JP2009069286A - Projection type image display device - Google Patents

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JP2009069286A JP2007235589A JP2007235589A JP2009069286A JP 2009069286 A JP2009069286 A JP 2009069286A JP 2007235589 A JP2007235589 A JP 2007235589A JP 2007235589 A JP2007235589 A JP 2007235589A JP 2009069286 A JP2009069286 A JP 2009069286A
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Hisashi Oka
尚志 岡
Masato Mihara
正人 三原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress deterioration of image quality due to color breakup in a two-plate projection type image display device using two image display elements. <P>SOLUTION: A light source driving part 9 selects two of light sources 1A to 1C and makes them emit light, and switches combination of two light sources which emit light simultaneously by frequency three times as high as frame frequency in an image signal. An image display element driving part 11 supplies the image signal corresponding to color of light made incident on a first reflection type image display element 7A and a second reflection type image display element 7B in accordance with switching of combination of the two light sources which emit light simultaneously, so as to drive the first reflection type image display element 7A and the second reflection type image display element 7B. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、2つの画像表示素子を用いてカラー画像をスクリーンに投射する2板式の投射型画像表示装置に関する。   The present invention relates to a two-plate projection type image display apparatus that projects a color image onto a screen using two image display elements.

従来、2つの画像表示素子を用いてカラー画像を投射する2板式の投射型画像表示装置として、特許文献1に開示されたものがある。   Conventionally, as a two-plate projection type image display device that projects a color image using two image display elements, there is one disclosed in Patent Document 1.

図4は、特許文献1に開示された投射型画像表示装置の概略構成図である。図4に示す投射型画像表示装置では、光源101から出射され、楕円鏡102により集光された光に含まれる赤色光(R光)、緑色光(G光)、および青色光(B光)の3原色の光が、回転カラーフィルタ103で2つの色光グループに分けられて順次時分割で導出される。   FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a projection-type image display device disclosed in Patent Document 1. In the projection type image display apparatus shown in FIG. 4, red light (R light), green light (G light), and blue light (B light) included in the light emitted from the light source 101 and collected by the elliptical mirror 102. The three primary color lights are divided into two color light groups by the rotating color filter 103 and sequentially derived in a time division manner.

回転カラーフィルタ103を通過した光は、ガラスロッド104で照度分布を均一とされた後、照明レンズ105とフィールドレンズ106とにより略平行光とされ、偏光板107によりその偏光方向を揃えられて、偏光制御素子108に入射する。   The light that has passed through the rotating color filter 103 is made uniform in illuminance distribution by the glass rod 104, then becomes substantially parallel light by the illumination lens 105 and the field lens 106, and its polarization direction is aligned by the polarizing plate 107, The light enters the polarization control element 108.

そして、偏光制御素子108において、R光、G光、B光のうちの2色の光と、他の1色の光とでその偏光方向を変えられ、偏光ビームスプリッタ109で偏光方向に応じた光に分離され、分離された光が反射型画像表示素子110A,110Bで画像信号により変調される。   In the polarization control element 108, the polarization direction can be changed between two colors of light of R light, G light, and B light and the light of the other color, and the polarization beam splitter 109 responds to the polarization direction. It is separated into light, and the separated light is modulated by the image signal in the reflection type image display elements 110A and 110B.

この反射型画像表示素子110A,110Bで変調された光が偏光ビームスプリッタ109で合成された後、偏光制御素子111でR光、G光、B光の偏光方向が揃えられ、偏光ビームスプリッタ109で本来カットされる光の漏れ光が偏光板112によりカットされる。そして、偏光板112から投射レンズ113に入射した光がスクリーンに投射される。
特開2000−347323号公報
After the light modulated by the reflective image display elements 110A and 110B is combined by the polarization beam splitter 109, the polarization control element 111 aligns the polarization directions of the R light, G light, and B light. The light leakage light that is originally cut is cut by the polarizing plate 112. Then, light incident on the projection lens 113 from the polarizing plate 112 is projected onto the screen.
JP 2000-347323 A

特許文献1では、光源101からのR光、G光、B光の3原色の光を回転カラーフィルタ103で2つの色光グループに分けて順次時分割で導出し表示しているため、時分割の周波数が低いと、各色を認識できる現象(以下、色割れと呼ぶ)が発生し、質の高い画像を表示することができなかった。   In Patent Document 1, light of the three primary colors R light, G light, and B light from the light source 101 is divided into two color light groups by the rotating color filter 103 and sequentially derived and displayed in time division. When the frequency is low, a phenomenon in which each color can be recognized (hereinafter referred to as color breakup) occurs, and a high-quality image cannot be displayed.

一方、時分割の周波数を高くしようとすると、液晶画像素子である反射型画像表示素子110A,110Bにおける液晶の応答速度が遅いため、時分割の周波数をある程度以上高くすることはできず、結局、高画質の画像を表示することはできなかった。   On the other hand, when trying to increase the time division frequency, the response speed of the liquid crystal in the reflective image display elements 110A and 110B, which are liquid crystal image elements, is slow, so the time division frequency cannot be increased to some extent. A high-quality image could not be displayed.

本発明は上記に鑑みてなされたもので、2つの画像表示素子を用いた2板式の投射型画像表示装置において、色割れによる画質の低下を抑制することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to suppress deterioration in image quality due to color breakup in a two-plate projection type image display apparatus using two image display elements.

上記目的を達成するために本願発明は下記の構成を有する投射型画像表示装置を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention provides a projection type image display apparatus having the following configuration.

(A)第1〜第3の色光を出射する第1〜第3の光源(1A〜1C)と、前記第1〜第3の色光をそれぞれ異なる3つの入射面から入射させ、前記第1〜第3の色光を単一の出射面から出射させるダイクロイックプリズム(4)と、前記第1〜第3の光源のいずれか2つから2つの色光を出射させる光源駆動手段(9)と、前記光源駆動手段により、前記第1〜第3の光源から出射したいずれか2つの色光の画像信号に対応して前記2つの色光を変調すると共に反射させる2つの反射型画像表示素子(7A,7B)と、前記光源駆動手段により、前記第1〜第3の光源から出射したいずれか2つの色光を入射させ、この2つの色光を色分解して前記2つの反射型画像表示素子に入射させ、この2つの反射型画像表示素子でそれぞれ変調された2つの色光を合成して出射する偏光ビームスプリッタ(6)とを備えた投射型画像表示装置において、前記第1〜第3の光源と前記ダイクロイックプリズムとの間に配置され、前記第1〜第3の色光の偏光面を所定偏光面にして出射する第1〜第3の偏光回転素子(3A〜3C)と、前記光源駆動手段により前記第1〜第3の光源のいずれか2つから出射した色光の偏光面が互いに直交するように前記第1〜第3の偏光回転素子を制御する偏光回転素子駆動手段(10)と、前記偏光回転素子駆動手段により制御されて、前記第1〜第3の偏光回転素子から出射する偏光面が互いに直交する2つの色光に対応した画像信号を前記第1、第2の反射型画像表示素子にそれぞれ供給する制御をする画像表示素子駆動手段(11)と、前記画像信号のフレーム周期の3倍の周期に同期させて、前記光源駆動手段に前記第1〜第3の光源のいずれか2つを選択させ、前記偏光回転素子駆動手段に前記第1〜第3の光源から出射するいずれか2つの色光の偏光面が互いに直交するようにさせ、前記画像表示素子駆動手段に前記第1〜第3の光源から出射するいずれか2つの色光の画像信号を前記2つの反射型画像表示素子に供給させる制御手段(12)とを有することを特徴とする投射型画像表示装置。   (A) The first to third light sources (1A to 1C) that emit the first to third colored lights and the first to third colored lights are incident from three different incident surfaces, respectively, A dichroic prism (4) for emitting third color light from a single emission surface; light source driving means (9) for emitting two color lights from any two of the first to third light sources; and the light source. Two reflective image display elements (7A, 7B) for modulating and reflecting the two color lights corresponding to the image signals of any two color lights emitted from the first to third light sources by the driving means; The light source driving means causes any two color lights emitted from the first to third light sources to be incident, separates the two color lights, and enters the two reflective image display elements. Modulated by two reflective image display elements In a projection type image display device comprising a polarization beam splitter (6) that synthesizes and emits two colored lights, the first to third light sources are arranged between the first to third light sources and the dichroic prism, and The first to third polarization rotation elements (3A to 3C) that emit the polarized light of the color light having a predetermined polarization plane, and the light source driving means emits the light from any one of the first to third light sources. Polarization rotation element driving means (10) for controlling the first to third polarization rotation elements so that the polarization planes of the colored lights are orthogonal to each other, and the first to third light beams controlled by the polarization rotation element driving means. An image display element driving means (11) for controlling to supply image signals corresponding to two color lights whose polarization planes emitted from the polarization rotation element are orthogonal to each other to the first and second reflective image display elements; , The image signal In synchronization with a period three times the frame period, the light source driving means selects any two of the first to third light sources, and the polarization rotation element driving means from the first to third light sources. The polarization planes of any two color lights to be emitted are orthogonal to each other, and the image display element driving means outputs image signals of any two color lights to be emitted from the first to third light sources to the two reflection types. A projection type image display device comprising control means (12) for supplying the image display element.

(B)第1〜第3の色光を出射する第1〜第3の光源(1A〜1C)と、前記第1〜第3の色光をそれぞれ異なる3つの入射面から入射させ、前記第1〜第3の色光を単一の出射面から出射させるダイクロイックプリズム(4)と、前記第1〜第3の光源のいずれか2つから2つの色光を出射させる光源駆動手段(9)と、前記光源駆動手段により、前記第1〜第3の光源から出射したいずれか2つの色光の画像信号に対応して前記2つの色光を変調すると共に反射させる2つの反射型画像表示素子(7A,7B)と、前記光源駆動手段により、前記第1〜第3の光源から出射したいずれか2つの色光を入射させ、この2つの色光を色分解して前記2つの反射型画像表示素子に入射させ、この2つの反射型画像表示素子でそれぞれ変調された2つの色光を合成して出射する偏光ビームスプリッタ(6)とを備えた投射型画像表示装置において、前記第1〜第3の光源と前記ダイクロイックプリズムとの間に配置され、前記第1〜第3の色光の偏光面を所定偏光面にして出射する第1〜第3の偏光回転素子(3A〜3C)と、前記光源駆動手段により前記第1〜第3の光源のいずれか2つから出射した色光の偏光面が互いに直交するように前記第1〜第3の偏光回転素子を制御する偏光回転素子駆動手段(10)と、前記偏光回転素子駆動手段により制御されて、前記第1〜第3の偏光回転素子から出射する偏光面が互いに直交する2つの色光に対応した画像信号を前記第1、第2の反射型画像表示素子にそれぞれ供給する制御をする画像表示素子駆動手段(11)と、前記画像信号のフレーム周期の6倍の周期に同期させて、前記光源駆動手段に前記第1〜第3の光源のいずれか2つを選択させ、前記偏光回転素子駆動手段に前記第1〜第3の光源から出射するいずれか2つの色光の偏光面が互いに直交するようにさせ、前記画像表示素子駆動手段に前記第1〜第3の光源から出射するいずれか2つの色光の画像信号を前記2つの反射型画像表示素子に供給させる制御手段(12)とを有することを特徴とする投射型画像表示装置。   (B) The first to third light sources (1A to 1C) that emit the first to third color lights and the first to third color lights are incident from three different incident surfaces, respectively. A dichroic prism (4) for emitting third color light from a single emission surface; light source driving means (9) for emitting two color lights from any two of the first to third light sources; and the light source. Two reflective image display elements (7A, 7B) for modulating and reflecting the two color lights corresponding to the image signals of any two color lights emitted from the first to third light sources by the driving means; The light source driving means causes any two color lights emitted from the first to third light sources to be incident, separates the two color lights, and enters the two reflective image display elements. Modulated by two reflective image display elements In a projection type image display device comprising a polarization beam splitter (6) that synthesizes and emits two colored lights, the first to third light sources are arranged between the first to third light sources and the dichroic prism, and The first to third polarization rotation elements (3A to 3C) that emit the polarized light of the color light having a predetermined polarization plane, and the light source driving means emits the light from any one of the first to third light sources. Polarization rotation element driving means (10) for controlling the first to third polarization rotation elements so that the polarization planes of the colored lights are orthogonal to each other, and the first to third light beams controlled by the polarization rotation element driving means. An image display element driving means (11) for controlling to supply image signals corresponding to two color lights whose polarization planes emitted from the polarization rotation element are orthogonal to each other to the first and second reflective image display elements; , The image signal In synchronism with a period that is six times the frame period, the light source driving means selects any two of the first to third light sources, and the polarization rotation element driving means from the first to third light sources. The polarization planes of any two color lights to be emitted are orthogonal to each other, and the image display element driving means outputs image signals of any two color lights to be emitted from the first to third light sources to the two reflection types. A projection type image display device comprising control means (12) for supplying the image display element.

本発明によれば、2つの画像表示素子を用いた2板式の投射型画像表示装置において、色割れによる画質の低下を抑制することができる。   According to the present invention, in a two-plate projection type image display apparatus using two image display elements, it is possible to suppress deterioration in image quality due to color breakup.

以下、本発明の投射型画像表示装置を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。   The best mode for carrying out the projection type image display device of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係る投射型画像表示装置の概略構成図である。図1に示すように、本実施の形態に係る投射型画像表示装置は、光源1A〜1Cと、ライトパイプ2A〜2Cと、偏光回転素子3A〜3Cと、クロスダイクロイックプリズム4と、フィールドレンズ5A,5Bと、偏光ビームスプリッタ6と、第1の反射型画像表示素子7Aと、第2の反射型画像表示素子7Bと、投射レンズ8A,8Bと、光源駆動部9と、偏光回転素子駆動部10と、画像表示素子駆動部11と、制御部12とを備える。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a projection type image display apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the projection type image display apparatus according to the present embodiment includes light sources 1A to 1C, light pipes 2A to 2C, polarization rotation elements 3A to 3C, a cross dichroic prism 4, and a field lens 5A. , 5B, the polarization beam splitter 6, the first reflective image display element 7A, the second reflective image display element 7B, the projection lenses 8A and 8B, the light source drive unit 9, and the polarization rotation element drive unit. 10, an image display element driving unit 11, and a control unit 12.

光源1A〜1Cは、LED(Light Emitting Diode)、レーザ光源等からなり、光源1Aは赤色光(R光)、光源1Bは緑色光(G光)、光源1Cは青色光(B光)を出射する。   The light sources 1A to 1C include LEDs (Light Emitting Diodes), laser light sources, and the like. The light source 1A emits red light (R light), the light source 1B emits green light (G light), and the light source 1C emits blue light (B light). To do.

ライトパイプ2A〜2Cは、それぞれ光源1A〜1Cから出射された光の強度分布を平均化する。   The light pipes 2A to 2C average the intensity distribution of the light emitted from the light sources 1A to 1C, respectively.

偏光回転素子3A〜3Cは、偏光回転素子駆動部10から印加される電圧により、ライトパイプ2A〜2Cから出射される光の偏光方向を変化させる。   The polarization rotation elements 3 </ b> A to 3 </ b> C change the polarization direction of the light emitted from the light pipes 2 </ b> A to 2 </ b> C by the voltage applied from the polarization rotation element driving unit 10.

クロスダイクロイックプリズム4は、その内部にX型に配置されたR光反射ダイクロイック膜4aとB光反射ダイクロイック膜4bとを有する。クロスダイクロイックプリズム4は、偏光回転素子3Aから入射したR光をR光反射ダイクロイック膜4aで反射し、偏光回転素子3Cから入射したB光をB光反射ダイクロイック膜4bで反射するとともに、偏光回転素子3Bから入射したG光を透過して各色光を合成し、この合成した光を出射する。   The cross dichroic prism 4 has an R light reflecting dichroic film 4a and a B light reflecting dichroic film 4b arranged in an X shape therein. The cross dichroic prism 4 reflects the R light incident from the polarization rotating element 3A by the R light reflecting dichroic film 4a, reflects the B light incident from the polarization rotating element 3C by the B light reflecting dichroic film 4b, and also reflects the polarization rotating element. The G light incident from 3B is transmitted to synthesize each color light, and the synthesized light is emitted.

フィールドレンズ5A,5Bは、クロスダイクロイックプリズム4から出射した光を、第1の反射型画像表示素子7A、第2の反射型画像表示素子7Bに集光する光とする。   The field lenses 5A and 5B use light emitted from the cross dichroic prism 4 as light that is condensed on the first reflective image display element 7A and the second reflective image display element 7B.

偏光ビームスプリッタ6は、フィールドレンズ5A,5Bを介して入射するクロスダイクロイックプリズム4からの光の光軸に対して略45度の入射になるように配置された偏光膜6aを有し、この偏光膜6aに入射する光を、その偏光方向により2方向に分光する。そして、2方向に分光した光の一方を第1の反射型画像表示素子7Aに入射させ、他方を第2の反射型画像表示素子7Bに入射させる。   The polarization beam splitter 6 has a polarization film 6a disposed so as to be incident at approximately 45 degrees with respect to the optical axis of the light from the cross dichroic prism 4 incident through the field lenses 5A and 5B. The light incident on the film 6a is split in two directions according to the polarization direction. Then, one of the lights dispersed in two directions is incident on the first reflective image display element 7A, and the other is incident on the second reflective image display element 7B.

また、偏光ビームスプリッタ6は、第1の反射型画像表示素子7Aにより偏光変調されて反射された光を、偏光膜6aにより反射してその光軸を略90°折り曲げて出射する。また、偏光ビームスプリッタ6は、第2の反射型画像表示素子7Bにより偏光変調されて反射された光を透過し、第1の反射型画像表示素子7Aからの光と合成して出射する。   Further, the polarization beam splitter 6 reflects the light that has been polarized and modulated by the first reflective image display element 7A, reflected by the polarizing film 6a, and then radiates the optical axis by about 90 ° and emits the light. The polarization beam splitter 6 transmits the light that has been polarized and modulated by the second reflective image display element 7B, and combines and emits the light from the first reflective image display element 7A.

第1の反射型画像表示素子7Aは、偏光ビームスプリッタ6の偏光膜6aを透過して入射した光を、その光の色に対応した画像信号によって偏光変調して反射し、偏光変調された光を偏光ビームスプリッタ6に入射させる。   The first reflection-type image display element 7A reflects the light that has been transmitted through the polarizing film 6a of the polarizing beam splitter 6 and polarized and modulated by an image signal corresponding to the color of the light, and has been polarization-modulated. Is incident on the polarization beam splitter 6.

第2の反射型画像表示素子7Bは、偏光ビームスプリッタ6の偏光膜6aで反射して入射した光を、その光の色に対応した画像信号によって偏光変調して反射し、偏光変調された光を偏光ビームスプリッタ6に入射させる。   The second reflective image display element 7B reflects and reflects the light that has been reflected and incident on the polarizing film 6a of the polarizing beam splitter 6 with the image signal corresponding to the color of the light. Is incident on the polarization beam splitter 6.

投射レンズ8A,8Bは、偏光ビームスプリッタ6から出射した光を、スクリーン13上に投射する。   The projection lenses 8A and 8B project the light emitted from the polarization beam splitter 6 onto the screen 13.

光源駆動部9は、制御部12の制御により、光源1A〜1Cを駆動し、偏光回転素子駆動部10は、制御部12の制御により、偏光回転素子3A〜3Cを駆動する。画像表示素子駆動部11は、制御部12の制御により、第1の反射型画像表示素子7Aおよび第2の反射型画像表示素子7Bを駆動する。制御部12は、光源駆動部9、偏光回転素子駆動部10、画像表示素子駆動部11を含む装置全体を制御する。   The light source drive unit 9 drives the light sources 1A to 1C under the control of the control unit 12, and the polarization rotation element drive unit 10 drives the polarization rotation elements 3A to 3C under the control of the control unit 12. The image display element driving unit 11 drives the first reflective image display element 7A and the second reflective image display element 7B under the control of the control unit 12. The control unit 12 controls the entire apparatus including the light source driving unit 9, the polarization rotation element driving unit 10, and the image display element driving unit 11.

次に、本実施の形態に係る投射型画像表示装置の動作について説明する。   Next, the operation of the projection type image display apparatus according to this embodiment will be described.

本実施の形態に係る投射型画像表示装置においては、図2に示すように、第1の反射型画像表示素子7Aおよび第2の反射型画像表示素子7Bが、R光、G光、B光の3色のうち、常に異なる2色の組み合わせに応じた画像信号により駆動される。そして、画像信号におけるフレーム周波数の3倍の周波数で、その2色の組み合わせが順次切り替わるようにしている。つまり、図2に示すように、フレーム表示間隔をtとすると、t/3ごとに2色の組み合わせが切り替わる。したがって、3つのサブフレーム(SF)で1つのフレームが表示されることになる。   In the projection type image display apparatus according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, the first reflection type image display element 7A and the second reflection type image display element 7B are R light, G light, B light. Are driven by an image signal always corresponding to a combination of two different colors. The combination of the two colors is sequentially switched at a frequency three times the frame frequency in the image signal. That is, as shown in FIG. 2, when the frame display interval is t, the combination of two colors is switched every t / 3. Therefore, one frame is displayed in three subframes (SF).

これに対応するように、光源1A〜1C、偏光回転素子3A〜3Cを、図2に示すタイミングで駆動する。   Corresponding to this, the light sources 1A to 1C and the polarization rotation elements 3A to 3C are driven at the timing shown in FIG.

光源駆動部9は、制御部12の制御により、図2に示すように、光源1A〜1Cのうちの2つの光源を選択して発光させ、同時に発光する2つの光源の組み合わせを、画像信号におけるフレーム周波数の3倍の周波数で順次切り替える。   As shown in FIG. 2, the light source driving unit 9 selects two light sources among the light sources 1 </ b> A to 1 </ b> C to emit light under the control of the control unit 12, and determines a combination of the two light sources that emit light simultaneously in the image signal. Switching is performed sequentially at a frequency three times the frame frequency.

そして、この光源1A〜1Cの駆動タイミングに同期して、偏光回転素子駆動部10は、制御部12の制御により、光源1A〜1Cから出射される各色光の偏光方向を変化させるように偏光回転素子3A〜3Cを駆動する。   Then, in synchronization with the drive timing of the light sources 1A to 1C, the polarization rotation element driving unit 10 rotates the polarization so as to change the polarization direction of each color light emitted from the light sources 1A to 1C under the control of the control unit 12. The elements 3A to 3C are driven.

例えば、第1フレームの第1サブフレーム表示期間においては、制御部12は、光源1A,1Bを発光するように光源駆動部9を制御し、偏光回転素子3AによりR光を偏光ビームスプリッタ6の偏光膜6aに対するP偏光とし、偏光回転素子3BによりG光を偏光膜6aに対するS偏光とするように偏光回転素子駆動部10を制御する。   For example, in the first sub-frame display period of the first frame, the control unit 12 controls the light source driving unit 9 so as to emit light from the light sources 1A and 1B, and the polarization rotating element 3A converts the R light into the polarization beam splitter 6. The polarization rotation element driving unit 10 is controlled so that the polarization light is P-polarized with respect to the polarization film 6a and the G rotation light is S-polarization with respect to the polarization film 6a by the polarization rotation element 3B.

偏光膜6aに対するP偏光とされたR光は、クロスダイクロイックプリズム4のR光反射ダイクロイック膜4aで反射されてその光軸が略90°折り曲げられ、フィールドレンズ5A,5Bおよび偏光ビームスプリッタ6の偏光膜6aを通過して、第1の反射型画像表示素子7Aに入射する。   The R light converted to P-polarized light with respect to the polarizing film 6 a is reflected by the R light reflecting dichroic film 4 a of the cross dichroic prism 4, and its optical axis is bent by approximately 90 °, and the polarized light of the field lenses 5 A and 5 B and the polarizing beam splitter 6. The light passes through the film 6a and enters the first reflective image display element 7A.

一方、偏光膜6aに対するS偏光とされたG光は、クロスダイクロイックプリズム4、およびフィールドレンズ5A,5Bを通過して、偏光ビームスプリッタ6の偏光膜6aで反射されてその光軸が略90°折り曲げられ、第2の反射型画像表示素子7Bに入射する。   On the other hand, the S-polarized G light with respect to the polarizing film 6a passes through the cross dichroic prism 4 and the field lenses 5A and 5B, is reflected by the polarizing film 6a of the polarizing beam splitter 6, and has an optical axis of approximately 90 °. It is bent and enters the second reflective image display element 7B.

また、制御部12は、R光に対応した画像信号を第1の反射型画像表示素子7Aに供給し、G光に対応した画像信号を第2の反射型画像表示素子7Bに供給して、第1の反射型画像表示素子7Aおよび第2の反射型画像表示素子7Bを駆動するように画像表示素子駆動部11を制御する。   The control unit 12 supplies an image signal corresponding to the R light to the first reflective image display element 7A, and supplies an image signal corresponding to the G light to the second reflective image display element 7B. The image display element driving unit 11 is controlled so as to drive the first reflective image display element 7A and the second reflective image display element 7B.

第1の反射型画像表示素子7Aに入射したR光は、R光に対応した画像信号により偏光変調されて反射され、偏光ビームスプリッタ6に入射する。また、第2の反射型画像表示素子7Bに入射したG光は、G光に対応した画像信号により偏光変調されて反射され、偏光ビームスプリッタ6に入射する。   The R light incident on the first reflective image display element 7A is polarized and modulated by an image signal corresponding to the R light, and is incident on the polarization beam splitter 6. Further, the G light that has entered the second reflective image display element 7B is polarized and modulated by an image signal corresponding to the G light, and is incident on the polarization beam splitter 6.

第1の反射型画像表示素子7Aで偏光変調されたR光は、その偏光方向が偏光ビームスプリッタ6の偏光膜6aに対してP偏光からS偏光に変化している。このため、R光は偏光膜6aにより反射されてその光軸が略90°折り曲げられて偏光ビームスプリッタ6から出射される。   The polarization direction of the R light that has been polarization-modulated by the first reflective image display element 7 </ b> A changes from P-polarized light to S-polarized light with respect to the polarizing film 6 a of the polarizing beam splitter 6. For this reason, the R light is reflected by the polarizing film 6 a, and its optical axis is bent by approximately 90 ° and emitted from the polarizing beam splitter 6.

また、第2の反射型画像表示素子7Bで偏光変調されたG光は、その偏光方向が偏光ビームスプリッタ6の偏光膜6aに対してS偏光からP偏光に変化している。このため、G光は偏光膜6aを透過し、R光と合成されて偏光ビームスプリッタ6から出射される。   The polarization direction of the G light polarized and modulated by the second reflective image display element 7B is changed from S-polarized light to P-polarized light with respect to the polarizing film 6a of the polarizing beam splitter 6. For this reason, the G light passes through the polarizing film 6 a, is combined with the R light, and is emitted from the polarizing beam splitter 6.

そして、偏光ビームスプリッタ6から出射された光は、投射レンズ8A,8Bによりスクリーン13上にカラー画像として投影される。   The light emitted from the polarizing beam splitter 6 is projected as a color image on the screen 13 by the projection lenses 8A and 8B.

そして、第1フレームの第2サブフレームの表示タイミングにおいて、制御部12は、発光する光源を、光源1A,1Bから光源1B,1Cに切り替えるように光源駆動部9を制御する。   Then, at the display timing of the second sub-frame of the first frame, the control unit 12 controls the light source driving unit 9 so as to switch the light source that emits light from the light sources 1A and 1B to the light sources 1B and 1C.

この発光する光源の切り替えのタイミングに同期して、制御部12は、偏光回転素子3BによりG光の偏光方向を引き続き偏光ビームスプリッタ6の偏光膜6aに対するS偏光とし、偏光回転素子3CによりB光を偏光膜6aに対するP偏光とするように偏光回転素子駆動部10を制御する。   In synchronization with the switching timing of the light source that emits light, the control unit 12 continuously changes the polarization direction of the G light to the S-polarized light with respect to the polarization film 6a of the polarization beam splitter 6 by the polarization rotation element 3B, and B light by the polarization rotation element 3C. Is controlled to be P-polarized light with respect to the polarizing film 6a.

また、制御部12は、発光する光源の切り替えのタイミングに同期して、B光に対応した画像信号を第1の反射型画像表示素子7Aに供給し、G光に対応した画像信号を引き続き第2の反射型画像表示素子7Bに供給して、第1の反射型画像表示素子7Aおよび第2の反射型画像表示素子7Bを駆動するように画像表示素子駆動部11を制御する。   Further, the control unit 12 supplies an image signal corresponding to the B light to the first reflective image display element 7A in synchronization with the switching timing of the light source that emits light, and continues to the image signal corresponding to the G light. The image display element driving unit 11 is controlled so as to drive the first reflection type image display element 7A and the second reflection type image display element 7B.

以下同様にして、図2に示すように、光源1A〜1Cのうち同時に発光する2つの光源の組み合わせを、フレーム周波数の3倍の周波数で順次切り替え、この光源の切り替えのタイミングに同期して、偏光回転素子3A〜3C、第1の反射型画像表示素子7A、および第2の反射型画像表示素子7Bを駆動する。   In the same manner, as shown in FIG. 2, the combination of two light sources that simultaneously emit light among the light sources 1A to 1C is sequentially switched at a frequency three times the frame frequency, and in synchronization with the timing of switching the light sources, The polarization rotation elements 3A to 3C, the first reflection type image display element 7A, and the second reflection type image display element 7B are driven.

このように本実施の形態によれば、第1の反射型画像表示素子7Aおよび第2の反射型画像表示素子7Bを用いて、常に3原色のうちの2色の画像を表示するので、特許文献1のような、3原色のうちの2色を順次時分割で表示する装置に比べ、色割れの発生を軽減し、より高画質の画像を表示することができる。   As described above, according to the present embodiment, since the first reflective image display element 7A and the second reflective image display element 7B are used, images of two colors of the three primary colors are always displayed. Compared with a device that sequentially displays two of the three primary colors in a time-division manner as in Document 1, the occurrence of color breakup can be reduced and a higher quality image can be displayed.

なお、図3に示すように、光源1A〜1Cのうち同時に発光する2つの光源の組み合わせを、フレーム周波数の6倍の周波数で順次切り替え、この光源の切り替えのタイミングに同期して、偏光回転素子3A〜3C、第1の反射型画像表示素子7A、および第2の反射型画像表示素子7Bを駆動するようにしてもよい。この場合、6つのサブフレーム(SF)で1つのフレームが表示されることになる。   As shown in FIG. 3, a combination of two light sources that simultaneously emit light among the light sources 1A to 1C is sequentially switched at a frequency six times the frame frequency, and in synchronization with the switching timing of the light sources, the polarization rotation element You may make it drive 3A-3C, 7 A of 1st reflective image display elements, and the 2nd reflective image display element 7B. In this case, one frame is displayed with six subframes (SF).

このようにすることで、図2のタイミングで各部を駆動する場合に比べ、2倍の周波数で色が変化している状態になり、さらに色割れの現象を防止でき、より高画質の画像を表示することができる。   By doing so, compared to the case where each unit is driven at the timing of FIG. 2, the color changes at twice the frequency, and further, the phenomenon of color breakup can be prevented, resulting in a higher quality image. Can be displayed.

本発明の実施の形態に係る投射型画像表示装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a projection type image display apparatus according to an embodiment of the present invention. 光源、偏光回転素子、および反射型画像表示素子の駆動タイミングの一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of the drive timing of a light source, a polarization | polarized-light rotation element, and a reflection type image display element. 光源、偏光回転素子、および反射型画像表示素子の駆動タイミングの他の一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows another example of the drive timing of a light source, a polarization rotation element, and a reflection type image display element. 従来の投射型画像表示装置の一例の概略構成図である。It is a schematic block diagram of an example of the conventional projection type image display apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1A〜1C 光源
2A〜2C ライトパイプ
3A〜3C 偏光回転素子
4 クロスダイクロイックプリズム
5A,5B フィールドレンズ
6 偏光ビームスプリッタ
7A 第1の反射型画像表示素子
7B 第2の反射型画像表示素子
8A,8B 投射レンズ
9 光源駆動部
10 偏光回転素子駆動部
11 画像表示素子駆動部
12 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A-1C Light source 2A-2C Light pipe 3A-3C Polarization rotation element 4 Cross dichroic prism 5A, 5B Field lens 6 Polarization beam splitter 7A 1st reflection type image display element 7B 2nd reflection type image display element 8A, 8B Projection Lens 9 Light source drive unit 10 Polarization rotation element drive unit 11 Image display element drive unit 12 Control unit

Claims (2)

第1〜第3の色光を出射する第1〜第3の光源と、前記第1〜第3の色光をそれぞれ異なる3つの入射面から入射させ、前記第1〜第3の色光を単一の出射面から出射させるダイクロイックプリズムと、前記第1〜第3の光源のいずれか2つから2つの色光を出射させる光源駆動手段と、前記光源駆動手段により、前記第1〜第3の光源から出射したいずれか2つの色光の画像信号に対応して前記2つの色光を変調すると共に反射させる2つの反射型画像表示素子と、前記光源駆動手段により、前記第1〜第3の光源から出射したいずれか2つの色光を入射させ、この2つの色光を色分解して前記2つの反射型画像表示素子に入射させ、この2つの反射型画像表示素子でそれぞれ変調された2つの色光を合成して出射する偏光ビームスプリッタとを備えた投射型画像表示装置において、
前記第1〜第3の光源と前記ダイクロイックプリズムとの間に配置され、前記第1〜第3の色光の偏光面を所定偏光面にして出射する第1〜第3の偏光回転素子と、
前記光源駆動手段により前記第1〜第3の光源のいずれか2つから出射した色光の偏光面が互いに直交するように前記第1〜第3の偏光回転素子を制御する偏光回転素子駆動手段と、
前記偏光回転素子駆動手段により制御されて、前記第1〜第3の偏光回転素子から出射する偏光面が互いに直交する2つの色光に対応した画像信号を前記第1、第2の反射型画像表示素子にそれぞれ供給する制御をする画像表示素子駆動手段と、
前記画像信号のフレーム周期の3倍の周期に同期させて、前記光源駆動手段に前記第1〜第3の光源のいずれか2つを選択させ、前記偏光回転素子駆動手段に前記第1〜第3の光源から出射するいずれか2つの色光の偏光面が互いに直交するようにさせ、前記画像表示素子駆動手段に前記第1〜第3の光源から出射するいずれか2つの色光の画像信号を前記2つの反射型画像表示素子に供給させる制御手段と
を有することを特徴とする投射型画像表示装置。
The first to third light sources that emit the first to third color lights and the first to third color lights are incident from three different incident surfaces, and the first to third color lights are single Emission from the first to third light sources by the dichroic prism to be emitted from the emission surface, light source driving means for emitting two colored lights from any two of the first to third light sources, and the light source driving means. Any one of the two reflection-type image display elements that modulates and reflects the two color lights corresponding to the image signals of any two color lights, and any of the first to third light sources emitted by the light source driving means. The two color lights are incident, the two color lights are color-separated and incident on the two reflective image display elements, and the two color lights modulated by the two reflective image display elements are combined and emitted. Polarizing beam splitting In the projection type image display device provided with bets,
First to third polarization rotation elements that are arranged between the first to third light sources and the dichroic prism and emit the first to third color light with a polarization plane as a predetermined polarization plane;
A polarization rotation element driving means for controlling the first to third polarization rotation elements so that the polarization planes of the colored lights emitted from any two of the first to third light sources are orthogonal to each other by the light source driving means; ,
The first and second reflection-type image displays image signals corresponding to two color lights whose polarization planes emitted from the first to third polarization rotation elements are orthogonal to each other, controlled by the polarization rotation element driving means. Image display element driving means for controlling the supply to each element;
The light source driving means selects any one of the first to third light sources in synchronization with a period three times the frame period of the image signal, and the polarization rotation element driving means causes the first to first The polarization planes of any two color lights emitted from the three light sources are orthogonal to each other, and the image display element driving means outputs the image signals of any two color lights emitted from the first to third light sources. A projection-type image display device comprising: a control unit configured to supply the two reflection-type image display elements.
第1〜第3の色光を出射する第1〜第3の光源と、前記第1〜第3の色光をそれぞれ異なる3つの入射面から入射させ、前記第1〜第3の色光を単一の出射面から出射させるダイクロイックプリズムと、前記第1〜第3の光源のいずれか2つから2つの色光を出射させる光源駆動手段と、前記光源駆動手段により、前記第1〜第3の光源から出射したいずれか2つの色光の画像信号に対応して前記2つの色光を変調すると共に反射させる2つの反射型画像表示素子と、前記光源駆動手段により、前記第1〜第3の光源から出射したいずれか2つの色光を入射させ、この2つの色光を色分解して前記2つの反射型画像表示素子に入射させ、この2つの反射型画像表示素子でそれぞれ変調された2つの色光を合成して出射する偏光ビームスプリッタとを備えた投射型画像表示装置において、
前記第1〜第3の光源と前記ダイクロイックプリズムとの間に配置され、前記第1〜第3の色光の偏光面を所定偏光面にして出射する第1〜第3の偏光回転素子と、
前記光源駆動手段により前記第1〜第3の光源のいずれか2つから出射した色光の偏光面が互いに直交するように前記第1〜第3の偏光回転素子を制御する偏光回転素子駆動手段と、
前記偏光回転素子駆動手段により制御されて、前記第1〜第3の偏光回転素子から出射する偏光面が互いに直交する2つの色光に対応した画像信号を前記第1、第2の反射型画像表示素子にそれぞれ供給する制御をする画像表示素子駆動手段と、
前記画像信号のフレーム周期の6倍の周期に同期させて、前記光源駆動手段に前記第1〜第3の光源のいずれか2つを選択させ、前記偏光回転素子駆動手段に前記第1〜第3の光源から出射するいずれか2つの色光の偏光面が互いに直交するようにさせ、前記画像表示素子駆動手段に前記第1〜第3の光源から出射するいずれか2つの色光の画像信号を前記2つの反射型画像表示素子に供給させる制御手段と
を有することを特徴とする投射型画像表示装置。
The first to third light sources that emit the first to third color lights and the first to third color lights are incident from three different incident surfaces, and the first to third color lights are single Emission from the first to third light sources by the dichroic prism to be emitted from the emission surface, light source driving means for emitting two colored lights from any two of the first to third light sources, and the light source driving means. Any one of the two reflection-type image display elements that modulates and reflects the two color lights corresponding to the image signals of any two color lights, and any of the first to third light sources emitted by the light source driving means. The two color lights are incident, the two color lights are color-separated and incident on the two reflective image display elements, and the two color lights modulated by the two reflective image display elements are combined and emitted. Polarizing beam splitting In the projection type image display device provided with bets,
First to third polarization rotation elements that are arranged between the first to third light sources and the dichroic prism and emit the first to third color light with a polarization plane as a predetermined polarization plane;
A polarization rotation element driving means for controlling the first to third polarization rotation elements so that the polarization planes of the colored lights emitted from any two of the first to third light sources are orthogonal to each other by the light source driving means; ,
The first and second reflection-type image displays image signals corresponding to two color lights whose polarization planes emitted from the first to third polarization rotation elements are orthogonal to each other, controlled by the polarization rotation element driving means. Image display element driving means for controlling the supply to each element;
The light source driving unit selects any one of the first to third light sources in synchronization with a period that is six times the frame period of the image signal, and the polarization rotation element driving unit causes the first to first polarization units to select. The polarization planes of any two color lights emitted from the three light sources are orthogonal to each other, and the image display element driving means outputs the image signals of any two color lights emitted from the first to third light sources. A projection-type image display device comprising: a control unit configured to supply the two reflection-type image display elements.
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