JP2009086163A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】波長が異なる色光の輝度を同率に上げたり、下げたりすることが可能であり、輝度ダイナミックレンジの拡大と階調数の増大を実現できる画像表示装置を提供すること。
【解決手段】複数種の色光を含む光を射出する光源１１と、該光源１１から射出された光を複数種の色光に分離する色分離手段２０と、光源から射出された色光ごとに光を変調する複数の第１光変調素子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂと、該複数の第１光変調素子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂに対応して設けられ、第１光変調素子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂから射出されたそれぞれの色光を変調する複数の第２光変調素子と、第１光変調素子３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ及び第２光変調素子３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂにおいて変調された光を合成する色合成手段３７と、該色合成手段３７において合成された画像を被投射面４５に投射する投射手段４０とを備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像表示装置に関する。

近年、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、プロジェクタ等の電子ディスプレイ装置における画質改善は目覚ましく、解像度、色域については人間の視覚特性にほぼ匹敵する性能を有する装置が実現されつつある。しかしながら、輝度ダイナミックレンジについてみると、その再現範囲は１〜１０^２［nit］程度の範囲であり、また階調数は８ビットが一般的である。一方、人間の視覚は、一度に知覚し得る輝度ダイナミックレンジの範囲が１０^−２〜１０^４［nit］程度あり、また輝度弁別能力は０．２［nit］でこれを階調数に換算すると１２ビット相当といわれている。このような視覚特性を経由して現在のディスプレイ装置の表示画像を見ると、輝度ダイナミックレンジの狭さが目立ち、加えてシャドウ部やハイライト部の階調が不足しているため、視聴者は表示画像のリアリティや迫力に対して物足りなさを感じることになる。

また、映画やゲーム等で使用されるＣＧ（Computer Graphics）では、人間の視覚に近い輝度ダイナミックレンジや階調特性を表示データ（以下、ＨＤＲ（High Dynamic Range）表示データという）に持たせて描写のリアリティを追求する動きが主流になりつつある。ところが、それを表示するディスプレイ装置の性能が不足しているため、ＣＧコンテンツが本来有する表現力を充分に発揮できないという課題がある。
さらに、次期ＯＳ（Operating System）においては、１６ビット色空間の採用が予定されており、現在の８ビット色空間と比較してダイナミックレンジや階調数が飛躍的に増大する。そのため、１６ビット色空間を生かすことができる高ダイナミックレンジ、高階調の電子ディスプレイ装置の実現への要求が高まると予想される。

ディスプレイ装置の中でも、液晶プロジェクタや、ＤＬＰ（Digital Light Processing、商標）プロジェクタといった投射型表示装置（プロジェクタ）は、大画面表示が可能であり、表示画像のリアリティや迫力を再現する上で効果的なディスプレイ装置である。この分野では上記の課題を解決するために、以下に述べる提案がなされている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に記載のカラー液晶プロジェクタは、光源から射出された白色光をダイクロイックミラーで赤色光、緑色光、青色光に分離する。分離された赤色光、緑色光、青色光は、色光ごとにそれぞれ設けられた色変調素子により色変調された後、合成されて、合成光が輝度変調素子に入射する。そして、輝度変調素子により透過率が制御された光は、投射レンズにより拡大投射される。
特許第３３１６２４０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のカラー液晶プロジェクタでは、合成光が輝度変調素子に入射するため、波長の異なる赤色光、緑色光、青色光の輝度を１つの変調素子で制御することになる。このため、輝度変調素子を通過する際のリタデーション（Δｎｄ、Δｎ：複屈折、ｄ：液晶層の厚さ）が赤色光、緑色光、青色光ごとにΔｎが変わるため異なる。したがって、各色光で変調量が異なってしまうため、各色光の輝度を同率に上げたり、下げたりするのは困難である。その結果、高精細な映像を得ることが難しい。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、波長が異なる色光の輝度を同率に上げたり、下げたりすることが可能であり、輝度ダイナミックレンジの拡大と階調数の増大を実現できる画像表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の画像表示装置は、複数種の色光を含む光を射出する光源と、該光源から射出された光を前記複数種の色光に分離する色分離手段と、該色分離手段において分離された前記色光の各々の光路上に設けられ、前記光源から射出された色光ごとに光を変調する複数の第１光変調素子と、該複数の第１光変調素子に対応して設けられ、前記第１光変調素子から射出されたそれぞれの色光を変調する複数の第２光変調素子と、前記第１光変調素子及び前記第２光変調素子において変調された光を合成する色合成手段と、該色合成手段において合成された画像を被投射面に投射する投射手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る画像表示装置では、光源から射出された複数種の色光を含む光は、色分離手段により複数種の色光ごとに分離され、色光ごとに設けられた第１光変調素子により変調される。第１光変調素子により変調された各色光は、それぞれ第２光変調素子により変調される。変調された光は色合成手段により合成され、合成された画像は、投射手段により被投射面に投射される。
このように、本発明では、第１光変調素子、第２光変調素子が、複数種の色光ごとに設けられているため、２つの光変調素子の輝度変調量を色光ごと個別に制御することが可能となる。すなわち、色光ごとに最適な輝度変調量となるように光変調素子を調整することができるため、輝度ダイナミックレンジの拡大と階調数の増大を実現できる。したがって、高精細な映像を得ることが可能となる。

本発明の画像表示装置は、複数種の色光をそれぞれ射出する複数の光源と、該複数の光源から射出された色光の各々の光路上に設けられ、前記色光ごとに光を変調する複数の第１光変調素子と、該複数の第１光変調素子に対応して設けられ、前記第１光変調素子から射出されたそれぞれの色光を変調する複数の第２光変調素子と、前記第１光変調素子及び前記第２光変調素子において変調された光を合成する色合成手段と、該色合成手段において合成された画像を被投射面に投射する投射手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る画像表示装置では、光源から射出された各色光は、色光ごとに設けられた第１光変調素子により変調される。第１光変調素子により変調された各色光は、それぞれ第２光変調素子により変調される。変調された光は色合成手段により合成され、合成された画像は、投射手段により被投射面に投射される。
本発明では、上述した場合と同様に、輝度ダイナミックレンジの拡大と階調数の増大を実現できる。したがって、高精細な映像を得ることが可能となる。また、複数種の色光をそれぞれ射出する複数の光源を有しているため、例えば、赤色光，緑色光，青色光をそれぞれ射出する発光ダイオードや半導体レーザを用いることができる。このような光源装置を用いることにより、明るく鮮明な画像を得ることが可能となる。

本発明の画像表示装置は、前記第１光変調素子が入射した光の色変調を行い、前記第２光変調素子が入射した光の輝度変調を行うことが好ましい。
この構成によれば、第1光変調素子と第２光変調素子とで色変調、輝度変調という機能をそれぞれ分担しているので、各光変調素子の制御が簡単になり、変調の精度を高めることができる。

また、本発明の画像表示装置は、前記第１光変調素子及び前記第２光変調素子が、ノーマリーブラックモードの液晶素子であることが好ましい。
本発明に係る画像表示装置では、第１光変調素子及び第２光変調素子が、いずれもノーマリーブラックモードの液晶素子であるため、黒表示をより沈んで表現できるので、黒の品質が良くなる。したがって、輝度ダイナミックレンジをより拡げることが可能となる。

また、本発明の画像表示装置は、前記第１光変調素子及び前記第２光変調素子が、ノーマリーホワイトモードのＴＮ型の液晶素子であることが好ましい。
また、本発明の画像表示装置は、前記第１光変調素子と前記第２光変調素子との液晶のツイスト方向が逆であることが好ましい。

本発明に係る画像表示装置では、第１光変調素子及び第２光変調素子が、ノーマリーホワイトの液晶素子であり、特に、ＴＮ（Twisted Nematic）型の液晶素子を用いることにより、第１光変調素子と第２光変調素子との液晶のツイスト方向を逆にすることができる。これにより、第１光変調素子と第２光変調素子とに光を透過させることにより、ＴＮ型の液晶素子のツイスト方向に依存する輝度ムラを打ち消しあうことができる。したがって、輝度ムラを抑えた画像を得ることが可能となる。

本発明に係る画像表示装置では、複数種の色光を含むとともに、前記複数種の色光を時間順次に射出する光源と、該光源から射出された複数種の色光を時間順次に変調する第１光変調素子と、該第１光変調素子から射出された複数種の色光を時間順次に変調する第２光変調素子と、前記光源から複数種の色光を時間順次に射出させ、前記第１光変調素子及び前記第２光変調素子に入射する前記複数種の色光に応じて前記第１光変調素子及び前記第２光変調素子が入射した光を変調するように制御する制御部とを備えることを特徴とする。

本発明に係る画像表示装置は、光源が複数種の色光を時間順次に射出するフィールドシーケンシャル方式の画像表示装置である。この構成の場合、制御部により、光源から複数種の色光を時間順次に射出させ、第１光変調素子及び第２光変調素子に入射する複数種の色光に応じて第１光変調素子及び第２光変調素子が変調するように制御する。これにより、光源から射出された複数種の色光に応じて輝度変調を２回行うことができるので、各色光を最適な変調量にすることができる。したがって、輝度ダイナミックレンジの拡大と階調数の増大を実現できるため、高精細な映像を得ることが可能となる。

［第１実施形態］
以下、図面を参照して、本発明に係る画像表示装置の第１実施形態について説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

本実施形態のプロジェクタ（画像表示装置）は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の異なる色光ごとに透過型液晶ライトバルブを備えた投射型カラー液晶プロジェクタであり、画像をスクリーンに投射させるものである。

本実施形態に係るプロジェクタ１は、図１に示すように、光源部１０と、色分離部（色分離手段）２０と、第１変調ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂと、第２変調ライトバルブ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂと、ダイクロイックプリズム（色光合成手段）３７と、投射レンズ（投射手段）４０とを備えている。

光源部１０は、光源１１と、第１，第２フライアレイレンズ１３ａ，１３ｂと、偏光変換素子１４とを備えている。また、光源１１は、赤色光（以下、「Ｒ光」という。）と緑色光（以下、「Ｇ光」という。）と青色光（以下、「Ｂ光」という。）とを含む白色光を射出するものである。

光源１１は、光を射出する高圧水銀ランプ１１ａと、高圧水銀ランプ１１ａから射出された光を反射させるリフレクタ（反射部）１１ｂとを備えている。高圧水銀ランプ１１ａは、赤色光、緑色光、青色光を含む白色光を射出するランプである。

第１，第２フライアレイレンズ１３ａ，１３ｂは、高圧水銀ランプ１１ａから射出された光の照度分布を均一化するレンズである。
偏光変換素子１４は、均一化された不定偏光状態の光を後述する第１変調ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂに入射可能な特定の偏光方向の光に変換する素子である。また、偏光変換素子１４は、例えば、ＰＢＳアレイと、１／２波長板とで構成されており、ランダム偏光を特定の直線偏光に変換するものである。

色分離部２０は、図１に示すように、高圧水銀ランプ１１ａから射出された光のうち、Ｒ光を反射させ、Ｇ光及びＢ光を透過させるＲ光反射ダイクロイックミラー２１と、Ｇ光を反射させ、Ｂ光を透過させるＧ光反射ダイクロイックミラー２２とを備えている。
高圧水銀ランプ１１ａから射出された光のうちＲ光は、Ｒ光反射ダイクロイックミラー２１において光路が９０度折り曲げられ、反射ミラー２５に入射する。そして、Ｒ光は、反射ミラー２５により光路が９０度折り曲げられ、透過型のＲ光用第１変調ライトバルブ（第１光変調素子）３０Ｒに入射される。Ｒ光用第１変調ライトバルブ３０Ｒにおいて変調されたＲ光は、Ｒ光用第２変調ライトバルブ（第２光変調素子）３１Ｒに入射し、さらに変調される。

高圧水銀ランプ１１ａから射出された光のうちＧ光は、Ｒ光反射ダイクロイックミラー２１を透過し、Ｇ光反射ダイクロイックミラー２２においてＧ光の光路が９０度曲げられる。そして、Ｇ光は透過型のＧ光用第１変調ライトバルブ（第１光変調素子）３０Ｇに入射される。Ｇ光用第１変調ライトバルブ３０Ｇにおいて変調されたＧ光は、Ｇ光用第２変調ライトバルブ（第２光変調素子）３１Ｇに入射し、さらに変調される。

高圧水銀ランプ１１ａから射出された光のうちＢ光は、Ｒ光反射ダイクロイックミラー２１及びＧ光反射ダイクロイックミラー２２を透過し、リレーレンズ２６を経由して反射ミラー２７に入射する。反射ミラー２７に入射したＢ光は、光路が９０度曲げられ、リレーレンズ２８を経由して反射ミラー２９に入射する。反射ミラー２９に入射した光は、光路が９０度曲げられ、透過型のＢ光用第１変調ライトバルブ（第１光変調素子）３０Ｂに入射される。Ｂ光用第１変調ライトバルブ３０Ｂにおいて変調されたＢ光は、Ｂ光用第２変調ライトバルブ（第２光変調素子）３１Ｂに入射し、さらに変調される。

上述した、Ｒ光用，Ｇ光用，Ｂ光用第１変調ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂは、色分離部２０において分離されたＲ光，Ｇ光，Ｂ光のそれぞれの画像情報に基づいて２次元的に色変調する液晶ライトバルブである。また、Ｒ光用，Ｇ光用，Ｂ光用第２変調ライトバルブ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂは、Ｒ光用，Ｇ光用，Ｂ光用第１変調ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂにおいて変調されたＲ光，Ｇ光，Ｂ光を画像情報に基づいて２次元的に輝度変調する液晶ライトバルブである。

また、Ｒ光用，Ｇ光用，Ｂ光用第１変調ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂの入射側及びＲ光用，Ｇ光用，Ｂ光用第２変調ライトバルブ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂの射出側にはそれぞれ偏光板が設けられている。偏光板の構成は、いずれのライトバルブの場合も同じであるため、Ｒ光用第１変調ライトバルブ３０Ｒ及びＲ光用第２変調ライトバルブ３１Ｒに設けられた偏光板を例に挙げて説明する。

Ｒ光用第１変調ライトバルブ３０Ｒの入射端面３３側に、図２に示すように、例えば、Ｐ偏光を透過させる入射側偏光板３４が設けられ、Ｒ光用第２変調ライトバルブ３１Ｒの射出端面３５側に、例えば、Ｐ偏光の光を透過させる射出側偏光板３６が設けられている。この入射側偏光板３４と射出側偏光板３６との透過軸は略平行となっている。また、Ｒ光用第１変調ライトバルブ３０Ｒ及びＲ光用第２変調ライトバルブ３１Ｒで用いられる液晶層はＴＮ型の液晶層である。さらに、Ｒ光用第１変調ライトバルブ３０Ｒと、Ｒ光用第２変調ライトバルブ３１Ｒとのツイスト方向は異なり、例えば、Ｒ光用第１変調ライトバルブ３０Ｒのツイスト方向が右回りの場合、Ｒ光用第２変調ライトバルブ３１Ｒのツイスト方向は左回りである。

Ｒ光用第１変調ライトバルブ３０Ｒ及びＲ光用第２変調ライトバルブ３１Ｒが電圧無印加時（Ｖ＝０Ｖ）では、入射側偏光板３４から入射した例えばＰ偏光の直線偏光は、Ｒ光用第１変調ライトバルブ３０Ｒにより約９０°旋光されてＳ偏光の直線偏光となり、Ｒ光用第１変調ライトバルブ３０Ｒから射出される。そして、Ｒ光用第２変調ライトバルブ３１Ｒで再び約９０°旋光されてＰ偏光の直線偏光となり、Ｒ光用第２変調ライトバルブ３１Ｒから射出される。Ｐ偏光の直線偏光は、射出側偏光板３６の透過軸と略一致するため射出側偏光板３６を通過する。したがって、電圧無印加時のＲ光用第１変調ライトバルブ３０Ｒ及びＲ光用第２変調ライトバルブ３１Ｒでは明表示が行われるようになっている。（ノーマリーホワイトモード）。

また、図１に示すように、ダイクロイックプリズム（色光合成手段）３７は、２つのダイクロイック膜３７ａ，３７ｂがＸ字型に直交して配置された構成となっている。ダイクロイック膜３７ａは、Ｂ光を反射させ、Ｒ光，Ｇ光を透過させる。また、ダイクロイック膜３７ｂは、Ｒ光を反射させ、Ｇ光，Ｂ光を透過させる。このように、ダイクロイックプリズム３７は、第２変調ライトバルブ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂのそれぞれにおいて変調されたＲ光，Ｇ光及びＢ光を合成する。そして、合成された光を投射レンズ（投射手段）４０により、スクリーン（被投射面）４５に向かって拡大投射する。
なお、本実施形態においては、第１変調ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ及び第２変調ライトバルブ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂの視野角特性を考慮して、両側テレセントリック特性を持った両側テレセントリックレンズをリレーレンズ４１として、ダイクロイックプリズム３７と投射レンズ４０との間に設けている。

以上より、本実施形態に係るプロジェクタ１では、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光ごとに、Ｒ光用，Ｇ光用，Ｂ光用第１変調ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ及び第２変調ライトバルブ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂが設けられている。これにより、２つの光変調素子の色変調、輝度変調をＲ光，Ｇ光，Ｂ光ごとに個別に制御することが可能となる。すなわち、色光ごとに最適な色変調量、輝度変調量となるように第２変調ライトバルブ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂを調整することができるため、輝度ダイナミックレンジの拡大と階調数の増大を実現できる。したがって、高精細な映像を得ることが可能となる。
つまり、本実施形態のプロジェクタ１は、波長が異なる色光ごとに色変調、輝度変調が可能であり、輝度ダイナミックレンジの拡大と階調数の増大を実現できる。

さらに、Ｒ光用，Ｇ光用，Ｂ光用第１変調ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ及び第２変調ライトバルブ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂのツイスト方向を異ならせているため、ＴＮ（Twisted Nematic）型の液晶素子のツイスト方向に依存する輝度ムラを抑えることが可能となる。

なお、本実施形態では、第１変調ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ及び第２変調ライトバルブ３１Ｒ，３１Ｇ，３１ＢとしてノーマリーホワイトのＴＮ型の液晶素子を用いたが、ノーマリーブラックのＴＮ型の液晶素子であっても良い。また、ノーマリーブラックのＶＡ（Vertical Alignment）モードの液晶素子を用いても良い。この構成では、入射側偏光板３４と射出側偏光板３６との透過軸が略垂直になるように配置することにより黒表示が可能となる。また、電圧印加時に、２枚の第１変調ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ及び第２変調ライトバルブ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂでリタデーションがλ／２となるように調整することにより、白表示が可能となる。
ノーマリーブラックモードは電圧無印加時（Ｖ＝０）に黒表示を示すため、黒の表示を確実に行うことができる。したがって、黒の品質が良くなるため、輝度ダイナミックレンジをより拡げることが可能となる。
また、Ｒ光用第１変調ライトバルブ３０Ｒと、Ｒ光用第２変調ライトバルブ３１Ｒとのツイスト方向は異ならせたが、これに限るものではない。各第１変調ライトバルブで色変調、各第２変調ライトバルブで輝度変調を行うことに代えて、各第１変調ライトバルブで輝度変調、各第２変調ライトバルブで色変調を行う構成としても良い。

また、本実施形態のプロジェクタ１においては、光源１１から射出された複数種の色光を含む白色光を色分離部２０により分光した。しかしながら、本実施形態はこれに限定されるものではなく、図３に示すように、光源５０が、赤色光源装置５０Ｒ，緑色光源装置５０Ｇ，青色光源装置５０Ｂを備える構成としても良い。この場合には、色分離部２０を設けず、赤色光を射出する赤色光源装置５０Ｒを第１変調ライトバルブ３０Ｒに対向配置し、緑色光を射出する緑色光源装置５０Ｇを第１変調ライトバルブ３０Ｇに対向配置し、青色光を射出する青色光源装置５０Ｂを第１変調ライトバルブ３０Ｂに対向配置する。この構成では、各光源装置５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂとして、発光ダイオードや半導体レーザを用いることができる。このような光源装置を用いることにより、明るく鮮明な画像を得ることが可能となる。

［第２実施形態］
次に、本発明に係る第２実施形態について、図４を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態の図面において、上述した第１実施形態に係るプロジェクタ１と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
上記第１実施形態では、３枚の第１変調ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ及び第２変調ライトバルブ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂを用いた、３板式のプロジェクタ１であった。本実施形態に係るプロジェクタ６０では、第１変調ライトバルブ６６及び第２変調ライトバルブ６７を１枚ずつ用いたプロジェクタ６０である点において第１実施形態と異なる。

プロジェクタ（画像表示装置）６０は、図４に示すように、光源６１と、集光レンズ６２と、第１変調ライトバルブ６６と、第２変調ライトバルブ６７と、制御部７０と、投射レンズ７５とを備えている。
光源６１は、赤色光を射出する赤色光源装置６１Ｒと、緑色光を射出する緑色光源装置６１Ｇと、青色光を射出する青色光源装置６１Ｂとを備えている。各色の光源装置６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂは、制御部７０により時間順次に駆動され、例えば、約６０Ｈｚで順次点灯を行う。すなわち、本実施形態のプロジェクタ６０は、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光を時間順次にスクリーン４５に照射して、人の眼の残像効果を利用しカラー画像を表示するフィールドシーケンシャル方式である。
なお、図４では、各色の光源装置６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂを１つずつ図示しているが、光量が不足する場合等においては、これらを複数個ずつ設けることが好ましい。
集光レンズ６２は、各色の光源装置６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂから射出された光を第１変調ライトバルブ６６の入射端面６６ａに入射させるレンズである。

第１変調ライトバルブ６６及び第２変調ライトバルブ６７は、第１実施形態で示した、第１変調ライトバルブ３０Ｒ及び第２変調ライトバルブ３１Ｒの構成と同様であり、ノーマリーホワイトモードの液晶素子である。
制御部７０は、各光源装置６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂを時間順次に駆動し、第１変調ライトバルブ６６及び第２変調ライトバルブ６７に入射する色光に応じて、第１変調ライトバルブ６６及び第２変調ライトバルブ６７を制御する。制御部７０は、例えば、第１変調ライトバルブ６６に赤色光が入射したときは、赤色光の画像信号に応じて変調するように第１変調ライトバルブ６６を制御する。
また、投射レンズ７５は、第２変調ライトバルブ６７を通過した光をスクリーン４５に向かって拡大投射する。

以上より、本実施形態に係るプロジェクタ６０では、フィールドシーケンシャル方式であっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、制御部７０により、第１変調ライトバルブ６６及び第２変調ライトバルブ６７に入射する赤色光，緑色光，青色光に応じて変調するように制御することで、赤色光，緑色光，青色光を最適な変調量にすることが可能となる。したがって、輝度ダイナミックレンジの拡大と階調数の増大を実現できるため、高精細な映像を得ることが可能となる。
また、ダイクロイックプリズムを用いたプロジェクタに比べて構成が簡易であるため、小型化を図ることが可能となる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、色光合成手段として、クロスダイクロイックプリズムを用いたが、これに限るものではない。色光合成手段としては、例えば、ダイクロイックミラーをクロス配置とし色光を合成するもの、ダイクロイックミラーを平行に配置し色光を合成するものを用いることができる。
また、プロジェクタの構成としては、フロントプロジェクタに限らず、リアプロジェクタであっても良い。

また、上記実施形態では、第１，第２光変調素子として透過型の液晶ライトバルブを用いた例を示したが、これに限られることは無く、例えば反射型の液晶ライトバルブを用いても良い。また、マイクロミラーアレイデバイス等の光変調素子を用いても本発明の適用は可能である。

本発明の第１実施形態に係る画像表示装置を示す概略構成図である。 図１の第１，第２光変調素子を示す平面図である。 図１の画像表示装置の変形例を示す概略構成図である。 本発明の第２実施形態に係る画像表示装置を示す概略構成図である。

符号の説明

１，６０…画像表示装置（プロジェクタ）、１１，６１…光源、２０…色分離部（色分離手段）、３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ，６６…第１変調ライトバルブ（第１光変調素子）、３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ，６７…第２変調ライトバルブ（第２光変調素子）、３７…ダイクロイックプリズム（色合成手段）、４０…投射レンズ（投射手段）、４５…スクリーン（被投射面）７０…制御部

Claims (7)

1. 複数種の色光を含む光を射出する光源と、
   該光源から射出された光を前記複数種の色光に分離する色分離手段と、
   該色分離手段において分離された前記色光の各々の光路上に設けられ、前記光源から射出された色光ごとに光を変調する複数の第１光変調素子と、
   該複数の第１光変調素子に対応して設けられ、前記第１光変調素子から射出されたそれぞれの色光を変調する複数の第２光変調素子と、
   前記第１光変調素子及び前記第２光変調素子において変調された光を合成する色合成手段と、
   該色合成手段において合成された画像を被投射面に投射する投射手段とを備えることを特徴とする画像表示装置。
2. 複数種の色光をそれぞれ射出する複数の光源と、
   該複数の光源から射出された色光の各々の光路上に設けられ、前記色光ごとに光を変調する複数の第１光変調素子と、
   該複数の第１光変調素子に対応して設けられ、前記第１光変調素子から射出されたそれぞれの色光を変調する複数の第２光変調素子と、
   前記第１光変調素子及び前記第２光変調素子において変調された光を合成する色合成手段と、
   該色合成手段において合成された画像を被投射面に投射する投射手段とを備えることを特徴とする画像表示装置。
3. 前記第１光変調素子が入射した光の色変調を行い、前記第２光変調素子が入射した光の輝度変調を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記第１光変調素子及び前記第２光変調素子が、ノーマリーブラックモードの液晶素子であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
5. 前記第１光変調素子及び前記第２光変調素子が、ノーマリーホワイトモードのＴＮ型の液晶素子であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
6. 前記第１光変調素子と前記第２光変調素子との液晶のツイスト方向が逆であることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
7. 複数種の色光を含むとともに、前記複数種の色光を時間順次に射出する光源と、
   該光源から射出された複数種の色光を時間順次に変調する第１光変調素子と、
   該第１光変調素子から射出された複数種の色光を時間順次に変調する第２光変調素子と、
   前記光源から複数種の色光を時間順次に射出させ、前記第１光変調素子及び前記第２光変調素子に入射する前記複数種の色光に応じて前記第１光変調素子及び前記第２光変調素子が入射した光を変調するように制御する制御部とを備えることを特徴とする画像表示装置。

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