JP2009156900A

JP2009156900A - 画質変換ユニット

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Publication number: JP2009156900A
Application number: JP2007331596A
Authority: JP
Inventors: Masashi Sakaguchi; 昌史坂口
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2007-12-25
Filing date: 2007-12-25
Publication date: 2009-07-16

Abstract

【課題】投射型画像表示装置に装着することで輝度の拡大と階調数の増大を実現した画質を得ることを可能にする画質変換ユニットを提供する。
【解決手段】光変調素子により光源からの光を変調して被投射面上に画像を投射する投射型画像表示装置における投射レンズと、光源及び光変調素子を含む装置本体との間に装着して用いられ、投射型画像表示装置から投射される画像の画質を変換可能とする画質変換ユニット１である。投射型画像表示装置に入力される画像情報を色情報と輝度情報とに分離し、光変調素子から色情報に基づく色変調光を含む光学像を射出させる信号分離部２と、光学像について信号分離部の輝度情報に基づく輝度変調を行う輝度変調素子３と、光学像を色変調素子及び輝度変調素子間にて中継するリレー光学系４と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、投射型画像表示装置に用いられる画質変換ユニットに関するものである。

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）、プロジェクタ等の表示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。

表示装置の中でも、液晶プロジェクタ等の投射型画像表示装置（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表示装置である。この分野では上記の問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に記載の投射型画像表示装置は、第１光変調素子により第１の方向に反射された光が第２光変調素子を介して光合成手段に入射され、第１光変調素子により第２の方向に反射された光が光合成手段に直接入射されることにより、光の利用効率を向上させ、輝度の拡大及び階調性能の改善の両方を実現している。
特開２００５−２８４０５８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の投射型画像表示装置は、分離した２つの光の経路を合成する光学系を内蔵することで装置構成が複雑化してしまう。そこで、従来の投射型画像表示装置における装置構成を複雑化させること無く、輝度の拡大及び階調性能を改善することのできる技術の提供が望まれている。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、投射型画像表示装置に装着することで輝度の拡大と階調数の増大を実現した画質を得ることを可能にする画質変換ユニットを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の画質変換ユニットは、光変調素子により光源からの光を変調して被投射面上に画像を投射する投射型画像表示装置における投射レンズと、前記光源及び前記光変調素子を含む装置本体との間に装着して用いられ、前記投射型画像表示装置から投射される画像の画質を変換可能とする画質変換ユニットであって、前記投射型画像表示装置に入力される画像情報を色情報と輝度情報とに分離し、前記光変調素子から前記色情報に基づく色変調光を含む光学像を射出させる信号分離部と、前記光学像について前記信号分離部の前記輝度情報に基づく輝度変調を行う輝度変調素子と、前記光学像を前記光変調素子及び前記輝度変調素子間にて中継するリレー光学系と、を備えることを特徴とする。

本発明の画質変換ユニットによれば、従来の投射型画像表示装置において色情報と輝度情報とが同時に制御されることで色情報の再現範囲を狭めていた光変調素子に対し、色変調のみを行わせることが可能となる。そして、色変調光を含む光学像がリレー光学系により輝度変調素子に中継されることで重ねて輝度変調を行うことにより画像を生成可能とする。したがって、本ユニットを装着することで従来の投射型画像表示装置から投射される画像を高輝度ダイナミックレンジであって且つ高階調数を備えた画質に変換することができる。

また、上記画質変換ユニットにおいては、前記リレー光学系が、倍率調整機構及び焦点調整機構の少なくとも一方を含むのが好ましい。
この構成によれば、リレー光学系に含まれる倍率調整機構及び焦点調整機構の少なくとも一方の作用により、投射レンズ及び装置本体間への装着時に多少の位置ズレが生じた場合であっても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、前記焦点調整機構は、前記光学像を前記輝度変調素子の光入射面上で結像させるのが望ましい。
この構成によれば、焦点調整機構により光変調素子により変調された光学像が輝度変調素子に結像された状態で入射されるので、モアレを低減することができる。

また、上記画質変換ユニットにおいては、前記光変調素子及び前記輝度変調素子はそれぞれ単一の透過型液晶ライトバルブから構成されており、前記光学像は異なる色の変調光にそれぞれ対応する複数のサブ画素を含む複数の画素から構成された画素領域を有し、前記輝度変調素子は前記光学像の前記画素毎に対応する輝度変調領域を有するのが好ましい。
この構成によれば、光変調素子の画素構造に対し、輝度変調素子の画素構造が単純化されるため、輝度変調素子におけるコストを低減することができる。
さらに、前記輝度変調領域が前記光学像の前記サブ画素毎に対応するのが望ましい。
この構成によれば、光変換素子と同様の画素構成を有するため、光変換素子における製造工程を大きく変更することなく輝度変調素子を製造できる。よって、輝度変調素子用として特別な構造の素子を用いる必要が無く、コスト上昇を防止できる。

また、上記画質変換ユニットにおいては、前記光変調素子が反射型の液晶ライトバルブから構成されるのが好ましい。
このようにすれば、本発明を適用することで市販されている通常の反射型の投射型画像表示装置におい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することができる。

（第１実施形態）
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。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、各部材の縮尺を適宜変更している。本発明に係る画質変換ユニットは、投射型画像表示装置（以下、プロジェクタと称す）に装着して用いられ、投射型画像表示装置により投射される画質を変換するものである。

図１は本実施形態に係る画質変換ユニットの概略構成を示す模式図である。図２は画質変換ユニットが装着されるプロジェクタを示し、同図（ａ）は画質変換ユニット装着前の状態を示し、同図（ｂ）は画質変換ユニット装着後の状態を示している。図３はプロジェクタの構成を説明するための図である。

まず、画質変換ユニットの構成を説明するに先立ち、画質変換ユニットが装着されるプロジェクタの概略構成について説明する。
本実施形態に係るプロジェクタ１００は、図３に示されるようにＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の異なる色光毎に透過型の液晶ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂを備えた一般に市販される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Ｓに投射するものである。

プロジェクタ１００は、装置本体１００Ａと投射レンズ４０とを有し、これらは互いが脱着可能となっている。そして、装置本体１００Ａと投射レンズ４０との間には、詳細については後述する画質変換ユニット１が装着可能とされている（図１参照）。装置本体１００Ａは、光源部１０と、色分離部２０と、液晶ライトバルブ（光変調素子）３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂと、ダイクロイックプリズム３７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」と称す）と緑色光（以下、「Ｇ光」と称す）と青色光（以下、「Ｂ光」と称す）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。なお、この直線偏光は液晶ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂの光入射面側に設けられる偏光板の透過軸に対応する。

色分離部２０は、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光用液晶ライトバルブ３０Ｒに入射される。

また、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光用液晶ライトバルブ３０Ｇに入射される。

また、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光用液晶ライトバルブ３０Ｂに入射される。

上記各液晶ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂは、上述したように透過型の液晶装置から構成される。具体的には、液晶ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂは、画素電極およびこれを駆動するための薄膜トランジスタや薄膜ダイオード等のスイッチング素子がマトリクス状に形成されたＴＦＴアレイ基板と、全面にわたって共通電極が形成された対向基板との間に、ＴＮ（Twisted Nematic）型の液晶を挟み込むとともに、外面に偏光板を配置したアクティブマトリクス型の液晶表示素子である。また、液晶ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂは、複数の画素から構成される光変調領域を有している。各画素は、電圧無印加状態で白／明（透過）状態となるノーマリーホワイトモード、或いは電圧印加状態で黒／暗（非透過）状態となるノーマリーブラックモードで駆動され、印加電圧値に応じて明暗間の階調が制御されるようになっている。

また、ダイクロイックプリズム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、上記各液晶ライトバルブ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。このとき、各液晶ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂは複数の画素から構成された光変調領域をそれぞれ有しているので、上記ダイクロイックプリズム３７により各変調領域の各々の画素がそれぞれ合成されてカラーの光学像を合成することができる。このようにして合成された光は、装置本体１００Ａに取り付けられる投射レンズ４０を介してスクリーンＳに向かって拡大投射されるようになっている。

図１に戻り、本実施形態に係る画質変換ユニット１の構成について説明する。画質変換ユニット１は、上記プロジェクタ１００に入力される画像情報を色情報と輝度情報とに分離する信号分離部２と、輝度変調用液晶ライトバルブ３と、プロジェクタ１００から射出される光学像を上記輝度変調用液晶ライトバルブ３に中継するリレーレンズ４とを備えて構成される。

画質変換ユニット１は、図２に示されるようにプロジェクタ１００に装着可能とされる。図２（ａ）に示されるように画質変換ユニット１の装着時において、プロジェクタ１００は、装置本体１００Ａから投射レンズ４０が取り外される。そして、図２（ｂ）に示されるように装置本体１００Ａと投射レンズ４０との間に画質変換ユニット１が装着される。そして、画質変換ユニット１のリレーレンズ４は、ダイクロイックプリズム３７及び投射レンズ４０の光路上に配置されることとなる。

上記信号分離部２は、プロジェクタ１００における不図示の制御部に電気的に接続されており、外部から制御部に入力される画像信号を色情報と輝度情報とに分離する。そして、信号分離部２はプロジェクタ１００に装着された際に、上記各液晶ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂに色情報を入力し、この色情報に基づく色変調を行わせる。これにより、各液晶ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂからは、それぞれの色光（赤、青、緑）に対応した色変調光を含んだ光学像が射出されるようになる。各液晶ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂから射出された光学像は上述したようにダイクロイックプリズム３７により合成され、これにより色変調光を含む合成光学像が生成される。なお、この合成光学像はそれぞれ複数の画素により構成されたものとなる。

上記リレーレンズ４は、開口絞りに対して略対称に配置された前段レンズ群、後段レンズ群からなる等倍結像レンズである。リレーレンズ４は、前段レンズ群、後段レンズ群は、複数の凸レンズ及び凹レンズを含んで構成されているが、レンズの形状、大きさ、配置間隔及び枚数、テレセントリック性、倍率その他のレンズ特性は、要求される特性によって適宜変更される。このような構成に基づいて、リレーレンズ４は、上記ダイクロイックプリズム３７で合成された光学像（光）を輝度変調用液晶ライトバルブ３に中継する。

輝度変調用液晶ライトバルブ３は、上述の各液晶ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂと同様の構成を有する透過型の液晶表示素子から構成される。輝度変調用液晶ライトバルブ３は輝度変調領域３ａを有しており、この輝度変調領域３ａは複数の画素３ｂを含んでいる。すなわち、各画素３ｂは上記ダイクロイックプリズム３７により合成された合成光学像における画素に対応するものである。したがって、上記リレーレンズ４は合成光学像の各画素を構成する色変調光を輝度変調用液晶ライトバルブ３の対応する画素に導くようになっている。

ところで、リレーレンズ４は、倍率調整機構及び焦点調整機構を含んでいる。なお、リレーレンズ４は、倍率調整機構及び焦点調整機構のいずれか一方を含む構成であってもよい。この倍率調整機構及び焦点調整機構は、例えば上記凸レンズ及び凹レンズの形状や曲率を適宜設定することで種々に構成される。この構成により、画質変換ユニット１をプロジェクタ１００に装着した場合において、プロジェクタ１００における合成光学像と輝度変調用液晶ライトバルブ３との位置関係に多少のズレが生じたとしても、倍率調整機構により光学像を拡大或いは縮小することで輝度変調用液晶ライトバルブ３に対応させることができる。

図４は、上記ダイクロイックプリズム３７により合成された光学像２００と、上記画質変換ユニット１における輝度変調用液晶ライトバルブ３との間の光路を示す図であり、説明を分かり易くするため、輝度変調用液晶ライトバルブ３を厚みの無い平面で図示している。

リレーレンズ４に含まれる焦点調整機構により、図４に示されるようにダイクロイックプリズム３７により合成された合成光学像２００は輝度変調用液晶ライトバルブ３の光入射面で結像した状態に入射する。このようにプロジェクタ１００により生成された合成光学像２００が輝度変調用液晶ライトバルブ３の各画素に結像された状態で重ねられるため、ボケのない光学像に対して輝度変調が行われることでモアレを低減しつつ、輝度ダイナミックレンジの拡大と階調数の増大を実現した画質（画像）に変換することができる。

ところで、上記プロジェクタ１００は従来のように画質変換ユニット１が装着されない場合、輝度情報と色情報とを含む画像情報に基づき光を変調することで画像を表示する。この場合、色情報と輝度情報の両方を同時に制御して変調するため、色情報の再現範囲が狭められてしまう。

このようなプロジェクタ１００に対し、本実施形態に係る画質変換ユニット１を装着することにより、プロジェクタ１００内の各液晶ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂが信号分離部２により分離された色情報に基づく変調を行わせることができる。そして、各液晶ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂを合成した合成光学像２００を、リレーレンズ４を介して輝度変調用液晶ライトバルブ３に中継し、重畳して輝度変調を行うことにより画像を生成することができる。
したがって、本ユニット１により、従来のプロジェクタ１から投射される画像を高輝度ダイナミックレンジであって且つ高階調数を備えた画質に変換することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図５を参照にして説明する。本実施形態は、画質変換ユニットを装着するプロジェクタの構成が異なっている。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実施形態と共通の構成については同一符号を付し、その説明については省略若しくは簡略化することにする。

上記第１実施形態では、三つの液晶ライトバルブ３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂを備えた、所謂三板方式のプロジェクタであったが、本実施形態に係るプロジェクタ１５０は、図５に示されるように光源部１０からの光を一枚の液晶ライトバルブ１３０で変調する装置本体１５０Ａを有し、投射レンズ４０を介し外部に画像を投射する、所謂単板方式のプロジェクタである。この液晶ライトバルブ１３０は透過型の液晶ライトバルブから構成される。

単板方式のプロジェクタでは、液晶ライトバルブ１３０における画像変調は、例えば光源部１０の光をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に分離し、各色の光についてそれぞれ変調する構成や、カラーフィルタを用いる構成であってもよい。これにより、液晶ライトバルブ１３０は色変調光を含む光学像を生成可能とされる。

液晶ライトバルブ１３０により生成される光学像１５１は、図６に示されるように複数の画素１５２を含む。また、各画素１５２は異なる色の変調光を含む複数のサブ画素１５３Ｒ，１５３Ｇ，１５３Ｂから構成される。これに対し、輝度変調用液晶ライトバルブ３は輝度変調領域１５４を有し、この輝度変調領域１５４は複数の画素１５５を含んでいる。この画素１５５は上記液晶ライトバルブ１３０に生成された光学像の各画素１５２に対応するもので、それぞれにおいて輝度変調が可能となっている。

ここで、光学像１５１における画素１５２と、輝度変調領域１５４における画素１５５とが対応するとは、ある画素１５２における変調光が所定の画素１５５に重ねられることを意味する。すなわち、光源部１０の光について色変調と輝度変調とを重ねて行うことができる。
このように輝度変調用液晶ライトバルブ３の輝度変調領域の画素構造にてサブ画素を無くすことで画素構造を簡略化し、輝度変調用液晶ライトバルブ３のコスト低減している。すなわち、画質変換ユニット４自体の低コスト化を実現できる。

あるいは、図７に示されるように輝度変調領域１５４における画素１５５が光学像（液晶ライトバルブ１３０）の画素１５１と同一構成であってもよい。すなわち、輝度変調領域１５４における画素１５５は三つのサブ画素１５６を備えている。このように、プロジェクタ２００の液晶ライトバルブ１３０における製造工程を大きく変更することなく輝度変調用液晶ライトバルブ３を製造できる。よって、輝度変調用液晶ライトバルブ３として特別な構造の液晶表示素子を用いる必要が無く、コスト上昇を防止できる。

以上述べたように、本実施形態のように単板式のプロジェクタ１５０についても、画像変換ユニット４を装着することで高輝度ダイナミックレンジであって且つ高階調数を備えた画質に変換することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、上記実施形態ではプロジェクタとして透過型の液晶ライトバルブを備えたものについて説明したが、本発明の画質変換ユニットは反射型の液晶ライトバルブを備えたプロジェクタについても適用可能である。また、ＤＬＰ（Digital Light Processing、商標）方式のプロジェクタについても適用可能である。

また、上記第１、第２実施形態においては、光源１０として、高圧水銀ランプ１１ａとリフレクタ１１ｂとを備えたものを例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、光源１０として、液晶装置に用いられるバックライトや、有機ＥＬ素子等の従来から照明装置として用いられるものであれば種々のものに置き換え可能である。

また、上記画質変換ユニットを着脱可能とする移動機構をプロジェクタに設けることで、画質変換ユニットを組み込んだプロジェクタシステムを構成することもできる。この場合、例えばユーザの指令により、所望のタイミングで画質変換ユニットをプロジェクタに装着させることで、高輝度ダイナミックレンジであって且つ高階調数を備えた画質に変換することができる高性能のプロジェクタシステムを提供できる。

画質変換ユニットの概略構成を示す模式図である。プロジェクタに画質変換ユニットを装着した状態を説明する図である。プロジェクタの構成を説明するための図である。プロジェクタ及び画質変換ユニット間における光路を示す図である。本発明の第２実施形態に係る構成を示す図である。本発明の変形例に係る構成を示す図である。輝度変調用液晶ライトバルブの画素構成の別の形態を示す図である。

符号の説明

１…画質変換ユニット、２…信号分離部、３…輝度変調用液晶ライトバルブ（輝度変調素子）、４…リレーレンズ（リレー光学系）、３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ…液晶ライトバルブ（光変調素子）、４０…投射レンズ、１００，１５０…プロジェクタ（投射型画像表示装置）、１００Ａ，１５０Ａ…装置本体、２００…光学像

Claims

光変調素子により光源からの光を変調して被投射面上に画像を投射する投射型画像表示装置における投射レンズと、前記光源及び前記光変調素子を含む装置本体との間に装着して用いられ、前記投射型画像表示装置から投射される画像の画質を変換可能とする画質変換ユニットであって、
前記投射型画像表示装置に入力される画像情報を色情報と輝度情報とに分離し、前記光変調素子から前記色情報に基づく色変調光を含む光学像を射出させる信号分離部と、
前記光学像について前記信号分離部の前記輝度情報に基づく輝度変調を行う輝度変調素子と、
前記光学像を前記光変調素子及び前記輝度変調素子間にて中継するリレー光学系と、を備えることを特徴とする画質変換ユニット。
前記リレー光学系が、倍率調整機構及び焦点調整機構の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１に記載の画質変換ユニット。
前記焦点調整機構は、前記光学像を前記輝度変調素子の光入射面上で結像させることを特徴とする請求項２に記載の画質変換ユニット。
前記光変調素子及び前記輝度変調素子はそれぞれ単一の透過型液晶ライトバルブから構成されており、前記光学像は異なる色の変調光にそれぞれ対応する複数のサブ画素を含む複数の画素から構成された画素領域を有し、前記輝度変調素子は前記光学像の前記画素毎に対応する輝度変調領域を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画質変換ユニット。
前記輝度変調領域が前記光学像の前記サブ画素毎に対応することを特徴とする請求項４に記載の画質変換ユニット。
前記光変調素子が反射型の液晶ライトバルブから構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画質変換ユニット。