B)表示偏振切换元件9的状态，图3的(C)表示从偏振切换元件9射出的图像光的状态。
仔细观察入射到偏振切换元件9的图像光可知，与在液晶光阀6R、6G、6B向垂直方向通过线顺序扫描进行的图像数据的写入相对应，该图像以线单位被连续重写。即、如图3的(A)所示那样，由入射到偏振切换元件9的图像光所形成的中间像在某一时间点上，前一子帧的图像与被重新重写的当前子帧的图像夹着规定的扫描线(规定的边界位置X)而并存。
这里，控制部49与该扫描线(边界位置X)向垂直方向的移动同步地，如图3的(B)所示那样对偏振切换元件9的多个线电极43按线顺序施加规定的电压，以使得液晶的偏振状态为第1偏振状态的切换区域和液晶的偏振状态为第2偏振状态的切换区域之间的边界位置X1移动的方式，将液晶的取向状态依次切换成规定的状态。由此，透过偏振切换元件9的图像光如图3的(C)所示那样，能够在该边界位置X1的上下获得不同的偏振状态，而不会横跨扫描线而持续相同的偏振状态。例如，如果将具有第1偏振状态的前一子帧的图像视为左眼用图像、将具有第2偏振状态的当前子帧的图像视为右眼用图像，则能够在准确地区分偏振状态不同的左眼用和右眼用的种类的图像的同时，按时间交替地连续显示该左眼用和右眼用的种类的图像。
由此，按每个子帧将偏振状态完全不同的图像投影显示到屏幕51上。例如，假设第奇数个子帧图像为取得第1偏振状态的左眼用图像，第偶数个子帧图像为取得第2偏振状态的右眼用图像。观看者通过利用具备仅使用于左眼的第1偏振状态的光透过的偏振元件、和仅使用于右眼的第2偏振状态的光透过的偏振元件的偏振眼镜来观看具有上述偏振状态的投影图像，能够分别将第奇数个子帧图像仅分离引导到左眼，将第偶数个子帧图像仅分离引导到右眼，从而能够获得良好的立体视觉状态。
这样，根据本实施方式的投影仪1，由于具备使来自各液晶光阀6R、6G、6B的图像光在偏振切换元件9上成像从而形成中间像的光传输光学系统8，所以即使液晶光阀6R、6G、6B和偏振切换元件9位于彼此离开的位置、并且来自液晶光阀6R、6G、6B的图像光为发散光，也能够使从液晶光阀6R、6G、6B的规定像素射出的图像光精确地入射到偏振切换元件9的规定的切换区域。另外，在偏振切换元件9中，由于液晶的偏振状态为第1偏振状态的切换区域和液晶的偏振状态为第2偏振状态的切换区域之间的边界位置，与液晶光阀6R、6G、6B的各图像的边界位置向垂直方向的移动同步地移动，所以无论是在空间上还是在时间上都能使液晶光阀6R、6G、6B中的各图像数据的写入、和偏振切换元件9中的偏振状态的切换同步。由此，投影图像的偏振状态不会产生局部错乱，从而能够实现高画质的立体图像显示。
另外，在本实施方式的投影仪1中，通过对2种偏振状态的图像光分别仅使用对应的一只眼睛进行观看来获得立体状态，因此在图像帧(子帧)的显示速度较慢的情况下，有时会感到因画质劣化而导致的画面闪烁。因此，优选图像帧(子帧)的显示速度在120Hz左右以上。
在本实施方式中，由于使用了等倍传输光学系统来作为光传输光学系统8，因此通过采用具有与液晶光阀6R、6G、6B的像素区域相同的尺寸和形状的偏振切换区域的偏振切换元件9，能够实现准确的图像传输。然而，对于光传输光学系统的构成，也可以采用缩小传输光学系统或放大传输光学系统来代替等倍传输光学系统。在缩小传输光学系统、即对液晶光阀6R、6G、6B中形成的图像进行缩小并传输到偏振切换元件的构成中，能够使偏振切换元件和投影光学系统小型化，因此容易实现投影仪整体的小型化和低成本化。相应地，在放大传输光学系统、即对液晶光阀6R、6G、6B中形成的图像进行放大并传输到偏振切换元件的构成中，传输到偏振切换元件的中间像和偏振切换元件之间的对位变得容易，从而容易确保偏振切换元件的配置精度。
在本实施方式的情况下，偏振切换元件9被配置在投影光学系统10的焦点位置，由于偏振切换元件9与投影光学系统10之间不存在空气以外的夹杂物，所以能够使用后焦距长极短的投影光学系统。后焦距长越短，则F值越小，即使是大口径也能更容易地实现高性能的投影光学系统。因此，即使在将光传输光学系统中的图像传输的倍率设定为等倍以外的情况下，也能比较容易地实现与该构成相对应的投影光学系统。
对于偏振切换元件9的线电极43(切换区域)的数量，虽然如本实施方式那样优选为与在液晶光阀6R、6G、6B的列方向上排列的像素数相同，但是并不局限于此。在偏振切换元件9的线电极43(切换区域)的数量与在液晶光阀6R、6G、6B的列方向上排列的像素数不一致的情况下，由于液晶光阀6R、6G、6B的行方向的像素群与偏振切换元件9的切换区域不一一对应，所以无法使液晶光阀6R、6G、6B中的各图像数据的边界位置与偏振切换元件9中的不同偏振状态的边界位置完全同步。因此，多少会产生投影图像的局部的偏振状态错乱、例如在边界位置附近本来应该是第1偏振状态的光束被作为第2偏振状态射出等。但是，如果偏振状态错乱的发生区域的大小与图像整体的大小相比极其微小，则基本不会影响实际应用。
因此，也可以构成为偏振切换元件9的线电极43(切换区域)的数量小于在液晶光阀6R、6G、6B的列方向上排列的像素数。如果相对于液晶光阀6R、6G、6B的列方向的像素数形成有其1/3左右以上个数的线电极43，则偏振切换元件9能够基本获得所期望的效果。在构成为偏振切换元件9的线电极43(切换区域)的数量小于在液晶光阀6R、6G、6B的列方向上排列的像素数的情况下，能够简化偏振切换元件9的驱动元件和驱动电路，从而实现低成本化。
相反，也可以构成为偏振切换元件9的线电极43(切换区域)的数量大于在液晶光阀6R、6G、6B的列方向上排列的像素数。在采用该构成的情况下，偏振切换元件9中的多个线电极43(切换区域)对应于液晶光阀6R、6G、6B中的行方向的1行像素群。例如，根据构成光调制元件的液晶元件的不同，有时依存于元件的结构和液晶的物性等需要较长的时间来进行图像数据的重写、即所谓的反应时间较长。在这种情况下，例如通过在图像数据重写的过渡期间内对应偏振切换元件9的多个切换区域来进行细微切换，能够精确地抑制投影光的偏振状态的局部错乱。
另外，为了在偏振切换元件9中准确地切换图像光的偏振状态，优选入射到偏振切换元件9的图像光是偏振度较高的直线偏振光。虽然从作为光调制元件的液晶光阀6R、6G、6B射出的图像光是偏振度较高的直线偏振光，但是由于到达偏振切换元件9的途中存在的色光合成光学系统7(例如、具有由电介质多层膜形成的二向色膜的正交二向色棱镜)和光传输光学系统8(具备具有曲率的透镜类)，偏振会被打乱，偏振度会降低。
因此，如图7所示那样，优选在光传输光学系统8的中继透镜32与偏振切换元件9之间的光路上配置偏振补偿光学系统53，该偏振补偿光学系统53用于补偿因色光合成光学系统7和光传输光学系统8而产生的偏振错乱。根据该构成，由于入射到偏振切换元件9的偏振光的偏振度得到提高，所以能够通过偏振切换元件9准确地切换投影光的偏振状态，从而能够实现高画质的立体图像显示。
作为偏振补偿光学系统53，能够使用众所周知的纠正仪。纠正仪由1/2波阻片71和没有折射能力的透镜72构成。没有折射能力的透镜72由一对具有强折射面的凸透镜73和凹透镜74的组合构成。没有折射能力的透镜72使透过光线的P偏振光成分和S偏振光成分产生透过率差，能够使偏振平面旋转。通过调整其曲面的曲率半径、玻璃折射率，能够大范围地调节偏振光的旋转程度。而且，通过在1/2波阻片71的表面和没有折射能力的透镜72的各面形成用于产生所期望的延迟的电介质多层膜，能够对透过光线施加所期望的延迟。
通过使从液晶光阀6R、6G、6B射出的各色的偏振光透过正交二向色棱镜28和中继透镜32而产生的偏振变化并不是完全相同。在正交二向色棱镜28中，绿色光(G光)透过R光反射面和B光反射面。红色光(R光)在R光反射面被反射，在B光反射面透过。蓝色光(B光)在R光反射面透过，在B光反射面被反射。因此，各色光在R光反射面和B光反射面的电介质多层膜(R光反射二向色膜、B光反射二向色膜)所接受的延迟不同。另外，在中继透镜32中，根据玻璃折射率的色散的不同，偏振平面的旋转程度对于每个色光也不同。
根据以上理由，难以利用纠正仪在整个波段完全地使偏振变化复原，为了实现该目的可能会导致偏振补偿光学系统大型化、复杂化和成本大幅上升。在这种情况下，例如以使得人类的视见度最高的G光的偏振状态最小的方式来构成纠正仪。具体来讲，调整纠正仪的电介质多层膜和无折射能力的透镜72的曲率半径、玻璃材料，以使得G光所接受的延迟和偏振平面的旋转最小。由此，能够避免偏振补偿光学系统53(纠正仪)的大型化、复杂化和成本上升，同时能够最有效地补偿图像光的偏振状态从而显示高画质的立体图像。另外，在使用超高压水银灯等水银灯作为光源2的情况下，优选在G光波段强度最高的e线(546.1nm)附近使延迟和偏振平面旋转最小。
对于能配置偏振补偿光学系统53的场所，由于空间的制约等而被限定在来自各液晶光阀6R、6G、6B的色光被正交二向色棱镜28合成之后(偏振切换元件9侧)、且靠近偏振切换元件9的位置。另外，在红色光、绿色光、蓝色光的各光路中，由于夹在中间的二向色元件等的光学特性不同，所使用的光学材料具有波长色散性等理由，各光路中的偏振度下降的程度不一样。因此，无法在全波段补偿入射到偏振切换元件9的图像光的偏振度。因此，在本构成中，优选采用配合偏振度的下降最大的色光来设定偏振补偿量的方法。或者，优选采用以使得偏振度的下降在3色的色光之间被平均化的方式来设定偏振补偿量的方法。
另外，在本例中，在构成纠正仪的光学元件的至少1面以上形成用于对在正交二向色棱镜28和中继透镜32中产生的延迟进行补偿的电介质多层膜，但是电介质多层膜的形成位置不局限于纠正仪，只要能实现同等功能，则也可以形成于其他光学元件的面上。具体来讲，可以列举正交二向色棱镜28的光射出面和中继透镜32的各透镜面。而且，虽然通常在这些面上形成有反射防止膜，但是也能够通过在这些面的至少一面上不形成反射防止膜来有效地产生补偿用的延迟。
另外，纠正仪的配置位置不局限于中继透镜32的后级(光射出侧)，也可以在中继透镜32的前级(光入射侧)。在这种情况下，例如可以将图7所示的纠正仪中的无折射率的透镜72配置于前级，将1/2波阻片71配置于后级。
如上所述，通过使用偏振补偿光学系统53，能够几乎不导致光损失地补偿偏振的错乱。相应地，也可以采用不使用偏振补偿光学系统53而是将光吸收型或光反射型的偏振元件配置在偏振切换元件的入射侧的构成。作为偏振元件，能够利用使用了高分子原材料的拉伸膜的光吸收型偏振元件、使光吸收性的微粒子取向了的光吸收型偏振元件、和利用了结构双折射性的光反射型或光吸收型偏振元件等。根据该构成，能够以低成本补偿偏振的错乱。
这里，优选将这些偏振元件配置在偏振切换元件的正前方(液晶光阀侧)。由于这些偏振元件均为对不需要的偏振成分的光进行吸收或反射来将其排除的元件，所以入射到偏振切换元件的直线偏振光的偏振度得到提高，能够利用偏振切换元件准确地切换图像光的偏振状态，从而能够实现高画质的立体视觉状态。
另外，也可以将偏振元件紧贴偏振切换元件的入射端面而配置。而且，如果使用光吸收型偏振元件，则在设置空间受限时比较有效。不过，也可以构成为，使用反射型偏振元件，使不需要的偏振成分的光透过从而被排除，并使作为反射光的图像光入射到偏振切换元件。
[第2实施方式]
下面参照图8对本发明的第2实施方式进行说明。
本实施方式的投影仪的基本构成与第1实施方式相同，由于只是液晶光阀的图像数据的写入形式与第1实施方式不同，所以仅对该点进行说明。
图8是表示本实施方式的投影仪的偏振切换元件的图，是从图1中的z轴方向观察的xy俯视图。
在第1实施方式的情况下，对液晶光阀6R、6G、6B的图像数据的写入方式为线顺序方式的情况进行了说明。但是，在液晶光阀中，有时也采用点顺序方式作为图像数据的写入方式。本实施方式的投影仪使用采用了点顺序方式的图像数据写入方式的液晶光阀来作为光调制元件。在点顺序方式的液晶光阀中，一个一个地依次选择配置成矩阵状的像素来写入图像数据，最终完成1帧的图像。
在使用这种写入方式的液晶光阀的情况下，与第1实施方式的线电极43不同，如图8所示那样，需要使用以使得和液晶光阀的像素排列大致对应的方式将多个像素状电极60设置成矩阵状的偏振切换元件59。在本实施方式中，在偏振切换元件59上形成的中间像在某一时间点上，前一子帧的图像和被重新重写的当前子帧的图像夹着规定的边界位置而并存。
但是，在本实施方式的情况下，该边界位置并不仅仅向垂直方向移动，而是以如下方式沿水平方向和垂直方向的两个方向移动，即：在相对于规定行的像素群，在水平方向上朝着箭头E1所示的方向移动之后，再在垂直方向上朝着箭头E2所示的方向移动，并相对于下一行的像素群再次在水平方向上移动。与此同时，控制部对偏振切换元件59的多个像素状电极60按点顺序施加规定的电压，以使得液晶为第1偏振状态的切换区域和液晶为第2偏振状态的切换区域之间的边界位置与数据写入的边界位置的移动同步地移动的方式，将液晶的取向状态依次切换成规定的状态。
在本实施方式中，无论是在时间上还是在空间上都能使液晶光阀中的各图像数据的写入和偏振切换元件中的偏振状态的切换同步，因此能够得到与第1实施方式相同的效果，即投影图像的偏振状态不会局部错乱，从而能够实现高画质的立体图像显示。
[第3实施方式]
下面参照图9对本发明的第3实施方式进行说明。
在第1实施方式中，使用了透过型的液晶光阀作为光调制元件，但是在本实施方式的投影仪中，对使用了反射型的液晶光阀作为光调制元件的构成例进行说明。
图9是本实施方式的投影仪的简要构成图。在图9中，对与第1实施方式的图1共同的构成要素标记相同的符号，并省略其说明。
在本实施方式的投影仪61中，如图9所示那样，在构成集成光学系统3的叠加透镜16的射出侧设置有作为色光分离光学系统62的二向色镜63、64。二向色镜63使绿色光LG和蓝色光LB反射，使红色光LR透过。二向色镜64使绿色光LG和蓝色光LB透过，使红色光LR反射。另外，在被二向色镜63反射的绿色光LG和蓝色光LB的光路上，设有反射镜65、和二向色镜66。二向色镜66将被二向色镜63反射的绿色光LG和蓝色光LB中的绿色光LG反射，将蓝色光LB透过。
被二向色镜64反射的红色光LR在反射镜67上反射，经由平行化透镜21入射到偏振光分离棱镜68。偏振光分离棱镜68具备例如使P偏振光透过而使S偏振光反射的偏振光分离面，红色光LR通过偏振光分离面从而成为特定的偏振状态、例如P偏振光，并入射到反射型的液晶光阀69R。被液晶光阀69R调制成不同偏振状态的光、例如S偏振光，在偏振光分离棱镜68的偏振光分离面反射，并入射到作为色光合成光学系统的二向色棱镜28。被二向色镜66反射的绿色光LG、和透过二向色镜66的蓝色光LB的动作与红色光LR相同，这里省略说明。其他构成和作用与第1实施方式相同。
另外，在本构成例中，将光传输光学系统8的入射侧透镜31配置在偏振光分离棱镜68与正交二向色棱镜28之间，但是也可以配置在偏振光分离棱镜68与液晶光阀69R、69G、69B之间。并且，也可以将3个入射侧透镜31集成从而在正交二向色棱镜28的射出侧配置1个透镜。
在本实施方式中，无论是在时间上还是在空间上均能使液晶光阀69R、69G、69B中的各图像数据的写入和偏振切换元件9中的偏振状态的切换同步，因此能够获得与第1实施方式相同的效果，即投影图像的偏振状态不会局部错乱，从而能够实现高画质的立体图像显示。
另外，本发明的技术范围不局限于上述实施方式，可以在不脱离本发明的主题的范围中施加各种变更。例如在上述实施方式中，采用了液晶元件作为偏振切换元件，但是如果是能够按时间局部地高速切换偏振状态的元件，则不局限于液晶元件。另外，作为光调制元件，除了透过型液晶光阀和反射型液晶光阀之外，也可以采用使用线顺序方式或点顺序方式的图像数据写入方式的其他光调制元件。此外，上述实施方式的投影仪的各部的具体构成不局限于上述实施方式，可以进行适当变更。

Claims (11)

1.一种投影仪，其特征在于，具备：
光源；
光调制元件，其将与左眼用图像相对应的第1图像数据和与右眼用图像相对应的第2图像数据以在时间上邻接的第1期间和第2期间，按线顺序交替地写入到排列成矩阵状的多个像素，并且根据所写入的上述第1图像数据或者上述第2图像数据，对来自上述光源的光进行调制；
偏振切换元件，该偏振切换元件具有将所入射的光的偏振状态按时间切换成第1偏振状态和第2偏振状态的多个线状的切换区域，并在上述多个切换区域中按线顺序切换上述第1偏振状态和上述第2偏振状态；
光传输光学系统，该光传输光学系统将被上述光调制元件调制后的光传输到上述偏振切换元件，使该光在上述偏振切换元件上大致成像从而形成中间像；
投影光学系统，该投影光学系统对形成于上述偏振切换元件上的上述中间像进行投影；和
控制部，该控制部对上述偏振切换元件进行控制；
其中，上述控制部以使得上述偏振切换元件的成为了上述第1偏振状态的切换区域和成为了上述笫2偏振状态的切换区域之间的边界位置与上述光调制元件上的被写入了上述第1图像数据的区域和被写入了上述第2图像数据的区域之间的边界位置所对应的上述中间像上的边界位置的移动大致同步地移动的方式，按线顺序切换上述第1偏振状态和上述笫2偏振状态。
2.根据权利要求1所述的投影仪，其特征在于，
上述偏振切换元件上的上述多个切换区域的个数与上述光调制元件上的上述多个像素的行数相同。
3.根据权利要求1所述的投影仪，其特征在于，
上述偏振切换元件上的上述多个切换区域的个数少于上述光调制元件上的上述多个像素的行数。
4.根据权利要求1所述的投影仪，其特征在于，
上述偏振切换元件上的上述多个切换区域的个数多于上述光调制元件上的上述多个像素的行数。
5.一种投影仪，其特征在于，具备：
光源；
光调制元件，其将与左眼用图像相对应的第1图像数据和与右眼用图像相对应的第2图像数据以在时间上邻接的第1期间和第2期间，按点顺序交替地写入到排列成矩阵状的多个像素，并且根据所写入的上述第1图像数据或者上述第2图像数据，对来自上述光源的光进行调制；
偏振切换元件，该偏振切换元件具有将所入射的光的偏振状态按时间切换成第1偏振状态和第2偏振状态的多个切换区域，并在上述多个切换区域中按点顺序切换上述第1偏振状态和上述第2偏振状态；
光传输光学系统，该光传输光学系统将被上述光调制元件调制后的光传输到上述偏振切换元件，使该光在上述偏振切换元件上大致成像从而形成中间像；
投影光学系统，该投影光学系统对形成于上述偏振切换元件上的上述中间像进行投影；和
控制部，该控制部对上述偏振切换元件进行控制；
其中，上述控制部以使得上述偏振切换元件的成为了上述第1偏振状态的切换区域和成为了上述第2偏振状态的切换区域之间的边界位置与上述光调制元件上的被写入了上述第1图像数据的区域和被写入了上述第2图像数据的区域之间的边界位置所对应的上述中间像上的边界位置的移动大致同步地移动的方式，按点顺序切换上述笫1偏振状态和上述第2偏振状态。
6.根据权利要求1至5的任意一项所述的投影仪，其特征在于，
上述光传输光学系统至少在上述光调制元件侧具有远心性。
7.根据权利要求1至5的任意一项所述的投影仪，其特征在于，
上述光传输光学系统为等倍传输光学系统。
8.根据权利要求1至5的任意一项所述的投影仪，其特征在于，
上述光传输光学系统为缩小传输光学系统。
9.根据权利要求1至5的任意一项所述的投影仪，其特征在于，
上述光传输光学系统为放大传输光学系统。
10.根据权利要求1至5的任意一项所述的投影仪，其特征在于，
在上述光传输光学系统与上述偏振切换元件之间的光路上，设置有对偏振状态的错乱进行补偿的偏振补偿光学系统。
11.根据权利要求1至5的任意一项所述的投影仪，其特征在于，
具备在上述偏振切换元件的入射侧配置的光吸收型或者光反射型的偏振元件。
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