JP2014182322A - Projection display device and control method of projection display device - Google Patents

Projection display device and control method of projection display device Download PDF

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Tetsuro Yamazaki
哲朗 山▲崎▼
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a reduction effect of speckle noise without affecting an image to be displayed on a projection surface.SOLUTION: A projector 1 comprises: a laser light source 11 emitting a laser beam; a display panel 20 modulating the laser beam according to an image signal to emit image light; a projector lens 41 projecting the image light emitted by the display panel 20 onto a screen S (projection surface); projector lens movement means moving the projector lens 41 in a direction intersecting an optical axis; and optical path change means changing an optical path of the image light so as not to change a position of the image displayed on the screen S when the projector lens movement means moves the projector lens 41.

Description

本発明は、スペックルノイズを低減する技術に関する。   The present invention relates to a technique for reducing speckle noise.

レーザー光はコヒーレンスの高い光であるため、例えばレーザー光源を用いたプロジェクターでは、投射面に拡大投射された画像に、明点及び暗点がランダムに分布したスペックルノイズ(スペックルパターンともいう。)が生じることがある。スペックルノイズは、投射光学系の各点からの出射光が不規則な位相関係で干渉することによって生じるもので、観察者にちらつき感を与える原因となる。特許文献1〜3は、スペックルノイズを低減させるための発明を開示している。   Since laser light is light with high coherence, for example, in a projector using a laser light source, speckle noise (also referred to as a speckle pattern) in which bright spots and dark spots are randomly distributed in an image that is enlarged and projected on a projection surface. ) May occur. Speckle noise is generated when light emitted from each point of the projection optical system interferes with an irregular phase relationship, and causes the viewer to flicker. Patent Documents 1 to 3 disclose an invention for reducing speckle noise.

特開2002−90881号公報JP 2002-90881 A 特開2009−151221号公報JP 2009-151221 A 特開2009−198637号公報JP 2009-198637 A

特許文献1に記載の発明は、光路差分布が時間的に変動するように光学部品を動かすものであるが、スクリーンに表示される映像に影響を与えない範囲内でしか動かせないため、スペックルノイズの低減効果が限定的になる可能性がある。仮に光学部品を動かす量を大きくすると、投射画像の位置の変化が観察者によって視認されてしまい、画像がぶれて認識されてしまう。特許文献2,3に記載の発明では、レーザー光(画像光)をp偏光又はs偏光に選択的に切り替えているが、この切り替えの範囲内でしかスペックルノイズの低減効果を得られない。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、投射面に表示する画像に影響を与えることなく、スペックルノイズの低減効果を向上させることである。
The invention described in Patent Document 1 moves the optical component so that the optical path difference distribution fluctuates with time. However, since it can be moved only within a range that does not affect the image displayed on the screen, The noise reduction effect may be limited. If the amount of movement of the optical component is increased, a change in the position of the projected image is visually recognized by the observer, and the image is blurred and recognized. In the inventions described in Patent Documents 2 and 3, laser light (image light) is selectively switched to p-polarized light or s-polarized light, but the effect of reducing speckle noise can be obtained only within this switching range.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and one of its purposes is to improve the speckle noise reduction effect without affecting the image displayed on the projection surface.

上記目的を達成するために、本発明に係る投射型表示装置は、レーザー光を射出するレーザー光源と、前記レーザー光を画像信号に応じて変調して、画像光を射出する表示パネルと、前記表示パネルが射出した画像光を投射面に投射する投射レンズと、前記投射レンズを光軸に交差する方向に移動させる投射レンズ移動手段と、前記投射レンズ移動手段が前記投射レンズを移動させたときに、前記投射面に表示される画像の位置が変化しないように、前記画像光の光路を変更する光路変更手段とを備える。
本発明によれば、投射レンズの移動を原因とした投射面上の画像の位置の変化を相殺するように、画像光の光路を変更するので、投射面に表示する画像に影響を与えることなく、スペックルノイズの低減効果を向上させることができる。
To achieve the above object, a projection display device according to the present invention includes a laser light source that emits laser light, a display panel that emits image light by modulating the laser light according to an image signal, When a projection lens that projects image light emitted from the display panel onto a projection surface, a projection lens moving unit that moves the projection lens in a direction that intersects the optical axis, and the projection lens moving unit moves the projection lens And an optical path changing means for changing the optical path of the image light so that the position of the image displayed on the projection surface does not change.
According to the present invention, since the optical path of the image light is changed so as to cancel the change in the position of the image on the projection surface caused by the movement of the projection lens, the image displayed on the projection surface is not affected. The effect of reducing speckle noise can be improved.

本発明に係る投射型表示装置において、前記光路変更手段は、前記光軸と交差する方向に前記表示パネルを移動させるようにしてもよい。
本発明によれば、表示パネルを投射レンズの光軸に交差する方向に移動させることによって、投射面に表示する画像に影響を与えることなく、スペックルノイズを低減させることができる。
In the projection display device according to the present invention, the optical path changing means may move the display panel in a direction intersecting the optical axis.
According to the present invention, speckle noise can be reduced without affecting the image displayed on the projection surface by moving the display panel in a direction intersecting the optical axis of the projection lens.

本発明に係る投射型表示装置において、前記画像光の光路上に設けられた平行平板状の透光部材を備え、前記光路変更手段は、前記透光部材に対する前記画像光の入射角を変化させるように、当該透光部材を移動させるようにしてもよい。
本発明によれば、透光部材に対する画像光の入射角を変化させることによって、投射面に表示する画像に影響を与えることなく、スペックルノイズを低減させることができる。
The projection display device according to the present invention includes a parallel-plate-shaped translucent member provided on the optical path of the image light, and the optical path changing unit changes an incident angle of the image light with respect to the translucent member. As such, the translucent member may be moved.
According to the present invention, speckle noise can be reduced without affecting the image displayed on the projection surface by changing the incident angle of the image light with respect to the translucent member.

本発明に係る投射型表示装置において、入射した前記画像光を、指定された偏光方向に変換して射出する偏光手段と、前記偏光手段が射出した前記画像光の光路上に設けられ、当該画像光の偏光方向に応じて異なる屈折率を有する複屈折部材とを備え、前記光路変更手段は、前記偏光手段が変換する前記偏光方向を切り替えるようにしてもよい。
本発明によれば、投射レンズ以外の光学部品を移動させなくとも、複屈折部材に入射する画像光の偏光方向を変換することによって、投射面に表示する画像に影響を与えることなく、スペックルノイズを低減させることができる。
In the projection type display device according to the present invention, the incident image light is converted into a specified polarization direction and emitted, and the image is provided on the optical path of the image light emitted by the polarization means. A birefringent member having a different refractive index depending on the polarization direction of the light, and the optical path changing means may switch the polarization direction converted by the polarization means.
According to the present invention, the speckle can be changed without affecting the image displayed on the projection surface by changing the polarization direction of the image light incident on the birefringent member without moving any optical component other than the projection lens. Noise can be reduced.

本発明に係る投射型表示装置において、前記光路変更手段は、前記画像信号に応じて前記表示パネルに形成される画像の位置を変更するようにしてもよい。
本発明によれば、投射レンズ以外の光学部品を移動させなくとも、表示パネルに形成する画像の位置を変更することによって、投射面に表示する画像に影響を与えることなく、スペックルノイズを低減させることができる。
In the projection display device according to the present invention, the optical path changing means may change the position of an image formed on the display panel in accordance with the image signal.
According to the present invention, speckle noise is reduced without affecting the image displayed on the projection surface by changing the position of the image formed on the display panel without moving any optical component other than the projection lens. Can be made.

本発明に係る投射型表示装置において、前記投射レンズは、複数のレンズを含み、前記投射レンズ移動手段は、前記複数のレンズのうちの少なくともひとつを移動させるようにしてもよい。
本発明によれば、投射レンズを構成する複数のレンズのうちの一部のみを移動させるだけで、投射面に表示する画像に影響を与えることなく、スペックルノイズを低減させることができる。
In the projection display device according to the present invention, the projection lens may include a plurality of lenses, and the projection lens moving unit may move at least one of the plurality of lenses.
According to the present invention, speckle noise can be reduced without affecting the image displayed on the projection surface by moving only a part of the plurality of lenses constituting the projection lens.

なお、本発明は、投射型表示装置のほか、投射型表示装置の制御方法としても観念することが可能である。   The present invention can be conceived as a method for controlling a projection display device in addition to a projection display device.

本発明の第1実施形態に係るプロジェクターの構成を示す平面図。FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the projector according to the first embodiment of the invention. 同プロジェクターの構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the projector. 同プロジェクターにおける光学部品の移動の様子の説明図。Explanatory drawing of the mode of a movement of the optical component in the projector. 同光学部品の位置と画像光の光路との関係の説明図。Explanatory drawing of the relationship between the position of the optical component, and the optical path of image light. 本発明の第2実施形態に係るプロジェクターの構成を示す平面図。FIG. 6 is a plan view showing a configuration of a projector according to a second embodiment of the invention. 同プロジェクターの構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the projector. 同プロジェクターにおける光学部品の移動の様子の説明図。Explanatory drawing of the mode of a movement of the optical component in the projector. 同プロジェクターにおける光学部品の他の例の説明図。Explanatory drawing of the other example of the optical component in the projector. 本発明の第3実施形態に係るプロジェクターの構成を示す平面図。FIG. 6 is a plan view showing a configuration of a projector according to a third embodiment of the invention. 同プロジェクターの構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the projector. 本発明の第4実施形態に係るプロジェクターの構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the projector which concerns on 4th Embodiment of this invention. 同プロジェクターにおける光学部品の位置と画像光の光路との関係の説明図。Explanatory drawing of the relationship between the position of the optical component in the projector and the optical path of image light.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係るプロジェクターの構成を示す平面図である。プロジェクター1は、ここでは液晶プロジェクターであり、反射型のスクリーンSに画像光を投射する投射型表示装置である。図1に示すように、プロジェクター1は、光源部10R,10G,10Bと、表示パネル20R,20G,20Bと、ダイクロイックプリズム30と、投射部40とを備える。プロジェクター1の構成要素について、末尾の符号に「R」と付したものは赤(R)の色成分に対応する構成であり、「G」と付したものは緑(G)の色成分に対応する構成であり、「B」と付したものは青(B)の色成分に対応した構成である。光源部10R,10G及び10Bは、光源の色が異なるだけで、それ以外は共通した構成を有する。表示パネル20R,20G,20Bは、形成する画像の色が異なるだけで、それ以外は共通した構成を有する。
以下の説明において、各色成分の構成要素を特に区別する必要のないときは、符号の末尾のアルファベット(R,G又はB)を省略して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a plan view showing the configuration of the projector according to the first embodiment of the invention. Here, the projector 1 is a liquid crystal projector, and is a projection display device that projects image light onto a reflective screen S. As illustrated in FIG. 1, the projector 1 includes light source units 10R, 10G, and 10B, display panels 20R, 20G, and 20B, a dichroic prism 30, and a projection unit 40. Regarding the components of the projector 1, the suffix “R” attached to the last symbol corresponds to the red (R) color component, and the suffix “G” corresponds to the green (G) color component. The structure with “B” corresponds to the blue (B) color component. The light source units 10R, 10G, and 10B have the same configuration except for the color of the light source. The display panels 20R, 20G, and 20B have the same configuration except that the colors of images to be formed are different.
In the following description, when it is not necessary to distinguish the components of each color component, the description will be made by omitting the alphabet (R, G or B) at the end of the reference numerals.

光源部10Rは、R色のレーザー光を射出する赤色光源部である。光源部10Gは、G色のレーザー光を射出する緑色光源部である。光源部10Bは、B色のレーザー光を射出する青色光源部である。光源部10は、レーザー光源11と、回折光学素子12と、角度調整用光学素子13とを備える。レーザー光源11は、ここでは半導体レーザーであり、レーザー光を射出する。回折光学素子12は、レーザー光源11から射出したレーザー光を回折する。角度調整用光学素子13は、回折光学素子12において回折したレーザー光の射出角度を調整する。   The light source unit 10R is a red light source unit that emits R-color laser light. The light source unit 10G is a green light source unit that emits G-color laser light. The light source unit 10B is a blue light source unit that emits B-color laser light. The light source unit 10 includes a laser light source 11, a diffractive optical element 12, and an angle adjusting optical element 13. Here, the laser light source 11 is a semiconductor laser and emits laser light. The diffractive optical element 12 diffracts the laser light emitted from the laser light source 11. The angle adjusting optical element 13 adjusts the emission angle of the laser light diffracted by the diffractive optical element 12.

表示パネル20は、透過型の液晶ライトバルブであり、光源部10から入射したレーザー光を画像信号に応じて変調して、画像光を射出する光変調装置である。表示パネル20RはR色成分の画像を形成して、R色の光を射出する。表示パネル20GはG色成分の画像を形成して、G色の光を射出する。表示パネル20BはB色成分の画像を形成して、B色の光を射出する。表示パネル20R,20G,20Bが射出した画像光は、ダイクロイックプリズム30に3方向から入射する。ダイクロイックプリズム30において、R色及びB色の画像光は90度に屈折する一方、G色の画像光は直進する。ダイクロイックプリズム30は、表示パネル20R,20G,20Bにより変調された各色の画像光を合成して、合成後の画像光を投射部40に向けて射出する。
図1に破線で囲んで示すように、表示パネル20R,20G,20Bは、いわゆるPOP(Panel On Prism)構造によって、ダイクロイックプリズム30と一体に形成されている。
The display panel 20 is a transmissive liquid crystal light valve, and is a light modulation device that modulates laser light incident from the light source unit 10 according to an image signal and emits image light. The display panel 20R forms an R color component image and emits R light. The display panel 20G forms an image of a G color component and emits G color light. The display panel 20B forms an image of a B color component and emits B color light. The image light emitted from the display panels 20R, 20G, and 20B enters the dichroic prism 30 from three directions. In the dichroic prism 30, the R and B color image lights are refracted by 90 degrees, while the G color image light travels straight. The dichroic prism 30 combines the image light of each color modulated by the display panels 20R, 20G, and 20B, and emits the combined image light toward the projection unit 40.
As shown by being surrounded by a broken line in FIG. 1, the display panels 20R, 20G, and 20B are formed integrally with the dichroic prism 30 by a so-called POP (Panel On Prism) structure.

投射部40は、複数のレンズ(例えば凸レンズ及び凹レンズ)からなる投射レンズ41を有し、投射レンズ41により、ダイクロイックプリズム30で合成された画像光を、スクリーンS上に拡大投射する。ただし、投射レンズ41に含まれるレンズの形状、大きさ、配置間隔や枚数、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設定可能である。   The projection unit 40 includes a projection lens 41 including a plurality of lenses (for example, a convex lens and a concave lens), and the projection lens 41 enlarges and projects the image light synthesized by the dichroic prism 30 on the screen S. However, the shape, size, arrangement interval, number of lenses, telecentricity, magnification and other lens characteristics of the lens included in the projection lens 41 can be set as appropriate according to required characteristics.

図2は、プロジェクター1の構成を示すブロック図である。図2に示すように、プロジェクター1は、図1を用いて説明した構成のほかに、制御部100と、表示制御部110と、第1駆動部120と、第2駆動部130とを備える。
制御部100は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)を有するマイクロコンピュータを備え、プロジェクター1の各部を制御する。制御部100は、例えば、光源部10R,10B,10Gにレーザー光を射出させるように制御する。表示制御部110は、プロジェクター1での画像表示に関する制御を司る。例えば、表示制御部110は、図示せぬインタフェースから入力された画像信号に応じて、表示パネル20に画像を形成する制御を行う。第1駆動部120は、アクチュエータ等の駆動手段であり、投射部40(つまり投射レンズ41)を移動させる(投射レンズ移動手段)。第2駆動部130は、アクチュエータ等の駆動手段であり、POP構造により一体化させられた表示パネル20及びダイクロイックプリズム30を移動させる(光路変更手段)。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the projector 1. As shown in FIG. 2, the projector 1 includes a control unit 100, a display control unit 110, a first drive unit 120, and a second drive unit 130 in addition to the configuration described with reference to FIG. 1.
The control unit 100 includes a microcomputer having a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), and a random access memory (RAM), and controls each unit of the projector 1. For example, the control unit 100 controls the light source units 10R, 10B, and 10G to emit laser light. The display control unit 110 controls the image display on the projector 1. For example, the display control unit 110 performs control to form an image on the display panel 20 in accordance with an image signal input from an interface (not shown). The first driving unit 120 is a driving unit such as an actuator, and moves the projection unit 40 (that is, the projection lens 41) (projection lens moving unit). The second driving unit 130 is a driving unit such as an actuator, and moves the display panel 20 and the dichroic prism 30 integrated by the POP structure (optical path changing unit).

第1駆動部120は、制御部100の下、スペックルノイズを低減させるために、投射部40を移動させる。第2駆動部130は、制御部100の下、投射部40の移動を原因としたスクリーンS上の投射画像の位置が変化しないように、表示パネル20及びダイクロイックプリズム30を移動させる。第2駆動部130が表示パネル20及びダイクロイックプリズム30を移動させると、この移動に伴って、表示パネル20から射出する画像光の光路が変更させられる。   The first drive unit 120 moves the projection unit 40 under the control unit 100 in order to reduce speckle noise. The second drive unit 130 moves the display panel 20 and the dichroic prism 30 so that the position of the projection image on the screen S caused by the movement of the projection unit 40 does not change under the control unit 100. When the second drive unit 130 moves the display panel 20 and the dichroic prism 30, the optical path of the image light emitted from the display panel 20 is changed with this movement.

図3は、プロジェクター1における投射レンズ41、表示パネル20及びダイクロイックプリズム30の移動の様子を説明する図である。図3には、スクリーンSに画像光を投射するプロジェクター1を斜め上方向から見た様子を示している。図3に示す一点鎖線は、投射レンズ41の光軸を意味する。
矢印A1で示すように、制御部100は、第1駆動部120を制御して、投射レンズ41の光軸に交差する方向に、投射部40を往復移動させる。ここでは、制御部100は、投射部40を上下方向(つまり鉛直方向)に移動させる。この往復移動の周波数は、例えば10Hzであるが、スクリーンSに発生するスペックルノイズが観察者によって視認されない程度の周波数に設定されるとよい。
FIG. 3 is a diagram for explaining the movement of the projection lens 41, the display panel 20, and the dichroic prism 30 in the projector 1. FIG. 3 shows a state in which the projector 1 that projects image light onto the screen S is viewed obliquely from above. A one-dot chain line shown in FIG. 3 means the optical axis of the projection lens 41.
As indicated by an arrow A1, the control unit 100 controls the first drive unit 120 to reciprocate the projection unit 40 in a direction that intersects the optical axis of the projection lens 41. Here, the control unit 100 moves the projection unit 40 in the vertical direction (that is, the vertical direction). The frequency of this reciprocation is, for example, 10 Hz, but it is preferable to set the frequency so that speckle noise generated on the screen S is not visually recognized by the observer.

矢印A2で示すように、制御部100は、第2駆動部130を制御して、投射レンズ41の光軸に交差する方向に、表示パネル20及びダイクロイックプリズム30を往復移動させる。制御部100は、投射部40の移動と同期するように、投射部40の移動と同じ周波数で、表示パネル20及びダイクロイックプリズム30を上下方向に移動させる。具体的には、制御部100は、投射部40を上方向に移動させた場合には、表示パネル20及びダイクロイックプリズム30を下方向に移動させる(矢印A1,A2の実線矢印方向)。制御部100は、投射部40を下方向に移動させた場合には、表示パネル20及びダイクロイックプリズム30を上方向に移動させる(矢印A1,A2の破線矢印方向)。移動量については、制御部100は、投射部40の移動によるスクリーンS上の投射画像の位置の変化を相殺する程度の大きさとする。最適な移動量は、投射部40とスクリーンSとの距離によって変化すると考えられるが、プロジェクター1の使用時の投射部40とスクリーンSとの距離を勘案して、予め設定されていればよい。   As indicated by an arrow A2, the control unit 100 controls the second driving unit 130 to reciprocate the display panel 20 and the dichroic prism 30 in a direction intersecting the optical axis of the projection lens 41. The control unit 100 moves the display panel 20 and the dichroic prism 30 in the vertical direction at the same frequency as the movement of the projection unit 40 so as to synchronize with the movement of the projection unit 40. Specifically, when the projection unit 40 is moved upward, the control unit 100 moves the display panel 20 and the dichroic prism 30 downward (in the direction of solid arrows of arrows A1 and A2). When the control unit 100 moves the projection unit 40 downward, the control unit 100 moves the display panel 20 and the dichroic prism 30 upward (in the direction of broken arrows indicated by arrows A1 and A2). Regarding the movement amount, the control unit 100 has a size that can cancel out the change in the position of the projection image on the screen S due to the movement of the projection unit 40. The optimum amount of movement is considered to change depending on the distance between the projection unit 40 and the screen S, but may be set in advance in consideration of the distance between the projection unit 40 and the screen S when the projector 1 is used.

図4は、表示パネル20及びダイクロイックプリズム30の位置と、表示パネル20から射出する画像光の光路との関係を説明する図である。ダイクロイックプリズム30の位置と、画像光の光路の変更との関係は考慮に入れないので、図示及び説明を省略する。ここでは、投射部40を上方向(矢印A1方向)に移動させ、表示パネル20を下方向(矢印A2方向)に移動させた場合について説明する。図4においては、図示を簡単にするため、投射レンズ41を1つの凸レンズで表している。また、表示パネル20を構成する正方形のひとつひとつは、それぞれ表示パネル20の1画素に相当する。   FIG. 4 is a diagram for explaining the relationship between the positions of the display panel 20 and the dichroic prism 30 and the optical path of the image light emitted from the display panel 20. Since the relationship between the position of the dichroic prism 30 and the change of the optical path of the image light is not taken into consideration, illustration and description thereof are omitted. Here, a case where the projection unit 40 is moved upward (arrow A1 direction) and the display panel 20 is moved downward (arrow A2 direction) will be described. In FIG. 4, the projection lens 41 is represented by one convex lens for the sake of simplicity. Each of the squares constituting the display panel 20 corresponds to one pixel of the display panel 20.

図4に示すように、画素p1から射出した画像光は光路L1で進む。具体的には、画素p1から射出した画像光は、投射レンズ41へ入射し、投射レンズ41の屈折率に応じて屈折して、スクリーンS上の位置Psに到達する。次に、投射レンズ41が、矢印A1の方向(上方向)に移動させられ、表示パネル20が、矢印A2の方向(下方向)に1画素分移動させられた場合を説明する。この場合、画素p1は、1画素下の画素p2の位置に移動する。ここで、画素p2から射出した画像光は光路L2で進む。具体的には、この画像光は、投射レンズ41へ入射し、投射レンズ41の屈折率に応じて屈折して、スクリーンS上の位置Psに到達する。光路L1,L2が、どちらもスクリーンS上の位置Psに到達するように、投射部40及び表示パネル20の移動量は設定されている。このように、制御部100は、表示パネル20と投射部40(つまり投射レンズ41)とを、投射レンズ41の光軸に交差する方向であり、互いに反対の方向に移動させることにより、スクリーンS上の投射画像の位置が変化しないようにする。
なお、投射部40の移動量を更に大きくした場合には、表示パネル20の移動量をその分だけ大きくすれば、投射部40の移動による投射画像の位置の変化を相殺することができる。ここでは、制御部100が、投射部40を上方向に移動させ、表示パネル20を下方向に移動させた場合を説明したが、投射部40を下方向に移動させ、表示パネル20を上方向に移動させた場合についても、同様に説明することができる。
As shown in FIG. 4, the image light emitted from the pixel p1 travels along the optical path L1. Specifically, the image light emitted from the pixel p1 enters the projection lens 41, refracts according to the refractive index of the projection lens 41, and reaches the position Ps on the screen S. Next, the case where the projection lens 41 is moved in the direction of the arrow A1 (upward) and the display panel 20 is moved by one pixel in the direction of the arrow A2 (downward) will be described. In this case, the pixel p1 moves to the position of the pixel p2 one pixel below. Here, the image light emitted from the pixel p2 travels along the optical path L2. Specifically, the image light is incident on the projection lens 41, refracted according to the refractive index of the projection lens 41, and reaches the position Ps on the screen S. The movement amounts of the projection unit 40 and the display panel 20 are set so that the optical paths L1 and L2 both reach the position Ps on the screen S. In this way, the control unit 100 moves the display panel 20 and the projection unit 40 (that is, the projection lens 41) in a direction that intersects the optical axis of the projection lens 41, and in the opposite direction, thereby moving the screen S. The position of the upper projected image is not changed.
When the movement amount of the projection unit 40 is further increased, the change in the position of the projected image due to the movement of the projection unit 40 can be offset by increasing the movement amount of the display panel 20 by that amount. Here, a case has been described in which the control unit 100 moves the projection unit 40 upward and moves the display panel 20 downward. However, the control unit 100 moves the projection unit 40 downward and moves the display panel 20 upward. The same can be said for the case of moving to.

以上説明した第1実施形態では、プロジェクター1は、投射部40を移動させてスペックルノイズを低減させる場合に、この移動と同期して表示パネル20を移動させて画像光の光路を変更する。この結果、プロジェクター1では、投射部40の移動によってスクリーンS上の投射画像の位置が変化しないようにすることができる。前述したように、投射部40の移動量を大きくした場合であっても、表示パネル20の移動により投射画像の位置の変化を相殺することができるので、プロジェクター1によれば、投射画像に影響を与えることなく、スペックルノイズの低減効果を向上させることができる。   In the first embodiment described above, when the projector 1 moves the projection unit 40 to reduce speckle noise, the projector 1 moves the display panel 20 in synchronization with this movement to change the optical path of the image light. As a result, in the projector 1, the position of the projected image on the screen S can be prevented from changing due to the movement of the projection unit 40. As described above, even when the movement amount of the projection unit 40 is increased, the change in the position of the projection image can be offset by the movement of the display panel 20, so that the projector 1 affects the projection image. The effect of reducing speckle noise can be improved without giving an effect.

<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
この実施形態でも、プロジェクター1は、投射部40を移動させてスペックルノイズを低減させるとともに、この移動と同期して光学部品を移動させることにより、投射画像の位置が変化しないようにする。上述した第1実施形態の構成と異なる点は、この実施形態のプロジェクター1が、表示パネル20以外の光学部品を移動させる点にある。以下の説明において、上述した第1実施形態と同じ構成については同一の符号を付して表し、その説明を省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
Also in this embodiment, the projector 1 moves the projection unit 40 to reduce speckle noise, and moves the optical component in synchronization with this movement, so that the position of the projection image does not change. The difference from the configuration of the first embodiment described above is that the projector 1 of this embodiment moves optical components other than the display panel 20. In the following description, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図5は、第2実施形態に係るプロジェクター1の構成を示す平面図である。図5で図示省略した部分の構成は、上述した第1実施形態と同じである。ただし、表示パネル20及びダイクロイックプリズム30は、この実施形態ではPOP構造によって一体化されていなくてもよい。
図5に示すように、この実施形態のプロジェクター1には、ダイクロイックプリズム30と投射部40との間で、ダイクロイックプリズム30が射出した画像光の光路上に、透光部材50が設けられている。透光部材50は、ガラス等の透光性を有する素材で形成された平行平板状の透光部材である。図5に示す一点鎖線は投射レンズ41の光軸を意味する。図5に示す状態では、透光部材50の画像光の入射面及び射出面は、それぞれ投射レンズ41の光軸と直交する。
FIG. 5 is a plan view showing the configuration of the projector 1 according to the second embodiment. The configuration of the portion not shown in FIG. 5 is the same as that of the first embodiment described above. However, the display panel 20 and the dichroic prism 30 may not be integrated by the POP structure in this embodiment.
As shown in FIG. 5, in the projector 1 of this embodiment, a translucent member 50 is provided between the dichroic prism 30 and the projection unit 40 on the optical path of the image light emitted from the dichroic prism 30. . The translucent member 50 is a parallel plate-shaped translucent member formed of a material having translucency such as glass. 5 represents the optical axis of the projection lens 41. In the state shown in FIG. 5, the incident surface and the exit surface of the image light of the translucent member 50 are orthogonal to the optical axis of the projection lens 41.

図6は、プロジェクター1の構成を示すブロック図である。図6に示すように、この実施形態のプロジェクター1においては、第2駆動部130が、透光部材50を移動させる。第2駆動部130は、例えばアクチュエータであり、ダイクロイックプリズム30が射出した画像光の光路を変更するように、透光部材50を移動させる(光路変更手段)。ここにおいて、制御部100は、投射部40の移動を原因として、スクリーンS上の投射画像の位置が変化しないように、透光部材50を移動させる。プロジェクター1におけるその他の構成の説明については省略する。   FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the projector 1. As shown in FIG. 6, in the projector 1 of this embodiment, the second driving unit 130 moves the light transmissive member 50. The second drive unit 130 is, for example, an actuator, and moves the translucent member 50 so as to change the optical path of the image light emitted from the dichroic prism 30 (optical path changing unit). Here, the control unit 100 moves the translucent member 50 so that the position of the projection image on the screen S does not change due to the movement of the projection unit 40. The description of other components in the projector 1 is omitted.

図7は、透光部材50の姿勢と画像光の光路との関係を説明する図である。図7には、図5と同じ方向(上方向)から透光部材50を見たときの様子を表す平面図を示す。図7(a)に示す状態の場合、投射レンズ41の光軸と透光部材50の入射面とが直交している。このため、ほぼ0度の入射角で透光部材50に入射した画像光は、そのまま直進して、光路L3で進む。図7(b)は、第2駆動部130は、透光部材50の重心を通る軸を回転軸として、矢印A3の方向に所定角度だけ回転させた状態を示す図である。図7(b)に示す状態の場合、図7(a)に示す状態の場合よりも、透光部材50に対する画像光の入射角が大きくなる。よって、画像光は、透光部材50の屈折率に応じて屈折して、光路L4で進む。このため、透光部材50が図7(a)に示す状態のとき(光路L3)と、図7(b)に示す状態のとき(光路L4)とでは、透光部材50の後段側において、画像光は左右方向(水平方向)に距離d1だけずれた光路となる。   FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between the posture of the translucent member 50 and the optical path of the image light. FIG. 7 is a plan view showing a state when the translucent member 50 is viewed from the same direction (upward direction) as FIG. In the state shown in FIG. 7A, the optical axis of the projection lens 41 and the incident surface of the translucent member 50 are orthogonal to each other. For this reason, the image light incident on the translucent member 50 at an incident angle of approximately 0 degrees goes straight as it is and travels on the optical path L3. FIG. 7B is a diagram illustrating a state in which the second driving unit 130 is rotated by a predetermined angle in the direction of the arrow A3 with the axis passing through the center of gravity of the translucent member 50 as a rotation axis. In the state shown in FIG. 7B, the incident angle of the image light with respect to the translucent member 50 becomes larger than in the state shown in FIG. Therefore, the image light is refracted according to the refractive index of the translucent member 50 and travels along the optical path L4. For this reason, when the translucent member 50 is in the state shown in FIG. 7A (optical path L3) and in the state shown in FIG. 7B (optical path L4), on the rear side of the translucent member 50, The image light has an optical path shifted by a distance d1 in the left-right direction (horizontal direction).

そこで、制御部100は、投射部40の移動と同期して、透光部材50を移動させて画像光の光路を変更することにより、投射画像の位置を変化させないようにする。具体的には、制御部100は、投射部40の往復移動と同じ周期で、透光部材50の姿勢を、図7(a)に示す状態と図7(b)に示す状態とに交互に切り替える。制御部100は、投射部40を図中右方向に移動させた場合は、画像光が光路L3で進むように透光部材50に対する入射角を小さくし、投射部40を図中左方向に移動させた場合は、画像光が光路L4で進むように透光部材50に対する入射角を大きくする。ここにおいて、投射画像の位置が変化しないように、投射部40の移動方向や移動量に応じて、透光部材50の素材や角度、回転角等の移動条件が設定されるとよい。   Therefore, in synchronization with the movement of the projection unit 40, the control unit 100 moves the translucent member 50 to change the optical path of the image light so as not to change the position of the projection image. Specifically, the control unit 100 alternates the posture of the translucent member 50 between the state shown in FIG. 7A and the state shown in FIG. 7B at the same cycle as the reciprocating movement of the projection unit 40. Switch. When the control unit 100 moves the projection unit 40 in the right direction in the figure, the incident angle with respect to the translucent member 50 is reduced so that the image light travels in the optical path L3, and the projection unit 40 is moved in the left direction in the figure. In such a case, the incident angle with respect to the translucent member 50 is increased so that the image light travels along the optical path L4. Here, the movement conditions such as the material, the angle, and the rotation angle of the translucent member 50 may be set according to the movement direction and the movement amount of the projection unit 40 so that the position of the projection image does not change.

以上説明した第2実施形態によれば、プロジェクター1は、投射部40を移動させてスペックルノイズを低減させる場合に、投射部40の移動に同期して透光部材50を移動させることによって、投射画像の位置が変化しないようにすることができる。一般に、表示パネル20及びダイクロイックプリズム30よりも透光部材50の方が軽量であるから、この実施形態のプロジェクター1によれば、光学部品の移動を原因とした騒音の発生を抑えることもできる。   According to the second embodiment described above, the projector 1 moves the light transmitting member 50 in synchronization with the movement of the projection unit 40 when the projection unit 40 is moved to reduce speckle noise. It is possible to prevent the position of the projected image from changing. In general, since the light transmissive member 50 is lighter than the display panel 20 and the dichroic prism 30, according to the projector 1 of this embodiment, it is possible to suppress the generation of noise due to the movement of the optical components.

ところで、平行平板状の透光部材を移動させる構成は、図7を用いて説明した構成に限定されない。図8に示すように、透光部材を円板状の透光部材50aとし、第1駆動部120が透光部材50aを回転させてもよい。図8(a),(c)は、第2駆動部130及び透光部材50aを、図7と同じ方向に見た様子を表している。図8(b)は、第2駆動部130及び透光部材50aを斜め下方向から見た様子を表している。この例では、第2駆動部130は、透光部材50aに回転力を与えるための駆動手段であり、例えばモーターである。第2駆動部130のモーター軸と、円形状の透光部材50aの中心とが、透光部材50aが回転可能となるように接続されている。ここにおいて、モーター軸の軸方向と透光部材50aの面とは直交しておらず、透光部材50aが光軸に対して傾いた姿勢で、モーター軸と接続されている。   By the way, the structure which moves a parallel plate-shaped translucent member is not limited to the structure demonstrated using FIG. As shown in FIG. 8, the translucent member may be a disc-shaped translucent member 50a, and the first drive unit 120 may rotate the translucent member 50a. 8A and 8C show a state in which the second driving unit 130 and the translucent member 50a are viewed in the same direction as FIG. FIG. 8B illustrates a state in which the second driving unit 130 and the translucent member 50a are viewed obliquely from below. In this example, the 2nd drive part 130 is a drive means for giving rotational force to the translucent member 50a, for example, is a motor. The motor shaft of the second drive unit 130 and the center of the circular translucent member 50a are connected so that the translucent member 50a can rotate. Here, the axial direction of the motor shaft and the surface of the translucent member 50a are not orthogonal to each other, and the translucent member 50a is connected to the motor shaft in a posture inclined with respect to the optical axis.

図8(a)に示す状態の場合、画像光は透光部材50aに入射した後、図中左方向に屈折して、透光部材50aから射出する。図8(a)の状態から、透光部材50aを矢印A4方向に180度回転させると、透光部材50aは図8(c)に示す状態となる。図8(c)に示す状態の場合、画像光は透光部材50aに入射した後、図中右方向に屈折して、透光部材50aから射出する。図8(a)と図8(c)とを見て分かるように、透光部材50aの姿勢に応じて画像光の入射角が変化する。これにより、透光部材50aが回転する期間においては、図6に示した構成の場合と同様に、画像光の光路が変更させられる。透光部材50aの素材や回転速度(角速度)等の移動条件は、投射部40の移動によって、投射画像の位置が変化しない条件に予め設定されるとよい。
以上説明した第2実施形態によれば、プロジェクター1は、モーターの駆動力により透光部材50aを回転させればよいだけであり、第2駆動部130の構成を簡素化する点でも好ましい。
In the state shown in FIG. 8A, after the image light is incident on the light transmitting member 50a, it is refracted in the left direction in the figure and is emitted from the light transmitting member 50a. When the light transmitting member 50a is rotated 180 degrees in the direction of arrow A4 from the state of FIG. 8A, the light transmitting member 50a is in the state shown in FIG. In the state shown in FIG. 8C, after the image light is incident on the light transmitting member 50a, the image light is refracted in the right direction in the figure and is emitted from the light transmitting member 50a. As can be seen from FIG. 8A and FIG. 8C, the incident angle of the image light changes according to the attitude of the translucent member 50a. Thereby, in the period when the translucent member 50a rotates, the optical path of the image light is changed as in the case of the configuration shown in FIG. The movement conditions such as the material and rotation speed (angular velocity) of the translucent member 50a may be set in advance so that the position of the projection image does not change due to the movement of the projection unit 40.
According to the second embodiment described above, the projector 1 only needs to rotate the translucent member 50a by the driving force of the motor, which is preferable in terms of simplifying the configuration of the second driving unit 130.

<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
この実施形態でも、プロジェクター1は、投射部40を移動させてスペックルノイズを低減させるとともに、画像光の光路を変更させることにより、投射画像の位置が変化しないようにする。上述した第1及び第2実施形態と異なる点は、この実施形態のプロジェクター1が、光学部品を移動させないで、画像光の光路を変更する点にある。以下の説明において、上述した第1実施形態と同じ構成については同一の符号を付して表し、その説明を省略する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
Also in this embodiment, the projector 1 moves the projection unit 40 to reduce speckle noise, and changes the optical path of the image light so that the position of the projection image does not change. The difference from the first and second embodiments described above is that the projector 1 of this embodiment changes the optical path of the image light without moving the optical component. In the following description, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図9は、第3実施形態に係るプロジェクター1の構成を示す平面図である。図9で図示省略した部分の構成は、上述した第1実施形態と同じである。ただし、表示パネル20及びダイクロイックプリズム30は、この実施形態ではPOP構造によって一体化されていなくてもよい。
図9に示すように、この実施形態のプロジェクター1では、偏光素子60と、複屈折部材70とが、表示パネル20とダイクロイックプリズム30との間に設けられている。偏光素子60及び複屈折部材70は、それぞれ、表示パネル20が射出した画像光の光路上に位置する。偏光素子60は、例えば、液晶素子を用いた液晶パネルや波長板であり、透光部材50の両面が光軸と直交するように設けられた偏光手段である。ここでは、偏光素子60は、表示パネル20から入射した画像光の偏光方向を、p偏光とs偏光との一方に変換して射出する。偏光素子60がp偏光又はs偏光のどちらに変換するかについては、外部からの電圧印加により指定することができる。
FIG. 9 is a plan view showing the configuration of the projector 1 according to the third embodiment. The configuration of the portion not shown in FIG. 9 is the same as that of the first embodiment described above. However, the display panel 20 and the dichroic prism 30 may not be integrated by the POP structure in this embodiment.
As shown in FIG. 9, in the projector 1 of this embodiment, the polarizing element 60 and the birefringent member 70 are provided between the display panel 20 and the dichroic prism 30. The polarizing element 60 and the birefringent member 70 are respectively positioned on the optical path of the image light emitted from the display panel 20. The polarizing element 60 is, for example, a liquid crystal panel or a wave plate using a liquid crystal element, and is a polarizing means provided so that both surfaces of the translucent member 50 are orthogonal to the optical axis. Here, the polarizing element 60 converts the polarization direction of the image light incident from the display panel 20 into one of p-polarized light and s-polarized light and emits it. Whether the polarizing element 60 converts to p-polarized light or s-polarized light can be specified by voltage application from the outside.

複屈折部材70は、例えば水晶により平行平板状に形成され、偏光素子60により偏光方向が変換させられた画像光が入射する。複屈折部材70は、光学軸が、入射する画像光の直線偏光と平行となるように構成されている。また、複屈折部材70は、投射レンズ41の光軸に対して傾いた状態で配置されている。この構成の下、複屈折部材70は、入射する画像光の偏光方向に応じて異なる屈折率を有するプリズムとして機能する。すなわち、複屈折部材70は、p偏光の画像光が入射した場合と、s偏光との画像光が入射した場合とで、それぞれ異なる屈折率で屈折した画像光を射出する。   The birefringent member 70 is formed in, for example, a parallel plate shape using quartz, and image light whose polarization direction is changed by the polarizing element 60 is incident thereon. The birefringent member 70 is configured such that the optical axis is parallel to the linearly polarized light of the incident image light. Further, the birefringent member 70 is disposed in a state inclined with respect to the optical axis of the projection lens 41. Under this configuration, the birefringent member 70 functions as a prism having a different refractive index depending on the polarization direction of the incident image light. That is, the birefringent member 70 emits image light refracted at different refractive indexes when p-polarized image light is incident and when s-polarized image light is incident.

図10は、プロジェクター1の構成を示すブロック図である。図10に示すように、この実施形態のプロジェクター1において、上述した第1実施形態の構成と異なる点は、第2駆動部130に代えて電圧制御部140を有する点にある。電圧制御部140は、偏光素子60に印加する電圧を制御して、偏光素子60に変換させる偏光方向を指定する。電圧制御部140は、制御部100の下、投射部40の移動を原因としたスクリーンS上の画像の位置が変化しないように、偏光素子60への印加電圧を制御して、画像光の光路を変更する(光路変更手段)。プロジェクター1におけるその他の構成の説明については省略する。   FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of the projector 1. As shown in FIG. 10, the projector 1 of this embodiment is different from the configuration of the first embodiment described above in that a voltage control unit 140 is provided instead of the second drive unit 130. The voltage control unit 140 controls the voltage applied to the polarizing element 60 and designates the polarization direction to be converted into the polarizing element 60. The voltage control unit 140 controls the voltage applied to the polarizing element 60 so that the position of the image on the screen S does not change due to the movement of the projection unit 40 under the control unit 100, and the optical path of the image light Is changed (optical path changing means). The description of other components in the projector 1 is omitted.

電圧制御部140が、偏光素子60にp偏光に変換させた場合、複屈折部材70に入射する画像光が常光線となるため、屈折率が小さくほぼ直進に近い光路L5で画像光が進行する。次に、電圧制御部140が、偏光素子60にs偏光に変換させた場合、s偏光の偏光方向が複屈折部材70の光学軸と直交するため、複屈折部材70に入射する画像光が異常光線となり、大きな屈折率で屈折して光路L6で画像光が進行する。このため、図9に示すように、偏光素子60がs偏光に変換する場合とp偏光に変換する場合とで、複屈折部材70の後段側においては、図中上下方向に距離d2だけずれた光路となる。   When the voltage control unit 140 converts the polarizing element 60 into p-polarized light, the image light incident on the birefringent member 70 becomes an ordinary ray, so that the image light travels in an optical path L5 having a small refractive index and almost straight. . Next, when the voltage control unit 140 converts the polarizing element 60 to s-polarized light, since the polarization direction of the s-polarized light is orthogonal to the optical axis of the birefringent member 70, the image light incident on the birefringent member 70 is abnormal. The light beam is refracted with a large refractive index, and the image light travels in the optical path L6. For this reason, as shown in FIG. 9, in the case where the polarizing element 60 converts to s-polarized light and to convert to p-polarized light, the rear side of the birefringent member 70 is shifted by a distance d2 in the vertical direction in the figure. It becomes an optical path.

そこで、制御部100は、投射部40の移動と同期して、偏光素子60に変換させる偏光方向を切り替えて、画像光の光路を変更することによって、投射部40の移動により投射画像の位置が変化しないようにする。この切り替えの周期は、投射部40の往復移動の周期と同じにすればよい。   Therefore, the control unit 100 switches the polarization direction to be converted to the polarization element 60 in synchronization with the movement of the projection unit 40 and changes the optical path of the image light, so that the position of the projection image is moved by the movement of the projection unit 40. Do not change. This switching cycle may be the same as the cycle of the reciprocating movement of the projection unit 40.

以上説明した第3実施形態によれば、プロジェクター1は、投射部40を移動させてスペックルノイズを低減させるとともに、投射画像の位置が変化しないようにすることができる。更に、このプロジェクター1では、投射部40以外の光学部品を移動させないで、画像光の光路を変更するので、モーターの駆動音等の光学部品の移動によって生じる騒音を抑える点でも好ましい。   According to the third embodiment described above, the projector 1 can move the projection unit 40 to reduce speckle noise and prevent the position of the projection image from changing. Furthermore, in this projector 1, since the optical path of the image light is changed without moving any optical component other than the projection unit 40, it is also preferable in terms of suppressing noise generated by the movement of the optical component such as a driving sound of a motor.

<第4実施形態>
次に、本発明の第4実施形態について説明する。
この実施形態でも、プロジェクター1は、投射部40を移動させてスペックルノイズを低減させるとともに、画像光の光路を変更することにより、投射画像の位置が変化しないようにする。上述した第1〜第3実施形態と異なる点は、この実施形態のプロジェクター1が、表示パネル20に形成する画像の位置を変更することにより、画像光の光路を変更する点にある。この実施形態のプロジェクター1の構成は、図1に示す構成でよい。ただし、表示パネル20及びダイクロイックプリズム30は、POP構造によって一体化されていなくてもよい。以下の説明において、上述した第1実施形態と同じ構成については同一の符号を付して表し、その説明を省略する。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
Also in this embodiment, the projector 1 moves the projection unit 40 to reduce speckle noise and changes the optical path of the image light so that the position of the projection image does not change. The difference from the first to third embodiments described above is that the projector 1 of this embodiment changes the optical path of the image light by changing the position of the image formed on the display panel 20. The configuration of the projector 1 of this embodiment may be the configuration shown in FIG. However, the display panel 20 and the dichroic prism 30 may not be integrated by the POP structure. In the following description, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図11は、プロジェクター1の構成を示すブロック図である。図11に示すように、個の実施形態のプロジェクター1において上述した第1実施形態の構成と異なる点は、プロジェクター1が第2駆動部130に相当する構成を備えなくてよい点にある。この実施形態では、表示制御部110が、投射部40の移動による投射画像の位置の変化を相殺するように、表示パネル20に書き込む画像の位置を変更する(光路変更手段)。プロジェクター1におけるその他の構成の説明については省略する。   FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of the projector 1. As shown in FIG. 11, the projector 1 of each embodiment is different from the configuration of the first embodiment described above in that the projector 1 does not have to have a configuration corresponding to the second drive unit 130. In this embodiment, the display control unit 110 changes the position of the image to be written on the display panel 20 so as to cancel the change in the position of the projection image due to the movement of the projection unit 40 (optical path changing unit). The description of other components in the projector 1 is omitted.

図12は、表示パネル20の画素の位置と、表示パネル20から射出する画像光の光路との関係を説明する図である。図12においては、図示を簡単にするため、投射レンズ41を1つの凸レンズで表している。また、表示パネル20を構成する正方形のひとつひとつは、それぞれ表示パネル20の1画素に相当する。
上述した第1実施形態のプロジェクター1では、表示パネル20を移動させることによって、画像光の光路を変更していた。この光路変更を、表示パネル20に書き込む画像の位置を変更して実現するのが、この実施形態のプロジェクター1である。
FIG. 12 is a diagram for explaining the relationship between the pixel position of the display panel 20 and the optical path of the image light emitted from the display panel 20. In FIG. 12, the projection lens 41 is represented by a single convex lens in order to simplify the illustration. Each of the squares constituting the display panel 20 corresponds to one pixel of the display panel 20.
In the projector 1 according to the first embodiment described above, the optical path of the image light is changed by moving the display panel 20. It is the projector 1 of this embodiment that realizes this optical path change by changing the position of the image written on the display panel 20.

図12に示すように、画素p1から射出した画像光は光路L7で進む。具体的には、この画像光は、投射レンズ41へ入射し、投射レンズ41の屈折率に応じて屈折して、スクリーンS上の位置Psに到達する。次に、投射部40(投射レンズ41)が、矢印A5の方向(上方向)に移動させられた場合を考える。この場合、画素p2から射出した画像光は光路L8で進む。具体的には、この画像光は、投射レンズ41へ入射し、投射レンズ41の屈折率に応じて屈折して、スクリーンS上の位置Psに到達する。そこで、表示制御部110は、画素p1に書き込むべき画像信号を、矢印A6の方向(下方向)に1画素分移動した画素p2に書き込んで、画像光の光路を変更すれば、投射部40の移動による投射画像の位置が変化しないようにすることができる。ここにおいて、制御部100は、投射部40の移動と同期するように、投射部40の往復移動と同じ周波数で、表示パネル20に形成する画像の位置を往復移動させる。   As shown in FIG. 12, the image light emitted from the pixel p1 travels along the optical path L7. Specifically, the image light is incident on the projection lens 41, refracted according to the refractive index of the projection lens 41, and reaches the position Ps on the screen S. Next, consider a case where the projection unit 40 (projection lens 41) is moved in the direction of arrow A5 (upward). In this case, the image light emitted from the pixel p2 travels along the optical path L8. Specifically, the image light is incident on the projection lens 41, refracted according to the refractive index of the projection lens 41, and reaches the position Ps on the screen S. Therefore, the display control unit 110 writes the image signal to be written in the pixel p1 to the pixel p2 that is moved by one pixel in the direction of arrow A6 (downward), and changes the optical path of the image light. The position of the projected image due to movement can be prevented from changing. Here, the control unit 100 reciprocates the position of the image formed on the display panel 20 at the same frequency as the reciprocation of the projection unit 40 so as to synchronize with the movement of the projection unit 40.

投射部40の移動量を更に大きくした場合であっても、表示制御部110は、表示パネル20に形成する画像の位置を変化させる画素数をその分だけ多くすればよい。また、ここでは、投射部40を上方向に移動させる場合を説明したが、投射部40を上下左右のどの方向に移動させた場合であっても、表示パネル20に書き込む画像の位置をその反対の方向に変更することにより、投射画像の位置を変化させないようにすることができる。   Even when the movement amount of the projection unit 40 is further increased, the display control unit 110 may increase the number of pixels that change the position of the image formed on the display panel 20 by that amount. Although the case where the projection unit 40 is moved upward has been described here, the position of the image to be written on the display panel 20 is the opposite regardless of which direction the projection unit 40 is moved up, down, left, or right. By changing to the direction, it is possible to prevent the position of the projected image from changing.

以上説明した第4実施形態によれば、プロジェクター1は、投射部40を移動させてスペックルノイズを低減させるとともに、投射画像の位置が変化しないようにすることができる。また、このプロジェクター1では、投射部40以外の光学部品を移動させずに済むので、光学部品の移動によって生じる騒音を抑える点でも好ましい。   According to the fourth embodiment described above, the projector 1 can move the projection unit 40 to reduce speckle noise and prevent the position of the projection image from changing. Further, in the projector 1, it is not necessary to move optical components other than the projection unit 40, which is preferable in terms of suppressing noise generated by the movement of the optical components.

<変形例>
本発明は、上述した実施形態と異なる形態で実施することが可能である。また、以下に示す変形例は、各々を適宜に組み合わせてもよい。
上述した各実施形態では、プロジェクター1は、投射部40の全体を移動させ、すなわち、投射部40の全体を移動させていた。これに代えて、プロジェクター1は、投射部40の筐体等を移動させずに、投射レンズ41のみを移動させてもよい。この場合において、投射レンズ41が複数のレンズからなる場合には、プロジェクター1では、投射レンズ41の複数のレンズのうち少なくともひとつを移動させればよい。
<Modification>
The present invention can be implemented in a form different from the above-described embodiment. Further, the following modifications may be combined as appropriate.
In each embodiment mentioned above, the projector 1 moved the whole projection part 40, ie, the whole projection part 40 was moved. Instead of this, the projector 1 may move only the projection lens 41 without moving the housing or the like of the projection unit 40. In this case, when the projection lens 41 includes a plurality of lenses, the projector 1 may move at least one of the plurality of lenses of the projection lens 41.

また、プロジェクター1が、投射レンズ41とスクリーンSとの間に設けられた光学部品(レンズ)を備える場合、この光学部品を、投射レンズ41と同期して移動させることによっても、投射画像の位置の変化を抑えることができる。すなわち、プロジェクター1は、画像光の光路を変更できるのであれば、表示パネル20からスクリーンSとの間に設けられたどの光学部品を移動させてもよい。   Further, when the projector 1 includes an optical component (lens) provided between the projection lens 41 and the screen S, the position of the projection image can also be obtained by moving the optical component in synchronization with the projection lens 41. The change of can be suppressed. That is, the projector 1 may move any optical component provided between the display panel 20 and the screen S as long as the optical path of the image light can be changed.

上述した第1実施形態において、プロジェクター1は、POP構造により一体化させられた表示パネル20及びダイクロイックプリズム30を移動させている。プロジェクター1が、ダイクロイックプリズム30と独立して表示パネル20を移動させることができる場合には、ダイクロイックプリズム30を移動させないで、表示パネル20を移動させてもよい。
上述した第3実施形態において、偏光素子60及び複屈折部材70が、表示パネル20とダイクロイックプリズム30との間に設けられているが、例えば、ダイクロイックプリズム30と投射部40との間等の別の位置に設けられてもよい。
In the first embodiment described above, the projector 1 moves the display panel 20 and the dichroic prism 30 integrated by the POP structure. When the projector 1 can move the display panel 20 independently of the dichroic prism 30, the display panel 20 may be moved without moving the dichroic prism 30.
In the third embodiment described above, the polarizing element 60 and the birefringent member 70 are provided between the display panel 20 and the dichroic prism 30, but for example, between the dichroic prism 30 and the projection unit 40. It may be provided in the position.

プロジェクター1は、各色成分に対応する複数のライトバルブを有するものに限定されない。プロジェクター1は、単一のライトバルブを有していてもよい。この場合、光学フィルター等を用いて画素毎に対応する色が設定される。また、ライトバルブは、透過型の液晶パネルを用いたものに限られず、反射型の液晶パネルを用いたものであってもよい。また、プロジェクター1は、液晶型のプロジェクターに限られず、例えば、DMD(Digital Mirror Device)やLCOS(Liquid Crystal On Silicon)等を用いたものであってもよい。   The projector 1 is not limited to one having a plurality of light valves corresponding to each color component. The projector 1 may have a single light valve. In this case, a color corresponding to each pixel is set using an optical filter or the like. The light valve is not limited to one using a transmissive liquid crystal panel, and may be one using a reflective liquid crystal panel. Further, the projector 1 is not limited to a liquid crystal projector, and may be a projector using DMD (Digital Mirror Device), LCOS (Liquid Crystal On Silicon), or the like.

1…プロジェクター、10,10R,10G,10B…光源部、11,11R,11G,11B…レーザー光源、20,20R,20G,20B…表示パネル、30…ダイクロイックプリズム、40…投射部、41…投射レンズ、50,50a…透光部材、60…偏光素子、70…複屈折部材、100…制御部、110…表示制御部、120…第1駆動部、130…第2駆動部、140…電圧制御部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projector 10, 10R, 10G, 10B ... Light source part, 11, 11R, 11G, 11B ... Laser light source, 20, 20R, 20G, 20B ... Display panel, 30 ... Dichroic prism, 40 ... Projection part, 41 ... Projection Lens, 50, 50a ... Translucent member, 60 ... Polarizing element, 70 ... Birefringent member, 100 ... Control unit, 110 ... Display control unit, 120 ... First drive unit, 130 ... Second drive unit, 140 ... Voltage control Department.

Claims (7)

レーザー光を射出するレーザー光源と、
前記レーザー光を画像信号に応じて変調して、画像光を射出する表示パネルと、
前記表示パネルが射出した画像光を投射面に投射する投射レンズと、
前記投射レンズを光軸に交差する方向に移動させる投射レンズ移動手段と、
前記投射レンズ移動手段が前記投射レンズを移動させたときに、前記投射面に表示される画像の位置が変化しないように、前記画像光の光路を変更する光路変更手段と
を備える投射型表示装置。
A laser light source for emitting laser light;
A display panel that emits image light by modulating the laser light according to an image signal;
A projection lens that projects image light emitted from the display panel onto a projection surface;
A projection lens moving means for moving the projection lens in a direction intersecting the optical axis;
A projection type display device comprising: an optical path changing unit that changes an optical path of the image light so that a position of an image displayed on the projection surface does not change when the projection lens moving unit moves the projection lens. .
前記光路変更手段は、
前記光軸と交差する方向に前記表示パネルを移動させる
請求項1に記載の投射型表示装置。
The optical path changing means is
The projection display device according to claim 1, wherein the display panel is moved in a direction intersecting the optical axis.
前記画像光の光路上に設けられた平行平板状の透光部材を備え、
前記光路変更手段は、
前記透光部材に対する前記画像光の入射角を変化させるように、当該透光部材を移動させる
請求項1に記載の投射型表示装置。
A parallel plate-shaped translucent member provided on the optical path of the image light;
The optical path changing means is
The projection display device according to claim 1, wherein the light transmissive member is moved so as to change an incident angle of the image light with respect to the light transmissive member.
入射した前記画像光を、指定された偏光方向に変換して射出する偏光手段と、
前記偏光手段が射出した前記画像光の光路上に設けられ、当該画像光の偏光方向に応じて異なる屈折率を有する複屈折部材と
を備え、
前記光路変更手段は、
前記偏光手段が変換する前記偏光方向を切り替える
請求項1に記載の投射型表示装置。
Polarization means for converting the incident image light into a designated polarization direction and emitting the light; and
A birefringent member provided on the optical path of the image light emitted by the polarizing means, and having a different refractive index depending on the polarization direction of the image light,
The optical path changing means is
The projection display device according to claim 1, wherein the polarization direction converted by the polarization unit is switched.
前記光路変更手段は、
前記画像信号に応じて前記表示パネルに形成される画像の位置を変更する
請求項1に記載の投射型表示装置。
The optical path changing means is
The projection display device according to claim 1, wherein a position of an image formed on the display panel is changed according to the image signal.
前記投射レンズは、複数のレンズを含み、
前記投射レンズ移動手段は、
前記複数のレンズのうちの少なくともひとつを移動させる
請求項1から5のいずれか1項に記載の投射型表示装置。
The projection lens includes a plurality of lenses,
The projection lens moving means includes
The projection type display device according to claim 1, wherein at least one of the plurality of lenses is moved.
レーザー光を射出するレーザー光源と、
前記レーザー光を画像信号に応じて変調して、画像光を射出する表示パネルと、
前記表示パネルが射出した画像光を投射面に投射する投射レンズと
を備える投射型表示装置の制御方法であって、
前記投射レンズを光軸に交差する方向に移動させ、
前記投射レンズを移動させたときに、前記投射面に表示される画像の位置が変化しないように、前記画像光の光路を変更する
投射型表示装置の制御方法。
A laser light source for emitting laser light;
A display panel that emits image light by modulating the laser light according to an image signal;
And a projection lens for projecting image light emitted from the display panel onto a projection surface.
Moving the projection lens in a direction intersecting the optical axis;
A method for controlling a projection display apparatus, wherein the optical path of the image light is changed so that the position of an image displayed on the projection surface does not change when the projection lens is moved.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111683235A (en) * 2020-06-03 2020-09-18 青岛海信激光显示股份有限公司 Laser projection device

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