JP2017223718A - 投写型映像表示装置、スタック投写表示システム、ブレンディング投写表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】映像光を光学的にシフトさせる際に発生する特有のノイズを低減した投写型画像表示装置を提供する。【解決手段】本開示における投写型映像表示装置は、光源から入射される光を映像信号で変調して映像光として出射する光変調素子と、光変調素子からの映像光の光路を変位させることによって、投写面に投写される投写画像の画素を画素シフトする画素シフト素子と、画素シフト素子による画素シフトの状態遷移を制御する画素シフトコントローラと、を備える。画素シフトコントローラは、画素シフトの状態遷移の開始位置の順序を変更する。【選択図】図１６

Description

本開示は、プロジェクタ等の投写型映像表示装置に関する。

特許文献１は、投写型映像表示装置を開示する。この投写型映像表示装置は、後レンズ群と前レンズ群との間に、光路変更部と光路変更部を移動させる駆動部とを備える。そして、この光路変更部は、映像光の光路を、光軸に対して垂直な方向に移動（シフト）させる。これにより、この投写型映像表示装置は、ライトバルブが表示する映像の解像度よりも高い解像度の映像を提供できる。

特開２００５−２８３６５８号公報

映像光を光学的にシフトさせる際に、目線の動きと画素ずらしの方向、速度が一致した瞬間に、動いている画素のエッジが視認され、その繰り返しによりちらつきとして感じられることがある。このちらつきは、目線の動きに対し垂直方向に発生し、複数台で動きを一致して投写してもちらつきを除くことはできない。

本開示は、映像光を光学的にシフトさせる際に発生する特有のノイズを低減した投写型画像表示装置を提供する。

本開示の投写型映像表示装置は、光源と、光源から入射される光を映像信号で変調して映像光として出射する光変調素子と、光変調素子からの映像光の光路を変位させることによって、投写面に投写される投写画像の画素を画素シフトする画素シフト素子と、画素シフト素子による画素シフトの状態遷移を制御する画素シフトコントローラと、を備え、画素シフトコントローラは、前記画素シフトの状態遷移の開始位置の順序を変更するようになっている。

複数の投写型映像表示装置によるスタッキング表示において、画素シフトの開始位置を各々異なる位置に設定することで、互いにノイズの発生方向を打ち消す方向にシフトすることになり、画素シフトに特有のちらつきノイズを低減に有効である。

実施の形態における投写型映像表示装置の光学構成の一例を示す図 実施の形態における光学素子駆動装置の回路構成例を示すブロック図 実施の形態における光学素子駆動装置の概略構成を示す図 ボイスコイルモータの構造の一例を示す図 平行平板ガラスによる光路変更の原理を説明するための図 実施の形態における平行平板ガラスの平面図 実施の形態における平行平板ガラスの動きを説明するための図 実施の形態における投写画像のベースとなるベース映像信号の模式図 実施の形態におけるベース映像信号から生成される２倍密映像用のサブフレーム画像信号の模式図 実施の形態におけるサブフレーム画像を２倍密映像になるようにシフトさせた状態を示す模式図 実施の形態において、通常モードでベース映像信号から生成される４倍密映像用のサブフレーム画像信号の模式図 実施の形態において、通常モードでサブフレーム画像を４倍密映像になるようにシフトさせた状態を示す模式図 実施の形態において、９０°開始位置変更モードでベース映像信号から生成される４倍密映像用のサブフレーム画像信号の模式図 実施の形態において、９０°開始位置変更モードでサブフレーム画像を４倍密映像になるようにシフトさせた状態を示す模式図 実施の形態において、１８０°開始位置変更モードでベース映像信号から生成される４倍密映像用のサブフレーム画像信号の模式図 実施の形態において、１８０°開始位置変更モードでサブフレーム画像を４倍密映像になるようにシフトさせた状態を示す模式図 実施の形態において、２７０°開始位置変更モードでベース映像信号から生成される４倍密映像用のサブフレーム画像信号の模式図 実施の形態において、２７０°開始位置変更モードでサブフレーム画像を４倍密映像になるようにシフトさせた状態を示す模式図 実施の形態におけるスタック投写の模式図 実施の形態における２倍密映像かつ、スタック投写時の画素の状態遷移を示した模式図 実施の形態における４倍密映像かつ、通常モードと１８０°開始位置変更モードでのスタック投写時の画素の状態遷移を示した模式図 実施の形態における２倍密映像かつ、通常モードと９０°開始位置変更モードでのスタック投写時の画素の状態遷移を示した模式図 実施の形態におけるスタック投写を複数組用いて、ブレンディング投写を行う模式図 調整モードにおける、画素シフト停止時の４つの状態を示す模式図 調整モードにおける、各プロジェクタの投写パターンと、スタック表示したときの見え方を説明する模式図

以下、適宜図面を参照しながら、実施における構成を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

［１．プロジェクタの光学構成］
投写型映像表示装置であるプロジェクタ１００の概要について図１の光学構成の模式図を用いて説明する。

図１は、実施の形態におけるプロジェクタ１００の光学構成の一例を示す図である。プロジェクタ１００は、投写型映像表示装置の一例である。

プロジェクタ１００は、光源１３０と、照明光学系１０１と、全反射プリズム２０１およびカラープリズム２０２を有するプリズムブロック２０３と、光学素子である平行平板ガラス４００と、投写光学系３００と、を備える。

光源１３０は、発光管１１０と、発光管１１０で発光した白色光を反射するリフレクタ１２０と、を備える。発光管１１０は、互いに波長域が異なる赤色の光、緑色の光、および青色の光を含む白色の光束を射出する。発光管１１０は、例えば、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプで構成される。リフレクタ１２０は、リフレクタ１２０の焦点位置に配置された発光管１１０から射出された光束を反射させ、前方に平行光として射出する。

光源１３０から射出される白色光は、照明光学系１０１に入力される。

照明光学系１０１は、レンズ１６０、ロッド１７０、レンズ１８０、およびミラー１９０を有する。照明光学系１０１は、光源１３０から射出された光束をデジタル・ミラー・デバイス（以下、「ＤＭＤ」と称する）２４０、２５０、２６０に導く。ロッド１７０は、内部で光を全反射させる柱状ガラス部材である。光源１３０から射出された光束は、ロッド１７０内で複数回反射する。これにより、ロッド１７０の射出面での光強度分布は実質的に均一になる。

レンズ１８０は、ロッド１７０の射出面の光束をＤＭＤ２４０、２５０、２６０に結像するリレーレンズである。ミラー１９０は、レンズ１８０を介した光束を反射する。反射した光束は、フィールドレンズ２００に入射する。フィールドレンズ２００は、入射した光を実質的に平行な光束に変換するレンズである。フィールドレンズ２００を介した光束は、全反射プリズム２０１に入射する。

全反射プリズム２０１は、プリズム２７０とプリズム２８０とを備えて構成される。プリズム２７０とプリズム２８０との近接面には空気層２１０が存在する。空気層２１０は薄い空気層である。空気層２１０は、臨界角以上の角度で入射する光束を全反射する。全反射した光束は、カラープリズム２０２に入射する。

カラープリズム２０２は、プリズム２２１、プリズム２３１、およびプリズム２９０を備えて構成される。プリズム２２１とプリズム２３１との近接面には青色の光を反射するダイクロイック膜２２０が設けられている。また、プリズム２３１とプリズム２９０との近接面には赤色の光を反射するダイクロイック膜２３０が設けられている。カラープリズム２０２にはＤＭＤ２４０、２５０、２６０が設けられている。

ＤＭＤ２４０、ＤＭＤ２５０、およびＤＭＤ２６０は、それぞれが１９２０×１０８０個のマイクロミラーを有する。ＤＭＤ２４０、ＤＭＤ２５０、およびＤＭＤ２６０は、映像信号に応じて、各マイクロミラーを偏向させる。これにより、ＤＭＤ２４０、ＤＭＤ２５０、およびＤＭＤ２６０は、各ＤＭＤに入射される光を、投写光学系３００に入射させる光と、投写光学系３００の有効範囲外へ反射する光とに分ける。こうして、ＤＭＤ２４０、ＤＭＤ２５０、およびＤＭＤ２６０は、各ＤＭＤに入射される光を映像信号に応じて変調する。なお、ＤＭＤ２４０には、緑色の光が入射する。ＤＭＤ２５０には、赤色の光が入射する。ＤＭＤ２６０には、青色の光が入射する。

ＤＭＤ２４０、ＤＭＤ２５０、およびＤＭＤ２６０で反射された光束のうち投写光学系３００に入射する光束は、カラープリズム２０２にて合成される。合成された光束は、全反射プリズム２０１に入射する。全反射プリズム２０１に入射した光束は、空気層２１０に臨界角以下で入射する。従って、この光束は空気層２１０を透過して投写光学系３００に入射する。

投写光学系３００は、入射した光束を拡大するための光学系である。投写光学系３００は、フォーカス機能やズーム機能を有し、ＤＭＤ２４０、ＤＭＤ２５０、およびＤＭＤ２６０からの映像光を投写面上に投写することにより、投写面上に映像信号に応じた映像を表示する。以下、投写面を「スクリーン」とも記す。

平行平板ガラス４００は、投写光学系３００の光軸に垂直な面内に配置され、後述するように、光学素子駆動装置４０００によって傾きが制御される。プロジェクタ１００は、光学素子駆動装置４０００によってこの平行平板ガラス４００の傾きを高速に（サブフレーム画像毎に）制御することで、画像フレームを構成する複数のサブフレーム画像の投写面（スクリーン）上での相対的な表示位置を、画素の大きさ以下の移動量でずらす（シフトする）ことができる。これにより、プロジェクタ１００は、各ＤＭＤ２４０、２５０、２６０のマイクロミラー数（画素数）よりも解像度が高い（画素数が多い）映像を投写面上に表示できる。この詳細は後述する。ここで、平行平板ガラス４００は、画素シフト素子の一例である。

［２．プリズムと投写レンズとの間の構成］
次に、光学素子である平行平板ガラス４００の傾きを高速に制御する光学素子駆動装置４０００について説明する。なお、図１に示したように、平行平板ガラス４００は、プリズムブロック２０３と投写光学系３００との間に配置されている。

図２は、実施の形態における光学素子駆動装置４０００を含む映像出力システムの回路構成例を示すブロック図である。

図３は、実施の形態における光学素子駆動装置４０００の概略構成を示す図である。

図２に示すように、プロジェクタ１００が有する映像出力システム４００１は、光学素子駆動装置４０００と、マイクロコンピュータ４０５と、映像生成部４１０と、リモコン信号受信部４１３と、ＤＭＤ駆動部４１１と、を有する。

本実施の形態の光学素子駆動装置４０００は、４つのアクチュエータ４０１（アクチュエータ４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、４０１ｄ）と、４つの駆動回路４０４（駆動回路４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃ、４０４ｄ）と、４つの位置センサ４０２（位置センサ４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、４０２ｄ）と、４つの位置検出回路４０３（位置検出回路４０３ａ、４０３ｂ、４０３ｃ、４０３ｄ）と、を有する。また、図３に示すように、アクチュエータ４０１（アクチュエータ４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、４０１ｄ）のそれぞれは、可動部４０７（可動部４０７ａ、４０７ｂ、４０７ｃ、４０７ｄ）と、連結部材４０６（連結部材４０６ａ、４０６ｂ、４０６ｃ、４０６ｄ）と、を有する。また、本実施の形態では、光学素子として平面円形状の平行平板ガラス４００を使用している。

図３に示すように、平行平板ガラス４００は、その端部の４箇所が、連結部材４０６ａ、４０６ｂ、４０６ｃ、４０６ｄによってアクチュエータ４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、４０１ｄの各可動部４０７ａ、４０７ｂ、４０７ｃ、４０７ｄに、それぞれ連結されている。

本実施の形態ではアクチュエータ４０１としてボイスコイルモータ（Ｖｏｉｃｅ Ｃｏｉｌ Ｍｏｔｏｒ、以下、「ＶＣＭ」と記す）を使用している。

図４は、ＶＣＭの構造の一例を示す図である。

ＶＣＭは、例えば以下の構造を有する。四角い筒状の形状をしたヨーク４０１１の内部に、互いに異なる磁極の永久磁石（Ｎ極の永久磁石４０１２とＳ極の永久磁石４０１３）が一定の距離を隔てて対向するように配置されている。そして、その対向配置された永久磁石４０１２、４０１３の間に、コイル４０１４を有する可動部４０７が配置されている。

この可動部４０７にはガイド窓４０７０が開設されている。このガイド窓４０７０にはヨーク４０１１が挿通されている。そして、可動部４０７に設けられたコイル４０１４は、対向配置された永久磁石４０１２、４０１３の間に配置されている。

コイル４０１４に駆動信号電流を流すと、可動部４０７は、図４に示す矢印方向（１軸２方向）に移動する。この可動部４０７の移動量は、コイル４０１４に流れる駆動信号電流の大きさに応じて変化する。可動部４０７の移動量は、可動部４０７に取り付けられた位置センサ４０２を介して検出される。位置センサ４０２の出力信号は、可動部４０７の位置に応じて変化する。その出力信号を、図２に示す位置検出回路４０３が検出することによって、可動部４０７の移動量が検出される。位置センサ４０２は、例えば、ホール効果を利用して磁界を検出するホール素子であるが、何らホール素子に限定されるものではない。

コイル４０１４が取り付けられた可動部４０７と永久磁石４０１２、４０１３との間には、僅かな隙間が生じている。従って、可動部４０７は、駆動信号電流により移動する１軸方向に対して垂直方向の力が加わっても、その僅かな隙間で許容される分の変位が可能である。すなわち、可動部４０７は、この僅かな隙間によって傾くことができる。

図６は、実施の形態における平行平板ガラス４００の平面図である。

アクチュエータ４０１の可動部４０７に結合された連結部材４０６は、図６に示すように、平行平板ガラス４００の端部ＥＡ、ＥＢ、ＥＣ、ＥＤに連結されている。端部ＥＡ、ＥＢ、ＥＣ、ＥＤは、平行平板ガラス４００の面中心Ｏで互いに直交するＡ−Ｃ軸とＢ−Ｄ軸の各軸と平行平板ガラス４００の端部との交点である。

本実施の形態では、Ａ−Ｃ軸と平行平板ガラス４００の端部との交点を端部ＥＡ、ＥＣとし、Ｂ−Ｄ軸と平行平板ガラス４００の端部との交点を端部ＥＢ、ＥＤとする。そして、図３にも示したように、端部ＥＡを連結部材４０６ａによってアクチュエータ４０１ａの可動部４０７ａに、端部ＥＢを連結部材４０６ｂによってアクチュエータ４０１ｂの可動部４０７ｂに、端部ＥＣを連結部材４０６ｃによってアクチュエータ４０１ｃの可動部４０７ｃに、端部ＥＤを連結部材４０６ｄによってアクチュエータ４０１ｄの可動部４０７ｄに、それぞれ連結している。

図２に示すように、アクチュエータ４０１ａは駆動回路４０４ａによって、アクチュエータ４０１ｂは駆動回路４０４ｂによって、アクチュエータ４０１ｃは駆動回路４０４ｃによって、アクチュエータ４０１ｄは駆動回路４０４ｄによって、それぞれ駆動される。駆動回路４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃ、４０４ｄは、マイクロコンピュータ４０５の制御信号によって制御される。すなわち、マイクロコンピュータ４０５からの制御信号に基づき駆動回路４０４ａ〜４０４ｄから出力される駆動信号電流によって、アクチュエータ４０１ａ〜４０１ｄの各可動部４０７ａ〜４０７ｄは、１軸方向に移動する。

可動部４０７ａに設けられた位置センサ４０２ａの出力信号は位置検出回路４０３ａに、可動部４０７ｂに設けられた位置センサ４０２ｂの出力信号は位置検出回路４０３ｂに、可動部４０７ｃに設けられた位置センサ４０２ｃの出力信号は位置検出回路４０３ｃに、可動部４０７ｄに設けられた位置センサ４０２ｄの出力信号は位置検出回路４０３ｄに、それぞれ出力される。すなわち、可動部４０７ａ〜４０７ｄのそれぞれの位置は、位置センサ４０２ａ〜４０２ｄに接続された位置検出回路４０３ａ〜４０３ｄによって検出される。

位置検出回路４０３ａ〜４０３ｄのそれぞれから検出結果として出力される信号（検出信号）はマイクロコンピュータ４０５に入力される。マイクロコンピュータ４０５はこの検出信号に基づいて、アクチュエータ４０１ａ〜４０１ｄの各可動部４０７ａ〜４０７ｄの位置を監視する。そして、マイクロコンピュータ４０５は、この検出信号に基づいて駆動回路４０４ａ〜４０４ｄを制御することで、アクチュエータ４０１ａ〜４０１ｄをサーボ制御する。

プロジェクタ制御用のリモコン５００（リモートコントローラー）（図１５参照）からは、各種制御信号が出力され、リモコン５００からのリモコン信号は、プロジェクタのリモコン信号受光部４１２で受光される。受光されたリモコン信号はリモコン信号受信部４１３で受信された後、マイクロコンピュータ４０５に供給される。

このように、マイクロコンピュータ４０５は、平行平板ガラス４００の傾きを制御し、後述する画素シフトの状態遷移を制御する画素シフトコントローラとして動作する。マイクロコンピュータ４０５は、上述の動作をするようにあらかじめプログラムされたソフトウエアを実行することで実現しているが、本開示は何らこの構成に限定されるものではなく、例えば、画素シフトコントローラとして動作するように構成された回路ブロックをプロジェクタ１００が備える構成であってもよい。

上述したように、本実施の形態では、１つの画像フレーム（１フレーム）は複数のサブフレーム画像によって構成される。サブフレーム画像をスクリーンに表示するためのサブフレーム画像信号は、入力映像信号を映像生成部４１０が信号処理することで得られる。サブフレーム画像信号がマイクロコンピュータ４０５に入力されると、マイクロコンピュータ４０５は、このサブフレーム画像信号に基づいて、駆動回路４０４ａ〜４０４ｄに供給する同期信号を生成するとともにＤＭＤ駆動部４１１を制御するＤＭＤ駆動信号及び同期信号を生成する。

そして、プロジェクタ１００は、マイクロコンピュータ４０５が、光学素子駆動装置４０００を制御して平行平板ガラス４００の傾きを制御することで、画像フレームを構成する複数のサブフレーム画像のスクリーン上でのそれぞれの表示位置をシフト（画素シフト）するように構成されている。

［３．動作］
図５は、平行平板ガラス４００による光路変更の原理を説明するための図である。

図７は、実施の形態における平行平板ガラス４００の動きを説明するための図である。

まず、平行平板ガラス４００の面が、入力光線Ｌｉに対して直交しているときの動作を説明する。このとき、入力光線Ｌｉは、図５に実線で示すように、入力光線Ｌｉが通過する平行平板ガラス４００の面（入射面）と空気との界面において屈折せずに直進する。これにより、入力光線Ｌｉは屈折せずに平行平板ガラス４００を通過する。そして、平行平板ガラス４００から出射される光（出力光線Ｌｏ）が通過する平行平板ガラス４００の面（出射面）と空気との界面においても、平行平板ガラス４００が平行平面であるために出力光線Ｌｏとその界面とが直交するので、出力光線Ｌｏは屈折せずに直進する。このため、入力光線Ｌｉが映像光であれば、出力光線Ｌｏによりスクリーン上に表示される画像は、入力光線Ｌｉが直進して同スクリーン上に表示される画像と同じ位置に表示される。すなわち、平行平板ガラス４００の面が入力光線Ｌｉに対して直交していれば、スクリーン上で画像の表示位置は移動しない。

次に、平行平板ガラス４００の面が、図５の破線で示すように入力光線Ｌｉに対して直交していないときの動作を説明する。このとき、入力光線Ｌｉは、平行平板ガラス４００の入射面と空気との界面において屈折する。これにより、入力光線Ｌｉは屈折して平行平板ガラス４００に入射し、平行平板ガラス４００を通過する。平行平板ガラス４００の出射面と空気との界面においても、平行平板ガラス４００が平行平面であるために出力光線Ｌｏとその界面とは直交しないので、出力光線Ｌｏは屈折する。

平行平板ガラス４００に入力光線Ｌｉが入射するときに屈折する角度と、平行平板ガラス４００から出力光線Ｌｏが出射するときに屈折する角度は互いに等しい。そのため、入力光線Ｌｉが映像光であれば、出力光線Ｌｏの映像光は、平行平板ガラス４００の傾き方向に、その傾きに応じて平行移動する。この結果、平行平板ガラス４００から出射されてスクリーン上に投写される画像の表示位置は、入力光線Ｌｉが直進して同スクリーン上に表示される画像に対して、その平行移動の分だけ、移動する。

プロジェクタ１００は、この原理を利用してスクリーン上での画像の表示位置をシフトする。光学素子駆動装置４０００では、図６に示すように、平行平板ガラス４００の中心Ｏを通る互いに直交するＡ−Ｃ軸とＢ−Ｄ軸の各軸上にある端部ＥＡ、ＥＣ、ＥＢ、ＥＤを、各アクチュエータ４０１ａ〜４０１ｄの連結部材４０６ａ〜４０６ｃで、可動部４０７ａ〜４０７ｄと揺動自在に連結する。

そして、マイクロコンピュータ４０５（画素シフトコントローラ）が駆動回路４０４ａ〜４０４ｄを制御してアクチュエータ４０１ａ〜４０１ｄを駆動することによって、平行平板ガラス４００は、中心Ｏの位置を一定に保持しつつ、傾きが制御される。例えば、マイクロコンピュータ４０５は、図７に示すＡ−Ｃ軸を、Ｂ−Ｄ軸を回転軸中心として回転させて、端部ＥＡを所定量上方に移動させ、かつ端部ＥＣを所定量下方に移動させるとともに、Ｂ−Ｄ軸を、Ａ−Ｃ軸を回転軸中心として回転させて、端部ＥＢを所定量下方に移動させ、かつ端部ＥＤを所定量上方に移動させる、といった制御を平行平板ガラス４００に行うことができる。これによって、平行平板ガラス４００に入射する映像光（画像を表示するための光）の光路が変更され、平行平板ガラス４００の傾きに応じた位置（スクリーン上の位置）に画像が表示される。

なお、本実施の形態では、スクリーンに表示される画像は、ＤＭＤ２４０、２５０、２６０の各マイクロミラーによってスクリーン上に表示される画素の集合体であるので、以下では、スクリーン上に表示される画像の表示位置を「画素の表示位置」とも記し、スクリーン上での画像の移動を「画素シフト」とも記す。

映像生成部４１０は、入力された映像信号の１フレーム毎に、あらかじめ定められた複数枚のサブフレーム画像信号を生成する。この枚数は、２もしくは４であるが、他の数値であってもよい。そして、各サブフレーム画像は、光学素子駆動装置４０００によりスクリーン上での投写位置がシフトする。なお、各サブフレーム画像の画素数は、ＤＭＤ２４０、２５０、２６０の各画素数（マイクロミラーの数）と実質的に同じである。

［４．２倍密映像の出力動作］
２倍密映像とは、１枚の画像フレームを２枚のサブフレーム画像で構成するときの名称である。プロジェクタ１００が２倍密映像（ｄｏｕｂｌｅ ｄｅｎｓｉｔｙ ｉｍａｇｅ）を出力するとき、映像生成部４１０は、入力された１フレーム分の映像信号から、２枚のサブフレーム画像信号を生成する。

マイクロコンピュータ４０５は、映像生成部４１０で生成されたサブフレーム画像信号から、ＤＭＤ駆動部４１１と駆動回路４０４ａ〜４０４ｄとを同期させるための同期信号を生成する。

映像生成部４１０で生成されたサブフレーム画像信号は、マイクロコンピュータ４０５からＤＭＤ駆動部４１１に出力される。ＤＭＤ駆動部４１１は、そのサブフレーム画像信号にもとづくサブフレーム画像が、各ＤＭＤ２４０、２５０、２６０から、ベース映像信号のフレームレートの２倍の速度で出力されるように、ＤＭＤ駆動信号を生成する。

マイクロコンピュータ４０５は、ＤＭＤ駆動部４１１に同期して平行平板ガラス４００を駆動し、スクリーン上における画素の投写位置を移動させるように、制御信号を生成する。そして、その制御信号を駆動回路４０４ａ〜４０４ｄに出力する。駆動回路４０４ａ〜４０４ｄは、その制御信号にもとづきアクチュエータ駆動信号を生成してアクチュエータ４０１ａ〜４０１ｄを駆動する。

映像出力システム４００１の具体的な動作例について図８、図９を用いて説明する。

なお、プロジェクタ１００において、各ＤＭＤ２４０、２５０、２６０は、水平方向１９２０画素×垂直方向１０８０画素の映像を出力可能であるものとする。また、プロジェクタ１００は、平行平板ガラス４００をアクチュエータ４０１ａ〜４０１ｄで駆動することにより、各サブフレーム画像の投写位置をずらす（シフトする）ことができる。例えば、このときの移動量（シフト量）は、水平方向に１／２画素、垂直方向に１／２画素、に調整されている。ここで、投写位置を１／２画素（または、半画素）シフトするとは、スクリーン上における画素の投写位置を、画素の大きさの半分の移動量で移動させることを意味する。このシフト量は後述する方法によって調整される。

図８は、実施の形態における投写画像のベースとなるベース映像信号の模式図である。図８に示すのは、プロジェクタ１００の映像出力システム４００１においてサブフレーム画像を作成するためのベースとなるベース映像信号であり、水平方向３８４０画素×垂直方向２１６０画素の映像信号（いわゆる４Ｋ２Ｋ映像の映像信号）である。このベース映像信号の画素数は、各ＤＭＤ２４０、２５０、２６０の画素数（マイクロミラーの数）の４倍である。このベース映像信号は、外部機器から直接入力された映像信号であっても良いし、より低解像度（低画素数）の入力映像信号をプロジェクタ１００のシステム内部においてアップコンバートした信号であっても良い。

なお、図８において、１つのマスは１つの画素を表しており、各マスの中の数値は、ベース映像信号に応じて変化する数値である。また、図８において、水平方向に示された番号は画素の列番号を表し、垂直方向に示された番号は画素の行番号を表す。

映像生成部４１０におけるサブフレーム画像信号作の成方法について説明する。

図９は、実施の形態におけるベース映像信号から生成される２倍密映像用のサブフレーム画像信号の模式図である。なお、図９において、実線で示す１つのマスは１つの画素を表しており、破線で示すのは１画素の１／２の大きさである。また、各マスの中の数値は、ベース映像信号に応じて変化する数値である。

図８に示すように、ベース映像信号には、水平方向に画素の列番号が０、１、２、３、４、５、・・・・と付され、垂直方向に画素の行番号が０、１、２、３、・・・・・と付されている。そして、本実施の形態では、以下の手順で２倍密映像用のサブフレーム画像信号（第１サブフレーム画像信号と第２サブフレーム画像信号）を生成する。
１）ベース映像信号において次の条件を満たす画素をサンプリングした信号を、第１サブフレーム画像信号とする。その画素は、水平方向に列番号０から数えて何番目の列番号であるかを示す数値を２で除した余りが０であり、かつ、垂直方向に行番号０から数えて何番目の行番号であるかを示す数値を２で除した余りが０である。
２）ベース映像信号において次の条件を満たす画素をサンプリングした信号を、第２サブフレーム画像信号とする。その画素は、水平方向に列番号０から数えて何番目の列番号であるかを示す数値を２で除した余りが１であり、かつ、垂直方向に行番号０から数えて何番目の行番号であるかを示す数値を２で除した余りが１である。

このようにして、第１サブフレーム画像信号と第２サブフレーム画像信号とが生成される。なお、第１サブフレーム画像信号にもとづきスクリーン上に投写される画像が第１サブフレーム画像であり、第２サブフレーム画像信号にもとづきスクリーン上に投写される画像が第２サブフレーム画像である。そして、第１サブフレーム画像と第２サブフレーム画像の２枚のサブフレーム画像で、１枚の画像フレーム（２倍密映像）となる。ただし、本実施の形態では、第１サブフレーム画像と第２サブフレーム画像とのスクリーン上における相対的な投写位置を、シフトさせている。

具体的には、図９に示すように、第２サブフレーム画像を第１サブフレーム画像に対して、水平方向（＋Ｘ方向）に１／２画素、垂直方向（−Ｙ方向）に１／２画素、シフトさせる。また、第１サブフレーム画像を第２サブフレーム画像に対して、水平方向（−Ｘ方向）に１／２画素、垂直方向（＋Ｙ方向）に１／２画素、シフトさせる。こうして第１、第２サブフレーム画像を水平方向、垂直方向にそれぞれ１／２画素ずつ互いにシフトさせることで、プロジェクタ１００は、ＤＭＤ２４０、２５０、２６０の画素数（マイクロミラー数）よりも解像度が高い（画素数が多い）２倍密映像をスクリーンに表示することができる。

ＤＭＤ２４０、２５０、２６０は、第１サブフレーム画像信号と第２サブフレーム画像信号にもとづき、ベース映像信号のフレームレート（出力フレームレート）の２倍の速度で各サブフレームを出力する。具体的には、出力フレームレートを例えば６０Ｈｚとすると、ＤＭＤ２４０、２５０、２６０は、各サブフレームを１２０Ｈｚで出力する。このとき、アクチュエータ４０１ａ〜４０１ｄは出力フレームレートと同じ６０Ｈｚで駆動される。

図１０は、実施の形態におけるサブフレーム画像を２倍密映像になるようにシフトさせた状態を示す模式図である。図１０には、第１サブフレーム画像（第１ＳＦ）と第２サブフレーム画像（第２ＳＦ）のそれぞれをスクリーン上に投写するときの、アクチュエータ４０１ａ〜４０１ｄに指示する変位（ＶＣＭ変位）と各サブフレーム画像の移動の様子を模式的に示している。なお、図１０は各サブフレーム画像の移動方向をわかりやすく示しているだけであり、実際の移動量を示しているわけではない。

図１０に示す例では、マイクロコンピュータ４０５は、アクチュエータ４０１ａに対しては変位Ａを指示し、アクチュエータ４０１ｃに対しては変位Ａを反転した変位Ｃを指示する。変位Ａを指示する波形（変位波形）は、第１サブフレーム画像を表示するときは負極性に、第２サブフレーム画像を表示するときは正極性に変位する波形である。変位Ｃを指示する波形（変位波形）は、第１サブフレーム画像を表示するときは正極性に、第２サブフレーム画像を表示するときは負極性に変位する波形である。また、マイクロコンピュータ４０５は、アクチュエータ４０１ｂに対しては変位Ｂを指示し、アクチュエータ４０１ｄに対しては変位Ｂを反転した変位Ｄを指示する。変位Ｂを指示する変位波形は、第１サブフレーム画像を表示するときは正極性に、第２サブフレーム画像を表示するときは負極性に変位する波形である。変位Ｄを指示する変位波形は、第１サブフレーム画像を表示するときは負極性に、第２サブフレーム画像を表示するときは正極性に変位する波形である。これによって、平行平板ガラス４００は、Ｂ−Ｄ軸及びＡ−Ｃ軸を回転軸として揺動することになる。

これにより、スクリーン上には、入力映像光の光路が水平方向、垂直方向に変位され、互いに半画素ずつずれた位置に、第１サブフレーム画像（第１ＳＦ）と第２サブフレーム画像（第２ＳＦ）のそれぞれが投写される。こうして、２倍密映像がスクリーン上に表示される。

［５．４倍密映像の出力動作］
４倍密映像とは、１枚の画像フレームを４枚のサブフレーム画像で構成するときの名称である。プロジェクタ１００が４倍密映像（ｑｕａｄ ｄｅｎｓｉｔｙ ｉｍａｇｅ）を出力するとき、映像生成部４１０は、入力された１フレーム分の映像信号から、４枚のサブフレーム画像信号を生成する。

マイクロコンピュータ４０５は、映像生成部４１０で生成されたサブフレーム画像信号から、ＤＭＤ駆動部４１１と駆動回路４０４ａ〜４０４ｄとを同期させるための同期信号を生成する。

映像生成部４１０で生成されたサブフレーム画像信号は、マイクロコンピュータ４０５からＤＭＤ駆動部４１１に出力される。ＤＭＤ駆動部４１１は、そのサブフレーム画像信号にもとづくサブフレーム画像が、各ＤＭＤ２４０、２５０、２６０から、ベース映像信号のフレームレートの４倍の速度で出力されるように、ＤＭＤ駆動信号を生成する。

マイクロコンピュータ４０５は、ＤＭＤ駆動部４１１に同期して平行平板ガラス４００を駆動し、スクリーン上における画素の投写位置を移動させるように、制御信号を生成する。そして、その制御信号を駆動回路４０４ａ〜４０４ｄに出力する。駆動回路４０４ａ〜４０４ｄは、その制御信号にもとづきアクチュエータ駆動信号を生成してアクチュエータ４０１ａ〜４０１ｄを駆動する。

映像出力システム４００１の具体的な動作例について図１１Ａ、図１１Ｂを用いて説明する。なお、各ＤＭＤ２４０、２５０、２６０の解像度（画素数）およびベース映像信号の解像度（画素数）は２倍密映像の出力動作で説明した場合と同様であるので繰り返しの説明を省略する。

映像生成部４１０におけるサブフレーム画像信号の作成方法について説明する。

図１１Ａは、実施の形態におけるベース映像信号から生成される４倍密映像用のサブフレーム画像信号の模式図である。なお、図１１Ａにおいて、実線で示す１つのマスは１つの画素を表しており、破線で示すのは１画素の１／２の大きさである。また、各マスの中の数値は、ベース映像信号に応じて変化する数値である。

本実施の形態では、例えば図８に示すベース映像信号から、以下の手順で４倍密映像用のサブフレーム画像信号（第１〜第４サブフレーム画像信号）を生成する。
１）ベース映像信号において次の条件を満たす画素をサンプリングした信号を、第１サブフレーム画像信号とする。その画素は、水平方向に列番号０から数えて何番目の列番号であるかを示す数値を２で除した余りが０であり、かつ、垂直方向に行番号０から数えて何番目の行番号であるかを示す数値を２で除した余りが０である。
２）ベース映像信号において次の条件を満たす画素をサンプリングした信号を、第２サブフレーム画像信号とする。その画素は、水平方向に列番号０から数えて何番目の列番号であるかを示す数値を２で除した余りが１であり、かつ、垂直方向に行番号０から数えて何番目の行番号であるかを示す数値を２で除した余りが０である。
３）ベース映像信号において次の条件を満たす画素をサンプリングした信号を、第３サブフレーム画像信号とする。その画素は、水平方向に列番号０から数えて何番目の列番号であるかを示す数値を２で除した余りが１であり、かつ、垂直方向に行番号０から数えて何番目の行番号であるかを示す数値を２で除した余りが１である。
４）ベース映像信号において次の条件を満たす画素をサンプリングした信号を、第４サブフレーム画像信号とする。その画素は、水平方向に列番号０から数えて何番目の列番号であるかを示す数値を２で除した余りが０であり、かつ、垂直方向に行番号０から数えて何番目の行番号であるかを示す数値を２で除した余りが１である。

このようにして、第１〜第４サブフレーム画像信号が生成される。なお、第ｎサブフレーム画像信号にもとづきスクリーン上に投写される画像が第ｎサブフレーム画像である（ｎ＝１〜４）。そして、第１〜第４サブフレーム画像の４枚のサブフレーム画像で、１枚の画像フレーム（４倍密映像）となる。ただし、本実施の形態では、第１〜第４サブフレーム画像のスクリーン上におけるそれぞれの相対的な投写位置をシフトさせている。

具体的には、図１１Ａに示すように、第２サブフレーム画像を、第１サブフレーム画像に対して水平方向（＋Ｘ方向）に１／２画素、シフトさせる。また、第３サブフレーム画像を、第２サブフレーム画像に対して垂直方向（−Ｙ方向）に１／２画素、シフトさせる。また、第４サブフレーム画像を、第３サブフレーム画像に対して水平方向（−Ｘ方向）に１／２画素、シフトさせる。また、第１サブフレーム画像を、第４サブフレーム画像に対して垂直方向（＋Ｙ方向）に１／２画素、シフトさせる。こうして第１〜第４サブフレーム画像を水平方向、垂直方向にそれぞれ１／２画素ずつ互いにシフトさせることで、プロジェクタ１００は、ＤＭＤ２４０、２５０、２６０の画素数（マイクロミラー数）よりも解像度が高い（画素数が多い）４倍密映像をスクリーンに表示することができる。

ＤＭＤ２４０、２５０、２６０は、第１〜第４サブフレーム画像信号にもとづき、ベース映像信号のフレームレート（出力フレームレート）の４倍の速度で各サブフレームを出力する。具体的には、出力フレームレートを例えば６０Ｈｚとすると、ＤＭＤ２４０、２５０、２６０は、各サブフレームを２４０Ｈｚで出力する。このとき、アクチュエータ４０１ａ〜４０１ｄは出力フレームレートと同じ６０Ｈｚで駆動される。

図１１Ｂは、実施の形態におけるサブフレーム画像を４倍密映像になるようにシフトさせた状態を示す模式図である。図１１Ｂには、第１サブフレーム画像（第１ＳＦ）、第２サブフレーム画像（第２ＳＦ）、第３サブフレーム画像（第３ＳＦ）、第４サブフレーム画像（第４ＳＦ）のそれぞれをスクリーン上に投写するときの、アクチュエータ４０１ａ〜４０１ｄに指示する変位（ＶＣＭ変位）と各サブフレーム画像の移動の様子を模式的に示している。なお、図１１Ｂは各サブフレーム画像の移動方向をわかりやすく示しているだけであり、実際の移動量を示しているわけではない。

図１１Ｂに示す例では、マイクロコンピュータ４０５は、アクチュエータ４０１ａに対しては変位Ａを指示し、アクチュエータ４０１ｃに対しては変位Ａを反転した変位Ｃを指示する。変位Ａを指示する変位波形は、第１、第２サブフレーム画像を表示するときは負極性に、第３、第４サブフレーム画像を表示するときは正極性に変位する波形である。変位Ｃを指示する変位波形は、第１、第２サブフレーム画像を表示するときは正極性に、第３、第４サブフレーム画像を表示するときは負極性に変位する波形である。また、マイクロコンピュータ４０５は、アクチュエータ４０１ｂに対しては変位Ｂを指示し、アクチュエータ４０１ｄに対しては変位Ｂを反転した変位Ｄを指示する。変位Ｂを指示する変位波形は、第２、第３サブフレーム画像を表示するときは負極性に、第４、第１サブフレーム画像を表示するときは正極性に変位する波形である。変位Ｄを指示する変位波形は、第２、第３サブフレーム画像を表示するときは正極性に、第４、第１サブフレーム画像を表示するときは負極性に変位する波形である。このように、アクチュエータ４０１ａとアクチュエータ４０１ｃに変位を指示する変位波形に対して、アクチュエータ４０１ｂとアクチュエータ４０１ｄに変位を指示する変位波形は、位相が９０°移相されている。これによって、平行平板ガラス４００は、Ｂ−Ｄ軸及びＡ−Ｃ軸を回転軸として揺動することになる。

なお、本実施の形態では、スクリーン上において、第２サブフレーム画像は第１サブフレーム画像に対して水平方向に１／２画素ずれた位置に、第３サブフレーム画像は第１サブフレーム画像に対して水平方向、垂直方向にそれぞれ１／２画素ずつずれた位置に、第４サブフレーム画像は第１サブフレーム画像に対して垂直方向に１／２画素ずれた位置に、それぞれ投写されるように、第１〜第４サブフレーム画像のそれぞれのシフト量を調整する。

これにより、スクリーン上には、入力映像光の光路が水平方向、垂直方向に変位され、互いに半画素ずつずれた位置に、第１サブフレーム画像（第１ＳＦ）、第２サブフレーム画像（第２ＳＦ）、第３サブフレーム画像（第３ＳＦ）、第４サブフレーム画像（第４ＳＦ）のそれぞれが投写される。こうして、４倍密映像がスクリーン上に表示される。

［６．スタック投写表示システムの構成］
図１５を用いて、スタック投写表示システムについて説明する。図１５はスタック投写を説明する模式図である。スタック投写表示システムの場合、複数のプロジェクタ（例えば１００Ａと１００Ｂ）に同じ映像信号を入力し、投写面に対し投写される映像が重畳するように出力される。複数のプロジェクタ１００Ａ、１００Ｂには、パーソナルコンピュータ４１５が映像供給装置および外部制御部として、複数のプロジェクタ１００Ａ、１００Ｂに接続される。パーソナルコンピュータから、複数のプロジェクタに入力される映像信号は同一の映像信号を入力する。

［７．画素シフト開始位置変更モード］
図１１Ａ〜図１４Ｂを用いて、画素シフト開始位置の変更について説明する。

図１１Ａは通常モードでベース映像信号から生成される４倍密映像用のサブフレーム画像信号の模式図、図１１Ｂは通常モードでサブフレーム画像を４倍密映像になるようにシフトさせた状態を示す模式図を示す。図１２Ａは９０°開始位置変更モードでベース映像信号から生成される４倍密映像用のサブフレーム画像信号の模式図、図１２Ｂは９０°開始位置変更モードでサブフレーム画像を４倍密映像になるようにシフトさせた状態を示す模式図を示す。図１３Ａは１８０°開始位置変更モードでベース映像信号から生成される４倍密映像用のサブフレーム画像信号の模式図、図１３Ｂは１８０°開始位置変更モードでサブフレーム画像を４倍密映像になるようにシフトさせた状態を示す模式図を示す。また、図１４Ａ２７０°開始位置変更モードでベース映像信号から生成される４倍密映像用のサブフレーム画像信号の模式図、図１４Ｂは２７０°開始位置変更モードでサブフレーム画像を４倍密映像になるようにシフトさせた状態を示す模式図を示す。

平行平板ガラス４００がプロジェクタ１００の投写方向から見て左上の位置となる基準位置から時計回りに映像を移動させる場合、通常モードでは、上述の通り、図１１Ａに示すように第１サブフレームとして左上の信号（例えば、図８の映像入力信号（１００））、第２サブフレームとして右上の信号（例えば、図８の映像入力信号（２００））、第３サブフレームとして右下の信号（例えば、図８の映像入力信号（３００））、第４サブフレームとして左下の信号（例えば、図８の映像入力信号（４００））を、この順に出力している。

同様に、図１２Ａは９０°開始位置変更モードでのＤＭＤ２４０、２５０、２６０にて生成される映像の表示順を示し、第１サブフレームとして右上の信号（例えば、図８の映像入力信号（２００））、第２サブフレームとして右下の信号（例えば、図８の映像入力信号（３００））、第３サブフレームとして左下の信号（例えば、図８の映像入力信号（４００））、第４サブフレームとして左上の信号（例えば、図８の映像入力信号（１００））の順に出力する。

図１３Ａは１８０°開始位置変更モードでのＤＭＤ２４０、２５０、２６０にて生成される映像の表示順を示し、第１サブフレームとして右下の信号（例えば、図８の映像入力信号（３００））、第２サブフレームとして左下の信号（例えば、図８の映像入力信号（４００））、第３サブフレームとして左上の信号（例えば、図８の映像入力信号（１００））、第４サブフレームとして右上の信号（例えば、図８の映像入力信号（２００））の順にサンプリングし、ＤＭＤ駆動部４１１へ出力する。

図１４Ａは２７０°開始位置変更モードでのＤＭＤ２４０、２５０、２６０にて生成される映像の表示順を示し、第１サブフレームとして左下の信号（例えば、図８の映像入力信号（３００））、第２サブフレームとして左上の信号（例えば、図８の映像入力信号（４００））、第３サブフレームとして右上の信号（例えば、図８の映像入力信号（１００））、第４サブフレームとして右下の信号（例えば、図８の映像入力信号（２００））の順にサンプリングし、ＤＭＤ駆動部４１１へ出力する。

各モードは、ユーザーによるリモコン５００の操作などの外部から供給されるモード切替え指示をするモード制御信号によって相互に切り替えられる。

具体的には、図２に示すプロジェクタのマイクロコンピュータ４０５は、モード制御信号に基づいて、サンプリングした映像出力信号とモード制御信号とをＤＭＤ駆動部４１１へ出力する。ＤＭＤ駆動部４１１もまた、モード制御信号に基づいて、映像出力信号にアドレスを設定し、ＤＭＤ２４０、２５０、２６０の各画素へ映像出力信号を出力する。サブフレーム画像の、それぞれの表示位置と駆動波形の対応を示す図１１Ｂ、図１２Ｂ、図１３Ｂ、図１４Ｂに示されるように、サンプリング順序の変更と同時にモード制御信号を駆動回路４０４ａ〜４０４ｄへと出力することによって、ＤＭＤ２４０、２５０、２６０において表示する映像と、平行平板ガラス４００の動作による映像の表示位置の回転方向を整合させ、スクリーンに投写される映像の破たんを防ぐことができる。

［８．スタック投写における画素シフト開始位置］
［８−１．２倍密映像スタック投写］
２倍密映像スタック投写における画素シフト動作を、画素シフトの状態遷移を示す図１６を参照しつつ説明する。

本実施形態では、プロジェクタにおいて表示している映像と、平行平板ガラス４００によるスクリーン上での表示位置との整合をとるため、映像生成部４１０において、映像出力信号の出力順を変更する。

平行平板ガラス４００は、この出力順に合わせて、プロジェクタ１００から見て左上の位置を基準に左上の位置と、右下の位置とを交互に映像を移動させる。

これに対し、１８０°開始位置変更モードでは、図１６に示すように、平行平板ガラス４００がプロジェクタ１００から見て右下の位置を基準に右下の位置と、左上の位置とを交互に映像を移動させる。この場合、映像生成部４１０は、平行平板ガラス４００の動作に合わせて、第１サブフレームとして右下の信号（例えば、図８の映像入力信号（３００））、第２サブフレームとして左上の信号（例えば、図８の映像入力信号（１００））の順にサンプリングし、ＤＭＤ駆動部４１１へ出力する。これにより、映像に破たんをきたさなくなる。

調整モードに入ると、プロジェクタ１００Ａ、１００Ｂの画素シフトが停止する。この状態で、プロジェクタ１００Ａについては通常モードとし、プロジェクタ１００Ｂに対しては、１８０°開始位相変更モードとする。

通常投写モードで映像を投写するプロジェクタ１００Ａと、１８０°開始位置変更モードで映像を投写するプロジェクタ１００Ｂをスタック投写で出力する場合、通常投写モードで映像を投写するプロジェクタ１００Ａによる投写映像の画素（例えば図１６の５１０）が右下方向に移動するとき、１８０°開始位置変更モードで映像を投写するプロジェクタ１００Ｂによる投写映像の画素（例えば図１６の５２０）は左上方向に移動する。このように、プロジェクタ１００Ａによる投写映像の画素と開始位置変更モードで映像を投写するプロジェクタ１００Ｂによる投写映像の画素とは、必ず逆方向に移動することとなり、どちらか一方のプロジェクタが表示する画素の動きに目線の動きが同期しても、もう一方の画素の動きとは逆になるため、目線の動きによるちらつきノイズは視認されにくくなる。

［８−２．４倍密映像スタック投写］
［８−２−１．１８０°位相ずらし］
４倍密映像スタック投写の１８０°位相ずらしの画素シフト動作を、画素シフトの状態遷移を示す図１７を参照しつつ説明する。

本実施形態では、プロジェクタにおいて表示している映像と、平行平板ガラス４００の動作によるスクリーン上での表示位置との整合をとるため、映像生成部４１０において、映像出力信号の出力順を変更する。

通常モードの場合、平行平板ガラス４００は、この出力順に合わせて、プロジェクタ１００から見て左上の位置となる基準位置から時計回りに映像を移動させる。

これに対し、１８０°開始位置変更モードでは、図１７に示すように、平行平板ガラス４００がプロジェクタ１００Ｂから見て右下の位置となる基準位置から時計回りに映像を移動させる。映像生成部４１０は、平行平板ガラス４００の動作に合わせて、第１サブフレームとして右下の信号（例えば、図８の映像入力信号（３００））、第２サブフレームとして左下の信号（例えば、図８の映像入力信号（４００））、第３サブフレームとして左上の信号（例えば、図８の映像入力信号（１００））、第４サブフレームとして右上の信号（例えば、図８の映像入力信号（２００））の順にサンプリングし、ＤＭＤ駆動部４１１へ出力する。

調整モードに入ると、プロジェクタ１００Ａ、１００Ｂの画素シフトが停止する。この状態で、プロジェクタ１００Ａについては通常モードとし、プロジェクタ１００Ｂに対しては、１８０°開始位相変更モードとする。

通常投写モードで映像を投写するプロジェクタ１００Ａと、１８０°開始位置変更モードで映像を投写するプロジェクタ１００Ｂをスタックモードで出力する場合、通常投写モードで映像を投写するプロジェクタ１００Ａによる投写映像の画素（例えば図１７の５１０）が右方向に移動するとき、１８０°開始位置変更モードで映像を投写するプロジェクタ１００Ｂによる投写映像の画素（例えば図１７の５２０）は左方向に移動する。同様に、通常モードで映像を投写するプロジェクタ１００Ａによる投写映像の画素５１０が下方向に移動するとき、１８０°開始位置変更モードで映像を投写するプロジェクタ１００Ｂによる投写映像の画素５２０は上方向に移動する。通常モードで映像を投写するプロジェクタ１００Ａによる投写映像の画素５１０が左方向に移動するとき、１８０°開始位置変更モードで映像を投写するプロジェクタ１００Ｂによる投写映像の画素５２０は右方向に移動する。通常モードで映像を投写するプロジェクタ１００Ａによる投写映像の画素５１０が上方向に移動するとき、１８０°開始位置変更モードで映像を投写するプロジェクタ１００Ｂによる投写映像の画素５２０は下方向に移動する。

以上のように、プロジェクタ１００Ａによる投写映像の画素と開始位置変更モードで映像を投写するプロジェクタ１００Ｂによる投写映像の画素とは、必ず逆方向に移動することとなり、どちらか一方のプロジェクタが表示する画素の動きに目線の動きが同期しても、もう一方の画素の動きとは逆になるため、目線の動きによるちらつきノイズは視認されにくくなる。

［８−２−２．９０°位相ずらし］
４倍密映像スタック投写の９０°位相ずらしの画素シフト動作を、画素シフトの状態遷移を示す図１８を参照しつつ説明する。

９０°開始位置変更モードでは、図１８に示すように、平行平板ガラス４００の動作がプロジェクタ１００から見て右上の位置となる基準位置から時計回りに映像を移動させる場合、映像生成部４１０は、平行平板ガラス４００の動作に合わせて、第１サブフレームとして右下の信号（例えば、図８の映像入力信号（２００））、第２サブフレームとして右上の信号（例えば、図８の映像入力信号（３００））、第３サブフレームとして右下の信号（例えば、図８の映像入力信号（４００））、第４サブフレームとして左下の信号（例えば、図８の映像入力信号（１００））の順にサンプリングし、ＤＭＤ駆動部４１１へ出力する。

調整モードに入ると、プロジェクタ１００Ａ、１００Ｂの画素シフトが停止する。この状態で、プロジェクタ１００Ａについては通常モードとし、プロジェクタ１００Ｂに対しては、９０°開始位相変更モードとする。

通常モードで映像を投写するプロジェクタ１００Ａと、９０°開始位置変更モードで映像を投写するプロジェクタ１００Ｂをスタック投写で出力する場合、通常投写モードで映像を投写するプロジェクタ１００Ａによる投写映像の画素５１０が右方向に移動するとき、９０°開始位置変更モードで映像を投写するプロジェクタ１００Ｂによる投写映像の画素５２０は下方向に移動する。同様に、通常投写モードで映像を投写するプロジェクタ１００Ａによる投写映像の画素５１０が下方向に移動するとき、９０°開始位置変更モードで映像を投写するプロジェクタ１００Ｂによる投写映像の画素５２０は左方向に移動する。通常投写モードで映像を投写するプロジェクタ１００Ａによる投写映像の画素５１０が左方向に移動するとき、９０°開始位置変更モードで映像を投写するプロジェクタ１００Ｂによる投写映像の画素５２０は上方向に移動する。通常モードで映像を投写するプロジェクタ１００Ａによる投写映像の画素５１０が上方向に移動するとき、９０°開始位置変更モードで映像を投写するプロジェクタ１００Ｂによる投写映像の画素５２０は右方向に移動する。以上のように、プロジェクタ１００Ａによる投写映像の画素と開始位置変更モードで映像を投写するプロジェクタ１００Ｂから表示される投写映像の画素の動きによって発生するノイズの方向（例えば、画素が右方向に動くときは縦方向のノイズが発生しやすい）に沿って移動するためノイズは低減される。

上述の実施形態では、通常モードと１８０°開始位置変更モード、通常モードと９０°開始位置変更モードについて説明したが、例えば、２７０°開始位置変更モードと通常モード、９０°開始位置変更モードと２７０°開始位置変更モードでも同様の効果が得られる。

２倍密画素ずらしの実施形態については、４倍密画素ずらしの場合にも成立するため、２倍密画素ずらしの場合を省略し、４倍密画素ずらしの場合についてのみ説明している。

［９．変形例］
図１９は、実施の形態のスタック投写表示システムの構成を複数組用いた表示システムの構成を説明する模式図である。この表示システムは、左２台スタック、右２台スタックにタイリングして一つの映像を構成している。すなわち、プロジェクタ１００Ａと１００Ｂが第１のグループを構成し、プロジェクタ１００Ｃと１００Ｄが第２のグループを構成する。

２組のプロジェクタ１００Ａ、１００Ｂと１００Ｃ、１００Ｄからの投写領域の間は、投写領域の縁部を隙間なく並べることは困難なため、映像光が重畳するように投写している。映像光が重畳する投写領域は、重畳しない領域に比べて輝度が高くなってしまうことを抑制するため、輝度を半減させる（ブレンディング）信号処理が施されている。このように、投写面上に投写された複数の投写画像の隣り合う投写画像どうしの一部が重なるように投写する処理をするスタック投写表示システムを複数備える投写表示システムを、ブレンディング投写表示システムという。

図１９に示すように、４台のプロジェクタ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄを制御するため、パーソナルコンピュータ４１５が外部制御部として、４台のプロジェクタ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄに接続される。パーソナルコンピュータ４１５は、プロジェクタ１００Ａと１００Ｂには同一の映像信号、１００Ｃと１００Ｄには同一の映像信号を、それぞれ表示させるべき映像の映像信号を分割して出力する。表示させるべき映像には、上記重畳領域の映像を含む。すなわち、この場合、パーソナルコンピュータ４１５が、リモコンに代わって、プロジェクタ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄのマイクロコンピュータに制御の指示をすることになる。

具体的には、パーソナルコンピュータ４１５は、プロジェクタ１００Ａに通常モードで投写するよう指示すると共に、プロジェクタ１００Ｂには、実施の形態のように、１８０°位相ずらしモードを投写するよう指示する。また、プロジェクタ１００Ｃには通常モード、プロジェクタ１００Ｄには１８０°位相ずらしモードで投写するよう指示をする。このように、プロジェクタ１００Ａとプロジェクタ１００Ｃまたはプロジェクタ１００Ｄのどちらか一方は同じ投写モードである必要があり、もう一方は、プロジェクタ１００Ｂと同じである必要がある。

これにより、スクリーンに投写される映像上で、出力順がプロジェクタ１００Ａとプロジェクタ１００Ｃとで一致、プロジェクタ１００Ｂと１００Ｄで一致すると共に、ユーザーから見たスクリーン上での表示位置も一致する。したがって、スタック設置されたプロジェクタ１００を複数組用いて、共通の映像を表示する場合においても、表示している映像とスクリーン上での表示位置との整合を取ることができる上、複数台のプロジェクタ間の整合も取ることができる。これにより、画素シフトに伴うノイズを投写映像上で均一に低減することができる。

本実施例では、プロジェクタ１００Ａと１００Ｃのモードを一致させたが、プロジェクタ１００Ａと１００Ｄを一致させてもよい。その場合、プロジェクタ１００Ｂと１００Ｃを一致させるとよい。また、１００Ａは通常モード、１００Ｂは１８０°位相ずらしモードとしたが、実施の形態にあるように、１００Ａと１００Ｂが異なる位相であれば、ノイズ低減の効果を得ることができる。

［１０．画素シフト開始位置調整モードの実施の形態］
画素シフトの開始位置を手動で調整する場合の実施の形態について、以下に説明する。

図２０は投写映像上の一つの画素の４つの状態を表す模式図である。図２０（Ａ）は、画素シフトの位相０°の場合の画素点灯位置、図２０（Ｂ）は、画素シフトの位相９０°の場合の画素点灯位置、図２０（Ｃ）は、画素シフトの位相１８０°の場合の画素点灯位置、図２０（Ｄ）は、画素シフトの位相２７０°の場合の画素点灯位置を示している。

以下、ユーザーから見て、画素が左上で停止する状態を状態Ａ、右上で停止する状態を状態Ｂ、右下で停止する状態を状態Ｃ、左下で停止する状態を状態Ｄとする。

ユーザーは、例えばリモコンを用いて、調整モードを設定することができる。プロジェクタ１００Ａまたは、１００Ｂが調整モードに設定された場合、画素シフトは動作を停止する。調整モードでは、フォーカス調整、レンズシフト、ズーム、画素シフト開始位置、及び画素シフト量の項目を調整することが可能であるが、ここでは、画素シフトについて説明する。

ユーザーがリモコンまたは、プロジェクタ本体を用いて、調整モードを選択したとき、画素シフトは、特定の位置で停止するものとする。

ただし、その停止位置はプロジェクタ１００の設置姿勢が異なっても、ユーザーからの見た目が一致するように停止される。画素シフト調整時は、図２０に示す、４つの状態から選択する。Ａを選択した場合、画素シフトは左上の状態で停止、Ｂを選択した場合は右上の状態で停止、Ｃを選択した場合は右下で停止し、Ｄを選択した場合は左下で停止する。

プロジェクタ１００Ａ、１００Ｂ２台用いて、スタック設置をする場合において、２台の姿勢の組み合わせと、その調整方法について説明する。

[１０−１．同一姿勢の場合]
プロジェクタ１００Ａとプロジェクタ１００Ｂが同一の姿勢である場合、プロジェクタ１００Ａの画素シフト開始位置は状態Ａ、すなわち通常モード。プロジェクタ１００Ｂの画素シフト開始位置は状態Ｃすなわち１８０°位相ずらしモードを選択する。

このことにより、実施の形態と同様に、画素シフト開始位置をずらすことによるノイズ低減を行うことができる。

[１０−２．天地逆転設置の場合]
プロジェクタ１００Ａとプロジェクタ１００Ｂが天地逆転している場合。プロジェクタ１００Ａは状態Ａ、プロジェクタ１００Ｂは状態Ｃに設定する。天地逆転する場合とは、一方のプロジェクタが天吊り状態に設置されるような場合である。

このとき、ユーザーから見たそれぞれの画素シフト開始位置は、プロジェクタの投写映像は右上、プロジェクタ１００Ｂの投写映像は右下となり上記実施の形態１の１８０°位相ずらしの状態となる。ただし、出力される映像はプロジェクタ１００Ａとプロジェクタ１００Ｂは、上下反転されたものとなる。

このことにより、実施の形態と同様に、画素シフト開始位置をずらすことによるノイズ低減を行うことができる。

本実施の形態では、調整モード選択時に、画素シフトの停止位置が、ユーザーから見て左上で停止するよう説明したが、ユーザーからの見た目が一致すれば、その他の位置で停止してもかまわない。

［１１．調整用テストパターン］
スタック投写表示の調整モード時において、現在の状態を目視で確認するための手順と表示パターンについて説明する。この調整モードにおいては、ユーザーからのリモコン操作による指示に従って、マイクロコンピュータが制御動作を行うものとする。

調整モードにおいて、まず２台のプロジェクタ１００Ａ、１００Ｂの、画素シフト開始位置を同じ位置に設定する。次に、両方のプロジェクタに１画素毎に白黒が変化する市松模様のパターン（図示せず）を表示する。ここで、市松模様は、第一の画像の一例である。

ユーザーは、ズーム、レンズシフト機能を用いて、２台のプロジェクタで投写されるスクリーン上での映像を重ねる。このように画素シフトを両方のプロジェクタを共通の状態で停止し、市松模様を重ね合わせる調整が、第一の調整モードである。

次に、プロジェクタ１００Ａ、１００Ｂそれぞれの画素シフト開始位置を、設定用パターンを用いて設定する。設定用パターン画像とその見え方について、図２１を用いて説明する。

プロジェクタ１００Ａの表示パターンは、図２１（ａ１）のように、緑地Ｇに、黒色で２画素幅の縦線と横線の組み合わせである。プロジェクタ１００Ｂの表示パターンは図２１（ａ３）のように、黒地に、緑色で１画素幅の縦線と横線の組み合わせ、すなわち、図２１（ａ１）の図形と、図２１（ａ４）の図形の組み合わせである。ここで、プロジェクタ１００Ａの表示パターンである図２１（ａ１）は、第二の画像の一例であり、プロジェクタ１００Ｂの表示パターンである図２１（ａ３）は、第三の画像の一例である。

プロジェクタ１００Ａ、１００Ｂの、それぞれのパターンの描画位置について説明する。図２１（ｂ）は、プロジェクタ１００Ａ、１００Ｂの表示パターンを、画素シフト開始位置変更をせずに重ねた状態である。プロジェクタ１００Ｂの緑色の１画素幅の縦線は、プロジェクタ１００Ａの黒色の２画素幅の縦線の左側半分と重なり、プロジェクタ１００Ｂの緑色の１画素幅の横線は、プロジェクタ１００Ａの投写する画像の黒色の２画素幅の横線の上側半分と重なる。上述した市松模様のパターンでプロジェクタ１００Ａと１００Ｂの表示が重なるように設置していれば、プロジェクタ１００Ａと１００Ｂから投影される画像は以上を満たす図２１（ｂ）のように描画される。

[１１−１．１８０°位相ずらしの場合]
図２１（ｂ）の状態から、画素シフト開始位置を１８０°位相ずらしの状態に変化させると、図２１（ｃ）のように表示される。

プロジェクタ１００Ｂの緑色の縦線は、プロジェクタ１００Ａの黒色の縦線の中心に表示され、プロジェクタ１００Ｂの緑色の横線は、プロジェクタ１００Ａの黒色の横線の中心に表示される。このように、プロジェクタ１００Ａと、プロジェクタ１００Ｂとが異なる位置で画素シフトを停止して、図２１（ｃ）のように表示されるようにしたのが、第二の調整モードの一例である。

[１１−２．９０°位相ずらしの場合]
画素シフト開始位置を９０°位相ずらしの状態に変化させると図２１（ｄ）のように表示される。

プロジェクタ１００Ｂの緑色の縦線は、プロジェクタ１００Ａの黒色の縦線の中心に表示され、プロジェクタ１００Ｂの緑色の横線は、プロジェクタ１００Ａの黒色の上半分に重なるよう表示される。

このように、プロジェクタ１００Ａと、プロジェクタ１００Ｂとが異なる位置で画素シフトを停止して、図２１（ｄ）のように表示されるようにしたのが、第二の調整モードの他の例である。

[１１−３．２７０°位相ずらしの場合]
画素シフト開始位置を２７０°位相ずらしの状態に変化させると図２１（ｅ）のように表示される。

プロジェクタ１００Ｂの緑色の縦線は、プロジェクタ１００Ａの黒色の縦線の上半分に重なるよう表示され、プロジェクタ１００Ｂの緑色の横線は、プロジェクタ１００Ａの黒色の中心に表示される。

このように、プロジェクタ１００Ａと、プロジェクタ１００Ｂとが異なる位置で画素シフトを停止して、図２１（ｅ）のように、表示されるようにしたのが、第二の調整モードのさらに別の例である。

このようにして、位相ずらしの状態を目視で確認することができる。

また、例えば、９−１で説明したように、図２１（ｂ）の状態から、画素シフト開始位置を１８０°位相ずらしの状態に変化した際に、図２１（ｃ）のように中心に表示されず、上下または左右の黒色の線の幅が異なるように表示された場合、ユーザーは例えばリモコンを使って、アクチュエータの駆動信号電流を制御することにより、画素シフト幅を変化させ、図２１（ｃ）の状態に変化させることができる。

次に、プロジェクタ１００Ａと１００Ｂに入力する画像を互いに入替、同様の確認を実施する。

このことにより、画素シフト開始位置をスタックされる二台のプロジェクタ１００Ａ、１００Ｂについて、それぞれ設定することにより、画素シフトによるノイズを低減することができる。

本実施の形態では、プロジェクタ１００Ａ、１００Ｂが同一姿勢の場合について述べたが、天吊りの場合も同様のパターンにて確認することができる。

このことにより、プロジェクタ１００Ａと１００Ｂの画素シフト開始位置が異なるように設定されていることが視覚的に確認され、画素シフト開始の位相をずらした状態から映像表示を行うことで画素シフトによるノイズを低減することができる。

なお、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

本開示は、プロジェクタをスタック投写表示するときに有効である。

１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ プロジェクタ
１０１ 照明光学系
１１０ 発光管
１２０ リフレクタ
１３０ 光源
１６０、１８０ レンズ
１７０ ロッド
１９０ ミラー
２００ フィールドレンズ
２０１ 全反射プリズム
２０２ カラープリズム
２０３ プリズムブロック
２１０ 空気層
２２０、２３０ ダイクロイック膜
２２１、２３１、２７０、２８０、２９０ プリズム
２４０、２５０、２６０ ＤＭＤ
３００ 投写光学系
４００ 平行平板ガラス
４０１、４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、４０１ｄ アクチュエータ
４０２、４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、４０２ｄ 位置センサ
４０３、４０３ａ、４０３ｂ、４０３ｃ、４０３ｄ 位置検出回路
４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃ、４０４ｄ 駆動回路
４０６、４０６ａ、４０６ｂ、４０６ｃ、４０６ｄ 連結部材
４０７、４０７ａ、４０７ｂ、４０７ｃ、４０７ｄ 可動部
４０５ マイクロコンピュータ
４１０ 映像生成部
４１１ ＤＭＤ駆動部
４１２ リモコン信号受光部
４１３ リモコン信号受信部
４１５ パーソナルコンピュータ
４０００ 光学素子駆動装置
４００１ 映像出力システム
４０１１ ヨーク
４０１２ 永久磁石
４０１４ コイル
４０７０ ガイド窓
５１０、５２０ 画素

Claims (6)

1. 光源と、
   前記光源から入射される光を映像信号で変調して映像光として出射する光変調素子と、
   前記光変調素子からの映像光の光路を変位させることによって、投写面に投写される投写画像の画素を画素シフトする画素シフト素子と、
   前記画素シフト素子による画素シフトの状態遷移を制御する画素シフトコントローラと、を備え、
   前記画素シフトコントローラは、前記画素シフトの状態遷移の開始位置の順序を変更する、投写型映像表示装置。
2. 前記画素シフトコントローラは、ユーザーの操作により、画素シフトの状態遷移の開始位置の順序を変更するための調整モードを有し、この調整モード開始時に、ユーザー設定に応じた位置で画素シフトを停止する、請求項１に記載の投写型映像表示装置。
3. 前記画素シフトコントローラは、前記調整モードにおいて、前記画素シフト素子による映像光の投写面上での画素シフト量の変更をする、請求項２に記載の投写型映像表示装置。
4. 請求項１に記載の投写型映像表示装置を複数台備え、これら複数台の投写型映像表示装置の投写画像を投写面上にスタック投写する投写表示システムであって、
   前記各投写型映像表示装置による投写画像の画素シフトの状態遷移の順序が異なっている、スタック投写表示システム。
5. 請求項４に記載のスタック投写表示システムを複数グループ設置し、投写面上に投写された複数の投写画像の隣り合う投写画像どうしの一部が重なるように投写するブレンディング投写をする投写表示システムであって、
   前記各スタック投写表示システムの投写型映像表示装置の画素シフトの状態遷移の順序は、それぞれ一致するよう制御される、ブレンディング投写表示システム。
6. 請求項２に記載の投写型映像表示装置を使用してスタック投写表示するスタック投写表示システムであって、
   前記調整モードは、第一の調整モードと第二の調整モードを有しており、
   第一の調整モードでは、前記画素シフトコントローラは、画素シフトを全ての投写型映像装置で共通の状態で停止するとともに、全ての投写型映像装置で共通の第一の画像を光変調部に供給し、
   第二の調整モードでは、前記画素シフトコントローラは、投写システムを構成する少なくとも１台の投写型映像表示装置が、その他の投写型映像表示装置と異なる状態で停止するとともに第二の画像を光変調部に供給し、その他の投写型映像表示装置には第三の画像を光変調部に供給する、スタック投写表示システム。