CN109557757A - 投影装置和投影方法 - Google Patents

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Abstract

一种投影装置，其特征在于，具备：光源部，其具有：第1光源，其出射第1波段光；以及荧光轮，其在周向上排列设置有使上述第1波段光透射过的透射区域和被照射上述第1波段光且反射与上述第1波段光不同的第2波段光的荧光体区域；光源控制部，其控制上述光源部；显示元件，其被照射来自上述光源部的出射光，形成图像光；像素偏移单元，其按构成1个图像帧期间的多个子帧期间中的每一个子帧期间将上述图像光的显示位置移位；以及控制部，其控制上述光源控制部和上述像素偏移单元，上述控制部使上述像素偏移单元按每一个上述子帧期间将显示位置移位的时段与来自上述光源部的上述出射光切换的时段同步。

Description

投影装置和投影方法
技术领域
本发明涉及投影装置和投影方法。
背景技术
当今，作为将个人计算机的画面或视频图像以及存储卡等所存储的图像数据的图像等投影到屏幕的投影装置，经常使用数据投影仪。该投影仪使从光源出射的光聚光到被称为DMD(数字微镜器件)的微镜显示元件或液晶板，在屏幕上显示彩色图像。
作为投影装置的该投影仪由于要在屏幕上显示彩色图像，因此被要求将高图像质量的投影图像显示于屏幕。所以，为了在屏幕上实现高图像质量的图像的投影，已进行了各种各样的努力。例如，作为这种努力之一，已知所谓的被称为像素偏移的用于实现高分辨率化的技术。在此，关于该像素偏移，在以下的特开2016-110018号公报中公开了相关技术。
具体公开的是，在特开2016-110018号公报记载的图像投影装置中具备：图像显示单元，其具有形成图像的DMD；照明光学系统单元，其将光引导到图像显示单元；投影光学系统单元，其将所形成的图像进行放大投影；以及移动控制部，其使DMD在第1状态与第2状态之间周期性地移位。
特开2016-110018号公报中公开的技术是直接使DMD移动来执行像素偏移。因此，如在专利文献1中记载的，在像素偏移单元的第1状态与第2状态下，会产生规定的移位期间，直至DMD的显示稳定为止。换句话说，在使用专利文献1中公开的技术来执行像素偏移的情况下，需要规定的迁移时间，直至投影光稳定为止。
另外，在从光源装置出射的出射光中，当进行色段的切换时，会产生无效期间。另外，有时也会在单色光中产生无法使用的混色期间。在该像素偏移的迁移时间和色段的切换所致的无效期间或混色期间内，由于像素的显示不稳定，因此担心图像的质量劣化或对比度变弱。
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于提供一种投影装置和投影方法，即使执行需要规定的迁移时间的像素偏移，也能使投影光及早稳定，能提高图像的质量和对比度。
用于解决问题的方案
本发明提供一种投影装置，其特征在于，具备：光源部，其具有：第1光源，其出射第1波段光；以及荧光轮，其在周向上排列设置有使上述第1波段光透射过的透射区域和被照射上述第1波段光且反射与上述第1波段光不同的第2波段光的荧光体区域；光源控制部，其控制上述光源部；显示元件，其被照射来自上述光源部的出射光，形成图像光；像素偏移单元，其按构成1个图像帧期间的多个子帧期间中的每一个子帧期间将上述图像光的显示位置移位；以及控制部，其控制上述光源控制部和上述像素偏移单元，上述控制部使上述像素偏移单元按每一个上述子帧期间将显示位置移位的时段与来自上述光源部的上述出射光切换的时段同步。
本发明提供一种投影装置的投影方法，上述投影装置具备：光源部，其具有：第1光源，其出射第1波段光；以及荧光轮，其在周向上排列设置有使上述第1波段光透射过的透射区域和被照射上述第1波段光且反射与上述第1波段光不同的第2波段光的荧光体区域；光源控制部，其控制上述光源部；显示元件，其被照射来自上述光源部的出射光，形成图像光；像素偏移单元，其按构成1个图像帧期间的多个子帧期间中的每一个子帧期间将上述图像光的显示位置移位；以及控制部，其控制上述光源控制部和上述像素偏移单元，上述投影装置的投影方法的特征在于，通过上述控制部使上述像素偏移单元按每一个上述子帧期间将显示位置移位的时段与上述出射光切换的时段同步。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的投影装置的外观立体图。
图2是表示本发明的实施方式的投影装置的功能模块的图。
图3是表示本发明的实施方式的投影装置的内部结构的俯视示意图。
图4是本发明的实施方式的荧光板的主视示意图。
图5A是表示本发明的实施方式的控制部所控制的像素偏移单元的说明图，表示将图像光从显示元件向像素偏移单元入射的状态。
图5B是表示本发明的实施方式的控制部所控制的像素偏移单元的说明图，表示控制部控制像素偏移单元而由1个图像光生成4个像素偏移图像光的概念。
图5C是表示本发明的实施方式的控制部所控制的像素偏移单元的说明图，表示由于像素偏移单元执行像素偏移而致使载置于像素偏移单元的玻璃板迁移的状态。
图5D是表示本发明的实施方式的控制部所控制的像素偏移单元的说明图，表示玻璃板的倾斜角度和状态。
图6是本发明的实施方式的控制部使得由像素偏移单元使各像素移位的时段与光源控制电路切换出射光的时段同步，按使从光源装置出射的绿色段熄灭并且切换为蓝色段的时段由像素偏移单元使各像素移位的时序图。
图7是表示本发明的实施方式的像素偏移单元的迁移时间和光源装置的出射光的1个图像帧的时序图，表示出在出射黄色波段光(Y)的混色期间内使像素偏移单元49执行像素偏移的情况。
具体实施方式
(第1实施方式)
以下，使用附图说明本发明的第1实施方式。图1是投影装置10的外观立体图。此外，在以下的说明中，投影装置10的左右表示相对于投影方向的左右方向，前后表示相对于投影装置10的屏幕侧方向和光束的行进方向的前后方向。
并且，如图1所示，投影装置10是大致长方体形状，在作为投影装置10的箱体的前方的侧板的正面面板12的侧方具有覆盖投影口的透镜盖19，并且在该正面面板12上设置有多个排气孔17。虽然未图示，但是还具备接收来自遥控器的控制信号的Ir接收部。
另外，在箱体的上面面板11上设置有键/指示器部37，在该键/指示器部37配置有电源开关键、报告电源的接通或断开的电源指示器、切换投影的开启、关闭的投影开关键、在光源装置或显示元件或控制电路等过热时进行报告的过热指示器等键、指示器。
而且，在箱体的背面，在背面面板上设置有输入输出连接器部和电源适配器插头等各种端子(群)20，该输入输出连接器部用于设置USB端子、输入模拟RGB视频信号的视频信号输入用的D-SUB端子、S端子、RCA端子、声音输出端子等。另外，在背面面板上形成有多个进气孔。此外，在未图示的作为箱体的侧板的右侧面板和图1所示的作为侧板的左侧面板15或正面面板12上分别形成有多个排气孔17。另外，在左侧面板15的背面面板附近的角部或背面面板13上还形成有进气孔18。
接着，使用图2的功能框图描述投影装置10的投影装置控制部。投影装置控制部包括控制部38、输入输出接口22、图像转换部23、显示编码器24、显示驱动部26、光源控制电路41以及像素偏移单元49等。
该控制部38管理投影装置10内的各电路的动作控制，包括CPU、固定地存储有各种设定等的动作程序的ROM、以及作为工作存储器使用的RAM等。
并且，通过该投影装置控制部，使得从输入输出连接器部21输入的各种规格的图像信号经由输入输出接口22、系统总线(SB)在图像转换部23中进行转换而统一为适于显示的规定格式的图像信号后，输出到显示编码器24。
另外，显示编码器24将输入的图像信号展开存储到视频RAM25后，根据该视频RAM25的存储内容生成视频信号，并将其输出到显示驱动部26。
显示驱动部26作为显示元件控制部发挥功能。显示驱动部26与从显示编码器24输出的图像信号对应地以适当的帧率驱动作为空间光调制元件(SOM)的显示元件51。显示驱动部26将从光源装置60出射的光束经由后述的光源侧光学系统照射到使用DMD(数字微镜器件)的显示元件51，由此，通过显示元件51的反射光形成图像光L2(参照图3)，经由固定镜筒220A将投影光L4(参照图3)投影显示于未图示的屏幕。
此外，该固定镜筒220A的可动透镜群235(参照图3)是由透镜马达45进行用于变焦调整或聚焦调整的驱动。另外，将后述的图3的投影透镜单元(投影侧光学系统)220所包含的固定透镜群225和可动透镜群235统称为固定镜筒220A。
像素偏移单元49基于从显示元件51出射的图像光L2(参照图3)生成像素偏移图像光L3(参照图3)。
图像压缩/解压缩部31进行如下记录处理：通过ADCT和霍夫曼代码等处理将图像信号的亮度信号和色差信号进行数据压缩，并将其依次写入作为插拔自如的记录介质的存储卡32。
而且，图像压缩/解压缩部31在再现模式时读出存储卡32中记录的图像数据，将构成一连串动态图像的各个图像数据按1帧单位进行解压缩，将该图像数据经由图像转换部23输出到显示编码器24，并进行使得能基于存储卡32中存储的图像数据进行动态图像等的显示的处理。
并且，由设置在箱体的上面面板11的主键和指示器等构成的键/指示器部37的操作信号直接输出到控制部38。来自遥控器的键操作信号由Ir接收部35接收，由Ir处理部36解调后的代码信号输出到控制部38。
控制部38经由系统总线(SB)连接着声音处理部47。该声音处理部47具备PCM声源等声源电路，在投影模式和再现模式时将声音数据模拟化，驱动扬声器48进行扩声放音。
另外，控制部38控制光源控制电路41和像素偏移单元49。具体地说，光源控制电路41在控制部38的控制下，为了从光源装置60出射在生成显示元件51的图像光L2(参照图3)时所要求的规定波段的光，而对激发光源或红色光源装置按规定的时段(timing)进行单独的发光控制，以发出红色、绿色和蓝色的波段光。并且，控制部38以与光源装置60的规定的轮辐期间(spoke period；熄灭期间)同步的方式控制像素偏移单元49。
另外，控制部38使冷却风扇驱动控制电路43通过设置于光源装置60等的多个温度传感器进行温度检测，并使其根据该温度检测的结果控制冷却风扇的旋转速度。另外，控制部38还进行如下控制：使冷却风扇驱动控制电路43通过计时器等在投影装置10主体的电源断开后仍使冷却风扇继续旋转；或者根据温度传感器的温度检测的结果使投影装置10主体的电源断开等。
接着，基于图3描述该投影装置10的内部结构。图3是表示投影装置10的内部结构的俯视示意图。投影装置10在右侧面板14的附近具备控制电路基板241。该控制电路基板241具备电源电路模块、光源控制模块等。另外，投影装置10在控制电路基板241的侧方即投影装置10的箱体的大致中央部分具备光源装置60。而且，在投影装置10中，在光源装置60与左侧面板15之间配置有光源侧光学系统170、固定镜筒220A。
光源装置60具备：不仅作为蓝色波段光的光源而且作为激发光源的激发光照射装置70；作为红色波段光的光源的红色光源装置120；以及作为绿色波段光的光源的绿色光源装置80。绿色光源装置80包括激发光照射装置70和荧光板装置100。另外，在光源装置60中配置有对蓝色波段光、绿色波段光、红色波段光进行引导的导光光学系统140。导光光学系统140使从各色光源装置70、80、120出射的各色波段光聚光到光通道175的入射口。
激发光照射装置70配置在投影装置10的箱体的左右方向的大致中央部分且是配置在背面面板13附近。另外，激发光照射装置70具备：由蓝色激光二极管71组成的光源群、反射镜群75、聚光透镜78、散热器81等。光源群由作为配置为光轴与背面面板13平行的多个半导体发光元件的蓝色激光二极管71组成。反射镜群75将作为来自各蓝色激光二极管71的出射光的蓝色波段光(第1波段光)的光轴以90度转换为正面面板12方向。聚光透镜78对来自用反射镜群75反射的各蓝色激光二极管71的出射光进行聚光。另外，散热器81配置在蓝色激光二极管71与右侧面板14之间。
光源群是将作为半导体发光元件的多个蓝色激光二极管71配置为矩阵状而形成的。另外，在各蓝色激光二极管71的光轴上分别配置有准直透镜73，准直透镜73将来自各蓝色激光二极管71的出射光分别转换为平行光以提高来自各蓝色激光二极管71的出射光的指向性。另外，反射镜群75是多个反射镜配置为台阶状并与镜基板76一体化且进行位置调整而形成的，将从蓝色激光二极管71出射的光束的截面面积在一个方向上缩小而使其朝向聚光透镜78出射。
在散热器81与背面面板13之间配置有冷却风扇261，由该冷却风扇261和散热器81冷却蓝色激光二极管71。而且，在反射镜群75与背面面板13之间还配置有冷却风扇261，由该冷却风扇261冷却反射镜群75或聚光透镜78。
红色光源装置120具备：红色光源121，其以光轴与蓝色激光二极管71平行的方式配置；以及聚光透镜群125，其是对来自红色光源121的出射光进行聚光的光学装置。该红色光源121是作为发出红色波段的光的半导体发光元件的红色发光二极管。并且，红色光源装置120配置成红色光源装置120所出射的红色波段光的光轴与从激发光照射装置70出射的蓝色波段光的光轴和从荧光板101出射的绿色波段光的光轴交叉。而且，红色光源装置120具备配置在红色光源121的右侧面板14侧的散热器130。在散热器130与正面面板12之间配置有冷却风扇261，由该冷却风扇261和散热器130来冷却红色光源121。
构成绿色光源装置80的荧光板装置100在从激发光照射装置70出射的激发光的光路上配置在正面面板12的附近。荧光板装置100具备：荧光板101，其是配置为与正面面板12平行、即与来自激发光照射装置70的出射光的光轴正交的荧光轮；马达110，其驱动该荧光板101旋转；聚光透镜群111，其使从激发光照射装置70出射的激发光的光束向荧光板101聚光并且使从荧光板101向背面面板13方向出射的光束聚光；以及聚光透镜115，其使从荧光板101向正面面板12方向出射的光束聚光。此外，在马达110与正面面板12之间配置有冷却风扇261，由该冷却风扇261冷却荧光板装置100等。
在此，说明荧光板101。图4是荧光板101的主视示意图。该图是从聚光透镜群111侧观看荧光板101时的图。荧光板101形成为圆盘状，以马达轴112为中心通过马达110的驱动而旋转。荧光发光区域103和扩散透射区域104在周向上排列设置于荧光板101。荧光发光区域103和扩散透射区域104在径向上按大致一定的宽度形成。荧光发光区域103接受从蓝色激光二极管71出射的蓝色波段光(第1波段光)作为激发光，出射被激发的绿色波段的荧光(第2波段光)。扩散透射区域104使来自蓝色激光二极管71的出射光扩散透射过。扩散透射过的出射光作为光源装置60的蓝色波段光出射。此外，在荧光发光区域103与扩散透射区域104之间设置有少许的间隙，形成有不出射光源光的轮辐期间(熄灭期间)。此外，轮辐期间(熄灭期间)被看作无效期间。
荧光板101的基材是由铜或铝等形成的金属基材，并且在该基材的激发光照射装置70侧的表面形成有环状的槽，该槽的底部通过银蒸镀等进行过镜面加工，在该镜面加工后的表面铺设有绿色荧光体的层。而且，在要设为使激发光透射过或扩散透射过的扩散透射区域中的、使激发光透射过的区域的情况下，在基材的切割透孔部嵌入具有透光性的透明基材。在要设为使激发光扩散透射过的区域的情况下，在该切割透孔部嵌入通过喷砂等使表面形成有细微凹凸的透明基材。
在荧光板101的荧光体层中，当作为来自激发光照射装置70的激发光的蓝色波段光照射到荧光板101的绿色荧光体层时，绿色荧光体层中的绿色荧光体会被激发，从绿色荧光体向所有方位出射绿色波段光。以荧光发光的光束向背面面板13侧出射，入射到聚光透镜群111。另一方面，入射到荧光板101中的使入射光透射过或扩散透射过的扩散透射区域的来自激发光照射装置70的蓝色波段光透射或扩散透射过荧光板101，入射到配置于荧光板101的背面侧(换句话说是正面面板12侧)的聚光透镜115。
并且，导光光学系统140包括使红色、绿色、蓝色波段的光束聚光的聚光透镜、将各色波段的光束的光轴转换为同一光轴的反射镜、分色镜等。具体地说，在导光光学系统140中，在从激发光照射装置70出射的蓝色波段光和从荧光板101出射的绿色波段光与从红色光源装置120出射的红色波段光交叉的位置配置有第一分色镜141，该第一分色镜141使蓝色和红色波段光均透射过，并使绿色波段光反射而将该绿色波段光的光轴以90度转换为左侧面板15方向。即，第一分色镜141相对于各色波段光以大致45°配置。
另外，在透射或扩散透射过荧光板101的蓝色波段光的光轴上、即在聚光透镜115与正面面板12之间，配置有使蓝色波段光反射而将该蓝色光的光轴以90度转换为左侧面板15方向的第一反射镜143。在第一反射镜143的左侧面板15侧配置有聚光透镜146，而且在该聚光透镜146的左侧面板15侧配置有第二反射镜145。在第二反射镜145的背面面板13侧配置有聚光透镜147。第二反射镜145将由第一反射镜143反射并经由聚光透镜146入射的蓝色波段光的光轴以90度转换为背面面板13侧。
另外，在第一分色镜141的左侧面板15侧配置有聚光透镜149。而且，在聚光透镜149的左侧面板15侧且是在聚光透镜147的背面面板13侧配置有第二分色镜148。第二分色镜148使红色波段光和绿色波段光反射而将光轴以90度转换为背面面板13侧，并使蓝色波段光透射过。
透射过第一分色镜141的红色波段光的光轴、以及被第一分色镜141反射成光轴与该红色波段光的光轴一致的绿色波段光入射到聚光透镜149。然后，透射过聚光透镜149的红色和绿色波段光被第二分色镜148反射，经由光源侧光学系统170的聚光透镜173而聚光到光通道175的入射口。另一方面，透射过聚光透镜147的蓝色波段光在透射过第二分色镜148后，经由聚光透镜173聚光到光通道175的入射口。
光源侧光学系统170包括聚光透镜173、光通道175、聚光透镜178、光轴转换镜181、聚光透镜183、照射镜185、会聚透镜195。此外，会聚透镜195将从配置于会聚透镜195的背面面板13侧的显示元件51出射的图像光朝向固定镜筒220A出射，因此也成为投影透镜单元220的一部分。
在光通道175的附近配置有将光源光聚光到光通道175的入射口的聚光透镜173。因而，红色波段光、绿色波段光和蓝色波段光被聚光透镜173聚光而入射到光通道175。入射到光通道175的光束通过光通道175而成为强度分布均匀的光束。
在光通道175的背面面板13侧的光轴上，隔着聚光透镜178配置有光轴转换镜181。从光通道175的出射口出射的光束在由聚光透镜178聚光后，由光轴转换镜181将光轴转换为左侧面板15侧。
由光轴转换镜181反射后的光束由聚光透镜183聚光，然后通过照射镜185经由会聚透镜195按规定的角度照射到显示元件51。此外，被设为DMD的显示元件51在背面面板13侧设置有散热器190，由该散热器190冷却显示元件51。
作为通过光源侧光学系统170照射到显示元件51的图像形成面的光源光L1的光束在显示元件51的图像形成面上作为图像光L2被反射。在从显示元件51出射的图像光L2的光路上配置有像素偏移单元49。具体地说，像素偏移单元49配置在会聚透镜195与固定镜筒220A之间。
在此，投影透镜单元220包括会聚透镜195，可动透镜群235，固定透镜群225。可动透镜群235形成为能通过透镜马达移动。并且，可动透镜群235和固定透镜群225内置于固定镜筒220A。因而，具备可动透镜群235的固定镜筒220A为可变焦点型透镜，形成为能进行变焦调节或聚焦调节。
通过这样构成投影装置10，当使荧光板101旋转并且从激发光照射装置70和红色光源装置120以不同的时段出射光时，红色、绿色以及蓝色的各波段光会经由导光光学系统140依次入射到聚光透镜173和光通道175，进而经由光源侧光学系统170入射到显示元件51，因此作为投影装置10的显示元件51的DMD通过根据数据分时地显示各颜色的光，能将彩色图像投影到屏幕。
接着，使用附图说明本发明的实施方式的控制部38所控制的像素偏移单元49。首先，在图5A中，示出从本发明的实施方式的显示元件51向像素偏移单元49入射有图像光L2(参照图3)的状态。在显示元件51中，在图像形成面上设置有多个反射镜，将其中的1个反射镜设为反射镜51a。在该情况下，显示元件51的多个反射镜51a分别成行和成列而形成图像形成面。
图5B是表示控制部38控制像素偏移单元49而由1个图像光L2生成4个像素偏移图像光L3(参照图3)的概念的说明图。
像素偏移单元49将后述，其在控制部38的控制下，将1个图像帧期间进行4等分，按4等分而成的每一子帧使基于显示元件51的多个各反射镜51a的图像光L2的投影图像进行移位。例如，在以第1子帧的第1状态为基准位置的情况下，投影第1状态的图像光L2，得到像素偏移图像光L3。然后，从第1子帧期间切换为第2子帧期间，由此从作为基准位置的第1状态对作为水平方向的向图5B的右方向偏离了1/2像素的位置(第2状态)投影图像光L2，得到像素偏移图像光L3。
另外，从第2子帧期间切换为第3子帧期间，由此从第2状态对作为垂直方向的向图5B的下方向偏离了1/2像素的位置(第3状态)投影图像光L2，得到像素偏移图像光L3。然后，从第3子帧期间切换为第4子帧期间，由此从第3状态对作为水平方向的向图5B的左方向偏离了1/2像素的位置(第4状态)投影图像光L2，得到像素偏移图像光L3。
进而，从第4子帧期间切换为第1子帧期间，由此从第4状态对作为垂直方向的向图5B的上方向偏离了1/2像素的位置(第1状态)投影图像光L2，得到像素偏移图像光L3。
另外，图5C是示出在本发明的实施方式的像素偏移单元49在第1到第4的各子帧期间执行像素偏移的情况下，载置于像素偏移单元49的玻璃49a的板迁移的状态的说明图。
像素偏移单元49载置有由平行平板玻璃形成的玻璃(平行平面板)49a，像素偏移单元49利用玻璃49a对光的折射作用执行像素偏移。像素偏移是通过使玻璃49a相对于与光轴垂直的面倾斜并利用折射作用使出射光的光路平行移动而进行的。像素偏移单元49通过对2个旋转轴进行基于该倾斜的控制，能执行水平方向、垂直方向这2个方向的像素偏移。
具体地说，最初，玻璃49a保持为相对于图像光L2的光轴成为大致垂直的中立(neutral)状态。之后，如图5D所示，玻璃49a以倾斜角度θ成为第1状态，接着以倾斜角度θ成为第2状态，接着以倾斜角度θ成为第3状态，接着以倾斜角度θ成为第4状态。此外，玻璃49a配置于显示元件51与投影透镜单元(投影侧光学系统)220之间的光路上。另外，通过驱动致动器，从而使玻璃49a相对于光轴向多个规定方向倾斜来使光的出射位置相对于其入射位置而发生改变。具体地说，控制部对致动器进行驱动控制，以使玻璃49a按每一子帧期间相对于光轴向规定方向倾斜而使图像光的出射位置相对于其入射位置发生变化。
由此，控制部38能使像素偏移单元49在1个图像帧中生成与第1到第4的各子帧期间对应的4个状态的像素偏移图像。控制部38基于从第1状态至第4状态进行移位的、各像素的移位前后的重复的像素区域形成1个像素。在该情况下，生成的像素偏移图像被分割为与显示元件分辨率的1个像素相当的在水平方向、垂直方向上的2像素×2像素的区域。控制部38能提取在各个区域内相当于显示位置的像素，能生成成为投影图像的4倍的1个高分辨率图像。
即，通过由控制部对致动器进行驱动控制，使玻璃49a倾斜多次来使光的出射位置相对于其入射位置而发生改变，能使图像依次偏移，将该多次的图像数据合成来生成1个画面的合成图像数据，从而能得到高分辨率的图像。
在此，像素偏移单元49在第1到第4的各子帧期间内对各像素执行像素偏移，因此，在各子帧内需要规定的迁移时间，直至投影光L4稳定即载置的玻璃49a的板稳定为止。换句话说，在该迁移时间内，像素偏移单元49的玻璃49a的板尚未稳定，因此该迁移时间成为不适合作为投影光L4使用的无效状态(或无效期间)。
另外，投影装置10从光源装置60出射的是红色、绿色和蓝色的各波段光，有时会根据段的切换时段而产生不出射光源光的无效期间、或发生混色的期间(以下将其称为混色期间。)。
因此，本发明的实施方式的控制部38使得由像素偏移单元49使各像素移位的时段与光源控制电路41切换出射光的时段同步。
图6是表示本发明的实施方式的控制部38使得由像素偏移单元49使各像素移位的时段与光源控制电路41切换出射光的时段同步，在切换出射光的时段由像素偏移单元49使各像素从当前的状态(第1状态)向下一状态(第2状态)移位的时序图。
在图6中，示出从第1子帧期间到第4子帧期间的光源装置60的出射光。第2子帧期间到第4子帧期间是重复与第1子帧期间大致同样的内容，因此在以下的说明中，作为各子帧期间进行说明。此外，在将1个图像帧的频率设为60Hz的情况下，子帧的频率设为4倍的240Hz。
控制部38使荧光板101旋转，使光从激发光照射装置70和红色光源装置120按不同的时段出射，如图6所示，光源装置60出射红色、绿色、蓝色和黄色的各波段光。红色段(R)是在各子帧期间内在红色光源装置120接通时从光源装置60出射。
另一方面，绿色段(G)是在各子帧期间内在荧光板101的荧光发光区域103接受作为从蓝色激光二极管71出射的蓝色波段光的激发光，被激发的绿色波段的荧光从光源装置60出射。另一方面，蓝色段(B)是在各子帧期间内在荧光板101的扩散透射区域104使来自蓝色激光二极管71的出射光扩散透射过。扩散透射过的出射光作为光源装置60的蓝色波段光从光源装置60出射。
而另一方面，黄色段(Y)是在各子帧期间内同时出射红色波段光(R)和绿色波段光(G)，由此从光源装置60出射黄色波段光(Y)。
在此，在作为1帧中的各颜色的发光切换时期的、场期间的切换时段，会产生轮辐期间，在该轮辐期间中，之前点亮的光作为残像残留，而照射的是与相邻的场期间对应的光的颜色彼此混在一起的混色光。作为从使光源开始发光到光源的发光强度成为规定的亮度的时间的光源的上升时间相当于该轮辐期间。
在轮辐期间即相当于各出射光切换前后的一定角度量的期间内，无法进行与各出射光的颜色对应的正确的颜色图像的投影，因此该期间中的混色光要么是将微镜显示元件关闭而将其舍弃，要么是将微镜显示元件打开而将其作为用于提高图像的亮度的光来使用。照射点直径是同一尺寸，因此在图6所示的出射光的B、R场之间、R、Y场之间、Y、G场之间、G、R场之间均会产生轮辐期间。但是，位于G、B场之间的轮辐期间是照射点的位置从荧光发光区域103以物理方式变为扩散透射区域104的期间，而不是如B、R场之间、R、Y场之间那样使与激发光源为不同光源的红色光源121发光且红色光源121的出射光的光路不经过荧光板101那样的期间，因此与其它场之间的轮辐期间相比，G、B场之间的轮辐期间最长。
因而，控制部使得作为由像素偏移单元49使各像素移位的时段的迁移时间t1至t4(像素偏移单元49按每一子帧期间使显示位置移位的时段)与来自光源部的出射光切换的时段中的位于G、B场之间的轮辐期间(轮辐期间中的最长的时段)同步。该轮辐期间中的最长的时段是使第1波段光透射过的透射区域与反射第2波段光的荧光体区域之间的区域。此外，控制部38也可以与像素偏移单元49从第1子帧期间的第1状态(当前的状态)向第2子帧期间的状态(下一状态)转移的时段同步地，通过光源控制电路41使光源装置60的蓝色激光二极管71熄灭。
这样，控制部38通过与由像素偏移单元49使各像素移位的时段同步地使光源控制电路41切换出射光，使光源装置60的蓝色激光二极管71熄灭，从而能提高投影图像的质量。在该情况下，控制部38能使光源装置60的轮辐期间(熄灭期间)开始并且使像素偏移单元49执行像素偏移，因此能使像素偏移单元49的迁移时间t1等包含在轮辐期间(熄灭期间)中。即，在各子帧期间内均能同样地使像素偏移单元49的各迁移时间t1、t2、t3、t4包含在轮辐期间(熄灭期间)中。
另外，本发明的实施方式的投影装置10的投影方法包括：第一步骤，对显示元件51照射来自光源装置60的出射光而形成图像光；第二步骤，通过像素偏移单元49使形成图像光的各像素的当前的状态向规定方向移位；第三步骤，通过光源控制电路41来切换光源装置60所出射的出射光；以及第四步骤，通过像素偏移单元49使形成向规定方向移位后的图像光的各像素的当前的状态成为下一状态。
由此，在投影装置10的投影方法中，能在形成图像光后，使各像素从当前的状态向下一状态移位，同时切换光源装置60所出射的出射光，因此，即使执行需要用于形成下一状态的图像光的规定的迁移时间的像素偏移，也能使投影光及早稳定，并能提高图像的质量或对比度。
(变形例)
另外，在本发明的实施方式的投影装置10中，光源装置60具备分别出射波长不同的光的多个光源装置。由此，控制部38也可以具有在光源控制电路41切换出射光的时段使多个光源装置中的2个以上的光源装置点亮的混色期间。
图7表示本发明的实施方式的像素偏移单元49的迁移时间和光源装置60的出射光的1个图像帧的时序图。在本实施方式中，光源装置60具备激发光照射装置70和红色光源装置120。
在变形例中，在出射作为绿色波段光与红色波段光的混色的黄色波段光(Y)的时段，使像素偏移单元49执行像素偏移。具体地说，通过从红色光源装置120出射红色波段光(R)，并且从荧光发光区域103出射绿色波段光(G)，由此从光源装置60出射黄色波段光(Y)。在该情况下，控制部38能在出射黄色波段光(Y)的混色期间使像素偏移单元49执行像素偏移。
由此，与出射红色波段光(R)、绿色波段光(G)以及蓝色波段光(B)的单色的情况不同，即使图像光或投影光模糊，对要生成的高分辨率图像的影响也小，能使图像的不匀或粗糙度不醒目。
此外，也可以是，变更荧光板101等的构成，控制部38设定为从光源装置60出射混色的青色波段光(C)作为出射光。在该情况下，当在出射混色的青色波段光(C)的混色期间出射红色波段光(R)时，光源装置60的出射光会变更为白色波段光(W)而出射。
由此，控制部38能在出射白色波段光(W)的期间中使像素偏移单元49执行像素偏移，能更进一步使高分辨率图像的不匀或粗糙度不醒目。
此外，也可以是，控制部38设定从光源装置60出射的规定的混色期间，设定混色期间的占空比。例如，将投影的1帧彩色图像设为包括R场、G场、Y场以及B场的总计4个场。在该情况下，能以使得第1到第4的各子帧期间的迁移时间与出射黄色波段光(Y)的混色期间一致的方式设定黄色波段光(Y)的混色期间。另外，作为混色期间，不限于黄色波段光(Y)的出射期间，也可以是G场与B场之间的出射青色波段光(C)的期间、B场与R场之间的出射品红色波段光(M)的期间。
如上所示，本发明的投影装置10具备：光源装置60；光源控制电路41，其控制光源装置60；显示元件51，其被照射来自光源装置60的出射光L1，形成图像光L2；像素偏移单元49，其使形成图像光L2的各像素的当前的状态向规定的方向移位，形成下一状态的图像光L2；投影透镜单元220，其被入射图像光L2，出射投影光L4；以及控制部38，其控制光源控制电路41和像素偏移单元49。控制部38使得像素偏移单元49使各像素移位的时段与光源控制电路41切换出射光的时段同步。
由此，投影装置10即使执行需要规定的迁移时间的像素偏移，也能使形成高分辨率图像的投影光及早稳定，并能提高图像的质量或对比度。
另外，也可以是，控制部38在光源控制电路41切换出射光的时段使光源装置60熄灭。在该情况下，控制部38能使光源装置60的轮辐期间(熄灭期间)开始并且使像素偏移单元49执行像素偏移，因此能使像素偏移单元49的各迁移时间t1等包含在轮辐期间(熄灭期间)中。
而且，控制部38无需另外设定像素偏移单元49的规定的迁移时间，因此也能省去用户设定规定的迁移时间的工夫。
另外，也可以是，光源装置60具备分别出射波长不同的光的多个光源装置，控制部38具有在光源控制电路41切换出射光的时段使多个光源装置中的2个以上的光源装置点亮的混色期间。
由此，与出射红色段(R)、绿色段(G)以及蓝色段(B)的单色的情况不同，即使图像光或投影光模糊，对生成的高分辨率图像的影响也小，能使图像的不匀或粗糙度不醒目。
另外，当前的状态和下一状态能分别设为第1状态、第2状态、第3状态以及第4状态。当前的状态和下一状态与1个图像帧中的第1到第4的各子帧期间的第1状态到第4状态这4个状态对应，因此能形成1个图像帧。
另外，也可以是，控制部38基于从当前的状态向下一状态进行了移位的、各像素的移位前后的重复的像素区域来形成1个像素。
由此，控制部38能得到基于与第1到第4的各子帧期间对应的4个状态的像素偏移图像光L3，因此，能生成成为投影图像的4倍的高分辨率图像。
另外，也可以是，本发明的实施方式的投影装置10还具备投影透镜单元(投影侧光学系统)220，该投影透镜单元220被入射图像光L2，出射投影光L4。
由此，投影装置10能将图像光L2作为投影光L4投影到屏幕。
另外，本发明的投影装置10的投影方法包括：第一步骤，将来自光源装置60的出射光照射到显示元件51而形成图像光；第二步骤，通过像素偏移单元49使形成图像光的各像素的当前的状态向规定方向移位；第三步骤，通过光源控制电路41来切换光源装置60所出射的出射光；以及第四步骤，通过像素偏移单元49使形成向规定方向移位后的图像光的各像素的当前的状态成为下一状态。
由此，在投影装置10的投影方法中，能在形成图像光后使各像素从当前的状态向下一状态移位，同时切换光源装置60所出射的出射光，因此，即使执行需要用于形成下一状态的图像光的规定的迁移时间的像素偏移，也能使投影光及早稳定，并能提高图像的质量或对比度。
此外，在上述实施方式中，设为像素偏移单元49利用由平行平板玻璃形成的玻璃(平行平面板)49a的光的折射作用来执行像素偏移，但不限于该构成。例如也可以是，具备固定有显示元件51的可动单元作为像素偏移单元49，控制部使可动单元移动而控制显示元件51的位置。
另外，以上说明的实施方式是作为例子给出的，无意限定发明的范围。这些新的实施方式能通过其它的各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能进行各种的省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围或要旨内，并且包含于权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。

Claims (10)

1.一种投影装置，其特征在于，具备：
光源部，其具有：
第1光源，其出射第1波段光；以及
荧光轮，其在周向上排列设置有使上述第1波段光透射过的透射区域和被照射上述第1波段光且反射与上述第1波段光不同的第2波段光的荧光体区域；
光源控制部，其控制上述光源部；
显示元件，其被照射来自上述光源部的出射光，形成图像光；
像素偏移单元，其按构成1个图像帧期间的多个子帧期间中的每一个子帧期间将上述图像光的显示位置移位；以及
控制部，其控制上述光源控制部和上述像素偏移单元，
上述控制部使上述像素偏移单元按每一个上述子帧期间将显示位置移位的时段与来自上述光源部的上述出射光切换的时段同步。
2.根据权利要求1所述的投影装置，
来自上述光源部的上述出射光切换的时段是轮辐期间中的最长的时段。
3.根据权利要求2所述的投影装置，
上述轮辐期间中的上述最长的时段是使上述第1波段光透射过的透射区域与反射上述第2波段光的荧光体区域之间的区域。
4.根据权利要求1所述的投影装置，
上述像素偏移单元具备：平行平面板，其是透明的，配置于上述显示元件与上述投影侧光学系统之间的光路上；以及致动器，其将上述平行平面板相对于光轴向多个规定方向倾斜来使光的出射位置相对于该光的入射位置而发生改变，
上述控制部对致动器进行驱动控制，上述致动器按每一个上述子帧期间将上述平行平面板相对于光轴向规定方向倾斜来使上述图像光的出射位置相对于该图像光的入射位置而发生改变。
5.根据权利要求1所述的投影装置，
上述像素偏移单元具备固定有上述显示元件的可动单元，
上述控制部使上述可动单元移动，控制上述显示元件的位置。
6.根据权利要求1所述的投影装置，
上述控制部在上述光源控制部切换上述出射光的时段使上述光源部熄灭。
7.根据权利要求1所述的投影装置，
进行移位的上述图像光的显示位置分别是第1状态、第2状态、第3状态以及第4状态。
8.根据权利要求1所述的投影装置，
上述控制部基于上述图像光的显示位置进行了移位的、上述各像素的移位前后的重复的像素区域形成1个像素。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的投影装置，
还具备投影侧光学系统，上述投影侧光学系统被入射上述图像光，出射投影光。
10.一种投影装置的投影方法，上述投影装置具备：
光源部，其具有：
第1光源，其出射第1波段光；以及
荧光轮，其在周向上排列设置有使上述第1波段光透射过的透射区域和被照射上述第1波段光且反射与上述第1波段光不同的第2波段光的荧光体区域；
光源控制部，其控制上述光源部；
显示元件，其被照射来自上述光源部的出射光，形成图像光；
像素偏移单元，其按构成1个图像帧期间的多个子帧期间中的每一个子帧期间将上述图像光的显示位置移位；以及
控制部，其控制上述光源控制部和上述像素偏移单元，
上述投影装置的投影方法的特征在于，
通过上述控制部使上述像素偏移单元按每一个上述子帧期间将显示位置移位的时段与上述出射光切换的时段同步。
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