JP4429656B2 - Image projection apparatus and image projection method - Google Patents

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    • G09G3/007Use of pixel shift techniques, e.g. by mechanical shift of the physical pixels or by optical shift of the perceived pixels

Description

本発明は、画像表示装置および画像投影方法に関する。   The present invention relates to an image display device and an image projection method.

従来より、画像を表示する際に、画像を構成する画素の表示位置をずらして表示することで、表示画素数を増やす各種の表示方式が提案されている。このような表示方式を画素ずらし表示方式という。画素ずらし表示方式は、プロジェクタに代表される投影表示装置に適用されるケースが多いが、他に、ヘッドマウントディスプレイなどへの適用も考えられる。   Conventionally, when displaying an image, various display methods for increasing the number of display pixels by shifting the display position of the pixels constituting the image have been proposed. Such a display method is called a pixel-shifted display method. The pixel-shifted display method is often applied to a projection display device typified by a projector, but it can also be applied to a head-mounted display or the like.

画素の表示位置をずらす方式としては、例えば、2枚以上の画像を表示位置をずらして同時刻に重ねて表示する方式や、2枚以上の画像の表示タイミングと表示位置とをわずかにずらして表示する方式がある。前者の方式はスタッキング方式、後者の方式はウォブリング方式とよばれることが多い。後者のウォブリング方式では、画像の表示位置を画素サイズレベルでずらして表示する。   As a method of shifting the display position of the pixel, for example, a method of displaying two or more images by shifting the display position and overlapping them at the same time, or slightly shifting the display timing and the display position of two or more images. There is a display method. The former method is often called a stacking method, and the latter method is often called a wobbling method. In the latter wobbling method, the image display position is shifted and displayed at the pixel size level.

ウォブリング方式においては、画像の表示位置をずらす方法・手段が各種提案されている。   In the wobbling method, various methods and means for shifting the display position of an image have been proposed.

例えば、ライトバルブが表示する画像をスクリーン等に拡大投影する場合に、ライトバルブとスクリーンとの間の空間に、液晶膜を含む素子を設ける方法がある。この方法では、液晶膜に対する電圧の印加方向に応じて液晶の配向方向が変わることを利用し、液晶膜に印加する電圧方向をスイッチングすることで液晶膜を通過する光の光路を変えることで、画像の表示位置をずらすことができる。   For example, when an image displayed by a light valve is enlarged and projected onto a screen or the like, there is a method of providing an element including a liquid crystal film in a space between the light valve and the screen. In this method, by utilizing the fact that the orientation direction of the liquid crystal changes according to the direction in which the voltage is applied to the liquid crystal film, by switching the voltage direction applied to the liquid crystal film, the optical path of the light passing through the liquid crystal film is changed, The display position of the image can be shifted.

また、例えば、圧電素子を備える反射素子を用いて、ライトバルブによって表示する画像光を屈折させたり反射角度を変えたりすることでライトバルブから投影面に至る光路を変化させ、画像の表示位置をずらす方法がある。このような屈折素子としては、プリズムが代表的であり、プリズムを微小角度回転させることで画像表示位置をずらすことができる。また、反射素子としては、ミラーが代表的であり、ミラーを微小角度回転させることで画像表示位置をずらすことができる。   In addition, for example, by using a reflective element including a piezoelectric element, the optical path from the light valve to the projection surface is changed by refracting the image light displayed by the light valve or changing the reflection angle, thereby changing the display position of the image. There is a way to shift. As such a refracting element, a prism is typical, and the image display position can be shifted by rotating the prism by a minute angle. Further, as the reflective element, a mirror is typical, and the image display position can be shifted by rotating the mirror by a minute angle.

また、従来の技術としては、上述した各種技術の他に、例えば、複屈折板を用いて表示素子(ライトバルブ)からの光の光軸をシフトする技術がある(例えば、特許文献1、2参照)。   In addition to the various techniques described above, for example, there are techniques for shifting the optical axis of light from a display element (light valve) using a birefringent plate (for example, Patent Documents 1 and 2). reference).

なお、ライトバルブとしては、透過型/反射型のいずれについても適用可能である。   In addition, as a light valve, any of a transmission type / reflection type is applicable.

ところで、ウォブリング方式を用いる場合、画像の表示位置をずらすための画像の移動期間において移動している画像が見えてしまうと、移動前の画像と移動後の画像とがつながって見えてしまう。すなわち、画素が分離して見えないので、解像度が劣化してしまう。   By the way, when the wobbling method is used, if the moving image is seen during the moving period of the image for shifting the display position of the image, the image before the movement and the image after the movement are seen connected. That is, since the pixels cannot be seen separately, the resolution deteriorates.

この劣化を回避するため、従来では、画素ずらし素子に圧電素子を使用した画像投影装置において、画素ずらし動作中には照明光をOFFにするようにした画像投影装置がある(例えば、特許文献3参照)これにより、上述したような画素ずらし中の表示問題を解決することが可能となる。   In order to avoid this deterioration, conventionally, there is an image projection apparatus that uses a piezoelectric element as a pixel shift element, in which illumination light is turned off during the pixel shift operation (for example, Patent Document 3). (Reference) This makes it possible to solve the display problem during pixel shifting as described above.

ところで、近年の標準的な画像投影装置では、各々を独立して変調動作可能な画素をマトリクス状に複数配列して構成されたライトバルブに、照明光源光を照明し、ライトバルブの画素を投影レンズなどの光学手段によって拡大投影し、スクリーンなどの像面に表示するようにしている。   By the way, in a standard image projection apparatus in recent years, illumination light source light is illuminated to a light valve configured by arranging a plurality of pixels that can be independently modulated in a matrix, and the pixels of the light valve are projected. The image is magnified and projected by optical means such as a lens and displayed on an image surface such as a screen.

このような画像投影装置では、ライトバルブが与える元画素の投射位置を概ね60Hz以上の周波数でシフトさせることにより、見掛け上の視覚的な画素数を向上させることができる。例えば、シフトしない状態にある画素投影位置を基準とし、この基準位置に対して右→下→左→上の順にシフト動作させる場合、画素の位置は4回のシフトにより基準位置に戻り、そのシフト動作はループ的なものとなる。このため、シフトを繰り返して行っても投影される画素の像の位置を一定とすることができる。   In such an image projector, the apparent number of pixels can be improved by shifting the projection position of the original pixel provided by the light valve at a frequency of approximately 60 Hz or more. For example, when a pixel projection position that is not shifted is used as a reference, and the shift operation is performed in the order of right, down, left, and up with respect to the reference position, the pixel position returns to the reference position by four shifts. The operation is a loop. For this reason, the position of the projected pixel image can be made constant even when the shift is repeated.

ここで、シフト動作を高速で行うとともに各シフト位置においてシフト動作を静止する時間を設けることにより、各シフト位置における画像を見掛け上明瞭に分離させることが可能である。このとき、シフト動作を完全に静止させなくてもよいが、シフト動作を静止する時間に該当する間では、シフト動作に要する速度よりは遅い速度でシフトすることが好ましい。   Here, by performing the shift operation at a high speed and providing a time for the shift operation to stop at each shift position, it is possible to apparently clearly separate the images at each shift position. At this time, it is not necessary to completely stop the shift operation, but it is preferable that the shift operation is performed at a speed slower than the speed required for the shift operation as long as it corresponds to the time during which the shift operation is stopped.

特開平4−63332号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-63332 特開平7−36054号公報JP 7-36054 A 特開2001−356411公報JP 2001-356411 A

ところで、上述したように、動画を再生表示するためには最低でも60Hz以上のフレーム周波数が必要であり、例えば、1フレームを2つのサブフレームに時分割して画素ずらし表示するためには、1つのサブフレームの表示周波数は120Hz以上としなくてはならない。   By the way, as described above, a frame frequency of 60 Hz or more is required at least for reproducing and displaying a moving image. For example, in order to display one frame divided into two subframes in a time-divided manner, 1 The display frequency of one subframe must be 120 Hz or more.

特許文献3に記載された技術においても、同様に、光源を高速に点滅させなくてはならない。特許文献3に記載された技術ではLEDを光源としているが、高速な点滅が可能な光源としては、他にレーザダイオード(LD)を用いることも可能である。発光ダイオードLEDやレーザダイオード(LD)を用いて所望の光量を得るためには、多数のLEDを2次元のアレイ状に配置して用いることになる。LEDを2次元アレイ状に配列する場合、特にアレイの中心部において温度が上昇するが、これを効率よく放熱して温度管理することは難しい。また、発光ダイオードLEDやレーザダイオード(LD)を光源とする場合、光源に要するコストが高くなってしまう。さらに、LEDやLDで所望の画面輝度を得るためには、光源の高出力化が必至となる。例えば、LEDであれば、2次元アレイ化しないと十分な光量を得ることができない。しかしながら、2次元アレイ化すると上述の放熱効率の問題があり、デバイスが損傷してしまう。   Similarly, in the technique described in Patent Document 3, the light source must be blinked at high speed. In the technique described in Patent Document 3, an LED is used as a light source, but a laser diode (LD) can also be used as a light source capable of high-speed blinking. In order to obtain a desired light amount using the light emitting diode LED or the laser diode (LD), a large number of LEDs are arranged and used in a two-dimensional array. When LEDs are arranged in a two-dimensional array, the temperature rises particularly at the center of the array, but it is difficult to efficiently radiate this and manage the temperature. Further, when a light emitting diode LED or a laser diode (LD) is used as a light source, the cost required for the light source is increased. Furthermore, in order to obtain a desired screen brightness with the LED or LD, it is inevitable that the output of the light source is high. For example, if it is LED, sufficient light quantity cannot be obtained unless it is two-dimensionally arrayed. However, when a two-dimensional array is formed, there is a problem of the heat dissipation efficiency described above, and the device is damaged.

ここで、例えば、ランプを光源として用いると、コストを低く抑え性能を安定させることが可能であるが、高速なON/OFF動作が難しい。また、ランプを光源として用いる場合、一斉に遮光されるので光量ロスが大きい。   Here, for example, when a lamp is used as the light source, the cost can be reduced and the performance can be stabilized, but high-speed ON / OFF operation is difficult. Further, when a lamp is used as a light source, the light quantity loss is large because light is shielded all at once.

また、画像を表示させる時間に対し画像を移動させる時間が長くなると、表示される画素の像が暗くなるため、画素ずらしによる画像の移動時間は短いほどよい。しかしながら、ランプ光源をこのレベルの周波数で明滅させることは極めて困難である。   Also, if the time for moving the image becomes longer than the time for displaying the image, the image of the displayed pixel becomes darker, so the shorter the moving time of the image by pixel shifting is better. However, it is extremely difficult to blink the lamp light source at this level of frequency.

ランプ光源を高速に明滅させる方式としては、照明光学系に遮光手段を設ける手段が考えられる。この場合、基本的には、照明/遮光を高速にチョッパー動作させればよい。ここで、遮光手段として用いるライトバルブの応答時間は、画像表示を行うライトバルブよりも高速に応答する必要がある。しかしながら、画像表示を行うライトバルブよりも高速な応答が可能なライトバルブを入手することは困難である。   As a method of blinking the lamp light source at high speed, a means for providing a light shielding means in the illumination optical system is conceivable. In this case, basically, the chopper operation may be performed at high speed for illumination / shading. Here, the response time of the light valve used as the light shielding means needs to respond faster than the light valve that performs image display. However, it is difficult to obtain a light valve that can respond faster than a light valve that performs image display.

ところで、透過型のライトバルブを用いる場合、ライトバルブを構成する画素の開口率を100%にすることは難しい。このため、光量損失を伴うという課題がある。   By the way, when a transmission type light valve is used, it is difficult to set the aperture ratio of the pixels constituting the light valve to 100%. For this reason, there exists a subject that a light quantity loss is accompanied.

一方、反射型のライトバルブを用いる場合、透過型のライトバルブよりも開口効率の点で改善することが可能であるが、やはり開口率は100%以下である。また、反射型のライトバルブを遮光手段として用いる場合、光学系のレイアウトが複雑になる傾向がある。   On the other hand, when the reflective light valve is used, the aperture efficiency can be improved as compared with the transmissive light valve, but the aperture ratio is 100% or less. Further, when a reflection type light valve is used as a light blocking means, the layout of the optical system tends to be complicated.

従来では、画素の像が移動している間の遮光に関して、ライトバルブ以外の機構を用いて、遮光を行う方法については開示されている事例はない。   Conventionally, there is no example disclosed about a method of performing light shielding using a mechanism other than a light valve regarding light shielding while a pixel image is moving.

ところで、画素ずらし表示によってライトバルブの画素数よりも多数の画素の像を表示する場合、表示する画像情報量は画素ずらしして表示する画素数相当必要である。例えば、画素ずらしを1回行う場合には、ライトバルブの画素数の2倍の画素情報が必要である。   By the way, when displaying an image of a larger number of pixels than the number of pixels of the light valve by pixel shifting display, the amount of image information to be displayed needs to correspond to the number of pixels to be shifted. For example, when pixel shifting is performed once, pixel information twice as many as the number of pixels of the light valve is required.

そして、画素ずらしを行う画像情報を得るためには、高解像度の撮像装置が必要である。例えば、撮像素子としては、CCDを用いる場合には、CCDの画素数を増やす必要がある。また、撮像レンズの空間分解能も、CCDの画素サイズ相当以上の周波数帯域を解像できる性能が求められる。   In order to obtain image information for pixel shifting, a high-resolution imaging device is required. For example, when a CCD is used as the imaging device, it is necessary to increase the number of pixels of the CCD. The spatial resolution of the imaging lens is also required to be capable of resolving a frequency band equivalent to the CCD pixel size or more.

ところで、画素ずらしを1回行う(2つの画面をずらして表示する)場合、1つの表示フレームの画像情報を2つの画像フレームの画像情報に分離し、分離した2フレームの画像情報をライトバルブ上で交互に表示させる。このとき、2つ目の画像フレームは、1つ目の画像フレームの表示をクリアしてから表示させる。すなわち、ウォブリング方式では、1つ目の画像フレームと2つ目の画像フレームとの間に1つ目の画像フレームをクリアさせる期間が存在する。このクリアさせる期間は、画像データに基づく表示を行っているわけではないためデッドタイムとなる。   By the way, when pixel shifting is performed once (two screens are shifted and displayed), the image information of one display frame is separated into image information of two image frames, and the separated image information of the two frames is displayed on the light valve. Display alternately. At this time, the second image frame is displayed after clearing the display of the first image frame. That is, in the wobbling method, there is a period during which the first image frame is cleared between the first image frame and the second image frame. This clearing period is a dead time because display based on image data is not performed.

上述した画素ずらしは、このデッドタイムの最中に行われることが理想的である。   Ideally, the pixel shifting described above is performed during this dead time.

しかしながら、デッドタイム中の消光比が悪い場合等には、ずらしている最中の画像が表示されてしまう。これにより、2つの画像フレームがつながってしまい、画像のコントラストが低下してしまう。   However, when the extinction ratio during the dead time is poor, the image being shifted is displayed. As a result, the two image frames are connected, and the contrast of the image is lowered.

これに対し、1フレームの画像情報を一斉にクリアして一斉に2フレーム目の画像情報を表示することも可能であるが、ライトバルブの画素数が多くなると、一斉書き換えする場合に送信されるデータ量が多くなってしまい却って表示制御に時間を要することとなってしまう。   On the other hand, it is possible to clear the image information of one frame all at once and display the image information of the second frame all at once. However, when the number of pixels of the light valve increases, it is transmitted when rewriting all at once. On the contrary, the amount of data increases, and time is required for display control.

この対策として、1フレームの画像情報を複数のチャネルに分割して、並列処理することで書き換え時間を短縮するなどの工夫がなされる場合があるが、並列処理することにより信号処理系が複雑になってしまう。   As a countermeasure, there is a case where a frame of image information is divided into a plurality of channels and parallel processing is performed to shorten the rewriting time. However, parallel processing complicates the signal processing system. turn into.

このため、走査線毎に順次に書きかえる方式も広く採用されている。   For this reason, a method of rewriting sequentially for each scanning line is also widely used.

また、特許文献1,2に記載されたいずれの技術においても、画素ずらし中の画像の移動については述べられていない。   Further, neither of the techniques described in Patent Documents 1 and 2 describes the movement of an image during pixel shifting.

さらに、上述したような近年の標準的な画像投影装置においても、画像をシフトさせている期間中にも画像が点灯表示されていることにより、定位置の画素像同士が繋がって見えてしまう。このような場合、画素像間の分離特性が下がり、解像度が劣化するという問題が生じる。   Further, even in the recent standard image projection apparatuses as described above, the pixel images at the fixed positions are connected to each other because the images are lit and displayed during the period during which the images are shifted. In such a case, there arises a problem that the separation characteristics between the pixel images are lowered and the resolution is deteriorated.

本発明の目的は、画素ずらしを行うことによる画質の低下を抑制することである。   An object of the present invention is to suppress deterioration in image quality due to pixel shifting.

発明の画像投影装置は、複数の画素を有して各画素の状態変化によって表示フレームを複数に分割したサブフレーム単位で画像を更新して表示する画像表示素子と、前記画像表示素子が表示する画像を照明する照明光学系と、前記照明光学系が照明する画像を投射面に投影する投影手段と、前記投影手段が投影する画像の投影位置を前記投射面内において前記画像表示素子が表示する画像を更新する更新期間内でずらす画素ずらし手段と、前記画像表示素子が表示する画像を更新する更新期間中に前記投射面に対する画像の投影を停止する投影停止手段と、を具備する。 An image projection device according to the present invention includes an image display element that has a plurality of pixels and that updates and displays an image in units of subframes obtained by dividing a display frame according to a state change of each pixel, and the image display element displays An illumination optical system that illuminates an image to be projected, a projection unit that projects an image illuminated by the illumination optical system onto a projection plane, and the image display element displays a projection position of the image projected by the projection unit within the projection plane Pixel shifting means for shifting within an update period for updating the image to be updated, and projection stop means for stopping projection of the image on the projection plane during the update period for updating the image displayed by the image display element.

したがって、画像表示素子が表示する画像を更新する更新期間中には投射面に対する画像の投影を停止し、この更新期間中に画像の投影位置をずらすことで移動中の画像が視認されてしまうことを防止することができる。   Therefore, during the update period for updating the image displayed by the image display element, the projection of the image onto the projection surface is stopped, and the moving image is visually recognized by shifting the projection position of the image during the update period. Can be prevented.

また本発明の画像投影装置において、前記投影手段が直前に投影した画像を前記更新期間中残像として表示する残像表示手段を具備する。 The image projection apparatus according to the present invention further includes afterimage display means for displaying the image projected immediately before by the projection means as an afterimage during the update period.

したがって、更新期間中に直前に投影した画像の残像を表示することで、更新期間中に画像の投影を停止しても、画像の移動の前後で画像が暗くなってしまうことを防止することができる。   Therefore, by displaying the afterimage of the image projected immediately before the update period, it is possible to prevent the image from becoming dark before and after the image is moved even if the projection of the image is stopped during the update period. it can.

また本発明の画像投影装置において、前記投影停止手段は、前記画像表示素子が表示する画像を更新する更新期間中の前記画像表示素子を黒表示状態とする。 In addition, the image projection apparatus of the present invention, the projection stopping means, the said image display device during the update period for updating an image, wherein the image display device displays a black display state.

したがって、例えば、画像表示素子としてライトバルブを用いた場合に、ライトバルブを構成する各画素の動作時間による画像の移動が視認されてしまうことを防止することができる。   Therefore, for example, when a light valve is used as the image display element, it is possible to prevent the movement of the image due to the operation time of each pixel constituting the light valve from being visually recognized.

また本発明の画像投影装置において、前記投影停止手段は、前記画像表示素子が表示する画像を更新する更新期間中の前記照明光学系が照明する画像を前記投射面よりも前記照明光学系側で遮光する。 In the image projection apparatus of the present invention, the projection stopping unit may display an image illuminated by the illumination optical system during an update period in which an image displayed by the image display element is updated on the illumination optical system side with respect to the projection surface. Shield from light.

したがって、画像表示素子での表示画像の更新による画像の移動が視認されてしまうことと、表示画像が暗くなることとを同時に防止することができる。   Therefore, it is possible to simultaneously prevent the movement of the image from being visually recognized due to the update of the display image on the image display element and the display image from becoming dark.

また本発明の画像投影装置において、前記残像表示手段は、前記投影面に設けられた発光材料である。 In the image projection apparatus of the present invention, the afterimage display means is a light emitting material provided on the projection surface.

したがって、画像の投影が停止される更新期間中における停止直前に投影された画像の残像としての表示を発光材料によって実現することができる。   Therefore, the display as an afterimage of the image projected immediately before the stop during the update period in which the projection of the image is stopped can be realized by the light emitting material.

また本発明の画像投影装置において、前記発光材料の発光性能は、画像の投影が停止してから前記更新期間と同等時間発光可能に設定されている。 In the image projection apparatus of the present invention, the light emission performance of the light emitting material is set so that light can be emitted for a time equivalent to the update period after the image projection is stopped.

したがって、更新期間が終了して更新後の画像が表示される時点では残像が表示されないようにすることができる。   Therefore, it is possible to prevent the afterimage from being displayed at the time when the update period ends and the updated image is displayed.

また本発明の画像投影装置において、前記発光材料の発光性能は、投影光の波長が500〜560nmの範囲において画像の投影が停止してから前記更新期間と同等時間発光可能に設定されている。 In the image projection apparatus of the present invention, the light emitting performance of the light emitting material is set so that light emission can be performed for a time equivalent to the renewal period after the projection of the image is stopped in the wavelength range of the projection light of 500 to 560 nm.

したがって、比較的視覚に対する感度が高い波長帯で画像を残像させることができる。これによって、高い残像効果を得ることができ、見掛け上明るい画像が連続して表示されている状態を生成することができる。   Therefore, an afterimage can be made in a wavelength band with relatively high sensitivity to vision. As a result, a high afterimage effect can be obtained, and a state in which apparently bright images are continuously displayed can be generated.

また本発明の画像投影装置において、前記残像表示手段は、前記投影面に設けられた蛍光材料である。 In the image projection apparatus of the present invention, the afterimage display means is a fluorescent material provided on the projection surface.

したがって、入手が容易な蛍光材料によって請求項2記載の発明の作用を得ることができる。これによって、新規に材料を開発するコスト等が不要となり、コスト面で優れた画像投影装置を提供することができる。   Therefore, the action of the invention according to claim 2 can be obtained by a readily available fluorescent material. This eliminates the need for new material development costs and the like, and provides an image projection apparatus that is superior in cost.

また本発明の画像投影装置において、前記残像表示手段は、R・G・Bの各色を発光可能である単位残像表示領域を前記画像表示素子の各画素に対応させて複数配列した蛍光材料である。 In the image projection apparatus of the present invention, the afterimage display means is a fluorescent material in which a plurality of unit afterimage display areas that can emit light of R, G, and B are arranged corresponding to each pixel of the image display element. .

したがって、カラーバランスの良好な残像を得ることができる。これによって、画素をずらすタイミングにおけるカラーバランスの変化を少なくすることができる。   Therefore, an afterimage with good color balance can be obtained. Thereby, a change in color balance at the timing of shifting the pixel can be reduced.

また本発明の画像投影装置において、前記画像表示素子は、線順次に走査される走査線単位で画像を更新し、前記画素ずらし手段は、更新中の前記走査線の位置に対応する画像の投影位置を前記投射面内でずらし、前記投影停止手段は、更新中の前記走査線の位置に対応する画像の投影を停止する。 In the image projection apparatus of the present invention, the image display element updates the image in units of scanning lines scanned line-sequentially, and the pixel shifting unit projects an image corresponding to the position of the scanning line being updated. The position is shifted within the projection plane, and the projection stopping unit stops the projection of the image corresponding to the position of the scanning line being updated.

したがって、画素をずらしている間に画像の投影を停止する領域および投影停止時間の積算値を小さくすることができる。これによって、画像投影の停止による光量の損失を少なくし、より明るい画像を投影することができる。   Accordingly, it is possible to reduce the integrated value of the region where the projection of the image is stopped and the projection stop time while the pixel is shifted. Thereby, it is possible to reduce a loss of light amount due to the stop of the image projection and project a brighter image.

また本発明の画像投影装置において、前記画素ずらし手段は、走査線単位での更新時間以内に画素ずらしを行う。 In the image projection apparatus of the present invention, the pixel shifting means shifts the pixels within the update time in units of scanning lines.

したがって、更新時間以内に画素ずらしが完了するため、移動中の画像が視認されてしまうことをより確実に防止することができる。   Accordingly, since the pixel shift is completed within the update time, it is possible to more reliably prevent the moving image from being visually recognized.

また本発明の画像投影装置において、前記画像表示素子と前記投影面との間に設けられて前記画像表示素子が表示する画像が結像される中間像面を設け、前記画素ずらし手段は、前記中間像面に結像された画像の位置をこの中間像面内でずらす。 Further, in the image projection device of the present invention, an intermediate image plane that is provided between the image display element and the projection plane and forms an image displayed by the image display element is provided, and the pixel shifting unit includes The position of the image formed on the intermediate image plane is shifted within this intermediate image plane.

したがって、画像の投影を停止する領域と画像をずらす領域とを一致させることができる。これによって、画質の良好な画像を投影することができる。   Therefore, it is possible to make the region where the projection of the image stops and the region where the image is shifted coincide with each other. As a result, an image with good image quality can be projected.

また本発明の画像投影装置において、前記画素ずらし手段は、隣接する複数本の走査線によって構成される更新単位領域に対応する画像の投影位置を前記投射面内でずらし、前記投影停止手段は、隣接する複数本の走査線によって構成される更新単位領域に対応する画像の投影を停止する。 In the image projection apparatus of the present invention, the pixel shifting unit shifts the projection position of the image corresponding to the update unit region configured by a plurality of adjacent scanning lines within the projection plane, and the projection stopping unit includes: The projection of the image corresponding to the update unit area constituted by a plurality of adjacent scanning lines is stopped.

したがって、画像の投影を停止する領域と画像をずらす領域とを一致させるための調整の精度を格別高くすることなく画素をずらすタイミングにおけるカラーバランスの変化を少なくすることができる。これによって、画像投影装置の製造コストを大幅に低減することができる。 Accordingly, it is possible to reduce the change in color balance at the timing of shifting the pixels without particularly increasing the accuracy of adjustment for matching the area where the image projection is stopped and the area where the image is shifted. Thereby, the manufacturing cost of the image projection apparatus can be significantly reduced.

また本発明の画像投影装置において、前記画像表示素子と前記投影面との間に設けられて前記画像表示素子が表示する画像が結像される中間像面を設け、前記画素ずらし手段は、前記中間像面に結像された画像の位置をこの中間像面に対し画像の投影方向に沿ってデフォーカスされた位置でずらす。 Further, in the image projection device of the present invention, an intermediate image plane that is provided between the image display element and the projection plane and forms an image displayed by the image display element is provided, and the pixel shifting unit includes The position of the image formed on the intermediate image plane is shifted from the intermediate image plane at a position defocused along the image projection direction.

したがって、画素ずらし手段の配置位置の公差調整の精度を格別高くすることなく画像投影の停止による光量の損失を少なくし、より明るい画像を投影することができる。これによって、画像投影装置の製造コストを大幅に低減することができる。 Therefore, it is possible to project a brighter image by reducing the loss of light amount due to the stop of the image projection without particularly increasing the accuracy of the tolerance adjustment of the arrangement position of the pixel shifting means. Thereby, the manufacturing cost of the image projection apparatus can be significantly reduced.

また本発明の画像投影装置において、N個(Nは正の整数)のサブフレームに分割した1つ分の表示フレームを順次表示する1表示周期での表示順序を、第M周期目(Mは正の整数)と、第(M+1)周期目において異ならせる表示位置制御手段を具備する。 In the image projection apparatus of the present invention , the display order in one display cycle in which one display frame divided into N (N is a positive integer) subframes is sequentially displayed is the Mth cycle (M is And a display position control means for making the difference in the (M + 1) -th cycle.

したがって、画素ずらしによって発生するモアレ等の特定のノイズ成分を除去することができる。これによって、品質の高い画像を投影することができる。   Therefore, specific noise components such as moire generated by pixel shifting can be removed. As a result, a high-quality image can be projected.

また本発明の画像投影装置において、N個(Nは正の整数)のサブフレームに分割した1つ分の表示フレームを順次表示する1表示周期において、第M周期目の最後に表示されるサブフレームの表示位置と第(M+1)周期目の最初に表示されるサブフレームの位置とを異ならせる表示位置制御手段を具備する。 Further, in the image projection apparatus of the present invention, in one display cycle in which one display frame divided into N (N is a positive integer) sub-frames is sequentially displayed, the sub displayed at the end of the Mth cycle. Display position control means for making the display position of the frame different from the position of the sub-frame displayed at the beginning of the (M + 1) -th cycle.

したがって、ずらして表示する画像の明るさの時間的な均一性を高くすることができる。これによって、品質の高い画像を投影することができる。   Therefore, the temporal uniformity of the brightness of the image displayed in a shifted manner can be increased. As a result, a high-quality image can be projected.

発明の画像投影方法は、複数の画素を有して各画素の状態変化によって表示フレームを複数に分割したサブフレーム単位で画像を更新して表示する画像表示素子が表示する画像を照明光学系によって照明し、この照明画像を投影手段によって投射面に投影する際に、画像の投影位置を前記投射面内でずらすようにした画像投影方法において、前記画像表示素子が表示する画像を更新する更新期間中前記投射面に対する画像の投影を停止し、前記投影手段が直前に投影した画像を前記更新期間中残像として表示させるようにした。 The image projection method according to the present invention includes an illumination optical system that displays an image displayed by an image display element that has a plurality of pixels and updates and displays an image in units of subframes in which a display frame is divided into a plurality according to a state change of each pixel In the image projection method in which the projection position of the image is shifted within the projection plane when the illumination image is projected onto the projection plane by the projection unit, the image display element updates the image displayed by the image display element. The projection of the image on the projection surface is stopped during the period, and the image projected immediately before by the projection unit is displayed as an afterimage during the update period.

したがって、画像表示素子が表示する画像を更新する更新期間中には投射面に対する画像の投影を停止し、この更新期間中に画像の投影位置をずらすことで移動中の画像が視認されてしまうことを防止することができる。また、更新期間中に直前に投影した画像の残像を表示することで、更新期間中に画像の投影を停止しても、画像の移動の前後で画像が暗くなってしまうことを防止することができる。   Therefore, during the update period for updating the image displayed by the image display element, the projection of the image onto the projection surface is stopped, and the moving image is visually recognized by shifting the projection position of the image during the update period. Can be prevented. Also, by displaying the afterimage of the image projected immediately before during the update period, it is possible to prevent the image from becoming dark before and after the image is moved even if the image projection is stopped during the update period. it can.

本発明の画像投影装置によれば、画像表示素子が表示する画像を更新する更新期間中には投射面に対する画像の投影を停止し、この更新期間中に画像の投影位置をずらすことで移動中の画像が視認されてしまうことを防止することができる。 According to the image projection device of the present invention, the projection of the image on the projection surface is stopped during the update period in which the image displayed by the image display element is updated, and the image is being moved by shifting the projection position of the image during the update period. Can be prevented from being visually recognized.

また本発明の画像投影装置において、更新期間中に直前に投影した画像の残像を表示することで、更新期間中に画像の投影を停止しても、画像の移動の前後で画像が暗くなってしまうことを防止することができる。 In the image projection apparatus of the present invention, the afterimage of the image projected immediately before during the update period is displayed, so that even if the image projection is stopped during the update period, the image becomes dark before and after the movement of the image. Can be prevented.

また本発明の画像投影装置において、例えば、画像表示素子としてライトバルブを用いた場合に、ライトバルブを構成する各画素の動作時間による画像の移動が視認されてしまうことを防止することができる。 Further, in the image projection apparatus of the present invention , for example, when a light valve is used as an image display element, it is possible to prevent the movement of the image from being visually recognized due to the operation time of each pixel constituting the light valve.

また本発明の画像投影装置において、画像表示素子での表示画像の更新による画像の移動が視認されてしまうことと、表示画像が暗くなることとを同時に防止することができる。 Further, in the image projection apparatus of the present invention, it is possible to simultaneously prevent the movement of the image due to the update of the display image on the image display element and the darkening of the display image.

また本発明の画像投影装置において、画像の投影が停止される更新期間中における停止直前に投影された画像の残像としての表示を発光材料によって実現することができる。 In the image projection apparatus of the present invention, the display as an afterimage of the image projected immediately before the stop during the update period during which the image projection is stopped can be realized by the luminescent material.

また本発明の画像投影装置において、更新期間が終了して更新後の画像が表示される時点では残像が表示されないようにすることができるので、品質の高い画像を投影することができる。 Further, in the image projection apparatus of the present invention, it is possible to prevent the afterimage from being displayed at the time when the update period ends and the image after the update is displayed, so that a high quality image can be projected.

また本発明の画像投影装置において、比較的視覚に対する感度が高い波長帯で画像を残像させることができるので、高い残像効果を得ることができ、見掛け上明るい画像が連続して表示されている状態を生成することができる。 In the image projection apparatus of the present invention, an afterimage can be made in a wavelength band with relatively high sensitivity to vision, so that a high afterimage effect can be obtained and an apparently bright image is continuously displayed. Can be generated.

また本発明の画像投影装置において、入手が容易な蛍光材料によって請求項2記載の発明の作用を得ることができるので、新規に材料を開発するコスト等が不要となり、コスト面で優れた画像投影装置を提供することができる。 Further, in the image projection apparatus of the present invention , since the action of the invention according to claim 2 can be obtained by an easily obtainable fluorescent material, the cost for newly developing the material becomes unnecessary, and the image projection excellent in cost can be achieved. An apparatus can be provided.

また本発明の画像投影装置において、カラーバランスの良好な残像を得ることができるので、画素をずらすタイミングにおけるカラーバランスの変化を少なくすることができる。 Further, in the image projection apparatus of the present invention, an afterimage with good color balance can be obtained, so that the change in color balance at the timing of shifting the pixel can be reduced.

また本発明の画像投影装置において、画素をずらしている間に画像の投影を停止する領域および投影停止時間の積算値を小さくすることができるので、画像投影の停止による光量の損失を少なくし、より明るい画像を投影することができる。 Further, in the image projection apparatus of the present invention , since the integrated value of the region where the projection of the image is stopped and the projection stop time can be reduced while shifting the pixel, the loss of light amount due to the stop of the image projection is reduced, A brighter image can be projected.

また本発明の画像投影装置において、更新時間以内に画素ずらしが完了するため、移動中の画像が視認されてしまうことをより確実に防止することができる。 In the image projection apparatus of the present invention , since the pixel shift is completed within the update time, it is possible to more reliably prevent the moving image from being visually recognized.

また本発明の画像投影装置において、画像の投影を停止する領域と画像をずらす領域とを一致させることができるので、画質の良好な画像を投影することができる。 In the image projection apparatus of the present invention, the region where the image projection is stopped and the region where the image is shifted can be matched, so that an image with good image quality can be projected.

また本発明の画像投影装置において、画像の投影を停止する領域と画像をずらす領域とを一致させるための調整の精度を格別高くすることなく画像投影の停止による光量の損失を少なくし、より明るい画像を投影することができるので、画像投影装置の製造コストを大幅に低減することができる。 Further, in the image projection apparatus of the present invention, the loss of light amount due to the stop of image projection is reduced without increasing the accuracy of adjustment for matching the region where the image projection is stopped and the region where the image is shifted. it is possible to project an image, the manufacturing cost of the image projection apparatus can be greatly reduced.

また本発明の画像投影装置において、画素ずらし手段の配置位置の公差調整の精度を格別高くすることなく画像投影の停止による光量の損失を少なくし、より明るい画像を投影することができるので、画像投影装置の製造コストを大幅に低減することができる。 Further, in the image projection apparatus of the present invention, it is possible to project a brighter image by reducing the loss of light amount due to the stop of the image projection without significantly increasing the accuracy of the tolerance adjustment of the arrangement position of the pixel shifting means. The manufacturing cost of the projection apparatus can be greatly reduced.

また本発明の画像投影装置において、画素ずらしによって発生するモアレ等の特定のノイズ成分を除去することができるので、品質の高い画像を投影することができる。 Further, in the image projection apparatus of the present invention, it is possible to remove specific noise components such as moire generated by pixel shifting, so that a high quality image can be projected.

また本発明の画像投影装置において、ずらして表示する画像の明るさの時間的な均一性を高くすることができるので、品質の高い画像を投影することができる。 In the image projection apparatus of the present invention, the temporal uniformity of the brightness of the image displayed in a shifted manner can be increased, so that a high-quality image can be projected.

本発明の画像投影方法によれば、画像表示素子が表示する画像を更新する更新期間中には投射面に対する画像の投影を停止し、この更新期間中に画像の投影位置をずらすことで移動中の画像が視認されてしまうことを防止することができ、また、更新期間中に直前に投影した画像の残像を表示することで、更新期間中に画像の投影を停止しても、画像の移動の前後で画像が暗くなってしまうことを防止することができる。 According to the image projection method of the present invention, during the update period for updating the image displayed by the image display element, the projection of the image on the projection surface is stopped, and the image is being moved by shifting the projection position of the image during the update period. It is possible to prevent the image of the image from being visually recognized, and by displaying the afterimage of the image projected immediately before the update period, the image can be moved even if the projection of the image is stopped during the update period. It is possible to prevent the image from becoming dark before and after.

本発明を実施するための最良の形態について図1ないし図12を参照して説明する。本実施の形態は、画像投影装置への適用例を示す。   The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment shows an application example to an image projection apparatus.

図1は、本発明の一実施の形態の画像投影装置全体の光学系構成を示す概略図である。画像投影装置1は、ランプ光源2、IRフィルタ3、インテグレータ4,5によって構成されるインテグレータ光学系6、ミラー7、投影停止手段としての遮光手段8、波長板9、偏光ビームスプリッタ(以降、PBSとする)10、ダイクロイックミラー11、画像表示素子としての反射型のライトバルブ12(12R,12G,12B)、画素ずらし手段13、および、投影手段としての投影光学系14を備えている。本実施の形態では、ランプ光源2、IRフィルタ3、インテグレータ光学系6、ミラー7、波長板9、PBS10、ダイクロイックミラー11等によって照明光学系が実現されている。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an optical system configuration of the entire image projection apparatus according to an embodiment of the present invention. The image projection apparatus 1 includes a lamp light source 2, an IR filter 3, an integrator optical system 6 composed of integrators 4 and 5, a mirror 7, a light blocking means 8 as a projection stop means, a wave plate 9, a polarizing beam splitter (hereinafter referred to as PBS). 10), a dichroic mirror 11, a reflective light valve 12 (12R, 12G, 12B) as an image display element, a pixel shifting unit 13, and a projection optical system 14 as a projection unit. In the present embodiment, an illumination optical system is realized by the lamp light source 2, the IR filter 3, the integrator optical system 6, the mirror 7, the wave plate 9, the PBS 10, the dichroic mirror 11, and the like.

図1中符号15は、画像投影装置1によって画像が投影される投影面としてのスクリーンである。このスクリーン15には、後述する画像投影における画素ずらしに際し、画素ずらしを行う領域において残像が表示されるように、照射された光に応じて発光する発光材料が設けられている。ここに、残像表示手段が実現されている。なお、本実施の形態では、発光材料を設けるようにしたが、これに限るものではなく、照射された光に応じて蛍光を発する蛍光材料を設けるようにしてもよい。   Reference numeral 15 in FIG. 1 denotes a screen as a projection surface onto which an image is projected by the image projection apparatus 1. The screen 15 is provided with a light emitting material that emits light in response to the irradiated light so that an afterimage is displayed in a region where the pixel shift is performed during pixel shift in image projection to be described later. Here, an afterimage display means is realized. Note that although a light emitting material is provided in this embodiment mode, the present invention is not limited to this, and a fluorescent material that emits fluorescence in accordance with irradiated light may be provided.

なお、本実施の形態では、ランプ光源2とインテグレータ4との間にIRフィルタ3を設けたが、これに限るものではなく、IRフィルタ3に代えてランプ光源2とインテグレータ4との間に図示しないUVカットフィルタを設けてもよい。また、ランプ光源2とインテグレータ4との間に、IRフィルタとUVカットフィルタとを併設してもよい。   In the present embodiment, the IR filter 3 is provided between the lamp light source 2 and the integrator 4. However, the present invention is not limited to this, and is illustrated between the lamp light source 2 and the integrator 4 instead of the IR filter 3. A UV cut filter may be provided. Further, an IR filter and a UV cut filter may be provided between the lamp light source 2 and the integrator 4.

インテグレータ光学系6は、ランプ光源2から発光された光の照度の空間分布を均一化した照明光束を生成する。この照明光束は、後段の遮光手段8に向けて照射する。   The integrator optical system 6 generates an illumination light beam in which the spatial distribution of the illuminance of the light emitted from the lamp light source 2 is made uniform. This illumination light beam is irradiated toward the light shielding means 8 at the subsequent stage.

また、本実施の形態では、光路を折返すためにインテグレータ4とインテグレータ5との間にミラー7を配置したが、このミラー7は必ずしも設ける必要はない。   In this embodiment, the mirror 7 is disposed between the integrator 4 and the integrator 5 in order to return the optical path. However, the mirror 7 is not necessarily provided.

遮光手段8は、後述する画像の投影に際して、インテグレータ光学系6から照射される照明光束を適宜遮光する機能を有する。遮光手段8としては、例えば、後述するライトバルブ12と同様の構成を有して、ライトバルブ12における複数の画素に対応させた複数の画素を有する液晶パネル等によって実現することができる。なお、このような液晶パネルについては、公知の技術であるため説明を省略する。   The light shielding unit 8 has a function of appropriately shielding an illumination light beam emitted from the integrator optical system 6 when an image to be described later is projected. The light shielding unit 8 can be realized by, for example, a liquid crystal panel having a configuration similar to that of the light valve 12 described later and having a plurality of pixels corresponding to the plurality of pixels in the light valve 12. Since such a liquid crystal panel is a known technique, description thereof is omitted.

ここで、図2は、遮光手段8の別の一例を示す説明図である。図2に示す遮光手段8は、周期的に設けられた透光領域16と遮光領域17とを備えており、透光領域16と遮光領域17とをランプ光源3からの発光光路上を交互に通過させることが可能な構成となっている。画像の投影に際しては、透光領域16と遮光領域17とを交互に移動させることで、透光領域16と遮光領域17とを時間的に移動させることができる。透光領域16と遮光領域17とは、ライトバルブ12上において画像更新している走査線の位置と遮光領域を一致させ、画像更新する走査線の移動速度と遮光手段8の遮光領域の移動速度を同期させる。このとき、遮光位置および速度の同期を調整する機構を付加することが好ましい。なお、図2において、図示される遮光領域17は、紙面垂直方向に対して連続的であり、その長さは少なくともライトバルブ12の走査線の長さ以上に設定されている。また、走査線の方向も同様に紙面垂直方向である。   Here, FIG. 2 is an explanatory view showing another example of the light shielding means 8. The light shielding means 8 shown in FIG. 2 includes a light transmitting region 16 and a light shielding region 17 provided periodically, and the light transmitting region 16 and the light shielding region 17 are alternately arranged on the light emission light path from the lamp light source 3. It has a configuration that can be passed. When projecting an image, the light transmitting region 16 and the light shielding region 17 can be moved in time by alternately moving the light transmitting region 16 and the light shielding region 17. The light-transmitting area 16 and the light-shielding area 17 match the position of the scanning line where the image is updated on the light valve 12 and the light-shielding area, and the moving speed of the scanning line for updating the image and the moving speed of the light-shielding area of the light-shielding means 8 Synchronize. At this time, it is preferable to add a mechanism for adjusting the synchronization between the light shielding position and the speed. In FIG. 2, the illustrated light shielding region 17 is continuous in the direction perpendicular to the paper surface, and the length thereof is set to be at least the length of the scanning line of the light valve 12. Similarly, the direction of the scanning line is the direction perpendicular to the paper surface.

また、特に図示しないが、遮光手段8としては、渦巻き状に遮光領域を設けた円盤を回転させて遮光領域17を移動させるようにしてもよい。   Although not specifically shown, the light shielding unit 8 may be configured to move the light shielding region 17 by rotating a spiral disk-shaped disk.

波長板9は、インテグレータ光学系6から照射される照明光束に偏光性を与え、直線偏光に変換する。本実施の形態では、説明の便宜上P偏光に変換するものとする。   The wave plate 9 imparts polarization to the illumination light beam emitted from the integrator optical system 6 and converts it into linearly polarized light. In this embodiment, it is assumed that the light is converted into P-polarized light for convenience of explanation.

PBS10は、入射光束の偏光方向に応じて入射光束を反射させたり透過させたりする。本実施の形態では、P偏光を反射しS偏光を透過させるものとする。   The PBS 10 reflects or transmits the incident light beam according to the polarization direction of the incident light beam. In this embodiment, it is assumed that P-polarized light is reflected and S-polarized light is transmitted.

ダイクロイックミラー11は、PBS10からの照明光を赤、緑、青の3波長に色分解する。公知の技術であるため説明を省略するが、ダイクロイックミラー11は、PBS10側からの入射光を青または赤とその他の色とに分離し、ライトバルブ12側からの入射光を緑と赤または緑と青とに色分解する。本実施の形態では、単一のダイクロイクミラー11によって照射光を3波長に色分解することができる。   The dichroic mirror 11 separates the illumination light from the PBS 10 into three wavelengths of red, green, and blue. Although the description is omitted because it is a known technique, the dichroic mirror 11 separates the incident light from the PBS 10 side into blue or red and other colors, and the incident light from the light valve 12 side into green and red or green. And color separation into blue. In the present embodiment, the irradiation light can be separated into three wavelengths by a single dichroic mirror 11.

なお、本実施の形態のように、照射光を赤、緑、青の3波長に分解する単一のダイクロイックミラー11に限るものではなく、図示しない2種類のダイクロイックミラーを使って3波長に色分解することも可能である。例えば、前段のダイクロイックミラーにおいて青または赤とその他の色とに分離し、後段のダイクロイックミラーでは緑と赤または緑と青とに色分解することが可能である。   Note that, as in the present embodiment, the light is not limited to a single dichroic mirror 11 that decomposes the irradiated light into three wavelengths of red, green, and blue. It is also possible to disassemble. For example, the front dichroic mirror can separate blue or red and other colors, and the rear dichroic mirror can separate the colors into green and red or green and blue.

ライトバルブ12(12R,12G,12B)は、図3に示すように、縦横に画素開口が配列された構成をもっている。なお、図3では、画素開口間の隙間は省略している。本実施の形態のライトバルブ12は、縦方向にm個配列され、横方向にn個配列された複数の画素を有している。本実施の形態に用いる反射型のライトバルブ12としては、LCOS(Liquid Crystal on Silicon)が好適である。   The light valve 12 (12R, 12G, 12B) has a configuration in which pixel openings are arranged vertically and horizontally as shown in FIG. In FIG. 3, the gap between the pixel openings is omitted. The light valve 12 according to the present embodiment has a plurality of pixels arranged in m in the vertical direction and n in the horizontal direction. As the reflective light valve 12 used in the present embodiment, LCOS (Liquid Crystal on Silicon) is suitable.

図示を省略するが、ライトバルブ12には、ライトバルブ12における各画素の動作を制御する表示制御手段が接続されている。後述する画像投影に際しては、この表示制御手段により各ライトバルブ12R,12G,12Bにおける各画素の動作を制御することによりサブフレーム単位で画像を表示することを可能としている。公知の技術であるため説明を省略するが、サブフレームとは、単一の表示フレームを複数に分割したときの分割された各フレームを示しており、表示フレームの画像密度よりも低い画像密度を有する。   Although not shown, the light valve 12 is connected to display control means for controlling the operation of each pixel in the light valve 12. At the time of image projection, which will be described later, this display control means can control the operation of each pixel in each light valve 12R, 12G, 12B to display an image in units of subframes. Although the description is omitted because it is a well-known technique, a sub-frame indicates each divided frame when a single display frame is divided into a plurality of frames, and has an image density lower than the image density of the display frame. Have.

本実施の形態では、後述する画像の投影に際して、表示制御手段の制御によってライトバルブ12における走査線を線順次に走査することで画像を更新する。また、本実施の形態では、図3中左右方向に並ぶn個の画素からなる画素列、あるいは、図3中上下方向に並ぶm個の画素からなる画素列を走査線とする。   In the present embodiment, at the time of projecting an image, which will be described later, the image is updated by scanning the scanning lines in the light valve 12 line-sequentially under the control of the display control means. In the present embodiment, a scanning line is a pixel column composed of n pixels arranged in the left-right direction in FIG. 3 or a pixel column composed of m pixels arranged in the vertical direction in FIG.

ライトバルブ12は、ダイクロイックミラー11で色分解された光束がライトバルブを良好に照明することができるように、ダイクロイックミラー11に近接配置されている。ダイクロイックミラー11で分離される3色の光に対応する各々のライトバルブ12R,12G,12Bは、シフト、チルト調整が可能であることが望ましい。   The light valve 12 is disposed in the vicinity of the dichroic mirror 11 so that the light beam color-separated by the dichroic mirror 11 can illuminate the light valve satisfactorily. The light valves 12R, 12G, and 12B corresponding to the three colors of light separated by the dichroic mirror 11 are preferably capable of shift and tilt adjustment.

PBS10で反射されてダイクロイックミラー11を透過し、ダイクロイックミラー11でR・G・Bの各色の照明光に分光されて、対応するライトバルブ12R,12G,12Bを照明したR・G・Bの各色の照明光は、各ライトバルブ12R,12G,12Bで反射される際にS偏光に偏光変換され、ダイクロイックミラー11を介して再度PBS10に入射する。   R, G, B colors reflected by PBS 10 and transmitted through dichroic mirror 11 and split into R, G, B illumination lights by dichroic mirror 11 to illuminate corresponding light valves 12R, 12G, 12B The illumination light is converted into S-polarized light when reflected by the light valves 12R, 12G, and 12B, and is incident on the PBS 10 again through the dichroic mirror 11.

ここで、ライトバルブ12で反射されてダイクロイックミラー11を透過した照明光はS偏光に偏光されているため、PBS10を透過して画素ずらし手段13に入射する。   Here, since the illumination light reflected by the light valve 12 and transmitted through the dichroic mirror 11 is polarized to S-polarized light, it passes through the PBS 10 and enters the pixel shifting means 13.

画素ずらし手段13は、ライトバルブ12が有する各画素に対応させて配置された複数の図示しない画素ずらし素子を備えている。各画素ずらし素子は、入射光の光路をシフトさせて出力させる機能を有する。   The pixel shifting unit 13 includes a plurality of pixel shifting elements (not shown) arranged corresponding to the respective pixels of the light valve 12. Each pixel shifting element has a function of shifting and outputting the optical path of incident light.

画素ずらし素子としては、例えば、図4に示すような画素ずらし素子18を用いることが可能である。ここで、図4は、画素ずらし素子18の構成を模式的に示す断面図である。画素ずらし素子18は、各々液晶層19を間にして上下対称となるように積層された誘電体層20、透明電極21、接着層22、および透明基板23を有している。透明電極21は、図4中紙面表裏方向に連続的に延出している。画素ずらし素子18においては、透明電極21と接着層22との屈折率差が小さいほどよい。液晶層19は、応答速度が速いことから、垂直配向型の強誘電性液晶がスイッチングに好適である。   As the pixel shifting element, for example, a pixel shifting element 18 as shown in FIG. 4 can be used. Here, FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the pixel shifting element 18. The pixel shifting element 18 includes a dielectric layer 20, a transparent electrode 21, an adhesive layer 22, and a transparent substrate 23, which are laminated so as to be vertically symmetric with a liquid crystal layer 19 therebetween. The transparent electrode 21 extends continuously in the front and back direction of the paper surface in FIG. In the pixel shifting element 18, the smaller the difference in refractive index between the transparent electrode 21 and the adhesive layer 22, the better. Since the liquid crystal layer 19 has a high response speed, a vertical alignment type ferroelectric liquid crystal is suitable for switching.

本実施の形態の画素ずらし素子18においては、ストライプ状の透明電極21を液晶層19の層厚方向に対向配置させることで電圧を印加するようにしているが、透明電極21のストライプのパターンの周期は、対向する上下(ないし前後)でハーフピッチずらして構成した方が、液晶層中に発生する電位差の均一性を向上させることができる。   In the pixel shifting element 18 of the present embodiment, the stripe-shaped transparent electrode 21 is arranged to face the liquid crystal layer 19 in the layer thickness direction so that a voltage is applied. If the period is configured to be shifted by a half pitch between the upper and lower sides (or front and rear) facing each other, the uniformity of the potential difference generated in the liquid crystal layer can be improved.

また、液晶層19は透光性を有する透明電極21で挟む構造となるが、液晶層19と透明電極21の間に誘電体層20を入れることにより、電位差の面内均一性を向上させることができる。本実施の形態では、対向する透明電極21間は分割抵抗接続して面内方向に等電位がかかるようにしている。   In addition, the liquid crystal layer 19 has a structure sandwiched between transparent electrodes 21 having translucency. By inserting a dielectric layer 20 between the liquid crystal layer 19 and the transparent electrode 21, the in-plane uniformity of the potential difference can be improved. Can do. In the present embodiment, the opposing transparent electrodes 21 are connected to each other by dividing resistors so that an equipotential is applied in the in-plane direction.

このような画素ずらし素子18では、上下の透明電極21間に電圧を印加して液晶層19に電位差を発生させることにより、液晶の配向方向を制御する。液晶の配向方向は、印加電圧によって2値的に応答させることが可能である。そして、1層の液晶層19による複屈折効果は1軸方向の光軸シフトないしチルトを生成するため、2層の液晶層の各々の複屈折方向を直交に配置させることで、2軸方向への画素ずらしが可能である。   In such a pixel shifting element 18, the orientation direction of the liquid crystal is controlled by applying a voltage between the upper and lower transparent electrodes 21 to generate a potential difference in the liquid crystal layer 19. The alignment direction of the liquid crystal can be made to respond in a binary manner by an applied voltage. Since the birefringence effect by the one liquid crystal layer 19 generates a uniaxial optical axis shift or tilt, the birefringence directions of the two liquid crystal layers are arranged orthogonal to each other in the biaxial direction. It is possible to shift the pixels.

画素ずらし手段13には、各画素ずらし素子18を駆動制御する図示しない光路シフト制御回路が接続されている。後述する画像の投影に際しては、光路シフト制御回路によって各画素ずらし素子18の液晶層19に対して印加する電圧を調整し、液晶の配向方向を制御することにより所定領域の画素ずらしを行う。   An optical path shift control circuit (not shown) that drives and controls each pixel shift element 18 is connected to the pixel shift means 13. When projecting an image, which will be described later, the voltage applied to the liquid crystal layer 19 of each pixel shifting element 18 is adjusted by an optical path shift control circuit, and the pixels in a predetermined region are shifted by controlling the alignment direction of the liquid crystal.

液晶層19に対して電圧を印加した状態で画素ずらし素子18に光が入射すると、液晶の複屈折特性によって異常光成分が偏向作用を受け、光路がシフトして液晶層を抜ける。ここで、図5は、液晶層に入射した光線の異常光線の光路を模式的に示す説明図である。図5に示すように、液晶層19からの出射光線は、液晶層19中で偏向されて、入射光線に対してシフトされて出射される。なお、この現象については、公知の技術であるため説明を省略する。   When light is incident on the pixel shifting element 18 with a voltage applied to the liquid crystal layer 19, the extraordinary light component is deflected by the birefringence characteristics of the liquid crystal, and the optical path is shifted to exit the liquid crystal layer. Here, FIG. 5 is an explanatory view schematically showing the optical path of the extraordinary ray of the ray incident on the liquid crystal layer. As shown in FIG. 5, the outgoing light beam from the liquid crystal layer 19 is deflected in the liquid crystal layer 19 and is shifted and emitted with respect to the incident light beam. Since this phenomenon is a known technique, description thereof is omitted.

後述する画像投影に際し、画像ずらし手段13は、光路シフト制御回路によって駆動制御されてライトバルブ12での表示画像の切り替えに対応させて、各画素ずらし素子18を動作させる。これにより、ライトバルブ12に表示される表示画像の画像光路をシフトすることができる。   At the time of image projection, which will be described later, the image shifting means 13 is driven and controlled by the optical path shift control circuit and operates each pixel shifting element 18 in response to switching of the display image on the light valve 12. Thereby, the image optical path of the display image displayed on the light valve 12 can be shifted.

画素ずらし素子18による光路シフトは、例えば、画素ずらし素子18の動作を制御するシフト信号がlowのときにある一つのシフト位置に対応する動作状態となり、シフト信号がhigthのとき他方のシフト位置に対応する動作状態となるように制御される。画素ずらし素子18での光路シフト動作によるシフト量は、与えられるシフト信号によって変化させることができる。   The optical path shift by the pixel shift element 18 is, for example, an operation state corresponding to one shift position when the shift signal for controlling the operation of the pixel shift element 18 is low, and is shifted to the other shift position when the shift signal is high. It is controlled so as to be in a corresponding operation state. The shift amount by the optical path shift operation in the pixel shifting element 18 can be changed by a given shift signal.

このような画素ずらしによって表示される画素の像の位置は、例えば、x方向およびy方向の2軸方向に移動させて表示させる場合、画素の像の位置を4箇所に存在させることが可能となる。   For example, when the pixel image position displayed by such pixel shifting is displayed by moving it in two axial directions, the x direction and the y direction, the pixel image positions can be present at four locations. Become.

なお、画素ずらし素子は、図4に示す画素ずらし素子18に限るものではなく、公知の各種技術を用いることが可能である。画素ずらし手段13としては、ライトバルブ12からの画像光路をシフトさせることが可能な画素ずらし手段13であれば公知の各種画素ずらし素子18を有する画素ずらし手段を用いることが可能である。例えば、プリズムやミラーのあおり回転によって画素ずらしを行ってもよい。   Note that the pixel shifting element is not limited to the pixel shifting element 18 shown in FIG. 4, and various known techniques can be used. As the pixel shifting means 13, any known pixel shifting means having various pixel shifting elements 18 can be used as long as the pixel shifting means 13 can shift the image optical path from the light valve 12. For example, pixel shifting may be performed by tilting a prism or mirror.

投影光学系14は、ライトバルブ12が表示する画像を投影面上に結像させる機能を実現する。本実施の形態の投影光学系14は、レンズによって実現されている。投影光学系14は、レンズ以外にも反射光学系を用いることも可能である。   The projection optical system 14 realizes a function of forming an image displayed on the light valve 12 on the projection plane. The projection optical system 14 of the present embodiment is realized by a lens. The projection optical system 14 can use a reflection optical system in addition to the lens.

このような画像投影装置1では、画像の投影に際し、表示制御手段によって、ライトバルブ上にあるサブフレームの画像を表示させている状態から、次に表示させるサブフレームの画像に切り替えるまでの期間に、次のサブフレームの表示画像情報をフレームバッファから読み出して更新する。また、ライトバルブが1サブフレームの画像を表示する毎に、画素ずらし手段によって、ライトバルブ上の各々の画素の投影面における投影位置がずらされるように画素ずらしを行う。このとき、ライトバルブ上に表示されるサブフレームの画像は、上述したように、縦横2方向へずらすことで計4箇所へ移動させることが可能である。   In such an image projecting apparatus 1, during the projection of an image, the display control means performs a period from when the sub-frame image on the light valve is displayed to when switching to the next sub-frame image to be displayed. The display image information of the next subframe is read from the frame buffer and updated. Further, every time the light valve displays an image of one subframe, pixel shifting is performed by the pixel shifting means so that the projection position of each pixel on the light valve is shifted on the projection plane. At this time, the image of the sub-frame displayed on the light valve can be moved to a total of four locations by shifting in two vertical and horizontal directions as described above.

表示制御手段による表示画像の更新は、ライトバルブ上の走査線単位で、走査線番号にしたがって走査線順次に行われる。例えば、走査線番号を1,2,3・・・とするとき、サブフレームの画像は走査線番号1から順に更新される。このため、走査線番号2の画像の更新が開始される時刻は、走査線番号1の画像の更新が開始される時刻より少し遅延している。   The display image is updated by the display control means in units of scanning lines on the light valve in order of scanning lines according to the scanning line number. For example, when the scanning line numbers are 1, 2, 3,..., The subframe images are updated in order from scanning line number 1. For this reason, the time at which the update of the image of scanning line number 2 is started is slightly delayed from the time at which the update of the image of scanning line number 1 is started.

ここで、図6は、走査線順次的に画像が更新される様子を示す説明図である。図6に示すように、あるサブフレーム#Nの画像が最初に更新される走査線の更新開始時刻T1は、このサブフレーム#Nの画像が最後に更新される走査線の更新開始時刻T2よりも早い時刻となる。   Here, FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state in which an image is sequentially updated by scanning lines. As shown in FIG. 6, the scan line update start time T1 at which the image of a certain subframe #N is updated first is the scan line update start time T2 at which the image of the subframe #N is updated last. It will be early.

このサブフレーム#Nの更新は走査線毎に完了していくが、最初に更新が終了する走査線における更新終了時刻T3は、更新されるサブフレームにおいて最後に更新が終了する走査線における更新終了時刻T4より早い。   The update of the subframe #N is completed for each scanning line, but the update end time T3 in the scanning line that is updated first is the update end in the scanning line that is last updated in the updated subframe. It is earlier than time T4.

すなわち、一般的に表現するならば、走査線番号N+1の画像の更新が開始される時刻は、走査線番号Nの画像の更新が開始される時刻より遅延している。   That is, in general terms, the time when the update of the image of the scanning line number N + 1 is started is delayed from the time when the update of the image of the scanning line number N is started.

なお、各走査線が画像の更新に要する時間は同じである。このため、各走査線の画像の更新が完了する時刻についていえば、走査線番号N+1の完了時刻は、走査線番号Nの完了時刻よりも遅延している。   Note that the time required for each scan line to update the image is the same. For this reason, as for the time when the update of the image of each scanning line is completed, the completion time of scanning line number N + 1 is delayed from the completion time of scanning line number N.

従来の画像投影装置では、時刻T1から時刻T4の間に画素ずらしを行うようにしている。   In the conventional image projection apparatus, pixel shift is performed between time T1 and time T4.

ところで、図6から判るように、最後に画像更新が開始される走査線は時刻T1の時点ではまだサブフレーム#Nの画像を表示している。このため、時刻T1〜T2の間に画素ずらしを行うと、画像が順次更新されている様子(以降、画像が移動する状態とする)が投影されてしまうことになる。   By the way, as can be seen from FIG. 6, the scanning line where the image update is finally started still displays the image of the subframe #N at the time T1. For this reason, when the pixel shift is performed between times T1 and T2, a state in which the images are sequentially updated (hereinafter, the image is moved) is projected.

また、図6から判るように、時刻T2の時点では、最後に更新が終了する走査線における表示画像の更新が完了していない。このため、この走査線位置では何も表示することができない。   Further, as can be seen from FIG. 6, at the time T2, the update of the display image on the scanning line where the update ends last is not completed. For this reason, nothing can be displayed at this scanning line position.

一方、最初に画像更新が開始される走査線においては、時刻T1〜T3の間は表示する画像がなく、時刻T4のときには次のサブフレーム#N+1の画像を表示しているので、時刻T3〜T4の間に画素ずらしを行うと、その画像が移動する状態が表示されてしまう。   On the other hand, in the scanning line where the image update is started first, there is no image to be displayed between times T1 and T3, and the image of the next subframe # N + 1 is displayed at time T4. If pixel shifting is performed during T4, a state in which the image moves is displayed.

また、時刻T3〜T4の間に画素ずらしを行うと、最初に画像更新が開始される走査線においては時刻T1〜T3の間画像を表示できない。   Also, if pixel shifting is performed between times T3 and T4, an image cannot be displayed between times T1 and T3 on the scanning line where the image update is first started.

さらに、時刻T1〜T2の間に画素ずらしを行うと、最後に画像更新が完了する走査線においては時刻T2〜T4の間画像を表示できない。   Further, if pixel shifting is performed between times T1 and T2, an image cannot be displayed between times T2 and T4 on the scanning line where image updating is finally completed.

図7は、従来の画像投影装置におけるタイミングで表示画像の更新を行った場合の表示輝度の変動を示すグラフである。図7において、縦軸は画面の明るさ、横軸は時刻である。図7には、最初に画像更新が開始される走査線の状態を示している。図7中時刻T5は、最初に画像更新が開始される走査線において、サブフレーム#N+1の画像の表示を開始する時刻である。図7に示すように、時刻T1〜T5の間においては、何の画像も表示されない。このような何の画像も表示されない状態は、各走査線において生じる。このため、画像更新期間中は、画面が暗くなってしまう。サブフレーム毎に表示開始時と終了時に画面の明るさが漸次的に変化するこのような特性は、ライトバルブの応答速度に起因するものである。これらの場合、画像が表示されていないところが多く残るので画像が暗くなってしまう。   FIG. 7 is a graph showing a change in display luminance when the display image is updated at the timing in the conventional image projection apparatus. In FIG. 7, the vertical axis represents screen brightness and the horizontal axis represents time. FIG. 7 shows the state of the scanning line where the image update is started first. A time T5 in FIG. 7 is a time at which the display of the image of the subframe # N + 1 is started on the scanning line where the image update is first started. As shown in FIG. 7, no image is displayed between times T1 and T5. Such a state in which no image is displayed occurs in each scanning line. For this reason, the screen becomes dark during the image update period. Such a characteristic that the brightness of the screen gradually changes at the start and end of display for each subframe is due to the response speed of the light valve. In these cases, there are many places where no image is displayed, so the image becomes dark.

これに対し、本実施の形態では、図8に示すように、最初に画像更新が開始される走査線の画素ずらしを時刻T1に開始し、時刻T2で終了するように画素ずらし手段を制御する。また、最後に画像更新が完了する走査線の画素ずらしを時刻T3に開始し、時刻T4で終了するように画素ずらし手段を制御する。最初に画像更新が開始される走査線と最後に画像更新が完了する走査線との間の走査線については、走査線順次にしたがい、各走査線の画素ずらしの開始時刻が時刻T1と時刻T3とを結ぶ線上に位置し、各走査線の画素ずらしの終了時刻が時刻T2と時刻T4とを結ぶ線上に位置するように画素ずらし手段を制御して画素ずらしを行う。   On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 8, the pixel shifting means is controlled so that the pixel shifting of the scanning line where the image update is started first starts at time T1 and ends at time T2. . In addition, the pixel shifting unit is controlled so that the pixel shifting of the scanning line that finally completes the image update starts at time T3 and ends at time T4. For the scan lines between the scan line where the image update is first started and the scan line where the image update is finally completed, the pixel shift start time of each scan line is time T1 and time T3 according to the scan line order. The pixel shift unit is controlled to shift the pixels so that the pixel shift end time of each scanning line is positioned on the line connecting the time T2 and the time T4.

具体的に、本実施の形態では、サブフレーム#Nに相当する位置の表示画像の更新を行っている時間帯において、サブフレーム#Nに対応する領域を照明する光束を遮光する。このとき、光束が遮光されている時間は、サブフレーム#Nの画像の更新が開始されてから終了するまでの時間とほぼ同一になるようにする。光束を遮光するタイミングと遮光されるエリアとは、ライトバルブ12上で画像の情報が更新されるタイミングと更新されるエリアとに対応する。   Specifically, in the present embodiment, the light beam that illuminates the region corresponding to subframe #N is shielded in the time zone in which the display image at the position corresponding to subframe #N is being updated. At this time, the time during which the luminous flux is shielded is set to be substantially the same as the time from the start to the end of the update of the image of subframe #N. The timing at which the light beam is shielded and the area to be shielded correspond to the timing at which image information is updated on the light valve 12 and the area to be updated.

また、サブフレーム#Nに相当する位置の表示画像の更新を行っている時間帯において、ライトバルブ12によって黒画像を表示させるように制御してもよい。これにより、不具合が解消する。ただし、この場合、画素ずらし中は画像が表示されない状態であるので、その間画面は暗くなる。   Alternatively, the light valve 12 may be controlled to display a black image in the time zone in which the display image at the position corresponding to the subframe #N is being updated. This solves the problem. However, in this case, since the image is not displayed during pixel shifting, the screen becomes dark during that time.

本実施の形態では、スクリーン15に発光材料が設けられているため、上述した画素ずらしを行う間、画素ずらしを行う領域において残像が表示されている状態となる。これによって、画素ずらし動作中の領域における画像を表示していない期間中、その領域における画像が抜け落ちてしまうことがない。   In the present embodiment, since a light emitting material is provided on the screen 15, an afterimage is displayed in a region where pixel shifting is performed during the above-described pixel shifting. As a result, during the period when the image in the region where the pixel shifting operation is being performed is not displayed, the image in that region is not lost.

すなわち、実際の発光は、サブフレーム#Nの表示を完了させる時刻からサブフレーム#Nの画像は次第に暗くなり時刻T1で表示されなくなるが、本実施の形態のように、画素ずらしを行う間画素ずらしを行う領域において残像が表示されている状態とすることで、図9に示すように、サブフレーム#N+1の表示が開始されるまでの間、時刻T5を超えて時刻T6までの間、サブフレーム#Nの画像の残像が破線で示すように発光しつづけるので画像が表示されていない時間をなくすことができる。これにより、更新期間中の表示画面を明るくすることができる。   That is, in actual light emission, the image of the subframe #N gradually darkens from the time when the display of the subframe #N is completed and is not displayed at the time T1, but the pixel is shifted during the pixel shift as in the present embodiment. By setting the afterimage to be displayed in the region to be shifted, as shown in FIG. 9, the subframe # N + 1 is displayed until the time T5 is exceeded and the subframe # N + 1 is displayed. Since the afterimage of the image of frame #N continues to emit light as shown by the broken line, the time during which no image is displayed can be eliminated. Thereby, the display screen during the update period can be brightened.

ところで、残光の効果を得る手段としては、スクリーンに発光材料を設ける他に、投影スクリーン面上には蛍光材料を使用し、照明光の照射によって得た光によって遮光時に蛍光材料が発光するようにした。ホスファーによる発光原理は古くからCRTに用いられているが、本発明においてはこの発光機能を上に説明した遮光期間中に補助的に用いることで表示が途切れることを回避するというものである。   By the way, as means for obtaining the afterglow effect, in addition to providing a light emitting material on the screen, a fluorescent material is used on the projection screen surface so that the fluorescent material emits light when blocked by light obtained by illumination light irradiation. I made it. The light emission principle by the phosphor has been used for CRT for a long time, but in the present invention, this light emission function is used as an auxiliary during the light shielding period described above to avoid display interruption.

CRTにおいて明らかなように、発光色は各画素がRGBの3原色からなる画素のマトリクスがあることが最も望ましい。RGB各色の発光領域から成る1画素において、RGB各色の発光領域は、例えば、図に例示されるように走査線方向に各発色領域が並べて構成することができる。それ以外にも、走査線列方向に並べてもよいし、1画素領域を縦横のマトリクスに分割して、RGB領域をチェッカー状に配置してもよい。RGB各色の発光領域は、RGB各々の波長成分に対して光吸収反応して発光する。例えば、Rの発光領域はRの波長を感受して発光する。また、RGB各色の領域が画素間が連続するような構成も可能であるが、画素間が連続している場合、例えば、Rが発光している画素を考えるとき、その画素に隣接する画素がRを発光しないようにしたい場合にも、発光領域が連続しているために非照射領域すなわち隣接画素領域がある程度光反応して発光することがある。   As is apparent from the CRT, it is most desirable that the emission color has a pixel matrix in which each pixel is composed of three primary colors of RGB. In one pixel composed of RGB light-emitting areas, the light-emitting areas of RGB can be configured by arranging color developing areas in the scanning line direction as illustrated in the figure, for example. In addition to this, the pixels may be arranged in the scanning line column direction, or one pixel region may be divided into vertical and horizontal matrices, and the RGB regions may be arranged in a checker shape. The light emitting regions of each RGB color emit light by light absorption reaction with respect to each RGB wavelength component. For example, the R emission region senses the R wavelength and emits light. In addition, a configuration in which pixels of the RGB colors are continuous between pixels is possible. However, when pixels are continuous, for example, when considering a pixel emitting R, a pixel adjacent to the pixel is Even when it is desired not to emit R, the non-irradiation region, that is, the adjacent pixel region may react to some extent to emit light because the light emitting region is continuous.

ここで、特に比視感度の高いグリーンの波長帯のみのホスファーでスクリーン上に画素のマトリクスを構成しても、表示する画像によっては、画素の形状的情報を違和感なく再生できる場合があり、このような用途においては、スクリーンにかかるコストを下げる効果が得られる。   Here, even if the pixel matrix is configured on the screen with a phosphor having a high specific vision sensitivity only in the green wavelength band, the pixel shape information may be reproduced without a sense of incompatibility depending on the displayed image. In such applications, an effect of reducing the cost of the screen can be obtained.

このように、残像が表示されている状態において、照明光を遮光して画素ずらしを行えば、画素ずらしされている画像を表示させないようにできる。   In this way, in the state where the afterimage is displayed, if the pixel shift is performed while the illumination light is shielded, the pixel shifted image can be prevented from being displayed.

画素ずらしに妻子画素ずらし手段13は、ライトバルブ12における表示画像の更新のタイミングと画素ずらしを行うエリアとの同期を取り、ライトバルブ上の1走査線上の画素列をずらすタイミングを、ライトバルブ上の1走査線上の画素に表示する画像を更新するタイミングに一致させる。   The pixel shift means 13 shifts the timing of updating the display image in the light valve 12 and the area for pixel shift, and shifts the timing of shifting the pixel column on one scanning line on the light valve on the light valve. The timing to update the image displayed on the pixels on one scanning line is matched.

このような画素ずらし手段13の機能を実現するためには、実用上、画素ずらし手段13を設ける位置において、照明光が含むライトバルブ上の画素の情報が空間的に分離されている必要がある。   In order to realize such a function of the pixel shifting means 13, it is practically necessary to spatially separate pixel information on the light valve included in the illumination light at the position where the pixel shifting means 13 is provided. .

なお、画像投影装置1においては、ライトバルブ12と画素ずらし手段13との間にリレーレンズ30を設けるようにしてもよい。例えば、図10に示すように、PBS10と画素ずらし素子18との間にレンズを設ける場合、画素ずらし手段13は、レンズによってライトバルブ12上の各画素が空間的に分離している面(以降、中間像面とする)に位置するように配置する。すなわち、このレンズによって、ライトバルブが表示する画像の中間像の焦点が画素ずらし手段上であうように調整することができるので、画像の投影を停止する領域と画像をずらす領域とを一致させることができ、画質の良好な画像を投影することができる。   In the image projection apparatus 1, a relay lens 30 may be provided between the light valve 12 and the pixel shifting unit 13. For example, as shown in FIG. 10, in the case where a lens is provided between the PBS 10 and the pixel shifting element 18, the pixel shifting means 13 is a surface on which the pixels on the light valve 12 are spatially separated by the lens (hereinafter referred to as “the lens shifting unit 13”). , The intermediate image plane). In other words, this lens can be adjusted so that the focus of the intermediate image of the image displayed by the light valve is on the pixel shifting means, so that the region where the image projection is stopped and the region where the image is shifted can be matched. It is possible to project an image with good image quality.

ところで、画素の移動が完了した時点で移動前の画素の像が消えていない場合、移動前の画素と移動後の画素の像の両方が見えてしまうことなる。これに対し本実施の形態では、スクリーン15に設ける発光材料の発光性能を調整し、画素ずらしを行う領域で当該画素ずらし動作が完了したタイミングで残像が消滅するように遮光タイミングを調整することにより、画素ずらし動作中の画像の移動を防止するとともに、画素ずらし動作後の更新画像を良好に視認することができる。   By the way, when the image of the pixel before the movement is not erased when the movement of the pixel is completed, both the pixel before the movement and the image of the pixel after the movement are visible. In contrast, in the present embodiment, the light-emitting performance of the light-emitting material provided on the screen 15 is adjusted, and the light shielding timing is adjusted so that the afterimage disappears at the timing when the pixel shifting operation is completed in the pixel shifting region. In addition, the movement of the image during the pixel shifting operation can be prevented, and the updated image after the pixel shifting operation can be viewed well.

ここで、残光で見えている移動前の画素の像の明るさが減衰していって、移動後の像に対して相対的に暗いものになっていれば、残光の像による画質の瞬時的な劣化の度合いは少なくなる。サブフレーム#N+1の画像が表示される時点におけるサブフレーム#Nの残像の明るさは、サブフレーム#N+1の画像の像の明るさに対し5%以下に減衰していることが好ましい。   Here, if the brightness of the image of the pixel before the movement that is visible in the afterglow is attenuated and relatively dark with respect to the image after the movement, the image quality of the afterglow image is reduced. The degree of instantaneous deterioration is reduced. The brightness of the afterimage of subframe #N at the time when the image of subframe # N + 1 is displayed is preferably attenuated to 5% or less with respect to the brightness of the image of subframe # N + 1.

このように、本実施の形態によれば、画素ずらしによって表示画素数を増加させ、表示画像の解像度を高くすることができ、また、この画素ずらしにおける移動中の画素は表示されないので、画素がつながって解像度が劣化するという現象を防止することができる。   As described above, according to the present embodiment, the number of display pixels can be increased by shifting the pixels, and the resolution of the display image can be increased. In addition, the moving pixels in the pixel shifting are not displayed. It is possible to prevent the phenomenon that the resolution is deteriorated due to the connection.

また、画素の移動中における遮光領域を限定して移動させているので、全面を一斉に遮光する場合よりも遮光による光量ロスを少なくすることができ、表示画像を明るくすることができる。   In addition, since the light-blocking region is limited and moved during the movement of the pixels, the light amount loss due to the light-blocking can be reduced and the display image can be brightened compared to the case where the entire surface is shielded from light.

サブフレーム#Nから#N+1への画像の更新期間中に一斉に遮光する場合、図6の時刻T1〜T4の間全面遮光することになるが、表示スクリーンに設けられた発光材料によって残像が見えているので、遮光期間中に画像が暗くなるという不具合を解消することができる。   When the light is shielded all at once during the image update period from subframe #N to # N + 1, the entire surface is shielded during times T1 to T4 in FIG. 6, but the afterimage is visible due to the light emitting material provided on the display screen. Therefore, the problem that the image becomes dark during the light shielding period can be solved.

また、このように一斉遮光する場合、画素ずらしを行う領域を移動させる必要がないので、画素ずらし手段の配置の制約を緩和することができ、ライトバルブの画素の中間像位置以外に配置可能である。また、走査線単位でタイミング調整して画素ずらしを行う必要がなくなるので、素子の構成・動作を簡易化することができる。   In addition, in the case of simultaneous light shielding in this way, it is not necessary to move the pixel shifting area, so that the restrictions on the arrangement of the pixel shifting means can be relaxed, and it can be arranged at positions other than the intermediate image positions of the light valve pixels. is there. In addition, since it is not necessary to shift the pixels by adjusting the timing in units of scanning lines, the configuration and operation of the element can be simplified.

さらに、遮光されているタイミングにおいては、発光材料の機能により移動前の画素の像は見えているので、更に明るい画像を表示することができるようになる。   Further, at the timing when light is shielded, the image of the pixel before the movement is visible due to the function of the light emitting material, so that a brighter image can be displayed.

ところで、ライトバルブ12上の画素列から成る走査線単位で遮光の位置とタイミングを合わせ、かつ、画素ずらしする画素の位置とタイミングを合わせることに伴う調整コストを軽減するためには、ライトバルブ12上の画素列から成る走査線を互いに隣接する複数本単位を1つの領域と考え、この領域に対して遮光と画素ずらしの動作を同期させるようにするとよい。   By the way, in order to reduce the adjustment cost associated with matching the position and timing of the light-shielding in units of scanning lines composed of the pixel rows on the light valve 12 and matching the position and timing of the pixel to be shifted, the light valve 12 is used. It is preferable to consider a plurality of units adjacent to the scanning line formed of the upper pixel row as one region, and to synchronize the operation of shading and pixel shifting with respect to this region.

この場合においても遮光領域の移動速度は上述の場合と同様であるが、遮光エリアが広くなるので遮光領域の調整コスト低減することができる。また、画素ずらしを走査線単位で時分割的に行う必要がないので、複数本単位の走査線群に対応する領域に対して一斉に画素ずらしを行う。   Even in this case, the moving speed of the light shielding area is the same as that in the above case, but the light shielding area becomes wide, so that the adjustment cost of the light shielding area can be reduced. In addition, since it is not necessary to perform pixel shifting in a time-division manner in units of scanning lines, pixel shifting is performed simultaneously for regions corresponding to a plurality of scanning line groups.

このような場合においては、画素ずらし手段13は必ずしも、ライトバルブ12の中間像面位置と厳密に一致していなくてもよくなる。中間像面に対し、光軸方向の前後にデフォーカスさせた空間上において、ライトバルブ12の走査線単位の空間分離性能は次第に劣化していくが、中間像面の近傍においては、ここで対象と考えている走査線群レベルの像情報は分離されているので、走査線群単位の画素ずらしが可能であり、かつ、画素ずらし手段13を設ける位置のデフォーカスズレの許容量を広くとれるようになる。   In such a case, the pixel shifting means 13 does not necessarily have to exactly coincide with the intermediate image plane position of the light valve 12. In the space defocused before and after the optical axis direction with respect to the intermediate image plane, the spatial separation performance of the light valve 12 in units of scanning lines gradually deteriorates. Since the image information at the scanning line group level considered is separated, it is possible to shift pixels in units of scanning line groups, and to allow a wide defocus shift tolerance at the position where the pixel shifting means 13 is provided. become.

画素ずらしをする方向はスクリーン面をXY面にとる場合、±X方向、±Y方向、その組合せ、斜め方向(X方向に±45度、Y方向に±45度)などのバリエーションが可能である。   When the screen is shifted to the XY plane, the pixel shifting direction can be varied such as ± X direction, ± Y direction, combinations thereof, and diagonal directions (± 45 degrees in the X direction and ± 45 degrees in the Y direction). .

画素ずらしをライトバルブの走査線群単位で行う場合には、液晶層を走査線方向に伸びる壁によって分離した構造とし、分離された各々の領域に対して独立に電圧の印加調整手段を設ける。   When pixel shifting is performed in units of light valve scanning line groups, the liquid crystal layer is separated by a wall extending in the scanning line direction, and voltage application adjusting means is provided independently for each separated region.

ところで、本実施の形態では、各画素の像の位置を4箇所に存在させることが可能である。   By the way, in the present embodiment, the positions of the images of the respective pixels can be present at four locations.

ここで、図11は、上述した画素ずらしによってある画素が取り得る4つの表示位置によって形成される画像表示エリアを示している。この画像表示エリア24は、スクリーン15上に形成される。図11に示すように、スクリーン15に投影される各画素は、それぞれ計4箇所への移動が可能である。なお、ここでは、説明の簡略化のため、画像の移動を画素単位で説明しているが、画像の移動については図11に示す画像表示エリアを縦方向および横方向に複数配列することで説明可能であるためここでは省略する。   Here, FIG. 11 shows an image display area formed by four display positions that a certain pixel can take by the above-described pixel shifting. The image display area 24 is formed on the screen 15. As shown in FIG. 11, each pixel projected on the screen 15 can be moved to a total of four locations. Here, for simplification of explanation, the movement of the image is described in units of pixels. However, the movement of the image is described by arranging a plurality of image display areas shown in FIG. 11 in the vertical direction and the horizontal direction. Since it is possible, it is omitted here.

ある画素が取り得る画素位置を、座標(i,j)の形態で示す場合、本実施の形態では、(1,1),(1,2),(2,1),(2,2)と表すことができる。ある画像表示エリア24における画素の画素ずらしによる表示位置の移動順序を、(1,1)→(1,2)→(2,2)→(2,1)とする場合、本実施の形態の画像投影装置1は、(1,1)から(1,2)に表示位置を移動させている間(1,1)の画素を発光させ、(1,2)の画素が表示可能な状態になったときに(1,1)の画素における発光を減衰させて消失するようにしている。(1,2)→(2,2)、(2,2)→(2,1)、(2,1)→(1,1)の移動時についても同様の原理が適用され、表示移動中には一つ前の表示位置の画像の残像が常に見えている。   In the case where the pixel positions that a certain pixel can take are indicated in the form of coordinates (i, j), in this embodiment, (1, 1), (1, 2), (2, 1), (2, 2) It can be expressed as. When the order of movement of the display position by pixel shifting of a pixel in an image display area 24 is (1,1) → (1,2) → (2,2) → (2,1), The image projection apparatus 1 causes the (1,1) pixels to emit light while the display position is moved from (1,1) to (1,2), so that the (1,2) pixels can be displayed. At this time, the light emission at the pixel (1, 1) is attenuated and disappears. The same principle is applied to the movement of (1,2) → (2,2), (2,2) → (2,1), (2,1) → (1,1), and the display is moving. The afterimage of the image at the previous display position is always visible.

このように、画素の像の位置を4箇所に存在させることを可能とする本実施の形態の画素ずらし手段13においては、画素ずらしに際し、移動可能な4箇所の像の位置に対して画像を形成する各画素の位置を順次移動させて表示する場合に、常に同じ順序で表示させると画面上に特定の模様が見えることがある。   As described above, in the pixel shifting unit 13 of the present embodiment that enables the positions of the pixel images to exist at four positions, the image is displayed with respect to the positions of the four movable images at the time of pixel shifting. When the positions of the pixels to be formed are sequentially moved and displayed, if they are always displayed in the same order, a specific pattern may be seen on the screen.

本実施の形態では、画素ずらし手段13による単一の画素の移動表示位置が4箇所であるが、この4回の移動表示を1周期と考えると、少なくとも前後の周期間で表示する順序は異なるようにする。すなわち、(1,1)→(1,2)→(2,2)→(2,1)の順序で画素の画素ずらしを行なうようにM番目の周期が設定されている場合、この表示フレームの次に表示するM+1番目の周期における表示フレームの移動順序を(2,1)→(2,2)→(1,2)→(1,1)とする。ここに、表示位置制御手段としての機能が実現される。   In the present embodiment, there are four moving display positions of a single pixel by the pixel shifting means 13, but when the four times of moving display are considered as one period, the display order is different at least between the preceding and following periods. Like that. That is, when the Mth cycle is set so as to shift the pixels in the order of (1, 1) → (1,2) → (2,2) → (2,1), this display frame The moving order of the display frames in the (M + 1) -th cycle to be displayed next is (2, 1) → (2, 2) → (1, 2) → (1, 1). Here, the function as the display position control means is realized.

ただし、M番目の表示周期の最後に表示する画素位置とM+1番目の表示周期の最初に表示する位置とを同一にすると、局所的に明るさが増して見えるので、これらの位置は異なるように配慮するのがよい。例えば、第M周期目における表示位置の移動が(1,1)→(1,2)→(2,2)→(2,1)であるとき、第M+1周期目の最初に表示する位置は、第M周期目における最後の表示位置(1,2)でないように制御される。ここに、表示位置制御手段としての機能が実現される。   However, if the pixel position displayed at the end of the Mth display cycle and the position displayed at the beginning of the M + 1th display cycle are the same, the brightness appears to increase locally, so that these positions are different. It is good to consider. For example, when the movement of the display position in the Mth cycle is (1,1) → (1,2) → (2,2) → (2,1), the first display position in the (M + 1) th cycle is The display position is controlled so that it is not the last display position (1, 2) in the Mth period. Here, the function as the display position control means is realized.

なお、本実施の形態では、画像表示エリア24は、図11に示すように領域分割したが、これに限るものではなく、例えば、図12に示すように分割するようにしてもよい。図12では、1画素の移動可能素領域が走査線方向(図の横方向)に3つの領域に分割された画像表示エリア24’を示している。画像表示エリア24’は、各々の領域に対応する位置に、R,G,Bを発色することが可能な発光材料によって形成されており、この画像表示エリア24’に対してR,G,Bの3波長成分を有する光が照射されると、各々の波長の照明光に対して、上記の発光部が短時間発光し、3波長が合成された色が残光として表示される。   In the present embodiment, the image display area 24 is divided into regions as shown in FIG. 11. However, the present invention is not limited to this. For example, the image display area 24 may be divided as shown in FIG. FIG. 12 shows an image display area 24 ′ in which the movable element area of one pixel is divided into three areas in the scanning line direction (horizontal direction in the figure). The image display area 24 ′ is formed of a light emitting material capable of coloring R, G, and B at positions corresponding to the respective areas, and R, G, and B are formed with respect to the image display area 24 ′. When the light having the three wavelength components is irradiated, the above-described light emitting section emits light for a short time with respect to the illumination light of each wavelength, and a color in which the three wavelengths are combined is displayed as afterglow.

これにより、画素ずらし動作をしている領域における画像光は、画素ずらし動作中は遮光されていることとなる。人間の目で分離して視認可能な速度以上の速度で表示画像の更新を行うことにより、画素ずらし動作のために画素ずらし動作を行う領域の光束を遮断した場合にも、画素ずらしをする前の画素の残光が生じ、残像として存在する。   As a result, the image light in the region where the pixel shifting operation is performed is blocked during the pixel shifting operation. Even when the luminous flux in the area where the pixel shift operation is performed is blocked by the pixel shift operation by updating the display image at a speed higher than the speed that can be separated and recognized by the human eye, before the pixel shift The afterglow of the other pixel occurs and exists as an afterimage.

本発明の一実施の形態の画像投影装置全体の光学系構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the optical system structure of the whole image projector of one embodiment of this invention. 遮光手段の別の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows another example of a light-shielding means. ライトバルブにおける画素の配列を説明する概略図である。It is the schematic explaining the arrangement | sequence of the pixel in a light valve. 画素ずらし素子について説明する概略図である。It is the schematic explaining a pixel shift element. 液晶層に入射した光線の異常光線の光路を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the optical path of the extraordinary ray of the light ray which injected into the liquid-crystal layer. 走査線順次的に画像が更新される様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that an image is sequentially updated by a scanning line. 従来の画像投影装置におけるタイミングで表示画像の更新を行った場合の表示輝度の変動を示すグラフである。It is a graph which shows the fluctuation | variation of the display brightness at the time of updating a display image at the timing in the conventional image projector. 本実施の形態の画像投影装置において走査線順次的に画像が更新される様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that a scanning line is sequentially updated in the image projector of this Embodiment. 本実施の形態の画像投影装置におけるタイミングで表示画像の更新を行った場合の表示輝度の変動を示すグラフである。It is a graph which shows the fluctuation | variation of the display brightness at the time of updating a display image at the timing in the image projection apparatus of this Embodiment. 本発明の別の実施の形態の画像投影装置の一部を示す概略図である。It is the schematic which shows a part of image projection apparatus of another embodiment of this invention. 画素ずらしによってある画素が取り得る4つの表示位置によって形成される画像表示エリアを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the image display area formed by four display positions which a certain pixel can take by pixel shifting. 別の画像表示エリアを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows another image display area.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像投影装置
2 照明光学系
8 投影停止手段
12 画像表示素子
13 画素ずらし手段
14 投影手段

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image projector 2 Illumination optical system 8 Projection stop means 12 Image display element 13 Pixel shift means 14 Projection means

Claims (13)

複数の画素を有して各画素の状態変化によって表示フレームを複数に分割したサブフレーム単位で画像を更新して表示する画像表示素子と、
前記画像表示素子が表示する画像を照明する照明光学系と、
前記照明光学系が照明する画像を投影面に投影する投影手段と、
前記投影手段が投影する画像の投影位置を前記投影面内において前記画像表示素子が表示する画像を更新する更新期間内でずらす画素ずらし手段と、
前記画像表示素子が表示する画像を更新する更新期間中に前記投影面に対する画像の投影を停止する投影停止手段と、
を具備し、
前記画像表示素子は、線順次に走査される走査線単位で画像を更新し、
前記画素ずらし手段は、更新中の前記走査線の位置に対応する画像の投影位置を前記投影面内でずらし、
前記投影停止手段は、更新中の前記走査線の位置に対応する画像の投影を停止し、
前記画像表示素子と前記投影面との間に設けられて前記画像表示素子が表示する画像が結像される中間像面を設け、
前記画素ずらし手段は、前記中間像面に結像された画像の位置をこの中間像面内でずらす画像投影装置。
An image display element that has a plurality of pixels and updates and displays an image in units of subframes obtained by dividing a display frame into a plurality according to a state change of each pixel;
An illumination optical system for illuminating an image displayed by the image display element;
Projection means for projecting an image illuminated by the illumination optical system onto a projection plane;
Pixel shifting means for shifting a projection position of an image projected by the projection means within an update period for updating an image displayed by the image display element within the projection plane ;
A projection stop means for stopping projection of the image on the projection plane during an update period in which an image displayed by the image display element is updated;
Equipped with,
The image display element updates an image in units of scanning lines scanned line-sequentially,
The pixel shifting means shifts the projection position of the image corresponding to the position of the scanning line being updated within the projection plane,
The projection stopping means stops projection of an image corresponding to the position of the scanning line being updated;
Providing an intermediate image plane between the image display element and the projection plane on which an image displayed by the image display element is formed;
The image shifting device, wherein the pixel shifting means shifts the position of an image formed on the intermediate image plane within the intermediate image plane .
複数の画素を有して各画素の状態変化によって表示フレームを複数に分割したサブフレーム単位で画像を更新して表示する画像表示素子と、
前記画像表示素子が表示する画像を照明する照明光学系と、
前記照明光学系が照明する画像を投影面に投影する投影手段と、
前記投影手段が投影する画像の投影位置を前記投影面内において前記画像表示素子が表示する画像を更新する更新期間内でずらす画素ずらし手段と、
前記画像表示素子が表示する画像を更新する更新期間中に前記投影面に対する画像の投影を停止する投影停止手段と、
を具備し、
前記画像表示素子は、線順次に走査される走査線単位で画像を更新し、
前記画素ずらし手段は、更新中の前記走査線の位置に対応する画像の投影位置を前記投影面内でずらし、
前記投影停止手段は、更新中の前記走査線の位置に対応する画像の投影を停止し、
前記画像表示素子と前記投影面との間に設けられて前記画像表示素子が表示する画像が結像される中間像面を設け、
前記画素ずらし手段は、前記中間像面に結像された画像の位置をこの中間像面に対し画像の投影方向に沿ってデフォーカスされた位置でずらす画像投影装置。
An image display element that has a plurality of pixels and updates and displays an image in units of subframes obtained by dividing a display frame into a plurality according to a state change of each pixel;
An illumination optical system for illuminating an image displayed by the image display element;
Projection means for projecting an image illuminated by the illumination optical system onto a projection plane;
Pixel shifting means for shifting a projection position of an image projected by the projection means within an update period for updating an image displayed by the image display element in the projection plane;
A projection stop means for stopping projection of the image on the projection plane during an update period in which an image displayed by the image display element is updated;
Comprising
The image display element updates an image in units of scanning lines scanned line-sequentially,
The pixel shifting means shifts the projection position of the image corresponding to the position of the scanning line being updated within the projection plane,
The projection stop means stops projection of an image corresponding to the position of the scanning line being updated;
Providing an intermediate image plane between the image display element and the projection plane on which an image displayed by the image display element is formed;
The image shifting device that shifts the position of the image formed on the intermediate image plane at a position defocused with respect to the intermediate image plane along the image projection direction .
前記投影手段が直前に投影した画像を前記更新期間中残像として表示する残像表示手段を具備する請求項1又は2記載の画像投影装置。 The projection means an image projection device according to claim 1 or 2 wherein comprises an afterimage display means for displaying an image projected immediately before as an afterimage in the update period. 前記投影停止手段は、前記画像表示素子が表示する画像を更新する更新期間中の前記画像表示素子を黒表示状態とする請求項1又は2記載の画像投影装置。 It said projection stopping means, the image projection device according to claim 1 or 2, wherein said image display device during the update period for updating an image, wherein the image display device displays a black display state. 前記投影停止手段は、前記画像表示素子が表示する画像を更新する更新期間中の前記照明光学系が照明する画像を前記投影面よりも前記照明光学系側で遮光する請求項1又は2記載の画像投影装置。 Said projection stopping means, according to claim 1 or 2 wherein said illumination optical system in the update period for updating an image, wherein the image display device displays are shielded by the illumination optical system side with respect to the projection plane an image which illuminates Image projection device. 前記残像表示手段は、前記投影面に設けられた発光材料である請求項記載の画像投影装置。 The image projection apparatus according to claim 3 , wherein the afterimage display means is a luminescent material provided on the projection surface. 前記発光材料の発光性能は、画像の投影が停止してから前記更新期間と同等時間発光可能に設定されている請求項記載の画像投影装置。 The image projecting device according to claim 6, wherein the light emitting performance of the light emitting material is set so that light can be emitted for a time equivalent to the update period after image projection stops. 前記発光材料の発光性能は、投影光の波長が500〜560nmの範囲において画像の投影が停止してから前記更新期間と同等時間発光可能に設定されている請求項記載の画像投影装置。 The image projection device according to claim 6, wherein the light emission performance of the light emitting material is set so that light emission can be performed for a time equivalent to the update period after image projection is stopped in a wavelength range of projection light of 500 to 560 nm. 前記残像表示手段は、前記投影面に設けられた蛍光材料である請求項記載の画像投影装置。 The image projection apparatus according to claim 3 , wherein the afterimage display means is a fluorescent material provided on the projection surface. 前記残像表示手段は、R・G・Bの各色を発光可能である単位残像表示領域を前記画像表示素子の各画素に対応させて複数配列した蛍光材料である請求項記載の画像投影装置。 4. The image projection apparatus according to claim 3 , wherein the afterimage display means is a fluorescent material in which a plurality of unit afterimage display areas capable of emitting light of R, G, and B are arranged in correspondence with each pixel of the image display element. N個(Nは正の整数)のサブフレームに分割した1つ分の表示フレームを順次表示する1表示周期での表示順序を、第M周期目(Mは正の整数)と、第(M+1)周期目において異ならせる表示位置制御手段を具備する請求項1ないし10のいずれか一に記載の画像投影装置。 The display order in one display cycle for sequentially displaying one display frame divided into N subframes (N is a positive integer) is the Mth cycle (M is a positive integer), the (M + 1) th ) claims 1 comprises a display position control means for varying the period th image projection apparatus according to any one of 10. N個(Nは正の整数)のサブフレームに分割した1つ分の表示フレームを順次表示する1表示周期において、第M周期目の最後に表示されるサブフレームの表示位置と第(M+1)周期目の最初に表示されるサブフレームの位置とを異ならせる表示位置制御手段を具備する請求項1ないし10のいずれか一に記載の画像投影装置。 In one display cycle for sequentially displaying one display frame divided into N (N is a positive integer) subframes, the display position of the subframe displayed at the end of the Mth cycle and the (M + 1) th the image projection apparatus according to any one of claims 1 to 10 including the display position control means to vary the position of the subframe to be displayed in the first period th. 複数の画素を有して各画素の状態変化によって表示フレームを複数に分割したサブフレーム単位で画像を更新して表示する画像表示素子が表示する画像を照明光学系によって照明し、この照明画像を投影手段によって投影面に投影する際に、画素ずらし手段により画像の投影位置を前記投影面内でずらすようにした画像表示方法において、
前記画像表示素子は、線順次に走査される走査線単位で画像を更新し、
前記画素ずらし手段により更新中の前記走査線の位置に対応する画像の投影位置を前記投影面内でずらし、
前記画像表示素子が表示する画像を更新する更新期間中前記投影面に対する画像の投影を停止する投影停止手段により、更新中の前記走査線の位置に対応する画像の投影を停止し、
前記画像表示素子と前記投影面との間に設けられて前記画像表示素子が表示する画像が結像される中間像面を設け、
前記画素ずらし手段により、前記中間像面に結像された画像の位置をこの中間像面内でずらすようにした画像表示方法。
An illumination optical system illuminates an image displayed by an image display element that has a plurality of pixels and updates and displays an image in units of subframes obtained by dividing the display frame into a plurality of frames according to a change in the state of each pixel. In the image display method in which the projection position of the image is shifted within the projection plane by the pixel shifting means when projecting onto the projection plane by the projection means,
The image display element updates an image in units of scanning lines scanned line-sequentially,
The projection position of the image corresponding to the position of the scanning line being updated by the pixel shifting means is shifted within the projection plane,
By stopping the projection of the image on the projection plane during the update period for updating the image displayed by the image display element, the projection of the image corresponding to the position of the scanning line being updated is stopped,
Providing an intermediate image plane between the image display element and the projection plane on which an image displayed by the image display element is formed;
An image display method in which the position of an image formed on the intermediate image plane is shifted within the intermediate image plane by the pixel shifting means .
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