JP2010250003A - 画像表示装置および画像表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コストの高騰や画質劣化を防止しつつ表示解像度の向上が可能な画像表示装置および画像表示方法を提供する。
【解決手段】本発明のプロジェクター１は、第１の色光と第２の色光を時間順次に射出可能な光源部２と、光源部２からの第１の色光と第２の色光を時間順次に変調可能な液晶ライトバルブ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂ（光変調素子）と、投射レンズ７と、光源部２が第１の色光を射出した際に形成される画素の像と、光源部２が第２の色光を射出した際に形成される画素の像を、スクリーン１７上の異なる位置に形成させる画素像調整素子８と、制御部１１と、を備え、光源部２が第１の色光を射出する期間に光変調素子に第１の色光変調用画像を表示させ、光源部２が第２の色光を射出する期間に光変調素子に第２の色光変調用画像を表示させるように制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像表示装置および画像表示方法に関する。

プロジェクター等の投射型の画像表示装置において、その画像表示装置が液晶ライトバルブ等の光変調素子を備えている場合、スクリーン上に投射した画像の解像度は光変調素子の解像度（水平画素数、垂直画素数）に一致するのが通常である。なお、「スクリーン上に投射した画像の解像度」のことを以下、「表示解像度」と称する。ここで、光変調素子の解像度を変えることなく表示解像度を向上させる方法として、光変調素子の数を増やし、スクリーン上で各光変調素子が作る各画素の像の位置をずらして投射する方法がある。ところが、この方法では、光変調素子の数を増やす必要があるため、著しいコストの増大を招くという課題がある。

上記の課題を解決する方法として、各画素の像の位置を空間的にずらすのではなく、時間軸でずらす方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、一つの具体例として、光変調素子と投射レンズとの間に平行平板を光軸の法線に対して傾けて装入し、平行平板の傾き角度を変化させることでフィールド毎に光軸をシフトさせ、画素の位置を時間的にずらす構成が開示されている。また、他の具体例として、屈折率もしくは屈折量が異なる２つの領域を有する回転板を光変調素子と投射レンズとの間に斜めに装入し、この回転板を回転させることで光軸をシフトさせ、画素の像の位置を時間的にずらす構成が開示されている。

特開平１１−２９８８２９号公報

ところが、上記特許文献１の表示装置の場合、平行平板や回転板を単に駆動すれば良いのではなく、平行平板や回転板の駆動時の位置制御に極めて高い精度が要求され、これを実現しようとするとコストが高騰する、等の問題があった。また、平行平板や回転板の位置精度が悪い場合には、解像度の向上感が十分に得られない、もしくは表示画質が劣化する等の問題があった。

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、コストの高騰や画質劣化を防止しつつ表示解像度の向上が可能な画像表示装置および画像表示方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の画像表示装置は、少なくとも第１の波長域を有する第１の色光と第２の波長域を有する第２の色光とを時間順次に射出可能な光源部と、複数の画素がマトリクス状に配置され、前記光源部から射出された前記第１の色光と前記第２の色光とを時間順次に変調可能な光変調素子と、前記光変調素子によって変調された光を被投射面上に投射する投射光学系と、前記光源部が前記第１の色光を射出したときに形成される前記画素の像と、前記光源部が前記第２の色光を射出したときに形成される前記画素の像とを、前記被投射面上の異なる位置に形成させる画素像調整手段と、前記光変調素子と前記光源部とを制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記光源部が前記第１の色光を射出する期間に前記光変調素子に前記第１の色光変調用画像を表示させ、前記光源部が前記第２の色光を射出する期間に前記光変調素子に前記第２の色光変調用画像を表示させるように、前記光源部と前記光変調素子とを制御することを特徴とする。

本発明の画像表示装置は、画素像調整手段が被投射面上に投射される光変調素子の画素像の位置を異ならせることにより、光変調素子の持つ画素数に対して被投射面上での表示画素数を増やすことができ、表示解像度の向上を図ることができる。すなわち、制御手段により光源部と光変調素子とが制御され、光源部が第１の色光を射出する期間に光変調素子が第１の色光変調用画像を表示し、光源部が第２の色光を射出する期間に光変調素子が第２の色光変調用画像を表示する。このとき、被投射面上に投射される光変調素子の画素像を形成している色光が第１の色光であるか、第２の色光であるかによって画素像の位置が時間的に異なるので、表示画素数を増やすことができ、表示解像度の向上を図ることができる。

本発明の画像表示装置の場合、画素像調整手段は光源部から射出された色光が第１の色光であるか第２の色光であるかによって、言い換えると、色光の波長域の違いによって画素像の位置を異ならせるものであり、例えば屈折率の波長依存性を有する光学素子で構成することができる。そして、画素像調整手段には異なる波長域を有する色光が時間順次に入射され、画素像調整手段から射出される時点で各色光の光軸が時間的にシフトしているので、従来の平行平板や回転板のように画素像調整手段を駆動する必要がない。したがって、高精度の駆動部を使用することによりコストが高騰する等の問題の発生を抑制できる。また、画素像調整手段の位置精度の低下に伴う画質劣化の問題の発生も抑制できる。

本発明の画像表示装置において、前記画素像調整手段を、前記第１の波長域と前記第２の波長域との間の所定の波長を境界として異なる屈折率を有する光学素子で構成することができる。
この構成によれば、例えば光透過性を有する基板上に誘電体多層膜を形成する等の手法を用いて画素像調整手段を容易に実現できる。

本発明の画像表示装置において、前記光源部が、前記第１の色光を射出する固体光源と、前記第２の色光を射出する固体光源とを少なくとも含む複数の固体光源を備えていることが望ましい。
本発明において、少なくとも第１の色光と第２の色光とを時間順次に射出可能な光源部として、例えば白色光源と回転カラーホイールからなる構成を採用しても良い。しかしながら、上記の固体光源を用いた構成によれば、複数の固体光源の点灯、消灯のみを制御すれば良く、回転カラーホイールが要らないため、可動部が全く不要であり、騒音や振動、駆動部の寿命等の問題を解消することができる。

本発明の画像表示装置において、前記第１の色光が第１の緑色光であり、前記第２の色光が第２の緑色光であることが望ましい。
例えば赤色光、緑色光、青色光の３原色で画像を形成する場合、本発明における第１の色光と第２の色光は異なる色相の色光であっても良い。しかしながら、同じ色相の色光の中で波長域が異なる２つの色光を用いる場合には、緑色光の中で波長域が異なる２つの緑色光を用いることが望ましい。その理由は、赤、緑、青の３色のうち、人間の目の視感度が最も高い色は緑色であり、１種類の緑色の画素像をずらす構成とすることで第１フィールド、第２フィールド間の画像の明るさのバランスが取りやすくなるからである。

本発明の画像表示装置において、前記第１の緑色光を射出する固体光源と前記第２の緑色光を射出する固体光源とが同一面上にアレイ状に配置された固体光源アレイを備えた構成とすることが望ましい。
この構成によれば、第１の緑色光と第２の緑色光を一つの光変調素子に入射させる構成を実現する際に、ダイクロイックミラー等の光合成手段が不要であり、光源部の構成の簡略化、小型化を図ることができる。

本発明の画像表示装置において、入力される緑色光用画像信号に基づいて第１の緑色光用画像信号と第２の緑色光用画像信号とを生成する色信号補正テーブルを備えていることが望ましい。
この構成によれば、特殊な画像信号を準備することなく、簡易な構成で色バランスに優れた画像を得ることができる。

本発明の画像表示装置において、前記光源部に加えて、赤色光を射出する光源部と青色光を射出する光源部とを備えることが望ましい。
この構成によれば、各光源部の構成を簡略化することができる。

本発明の画像表示方法は、少なくとも第１の波長域を有する第１の色光と第２の波長域を有する第２の色光とを時間順次に射出可能な光源部と、複数の画素がマトリクス状に配置され、前記光源部から射出された前記第１の色光と前記第２の色光とを時間順次に変調可能な光変調素子と、前記光変調素子によって変調された光を被投射面上に投射する投射光学系と、前記光源部が前記第１の色光を射出したときに形成される前記画素の像と、前記光源部が前記第２の色光を射出したときに形成される前記画素の像とを、前記被投射面上の異なる位置に形成させる画素像調整手段と、を備えた画像表示装置を用いた画像表示方法であって、前記光源部が前記第１の色光を射出する期間に前記光変調素子に前記第１の色光変調用画像を表示させ、前記光源部が前記第２の色光を射出する期間に前記光変調素子に前記第２の色光変調用画像を表示させることを特徴とする。

本発明の画像表示方法によれば、画素像調整手段を駆動する必要がないため、高精度の駆動部を使用することによりコストが高騰する問題や、画素像調整手段の位置精度の低下に伴う画質劣化の問題の発生を抑制できる。

本発明の第１実施形態のプロジェクターの概略構成図である。 緑色光源の構成を示す正面図である。 画素像調整素子における屈折率の波長依存性を示す図である。 画素像調整素子を光が透過する際の屈折作用を示す図である。 画素像の位置をずらしたイメージを示す図である。 本発明の第２実施形態のプロジェクターの概略構成図である。 本発明の第３実施形態のプロジェクターの概略構成図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図５を用いて説明する。
本実施形態の画像表示装置は、３枚の液晶ライトバルブを備えた、いわゆる３板式のプロジェクターの構成例である。
図１は、本実施形態のプロジェクターの概略構成図である。図２は、プロジェクターの光源部を構成する緑色光源の構成を示す正面図である。図３は、画素像調整素子における屈折率の波長依存性を示す図である。図４は、画素像調整素子を光が透過する際の屈折作用を示す図である。図５は、画素像の位置をずらしたイメージを示す図である。
なお、以下の各図面においては、構成要素を見やすくするため、構成要素に応じて寸法の比率や縮尺を異ならせることがある。

本実施形態のプロジェクター１は、図１に示すように、光源部２を構成する発光ダイオードアレイ（Light Emitting Diode, 以下、ＬＥＤアレイと略記する、固体光源アレイ）２Ｒ，２Ｇ，２Ｂと、照度均一化光学系３と、平行化レンズ４と、透過型の液晶ライトバルブ（光変調素子）５Ｒ，５Ｇ，５Ｂと、クロスダイクロイックプリズム６と、投射レンズ（投射光学系）７と、画素像調整素子８（画素像調整手段）と、光源駆動部９と、画像信号発生部１０と、制御部１１（制御手段）と、を備えている。

光源部２は、赤色光（Ｒ光）を射出する赤色ＬＥＤアレイ２Ｒと、緑色光（Ｇ光）を射出する緑色ＬＥＤアレイ２Ｇと、青色光（Ｂ光）を射出する青色ＬＥＤアレイ２Ｂと、これらＬＥＤアレイ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを駆動する光源駆動部９と、から構成されている。各ＬＥＤアレイ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは、複数のＬＥＤが基板上に液晶ライトバルブの水平方向および垂直方向に対応してマトリクス状に配列されたものである。赤色ＬＥＤアレイ２Ｒは、同一波長域（例えば中心波長が６８０ｎｍ）の光を射出する赤色ＬＥＤが複数個配列されたものである。同様に、青色ＬＥＤアレイ２Ｂは、同一波長域（例えば中心波長が４６０ｎｍ）の光を射出する青色ＬＥＤが複数個配列されたものである。

これに対して、緑色ＬＥＤアレイ２Ｇは、図２に示すように、第１の緑色光（Ｇ１光）を射出する複数の第１の緑色ＬＥＤ１３Ｇ、第２の緑色光（Ｇ２光）を射出する複数の第２の緑色ＬＥＤ１４Ｇが、基板１５上に液晶ライトバルブの水平方向および垂直方向に対応してマトリクス状に配列されたものである。複数の第１の緑ＬＥＤ１３Ｇと複数の第２の緑色ＬＥＤ１４Ｇとは、各々が互い違いに千鳥状に配置されている。複数の第１の緑色ＬＥＤ１３Ｇと複数の第２の緑色ＬＥＤ１４Ｇは独立して駆動され、第１の緑色波長域（例えば中心波長が５３０ｎｍ）を有する第１の緑色光と第２の緑色波長域（例えば中心波長が５４０ｎｍ）を有する第２の緑色光とが１２０Ｈｚで時間順次に切り替わりながら射出されるようになっている。各ＬＥＤアレイ２Ｒ，２Ｇ，２ＢのＬＥＤは、光源駆動部９からの駆動信号を受けて個別に点灯、もしくは消灯する構成となっている。

図１に戻って、各ＬＥＤアレイ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの光射出側に、照度均一化光学系３が設けられている。この照度均一化光学系３によって、各ＬＥＤアレイ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂから射出された各色光の照度分布が均一化される。照度均一化光学系３としては、例えば回折光学素子、フライアイレンズアレイ、ロッドレンズ等を用いることができる。各照度均一化光学系３の光射出側に、それぞれ平行化レンズ４が配置されている。照度均一化光学系３によって照度分布が均一化された光は、平行化レンズ４で平行化された後、液晶ライトバルブ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂに入射する。

液晶ライトバルブ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂの各々は、図示を省略するが、透過型の液晶セルと、その入射側、射出側にそれぞれ設けられた偏光板とから構成されている。液晶セルは、例えばアクティブマトリクス型の素子基板と対向基板とを有し、一対の電極間に挟持された液晶層を有している。また、液晶ライトバルブ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂは、画像信号を供給する画像信号発生部１０に電気的に接続されている。画像信号発生部１０から画像信号が液晶ライトバルブ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂに供給されると、液晶セルの電極間に電圧が印加され、この印加電圧に応じて液晶分子の配向方向が制御される。これにより、光を変調することが可能になっている。

また、赤色光用液晶ライトバルブ５Ｒは、１／６０秒毎に赤色光用画像を書き換えるもの、青色光用液晶ライトバルブ５Ｂは、１／６０秒毎に青色光用画像を書き換えるものである。これに対して、緑色光用液晶ライトバルブ５Ｇは、１／１２０秒毎に第１の緑色光用画像を書き換え、１／１２０秒毎に第２の緑色光用画像を書き換えるものである。すなわち、緑色光用液晶ライトバルブ５Ｇは、第１の緑色光用画像と第２の緑色光用画像とを時分割表示できるものである。なお、赤色光用液晶ライトバルブ５Ｒや青色光用液晶ライトバルブ５Ｂも、緑色光用液晶ライトバルブ５Ｇと同様、１／１２０秒毎に各色光用画像を書き換えるようになっていても良い。

各液晶ライトバルブ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂで変調された赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢは、クロスダイクロイックプリズム６に入射する。クロスダイクロイックプリズム６は、三角柱プリズムが貼り合わされた構造となっており、その内面に赤色光ＬＲが反射して緑色光ＬＢが透過する選択反射面と、青色光ＬＢが反射して緑色光ＬＧが透過する選択反射面とが互いに直交して形成されている。赤色光ＬＲおよび青色光ＬＢはこれらの選択反射面で選択的に反射し、緑色光ＬＧはこれらの選択反射面を選択的に透過し、３つの色光は同じ側に射出される。これにより、３つの色光が重ね合わされて合成光Ｌとなる。クロスダイクロイックプリズム６を射出した合成光Ｌは、複数のレンズ群からなる投射レンズ７によりスクリーン１７（被投射面）上に拡大投射される。

クロスダイクロイックプリズム６と投射レンズ７との間の光路上に、画素像調整素子８が配置されている。画素像調整素子８は、例えば光透過性を有するガラス平行平板の一面に、互いに屈折率が異なる第１の誘電体膜と第２の誘電体膜が交互に複数積層されてなる誘電体多層膜が形成されたものである。画素像調整素子８は、所定の波長を境界としてその前後で屈折率が異なるといった屈折率の波長依存性を有している。この波長依存性は、第１の誘電体膜と第２の誘電体膜の膜厚、層数等で調整することができる。

図３は、本実施形態の画素像調整素子８における屈折率の波長依存性を示す図であり、横軸は波長、縦軸は屈折率を示す。また、青色光（Ｂ光）の中心波長をλ１（例えば４６０ｎｍ）、第１の緑色光（Ｇ１光）の中心波長をλ２（例えば５３０ｎｍ）、第２の緑色光（Ｇ２光）の中心波長をλ３（例えば５４０ｎｍ）、赤色光（Ｒ光）の中心波長をλ４（例えば６８０ｎｍ）、とする。短波長側から見ると、青色光の中心波長λ１から第１の緑色光の中心波長λ２までは画素像調整素子８の屈折率は略一定であるが、第１の緑色光の中心波長λ２と第２の緑色光の中心波長λ３との間で屈折率は急激に低下し、第２の緑色光の中心波長λ３から赤色光の中心波長λ４までは画素像調整素子８の屈折率は再び略一定となる。

図４は、画素像調整素子８を光が透過する際の屈折作用を示す図である。なお、この図では図面を見やすくするため、液晶ライトバルブ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂを１組のみ示し、各ＬＥＤアレイからの光が同一の液晶ライトバルブ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂを透過すると仮定するとともに、クロスダイクロイックプリズム６の図示を省略した。画素像調整素子８は、その光入射面８ａおよび光射出面８ｂが投射レンズ７の光軸に垂直な面に対して僅かに傾くように設置されている。したがって、画素像調整素子８を透過する各色光ＬＲ，ＬＧ１，ＬＧ２，ＬＢは、図４に示すように、光入射面８ａに入射する際に屈折率に見合う角度だけ屈折し、光射出面８ｂから射出される際に屈折率に見合う角度だけ屈折する。したがって、各色光ＬＲ，ＬＧ１，ＬＧ２，ＬＢは、画素像調整素子８を透過する前後でその光軸がシフトする。

本実施形態の場合、図３に示したように、青色光ＬＢと第１の緑色光ＬＧ１とに対する画素像調整素子８の屈折率が略等しく、第２の緑色光ＬＧ２と赤色光ＬＲとに対する屈折率が略等しく、かつ、第２の緑色光ＬＧ２と赤色光ＬＲとに対する屈折率が青色光ＬＢと第１の緑色光ＬＧ１とに対する画素像調整素子８の屈折率よりも小さい。そのため、青色光ＬＢと第１の緑色光ＬＧ１の光軸のシフト量が略等しく、第２の緑色光ＬＧ２と赤色光ＬＲの光軸のシフト量が略等しく、かつ、第２の緑色光ＬＧ２と赤色光ＬＲの光軸のシフト量が青色光ＬＢと第１の緑色光ＬＧ１の光軸のシフト量よりも小さい。

なお、図４に示すように、青色光ＬＢと第１の緑色光ＬＧ１とに対して赤色光ＬＲの光軸のシフト量が小さくなっているが、赤色光ＬＲに関しては、赤色光用液晶ライトバルブ５Ｒを装置に組み付ける際に、青色光ＬＢによる画素像と第１の緑色光ＬＧ１による画素像に対して赤色光ＬＲによる画素像を予め合わせ込んでおく。

図１に示すように、制御部１１は、光源駆動部９および画像信号発生部１０と電気的に接続されており、これら光源駆動部９および画像信号発生部１０を制御する。制御部１１は、緑色ＬＥＤアレイ２Ｇが第１の緑色光を射出する期間（第１フィールド：１／１２０秒）に同期して緑色用液晶ライトバルブ５Ｇに第１の緑色光用画像を表示させ、緑色ＬＥＤアレイ２Ｇが第２の緑色光を射出する期間（第２フィールド：第１フィールドの次の１／１２０秒）に同期して緑色光用液晶ライトバルブ５Ｇに第２の緑色光用画像を表示させるように、光源駆動部９と画像信号発生部１０とを制御する。

また、制御部１１は、緑色ＬＥＤアレイ２Ｇが第１の緑色光を射出する第１フィールドと第２の緑色光を射出する第２フィールドの双方にわたって、赤色ＬＥＤアレイ２Ｒと青色ＬＥＤアレイ２Ｂを点灯させた状態で赤色光用液晶ライトバルブ５Ｒに赤色光用画像を６０Ｈｚで表示させ、青色光用液晶ライトバルブ５Ｂに青色光用画像を６０Ｈｚで表示させる構成としても良い。もしくは、緑色ＬＥＤアレイ２Ｇが第１の緑色光を射出する第１フィールドと第２の緑色光を射出する第２フィールドのいずれか一方のみで、赤色ＬＥＤアレイ２Ｒと青色ＬＥＤアレイ２Ｂを点灯させた状態で赤色光用液晶ライトバルブ５Ｒに赤色光用画像を１２０Ｈｚで表示させ、青色光用液晶ライトバルブ５Ｂに青色光用画像を１２０Ｈｚで表示させ、他方のフィールドでは赤色ＬＥＤアレイ２Ｒと青色ＬＥＤアレイ２Ｂを消灯させる構成としても良い。

前者の構成では、第１フィールド、第２フィールドの双方で全ての色光による表示が行われるため、色バランスを損なう虞はないが、後者の構成では、緑色光による表示のみが第１フィールド、第２フィールドの双方にわたって行われ、赤色光および青色光による表示は一方のフィールドでしか行われないため、そのままでは緑色が強い画像となってしまう。そこで、後者の場合には、第１フィールドにおける第１の緑色光による表示の輝度、第２フィールドにおける第２の緑色光による表示の輝度を低下させておくことが望ましい。そのためには、画像信号発生部１０が、入力される緑色光用画像信号に基づいて、第１の緑色光用画像信号と第２の緑色光用画像信号とを生成する色信号補正テーブルを上記の２つの構成に応じて備えていることが望ましい。

スクリーン１７上に投射された画素の像が時間的に移動する様子を図５に示す。図５は、上記の２つの構成のうち、後者の構成を示している。すなわち、第１フィールドにおいて第２の緑色光（Ｇ２光）による表示が行われ、実線の位置にある複数の画素像からなる格子は、次の第２フィールドにおいて赤色光（Ｒ光）、青色光（Ｂ光）、第１の緑色光（Ｇ１光）による表示が行われ、破線で示す位置に移動する。複数の画素像はスクリーン１７の水平方向および垂直方向に配列されているが、移動方向は画素像の配列方向に対して斜め方向とすることが望ましい。また、移動距離ΔＸは、１つの格子の対角線の長さの１／２に設定することが望ましい。このようにして、実際の液晶ライトバルブ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂの画素数に対して表示解像度を時間的に増加させることができ、解像度の向上感を得ることができる。

本実施形態のプロジェクター１によれば、画素像調整素子８がスクリーン１７上に投射される液晶ライトバルブ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂの画素像の位置を時間的に異ならせることにより、液晶ライトバルブ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂの持つ画素数に対してスクリーン１７上での表示画素数を増やすことができ、表示解像度の向上を図ることができる。すなわち、制御部１１によって光源駆動部９と画像信号発生部１０とが制御され、光源部２が第１の緑色光を射出する期間に（第１の緑色光を射出するタイミングで）緑色光用液晶ライトバルブ５Ｇが第１の緑色光用画像を表示し、光源部２が第２の緑色光を射出する期間に（第２の緑色光を射出するタイミングで）緑色光用液晶ライトバルブ５Ｇが第２の緑色光用画像を表示する。このとき、第１の緑色光用画像と第２の緑色光用画像は画素像の位置がずれているので、表示画素数を増やすことができ、表示解像度の向上を図ることができる。

本実施形態のプロジェクター１の場合、画素像調整素子８は図３に示したような屈折率の波長依存性を有する光学素子で構成されており、画素像調整素子８に第１の緑色光と第２の緑色光とが時間順次に入射され、画素像調整素子８を射出する時点で光軸が時間的にシフトしている。そのため、画素像調整素子８は静止したままで良く、従来の平行平板や回転板のように駆動する必要がない。したがって、高精度の駆動部を使用することによりコストが高騰する等の問題の発生を抑制できる。また、画素像調整素子８の駆動位置精度の低下に伴う画質劣化の問題の発生も抑制できる。

また、本実施形態のプロジェクター１においては、光源部２が各色のＬＥＤアレイ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂで構成されているため、複数のＬＥＤの点灯、消灯のみを制御すれば良い。したがって、回転カラーホイールが要らないため、可動部が全く不要であり、騒音や振動、駆動部の寿命等の問題を解消することができる。また、人間の目の視感度が最も高い緑色光の中の２つの波長域を用いて画素像を移動させているため、第１フィールド、第２フィールド間の画像の明るさのバランスが取りやすく、良好な画質を再現できる。

また、第１の緑色光を射出するＬＥＤと第２の緑色光を射出するＬＥＤとが同一基板上にアレイ状に配置された緑色ＬＥＤアレイ２Ｇを備えているので、第１の緑色光と第２の緑色光を一つの緑色光用液晶ライトバルブ５Ｇに入射させる際にダイクロイックミラー等の光合成手段が不要であり、光源部２の構成の簡略化、小型化を図ることができる。さらに、入力される緑色光用画像信号に基づいて第１の緑色光用画像信号と第２の緑色光用画像信号とを生成する色信号補正テーブルを備えているため、特殊な画像信号を準備することなく、簡易な構成で色バランスに優れた画像を得ることができる。

［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について図６を用いて説明する。
本実施形態の画像表示装置も３板式のプロジェクターの構成例であり、その基本構成は第１実施形態と同様である。
図６は、本実施形態のプロジェクターの概略構成図である。図６において第１実施形態の図１と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

第１実施形態では、第１の緑色光を射出するＬＥＤと第２の緑色光を射出するＬＥＤとからなる緑色ＬＥＤアレイ２Ｇを用いたのに対し、本実施形態では、第１の緑色光を射出するＬＥＤからなるＬＥＤアレイと、第２の緑色光を射出するＬＥＤからなるＬＥＤアレイとを用いている。本実施形態のプロジェクター２１は、図６に示すように、第１の緑色ＬＥＤアレイ２２Ｇが、その光射出面を緑色光用液晶ライトバルブ５Ｇに対向させて配置されている。第１の緑色ＬＥＤアレイ２２Ｇは、同一波長域（例えば中心波長が５３０ｎｍ）の光を射出する第１の緑色ＬＥＤが複数個配列されたものである。また、第２の緑色ＬＥＤアレイ２３Ｇが、その光射出面を緑色光用液晶ライトバルブ５Ｇに対向する方向と直交する方向に向けて配置されている。第２の緑色ＬＥＤアレイ２３Ｇは、同一波長域（例えば中心波長が５４０ｎｍ）の光を射出する第２の緑色ＬＥＤが複数個配列されたものである。

第１の緑色ＬＥＤアレイ２２Ｇから射出される第１の緑色光の中心軸と第２の緑色ＬＥＤアレイ２３Ｇから射出される第２の緑色光の中心軸とが交わる位置に、ダイクロイックミラー２４が設けられている。ダイクロイックミラー２４は、例えば中心波長が５３０ｎｍの第１の緑色光を透過させ、例えば中心波長が５４０ｎｍの第２の緑色光を反射させる特性を有している。したがって、ダイクロイックミラー２４によって、第１の緑色ＬＥＤアレイ２２Ｇからの第１の緑色光と第２の緑色ＬＥＤアレイ２３Ｇからの第２の緑色光とが同方向に射出され、同一の緑色光用液晶ライトバルブ５Ｇに入射される。

第１の緑色ＬＥＤアレイ２２Ｇを構成する複数の第１の緑色ＬＥＤは、個別に点灯もしくは消灯する構成でも良いし、一斉に点灯もしくは消灯する構成でも良い。同様に、第２の緑色ＬＥＤアレイ２３Ｇを構成する複数の第２の緑色ＬＥＤは、個別に点灯もしくは消灯する構成でも良いし、一斉に点灯もしくは消灯する構成でも良い。ただし、第１の緑色ＬＥＤアレイ２２Ｇと第２の緑色ＬＥＤアレイ２３Ｇとは、時間順次で交互に点灯、消灯するように、光源駆動部９によって制御されている。

以下は第１実施形態と同様であり、制御部１１によって光源駆動部９と画像信号発生部１０とが制御され、第１の緑色ＬＥＤアレイ２２Ｇが第１の緑色光を射出するタイミングで緑色光用液晶ライトバルブ５Ｇが第１の緑色光用画像を表示し、第２の緑色ＬＥＤアレイ２３Ｇが第２の緑色光を射出するタイミングで緑色光用液晶ライトバルブ５Ｇが第２の緑色光用画像を表示する。このとき、第１の緑色光用画像と第２の緑色光用画像とでは画素像の位置がずれているので、表示画素数を増やすことができ、表示解像度の向上を図ることができる。

本実施形態のプロジェクター２１においても、コストが高騰する、画質が劣化する等の問題を解消しつつ解像度の向上感が十分に得られる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。また本実施形態の場合、異なる２種類の波長域の緑色光を射出する緑色ＬＥＤアレイを作製する必要がなく、同一仕様の複数個の緑色ＬＥＤを備えた２つの緑色ＬＥＤアレイのみを準備すれば装置を構成できる、という利点がある。

［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態について図７を用いて説明する。
本実施形態の画像表示装置も３板式のプロジェクターの構成例であり、その基本構成は第１実施形態と同様である。
図７は、本実施形態のプロジェクターの概略構成図である。図７において第１実施形態の図１と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

第１実施形態では、画素像調整素子８がダイクロイックプリズム６と投射レンズ７との間に配置されていたのに対して、本実施形態のプロジェクター３１では、図７に示すように、画素像調整素子８が緑色光用液晶ライトバルブ５Ｇとダイクロイックプリズム６との間に配置されている。その他の構成は第１実施形態と同様である。

本実施形態のプロジェクター３１においても、コストが高騰する、画質が劣化する等の問題を解消しつつ解像度の向上感が十分に得られる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。また本実施形態の場合、画素像調整素子８が緑色光用液晶ライトバルブ５Ｇとダイクロイックプリズム６との間に配置されており、赤色光と青色光は画素像調整素子８を透過しないため、画素像調整素子８を透過することによるこれら色光の損失が抑えられ、色バランスに優れた画像が得られる。

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。例えば上記実施形態では、緑色光の中で異なる２つの波長域を有する第１の緑色光、第２の緑色光を用いる構成を例示したが、この構成に代えて、赤色光の中で異なる２つの波長域を有する第１の赤色光、第２の赤色光を用いる構成、青色光の中で異なる２つの波長域を有する第１の青色光、第２の青色光を用いる構成を採用しても良い。もしくは、上記の４色の色光を用いる構成に代えて、通常のＲ，Ｇ，Ｂの３色の色光を用いる構成を採用しても良い。例えば、赤色光と緑色光との間、もしくは緑色光と青色光との間で屈折率が異なる画素像調整素子を備え、赤色光表示と緑色光表示との間、もしくは緑色光表示と青色光表示との間で時間順次に表示を切り換える構成としても良い。

また、画素像を第１フィールド、第２フィールドの２つの位置に移動させる例を示したが、画素像を３つ以上の位置に移動させる構成を採用しても良い。また、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挙げたが、その他、反射型の液晶ライトバルブ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ：Digital Micromirror Device，登録商標）等を用いることもできる。また、上記実施形態で述べたプロジェクターの各部の具体的な構成は適宜変更が可能である。

１，２１，３１…プロジェクター、２…光源部、２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ，２２Ｇ，２３Ｇ…ＬＥＤアレイ（固体光源アレイ）、５Ｒ，５Ｇ，５Ｂ…液晶ライトバルブ（光変調素子）、７…投射レンズ（投射光学系）、８…画素像調整素子（画素像調整手段）、１１…制御部（制御手段）、１７…スクリーン（被投射面）。

Claims (8)

1. 少なくとも第１の波長域を有する第１の色光と第２の波長域を有する第２の色光とを時間順次に射出可能な光源部と、
   複数の画素がマトリクス状に配置され、前記光源部から射出された前記第１の色光と前記第２の色光とを時間順次に変調可能な光変調素子と、
   前記光変調素子によって変調された光を被投射面上に投射する投射光学系と、
   前記光源部が前記第１の色光を射出したときに形成される前記画素の像と、前記光源部が前記第２の色光を射出したときに形成される前記画素の像とを、前記被投射面上の異なる位置に形成させる画素像調整手段と、
   前記光変調素子と前記光源部とを制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記光源部が前記第１の色光を射出する期間に前記光変調素子に前記第１の色光変調用画像を表示させ、前記光源部が前記第２の色光を射出する期間に前記光変調素子に前記第２の色光変調用画像を表示させるように、前記光源部と前記光変調素子とを制御することを特徴とする画像表示装置。
2. 前記画素像調整手段が、前記第１の波長域と前記第２の波長域との間の所定の波長を境界として異なる屈折率を有する光学素子で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記光源部が、前記第１の色光を射出する固体光源と、前記第２の色光を射出する固体光源とを少なくとも含む複数の固体光源を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
4. 前記第１の色光が第１の緑色光であり、前記第２の色光が第２の緑色光であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の画像表示装置。
5. 前記第１の緑色光を射出する固体光源と前記第２の緑色光を射出する固体光源とが同一面上にアレイ状に配置された固体光源アレイを備えたことを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
6. 入力される緑色光用画像信号に基づいて第１の緑色光用画像信号と第２の緑色光用画像信号とを生成する色信号補正テーブルを備えていることを特徴とする請求項４または５に記載の画像表示装置。
7. 前記光源部に加えて、赤色光を射出する光源部と青色光を射出する光源部とを備えたことを特徴とする請求項４ないし６のいずれか一項に記載の画像表示装置。
8. 少なくとも第１の波長域を有する第１の色光と第２の波長域を有する第２の色光とを時間順次に射出可能な光源部と、複数の画素がマトリクス状に配置され、前記光源部から射出された前記第１の色光と前記第２の色光とを時間順次に変調可能な光変調素子と、前記光変調素子によって変調された光を被投射面上に投射する投射光学系と、前記光源部が前記第１の色光を射出したときに形成される前記画素の像と、前記光源部が前記第２の色光を射出したときに形成される前記画素の像を、前記被投射面上の異なる位置に形成させる画素像調整手段と、を備えた画像表示装置を用いた画像表示方法であって、
   前記光源部が前記第１の色光を射出する期間に前記光変調素子に前記第１の色光変調用画像を表示させ、前記光源部が前記第２の色光を射出する期間に前記光変調素子に前記第２の色光変調用画像を表示させることを特徴とする画像表示方法。

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