JPWO2015122001A1 - プロジェクタ及び画像表示方法 - Google Patents

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Abstract

プロジェクタは、第１及び第２の表示パネル（１０６、１０８）と、第１及び第２の表示パネル（１０６、１０８）により形成された画像を重ねて投射面上に投射する投射手段（１１０）と、を有する。第１及び第２の表示パネル（１０６、１０８）は、一方の表示パネル（１０６）の画像が他方の表示パネル（１０８）の画像が投射される位置から画素の配列の行方向及び列方向の少なくとも一方の方向に所定の距離だけシフトした位置に投射されるように配置されている。

Description

本発明は、プロジェクタ及び画像表示方法に関する。
プロジェクタの高画質化に関しては、明るさや色再現性はもとより、高解像度化に対する要求が高い。そこで、投射画像の高解像度化に関する技術が提案されている。
例えば、特許文献１には、表示パネルの画素数の２倍の画素数を有する投射画像を提供できる投影表示装置が記載されている。
特許文献１に記載の投影表示装置は、表示用液晶パネルと、表示用液晶パネルにて形成された画像をスクリーン上に拡大投射する投射光学系と、これら表示用液晶パネルと投射光学系との間に設けられたシフト手段と、を有する。
シフト手段は、水晶板の複屈折現象を利用して光路をシフトさせるものであって、偏光方向制御用液晶パネルと水晶板を有する。表示用液晶パネルからの画像光が、偏光方向制御用液晶パネルを介して水晶板に入射する。
偏光方向制御用液晶パネルは、水晶板に入射する光の偏光方向を制御するために設けられている。偏光方向制御用液晶パネルがＯＦＦのときに水晶板から出射される光の光路は、偏光方向制御用液晶パネルがＯＮのときに水晶板から出射される光の光路に対して所定の方向にシフトしたものとなる。
表示用液晶パネルの画素数の２倍の画素数を有する原画像を水平方向に１画素おきに間引いて２枚の画像Ｉ１，Ｉ２に分解し、画像Ｉ１，Ｉ２を時分割で表示用液晶パネルに表示させる。画像Ｉ１の表示期間は、偏光制御用液晶パネルをＯＮにし、画像Ｉ２の表示期間は、偏光制御用液晶パネルをＯＦＦにする。
スクリーン上では、画像Ｉ１の投射画像と画像Ｉ２の投射画像が時分割で表示される。画像Ｉ２の投射画像は、画像Ｉ１の投射画像に対して、水平方向に画素ピッチの１／２だけシフトした位置に表示される。画像Ｉ１，Ｉ２の表示周期を人間の眼の残像期間より短くすることで、画像Ｉ１，Ｉ２の投射画像を重畳した画像を観察することができる。この観察画像（画像Ｉ１，Ｉ２の重畳画像）は、原画像と同等の画素数を有する。
液晶パネルと投射レンズとの間に光路シフト手段を設けて投射画像の画素数を増大する構成は、特許文献２、３にも記載されている。
特開平４−１１３３０８号公報 特開２００６−１４６０７４号公報 特開平７−１０４２７８号公報
しかしながら、特許文献１〜３に記載のものにおいては、光路シフト手段を設ける必要があるため、装置が大型化し、コストが増大するといった問題がある。
さらに、光路シフト手段により電力が消費されるため、消費電力量が増大するといった問題もある。
本発明の目的は、上記問題を解決し、高精細な投射画像を提供することができる、プロジェクタ及び画像表示方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の一態様によれば、
それぞれが複数の画素を備え、前記複数の画素により入射光を変調して画像を形成する第１及び第２の表示パネルと、
前記第１及び第２の表示パネルに形成された前記画像を重ねて投射面上に投射する投射手段と、を有し、
前記第１及び第２の表示パネルは、一方の表示パネルの画像が他方の表示パネルの画像に対して、所定の距離だけシフトした位置に投射されるように配置されている、プロジェクタが提供される。
本発明の別の態様によれば、
それぞれが複数の画素を備え、前記複数の画素により入射光を変調して画像を形成する第１及び第２の表示パネルを備え、該第１及び第２の表示パネルに形成された前記画像を重ねて投射面上に投射するプロジェクタにて行われる画像表示方法であって、
前記第１及び第２の表示パネルを、一方の表示パネルの画像が他方の表示パネルの画像に対して、所定の距離だけシフトした位置に投射されるように配置し、
第１の緑色画像を前記第１の表示パネルに形成させ、前記第１の緑色画像とは少なくとも輝度が異なる第２の緑色画像と青色画像又は赤色画像とを交互に前記第２の表示パネルに形成させる、画像表示方法が提供される。
本発明の第１の実施形態によるプロジェクタの構成を示す模式図である。 図１に示すプロジェクタの光源ユニットの一例を示す模式図である。 図１に示すプロジェクタのクロスダイクロイックプリズムの一例を示す模式図である。 図３に示すクロスダイクロイックプリズムのＢＲ面のＳ偏光に対する分光透過特性を示す特性図である。 図３に示すクロスダイクロイックプリズムのＢＲ面のＰ偏光に対する分光透過特性を示す特性図である。 図３に示すクロスダイクロイックプリズムのＲＲ面のＳ偏光に対する分光透過特性を示す特性図である。 図３に示すクロスダイクロイックプリズムのＲＲ面のＰ偏光に対する分光透過特性を示す特性図である。 図１に示すプロジェクタの２つの表示パネルの画像形成領域の投射面上における相対的な位置関係を説明するための模式図である。 図１に示すプロジェクタの制御系の構成を示すブロック図である。 図１に示すプロジェクタの表示パネルによる画像形成動作の一例を示すタイミングチャートである。 図１に示すプロジェクタの表示パネルによる画像形成動作の別の例を示すタイミングチャートである。 本発明の第２の実施形態によるプロジェクタの構成を示す模式図である。 図９に示すプロジェクタの一方の光源ユニットの蛍光ホイールを示す模式図である。 図９に示すプロジェクタの一方の光源ユニットの構成を示す模式図である。 図９に示すプロジェクタの他方の光源ユニットの蛍光ホイールを示す模式図である。 図９に示すプロジェクタのクロスダイクロイックプリズムの一例を示す模式図である。 図９に示すプロジェクタの制御系の構成を示すブロック図である。
１１〜１４ 光源ユニット
１０１、１０２ ダイクロイックミラー
１０３〜１０５ 偏光ビームスプリッタ
１０６〜１０８ 表示パネル
１０９ クロスダイクロイックミラー
１１０ 投射レンズ
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態によるプロジェクタの構成を示す模式図である。
図１を参照すると、プロジェクタは、３枚の表示パネルを用いた、いわゆる３板型プロジェクタであって、光源ユニット１１〜１４、ダイクロイックミラー１０１、１０２、偏光ビームスプリッタ１０３〜１０５、表示パネル１０６〜１０８、クロスダイクロイックミラー１０９及び投射レンズ１１０を有する。
光源ユニット１１、１４はそれぞれ、緑色の波長帯域にピーク波長を有する緑色光を出力する緑色固体光源（例えば、発光色が緑色である、ＬＥＤや半導体レーザー）を備え、この緑色固体光源の出力光が平行光束として出射されるように構成されている。
光源ユニット１１、１４は、同じ構成であるので（発光波長が同じ）、ここでは、光源ユニット１１を例に具体的な構成を説明する。
図２に、光源ユニット１１の一例を示す。図２に示すように、光源ユニット１１は、ＬＥＤ光源２０１、コリメーターレンズ２０２、２０３、偏光変換ユニット２０４及びレンズ２０５を有する。
ＬＥＤ光源２０１は、緑色光を発光する。最近では、発光素子サイズの大型化により、数十アンペアで駆動できる大電流・高光出力のＬＥＤ光源が提供されており、これをＬＥＤ光源２０１として用いてもよい。
コリメーターレンズ２０２、２０３は、ＬＥＤ光源２０１の出力光を平行光束化するためのものである。なお、コリメーターレンズの形状や大きさ、枚数などに関しては、適宜に変更することが可能である。
ＬＥＤ光源２０１の出力光はコリメーターレンズ２０２、２０３を介して偏光変換ユニット２０４に入射する。ＬＥＤ光源２０１の出力光は非偏光光であり、偏光変換ユニット２０４は、ＬＥＤ光源２０１からの非偏光光を直線偏光であるＰ偏光またはＳ偏光に揃える。偏光変換ユニット２０４として、例えば、偏光ビームスプリッタアレイと位相差板とを組み合わせたものを利用できる。偏光ビームスプリッタと位相差板の選定により、Ｐ偏光及びＳ偏光のうち、任意の偏光に揃えることができる。
レンズ２０５は、偏光変換ユニット２０４からの光を表示パネル１０６へ照射する光学系の少なくとも一部を構成する。
光源ユニット１２は、赤色の波長帯域にピーク波長を有する赤色光を出力する赤色固体光源（例えば、発光色が赤色である、ＬＥＤや半導体レーザー）を備え、この赤色固体光源の出力光が平行光束として出射されるように構成されている。
光源ユニット１３は、青色の波長帯域にピーク波長を有する青色光を出力する青色固体光源（例えば、発光色が青色である、ＬＥＤや半導体レーザー）を備え、この青色固体光源の出力光が平行光束として出射されるように構成されている。
光源ユニット１２、１３も、ＬＥＤ光源の発光色が異なることを除けば、図２に示したようなユニット構成よりなる。ＬＥＤ光源として、光源大電流・高光出力の赤色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤを用いることができる。
本実施形態では、緑色光（Ｓ偏光）が光源ユニット１１より出射され、緑色光（Ｐ偏光）が光源ユニット１４より出射され、赤色光（Ｐ偏光）が光源ユニット１２より出射され、青色光（Ｐ偏光）が光源ユニット１３より出射される。
光源ユニット１１の光軸と光源ユニット１２の光軸は直交しており、その交点に、ダイクロイックミラー１０１が配置されている。ダイクロイックミラー１０１は、緑色光及び赤色光を透過する特性を有する。このダイクロイックミラー１０１は省略されてもよい。
光源ユニット１１からの緑色光（Ｓ偏光）は、ダイクロイックミラー１０１を透過して偏光ビームスプリッタ１０３に入射する。
偏光ビームスプリッタ１０３は、Ｐ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する特性を有する。光源ユニット１１からの緑色光（Ｓ偏光）は、偏光ビームスプリッタ１０３によって表示パネル１０６の方向に反射される。偏光ビームスプリッタ１０３で反射された緑色光（Ｓ偏光）は、表示パネル１０６に照射される。
光源ユニット１２からの赤色光（Ｐ偏光）は、ダイクロイックミラー１０１を透過して偏光ビームスプリッタ１０４に入射する。
偏光ビームスプリッタ１０４は、Ｐ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する特性を有する。光源ユニット１２からの赤色光（Ｐ偏光）は、偏光ビームスプリッタ１０４を通過して表示パネル１０７に照射される。
光源ユニット１３の光軸と光源ユニット１４の光軸は直交しており、その交点に、ダイクロイックミラー１０２が配置されている。ダイクロイックミラー１０２は、青色光を反射し、緑色光を透過する特性を有する。
光源ユニット１３からの青色光（Ｐ偏光）は、ダイクロイックミラー１０２により偏光ビームスプリッタ１０５の方向へ反射される。一方、光源ユニット１４からの緑色光（Ｐ偏光）は、ダイクロイックミラー１０２を透過して偏光ビームスプリッタ１０５に入射する。
偏光ビームスプリッタ１０５は、Ｐ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する特性を有する。光源ユニット１３からの青色光（Ｐ偏光）及び光源ユニット１４からの緑色光（Ｐ偏光）はそれぞれ、偏光ビームスプリッタ１０５を透過して表示パネル１０８に照射される。
表示パネル１０６〜１０８は、例えば、リキッドクリスタルオンシリコン（ＬＣｏＳ））に代表される反射型液晶パネルである。
表示パネル１０６は、光源ユニット１１からの緑色光（Ｓ偏光）を空間的に変調して緑色画像を形成する。この緑色画像は、表示パネル１０６からの反射光（Ｐ偏光）により構成される。表示パネル１０６からの反射光（Ｐ偏光）は、偏光ビームスプリッタ１０３を透過してクロスダイクロイックプリズム１０９に入射する。
表示パネル１０７は、光源ユニット１２からの赤色光（Ｐ偏光）を空間的に変調して赤色画像を形成する。この赤色画像は、表示パネル１０７からの反射光（Ｓ偏光）により構成される。
表示パネル１０７からの反射光（Ｓ偏光）は、偏光ビームスプリッタ１０４によってクロスダイクロイックプリズム１０９の方向に反射される。
表示パネル１０８は、光源ユニット１３からの青色光（Ｐ偏光）を空間的に変調して青色画像を形成し、光源ユニット１４からの緑色光（Ｐ偏光）を空間的に変調して緑色画像を形成する。これら青色画像及び緑色画像は時分割で形成され、いずれの画像も、表示パネル１０８からの反射光（Ｓ偏光）により構成される。
表示パネル１０８からの反射光（Ｓ偏光）は、偏光ビームスプリッタ１０５によってクロスダイクロイックプリズム１０９の方向に反射される。
クロスダイクロイックプリズム１０９は、表示パネル１０６〜１０８からの画像光を合成する。
図３は、クロスダイクロイックプリズム１０９の一例を示す模式図である。
図３に示すように、クロスダイクロイックプリズム１０９は、４つの直角プリズム１０９ａ〜１０９ｄを有する。直角プリズム１０９ａ〜１０９ｄはそれぞれ、底面の三角形の直角をなす辺を構成する第１及び第２の面と斜辺を構成する第３の面とを有する。
直角プリズム１０９ａの第１の面は直角プリズム１０９ｂの第２の面と接合され、直角プリズム１０９ａの第２の面は直角プリズム１０９ｃの第１の面と接合されている。直角プリズム１０９ｄの第１の面は直角プリズム１０９ｃの第２の面と接合され、直角プリズム１０９ｄの第２の面は直角プリズム１０９ｂの第１の面と接合されている。
直角プリズム１０９ａの第１の面と直角プリズム１０９ｂの第２の面の接合面と、直角プリズム１０９ｄの第１の面と直角プリズム１０９ｃの第２の面の接合面とにより、一様な面が形成され、この面にＲＲ面が形成されている。
直角プリズム１０９ａの第２の面と直角プリズム１０９ｂの第１の面の接合面と、直角プリズム１０９ｃの第１の面と直角プリズム１０９ｄの第２の面の接合面とにより、一様な面が形成され、この面にＢＲ面が形成されている。
図４Ａに、ＢＲ面のＳ偏光に対する分光透過特性を示す。図４Ｂに、ＢＲ面のＰ偏光に対する分光透過特性を示す。図４Ａ及び図４Ｂにおいて、横軸は波長（ｎｍ）を示し、縦軸は透過率（％）を示す。
図４Ａに示すように、ＢＲ面は、Ｓ偏光に対して、青色及び緑色の波長帯域の光を反射し、赤色の波長帯域の光を透過する特性を有する。また、図４Ｂに示すように、ＢＲ面は、Ｐ偏光に対して、青色の波長帯域の光を反射し、それ以外の波長帯域（緑色及び赤色の波長帯域を含む）の光を透過する特性を有する。この図４Ａ及び図４Ｂの特性によれば、緑色光（Ｐ偏光）及び赤色光（Ｓ偏光）はＢＲ面を透過し、青色光（Ｓ偏光）及び緑色光（Ｓ偏光）はＢＲ面によって反射される。
図４Ｃに、ＲＲ面のＳ偏光に対する分光透過特性を示す。図４Ｄに、ＲＲ面のＰ偏光に対する分光透過特性を示す。図４Ｃ及び図４Ｄにおいて、横軸は波長（ｎｍ）を示し、縦軸は透過率（％）を示す。
図４Ｃに示すように、ＲＲ面は、Ｓ偏光に対して、青色及び緑色の波長帯域の光を透過し、赤色の波長帯域の光を反射する特性を有する。また、図４Ｄに示すように、ＲＲ面は、Ｐ偏光に対して、赤色の波長帯域の光を反射し、それ以外の波長帯域（緑色及び青色の波長帯域を含む）の光を透過する特性を有する。この図４Ｃ及び図４Ｄの特性によれば、緑色光（Ｐ偏光及びＳ偏光）及び青色光（Ｓ偏光）はＲＲ面を透過し、赤色光（Ｓ偏光）はＲＲ面によって反射される。
図３に示したクロスダイクロイックプリズム１０９において、直角プリズム１０９ａ〜１０９ｃの第３の面をそれぞれ第１、第２、第３の入射面とし、直角プリズム１０９ｄの第３の面を出射面とする。
表示パネル１０６からの緑色光（Ｐ偏光）は第１の入射面より入射し、表示パネル１０７からの赤色光（Ｓ偏光）は第２の入射面より入射し、表示パネル１０８からの青色光（Ｓ偏光）及び緑色光（Ｓ偏光）は第３の入射面より入射する。
第１の入射面より入射した緑色光（Ｐ偏光）は、ＢＲ面及びＲＲ面を透過し、出射面から出射される。第２の入射面より入射した赤色光（Ｓ偏光）は、ＲＲ面で反射された後、出射面から出射される。第３の入射面より入射した青色光（Ｓ偏光）及び緑色光（Ｓ偏光）は、ＢＲ面で反射された後、出射面から出射される。
投射レンズ１１０は、クロスダイクロイックプリズム１０９の出射面側に配置されている。投射レンズ１１０は、表示パネル１０６〜１０８で形成された画像を投射面上に拡大投射する。
表示パネル１０６〜１０８はそれぞれ、複数の画素からなる画像を形成する画像形成領域を備える。表示パネル１０６〜１０８の画素数及び画素サイズは同じである。ただし、表示パネル１０８と表示パネル１０６、１０７とは、投射面上における画像形成領域の相対的な位置関係が異なる。
例えば、投射面上において、表示パネル１０８の画像形成領域は、表示パネル１０６の画像形成領域の投射位置に対して、水平方向（画素の行方向）または垂直方向（画素の列方向）もしくは両方向に所定の量だけシフトした位置に投射される。なお、表示パネル１０７は、その画像形成領域の投射位置が表示パネル１０６の画像形成領域の投射位置と一致するように配置されている。表示パネル１０８の画像形成領域の中心を通る垂線と、表示パネル１０６の画像形成領域の中心を通る垂線とは同一平面上にない。他方、表示パネル１０６の画像形成領域の中心を通る垂線と、表示パネル１０７の画像形成領域の中心を通る垂線とは同一平面上にある。ここで、画像形成領域の中心とは、画像形成領域の対角線の交点でもある。また、これに伴い、光源ユニット１１および光源ユニット１２からの各光束の中心光線（光軸）と、光源ユニット１３および光源ユニット１４からの各光束の中心光線（光軸）と、は同一平面上にない。
図５に、投射面上における表示パネル１０６、１０８の画像形成領域の相対的な位置関係を模式的に示す。
図５に示すように、表示パネル１０８の投射画像の画素１０８ａは、表示パネル１０６の投射画像の対応する画素１０６ａに対して、行方向及び列方向にそれぞれ０．５画素（画素ピッチの０．５倍を示す）だけシフトしている。
本実施形態では、表示パネル１０８と表示パネル１０６との間で投射面上に投射される画像の対応する画素をシフトさせたパネル配置を利用して、投射画像を観察した際の観察画像の画素数を増大させる。
具体的には、表示パネル１０６にて緑色画像を形成させ、表示パネル１０７にて赤色画像を形成させ、表示パネル１０８にて、青色画像及び緑色画像を時分割で形成させる。投射面上では、表示パネル１０８に形成された緑色画像は、表示パネル１０６にて形成された緑色画像の投射位置に対して、行方向及び列方向にそれぞれ０．５画素だけシフト位置に投射される。人間の目の残像現象により、これら緑色画像を空間的または時間的に融合した画像（重畳画像）が観察される。この観察画像の画素数は、表示パネル１０６、１０８それぞれの画素数の約４倍になる。
なお、一般に、人間の視覚は、輝度に対して高い空間周波数特性を有しているが、色相や彩度に対しては相対的に低い特性であり、緑色は赤色及び青色よりも輝度成分に対する寄与が大きい。したがって、緑色画像についてのみ画素数を増大するだけでも、表示パネル１０６〜１０８により形成された画像（赤、青、緑）の観察画像（重畳画像）の高解像度化を図ることができる。
次に、本実施形態のプロジェクタの制御系の構成及び動作について詳細に説明する。
図６に、プロジェクタの制御系の一例を示す。図６を参照すると、プロジェクタは、光源ユニット１１〜１４を駆動する光源駆動部２と、表示パネル１０６〜１０８を駆動するパネル駆動部３と、操作用のボタンやキーなどを備え、ユーザによる入力操作に応じた指示信号を出力する入力部４と、入力部４からの指示信号を受け付けて光源駆動部２及びパネル駆動部３の動作を制御する制御部１とを有する。
制御部１は、表示パネル１０６〜１０８をそれぞれ駆動するための駆動タイミング信号Ｓ２をパネル駆動部３に供給するとともに、光源ユニット１１〜１４をそれぞれ駆動するための点灯タイミング信号Ｓ３を光源駆動部２に供給する。
パネル駆動部３は、外部装置から入力された映像信号Ｓ１と制御部１からの駆動タイミング信号Ｓ２とに基づいて、表示パネル１０６〜１０８を個別に駆動する。ここで、外部装置は、例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置やレコーダ等の映像機器である。
具体的には、パネル駆動部３は、映像信号Ｓ１と駆動タイミング信号Ｓ２とに基づいて、第１の緑色画像示す画像信号Ｓ２１、赤色画像を示す画像信号Ｓ２２、青色画像を示す画像信号Ｓ２３、及び第２の緑色画像を示す画像信号Ｓ２４を生成する。そして、画像信号Ｓ２１に基づく第１の緑色画像を表示パネル１０６に形成させ、画像信号Ｓ２２に基づく赤色画像を表示パネル１０７に形成させ、画像信号Ｓ２３に基づく青色画像及び画像信号Ｓ２４に基づく第２の緑色画像を時分割で表示パネル１０６に形成させる。
光源駆動部２は、制御部１からの点灯タイミング信号Ｓ３に従って、光源ユニット１１〜１４の点灯状態を個別に制御する。
具体的には、光源駆動部２は、光源ユニット１１の点灯／消灯を指示する点灯信号Ｓ３１、光源ユニット１２の点灯／消灯を指示する点灯信号Ｓ３２、光源ユニット１３の点灯／消灯を示す点灯信号Ｓ３３、及び光源ユニット１４の点灯／消灯を指示する点灯信号Ｓ３４を生成す。これら点灯信号Ｓ３１〜Ｓ３４に従って光源ユニット１１〜１４の点灯動作を制御する。
図７は、画像信号Ｓ２１〜Ｓ２４及び点灯信号Ｓ３１〜Ｓ３４の一例を示すタイミングチャートである。
図７を参照すると、１フレームの期間のうち、時刻ｔ１（フレームの開始時点）から時刻ｔ２までの期間Ｔ１は、光源ユニット１１、１２、１４はそれぞれオン状態とされ、光源ユニット１３はオフ状態とされる。そして、画像信号Ｓ２１に基づく第１の緑色画像が表示パネル１０６により形成され、画像信号Ｓ２２に基づく赤色画像が表示パネル１０７により形成され、画像信号Ｓ２４に基づく第２の緑色画像が表示パネル１０８により形成される。
時刻ｔ２から時刻ｔ３（フレームの終了時点）までの期間Ｔ２は、光源ユニット１１、１２、１３はそれぞれオン状態とされ、光源ユニット１４はオフ状態とされる。そして、画像信号Ｓ２１に基づく第１の緑色画像が表示パネル１０６により形成され、画像信号Ｓ２２に基づく赤色画像が表示パネル１０７により形成され、画像信号Ｓ２３に基づく青色画像が表示パネル１０８により形成される。
図７に示した動作によれば、期間Ｔ１において、表示パネル１０６に形成された第１の緑色画像、表示パネル１０７に形成された赤色画像、及び表示パネル１０８に形成された第２の緑色画像がそれぞれ投射レンズ１１０によって投射される。この場合、第１の緑色画像、赤色画像及び第２の緑色画像を重畳した第１の重畳画像が投射面上に表示される。
また、期間Ｔ２において、表示パネル１０６に形成された第１の緑色画像、表示パネル１０７に形成された赤色画像、及び表示パネル１０８に形成された青色画像がそれぞれ投射レンズ１１０によって投射される。この場合、第１の緑色画像、赤色画像及び青色画像を重畳した第２の重畳画像が投射面上に表示される。
ユーザは、残像現象により、期間Ｔ１で表示された第１の重畳画像と期間Ｔ２で表示された第２の重畳画像が時間的に融合された画像を観察する。この観察画像において、第２の緑色画像は、第１の緑色画像に対して、行方向及び列方向にそれぞれ０．５画素だけシフトしている。よって、第１及び第２の緑色画像の重畳画像の画素数は、表示パネル１０６、１０８それぞれの画素数の約４倍になる。
上述した人間の視覚特性によれば、緑色画像の画素数が増大したことで、観察画像自体の画素数も増大したように見える。これにより、観察画像の高解像度化を行うことができる。
図８は、画像信号Ｓ２１〜Ｓ２４及び点灯信号Ｓ３１〜Ｓ３４の別の例を示すタイミングチャートである。
図８を参照すると、期間Ｔ１は、光源ユニット１１、１２、１４はそれぞれオン状態とされ、光源ユニット１３はオフ状態とされる。そして、画像信号Ｓ２１に基づく第１の緑色画像が表示パネル１０６により形成され、画像信号Ｓ２２に基づく赤色画像が表示パネル１０７により形成され、画像信号Ｓ２４に基づく第２の緑色画像が表示パネル１０８により形成される。
期間Ｔ２は、光源ユニット１２、１３はそれぞれオン状態とされ、光源ユニット１１、１４はそれぞれオフ状態とされる。そして、画像信号Ｓ２２に基づく赤色画像が表示パネル１０７により形成され、画像信号Ｓ２３に基づく青色画像が表示パネル１０８により形成される。
図８に示した動作によれば、期間Ｔ１において、表示パネル１０６に形成された第１の緑色画像、表示パネル１０７に形成された赤色画像、及び表示パネル１０８に形成された第２の緑色画像がそれぞれ投射レンズ１１０によって投射される。この場合、第１の緑色画像、赤色画像及び第２の緑色画像を重畳した第１の重畳画像が投射面上に表示される。
また、期間Ｔ２において、表示パネル１０７に形成された赤色画像及び表示パネル１０８に形成された青色画像がそれぞれ投射レンズ１１０によって投射される。この場合、赤色画像及び青色画像を重畳した第２の重畳画像が投射面上に表示される。
ユーザは、残像現象により、期間Ｔ１で表示された第１の重畳画像と期間Ｔ２で表示された第２の重畳画像が時間的に融合された画像を観察する。この観察画像において、第２の緑色画像は、第１の緑色画像に対して、行方向及び列方向にそれぞれ０．５画素だけシフトしている。よって、第１及び第２の緑色画像の重畳画像の画素数は、表示パネル１０６、１０８それぞれの画素数の約４倍になる。
上述した人間の視覚特性によれば、緑色画像の画素数が増大したことで、観察画像自体の画素数も増大したように見える。これにより、観察画像の高解像度化を行うことができる。
なお、図７及び図８に示した動作において、期間Ｔ１、Ｔ２は、表示パネルの応答特性や、人間の目の残像現象に基づく画像を融合可能な表示周期などを考慮して適宜に設定することができる。
また、画素シフトにより観察画像の画素数を確実に増大させるために、パネル駆動部３は、第１の緑色画像と第２の緑色画像の内容（例えば、輝度値）が異なるように画像信号Ｓ２１、Ｓ２４を生成してもよい。
例えば、映像信号Ｓ１が３８４０（横）×２１６０（縦）の解像度の画像Ｒ、Ｇ、Ｂをそれぞれ示す映像信号Ｒ，Ｇ、Ｂを含む場合で、表示パネル１０６〜１０８がそれぞれ１９２０（横）×１０８０（縦）の解像度を有するパネルであると仮定する。パネル駆動部３は、映像信号Ｇの画像Ｇを、奇数ラインよりなる第１の画像と偶数ラインよりなる第２の画像とに分解する。そして、パネル駆動部３は、第１の画像について、水平方向に、１画素置きに画素を間引いた画像Ｇ１を生成し、画像Ｇ１を示す画像信号Ｓ２１を生成する。また、パネル駆動部３は、第２の画像について、水平方向に、１画素置きに画素を間引いた画像Ｇ２を生成し、画像Ｇ２を示す画像信号Ｓ２４を生成する。ここで、画像Ｇ１，Ｇ２はそれぞれ、１９２０（横）×１０８０（縦）の解像度を有する画像である。
なお、画像信号Ｓ２１、Ｓ２４の生成方法は、上記方法に限定されない。画素シフトによる画素数の増大効果を得られるのであれば、どのような方法で画像信号Ｓ２１、Ｓ２４を生成してもよい。
映像信号Ｒ，Ｂについては、パネル駆動部３は、３８４０（横）×２１６０（縦）の解像度の画像Ｒ、Ｂを１９２０（横）×１０８０（縦）の解像度を有する画像Ｒ、Ｂに変換する処理を行う。この処理は、画素を間引く方法等、よく知られた解像度変換処理を適用することができる。そして、パネル駆動部３は、１９２０（横）×１０８０（縦）の解像度を有する画像Ｒ、Ｂをそれぞれ示す画像信号Ｓ２２、Ｓ２３を生成する。
上述した本実施形態のプロジェクタによれば、以下のような作用効果を奏する。
既存の３板型プロジェクタでは、表示パネル１０８は青色画像のみを表示している。本実施形態では、表示パネル１０８を青色画像と緑色画像を時分割で表示するように構成し、かつ、この表示パネル１０８と緑色画像を表示する表示パネル１０６とを、一方の投射画像が他方の投射画像に対して画素の並び方向に所定の量だけシフトするように、投射レンズ１１０に対して配置している。これにより、緑色画像の画素数が増大し、その結果、観察画像の画素数を増大する効果を得ることができる。
また、既存の３板型プロジェクタからの変更点は、主に、表示パネルの配置を変更すること、及び、表示パネルにおける画像形成動作を変更することの２点であり、光路シフト手段のような新たな構成要素を設ける必要はない。よって、装置の大型化、コスト増大、消費電力増大を抑制することができる。
（第２の実施形態）
図９は、本発明の第２の実施形態によるプロジェクタの構成を示す模式図である。
図９を参照すると、プロジェクタは、光源ユニット６１、６２、ダイクロイックミラー６０１、ＴＩＲ（Total internal Reflection）プリズム６０２〜６０４、ディジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）６０５〜６０７、クロスダイクロイックプリズム６０８、位相差板６０９及び投射レンズ６１０を有する。
光源ユニット６１は、黄色光（緑色成分と赤色成分を含む）を出力する。光源ユニット６１は、例えば、図１０に示すような蛍光ホイール６１１を備える。蛍光ホイール６１１において、励起光（レーザー光）の照射により黄色蛍光を発する黄色蛍光体が塗布された領域６１３が周方向に沿って形成されている。
図１１に、光源ユニット６１の一例を示す。図１１を参照すると、光源ユニット６１は、励起用のレーザー７０１、集光レンズ７０２、７０３、ダイクロイックミラー７０４、偏光変換ユニット７０５、及びレンズ７０６を有する。
レーザー７０１は、例えば、発振波長が４６０ｎｍ程度の青色レーザーである。レーザー７０１の発振波長は、４６０ｎｍに限定されない。レーザー７０１は、黄色蛍光体を励起することができるのであれば、どのような波長のレーザーを用いてもよい。
レーザー７０１より出射したレーザー光はダイクロイックミラー７０４に入射する。ダイクロイックミラー７０４は、４６０ｎｍの光を反射し、黄色の波長帯域（緑色及び赤色の波長帯域を含む）の光を透過する特性を有する。ダイクロイックミラー７０４は、レーザー７０１からのレーザー光を蛍光ホイール６１１に向けて反射する。
ダイクロイックミラー７０４からのレーザー光は、集光レンズ７０２、７０３を介して、蛍光ホイール６１１の黄色蛍光体が塗布された領域６１３に照射される。領域６１３では、レーザー光によって黄色蛍光体が励起され、黄色の蛍光が放出される。
領域６１３から放出された黄色の蛍光は、集光レンズ７０２、７０３、ダイクロイックミラー７０４を通過して偏光変換ユニット７０５に入射する。
偏光変換ユニット７０５は、ダイクロイックミラー７０４からの入射光をＰ偏光またはＳ偏光に揃える。偏光変換ユニット７０５は、図２に示した偏光変換ユニット２０４と同様のものであり、例えば、偏光ビームスプリッタと位相差板の選定により、Ｐ偏光及びＳ偏光のうち、任意の偏光に揃えることができる。
レンズ７０６は、偏光変換ユニット７０５からの光をＤＭＤ６０５、６０６へ照射する光学系の一部を構成する。
光源ユニット６１は、青色光及び緑色光を時分割で出力する。光源ユニット６１の基本構成は、光源ユニット６２とほぼ同じであるが、蛍光ホイールやレーザー光源などの構成が異なる。
光源ユニット６２は、図１２に示すような蛍光ホイール６１２を備える。蛍光ホイール６１２において、励起光である青色光（レーザー光）の照射により緑色蛍光を発する緑色蛍光体が塗布された領域６１４と、青色光（レーザー光）を透過する領域６１５とが周方向に形成されている。領域６１４、６１５は、所定の割合で周方向に形成される。領域６１４、６１５の数や割合は適宜に設定することができる。
光源ユニット６２は、図１１に示したユニット構成を適用することができる。例えば、図１１に示したユニットにおいて、ダイクロイックミラー７０４を除去し、蛍光ホイール６１１を蛍光ホイール６１２で置き換える。さらに、集光レンズ７０２、７０３のセットをさらに１つ用意し、レーザー７０１として、青色の波長帯域にピーク波長を有するレーザーを用いる。このセットとレーザー７０１を、蛍光ホイール６１２のレンズ７０５が配置された側とは反対側の面に対向するように配置する。蛍光ホイール６１２を回転させ、レーザー光７０１からの青色レーザー光を集光レンズ７０２、７０３によって蛍光ホイール６１２の面上に集光する。
蛍光ホイール６１２の領域６１４では、青色レーザー光により励起された蛍光体から緑色の蛍光が放射される。領域６１４のレーザー７０１とは反対側の面より放射された緑色の蛍光（放射光束）は、集光レンズ７０２、７０３によって平行光束化され、偏光変換ユニット２０４により一方の偏光に揃えられた後、レンズ７０６より出射される。
蛍光ホイール６１２の領域６１５では、青色レーザー光は透過するため、領域６１５のレーザー７０１とは反対側の面より、青色レーザー光（拡散光）が出射される。領域６１５より出射した青色レーザー光（拡散光）は、集光レンズ７０２、７０３によって平行光束化され、偏光変換ユニット２０４により一方の偏光に揃えられた後、レンズ７０６より出射される。
レンズ７０６は、偏光変換ユニット７０５からの光をＤＭＤ６０７へ照射する光学系の一部を構成する。
上記の構成によれば、蛍光ホイール６１２を所定の速度で回転させると、光源ユニット６２から緑色光と青色光が交互に出射される。
本実施形態では、黄色光（Ｓ偏光）が光源ユニット６１より出射され、緑色光（Ｐ偏光）及び青色光（Ｐ偏光）が交互に光源ユニット６２より出射される。
光源ユニット６１より出射された黄色光（Ｓ偏光）は、ダイクロイックミラー６０１に入射する。黄色光は赤色成分及び緑色成分を含み、ダイクロイックミラー６０１は、赤色成分の光を透過し、緑色成分の光を反射する特性を有する。
ダイクロイックミラー６０１を透過した赤色光は、位相差板６０９を介してＴＩＲプリズム６０３に入射する。位相差板６０９により、ＴＩＲプリズム６０３には、赤色光（Ｐ偏光）が入射する。
ＴＩＲプリズム６０３は、第１及び第２の直角プリズムからなる、内部に全反射面を備えた全反射プリズムアセンブリである。第１及び第２の直角プリズムはそれぞれ、三角形の直角をなす辺を構成する第１及び第２の面と斜辺を構成する第３の面とを有し、互いの第３の面が対向するように配置されている。
第１の直角プリズムの第１の面がＴＩＲプリズム６０３の入射面であり、ＤＭＤ６０６が、第１の直角プリズムの第２の面と対向するように配置されている。第２の直角プリズムの第２の面がＴＩＲプリズム６０３の出射面である。
位相差板６０９からＴＩＲプリズム６０３に入射しの赤色光は、内部の全反射面で全反射されて第１の直角プリズムの第２の面より出射する。この第２の面より出射した光は、ＤＭＤ６０６に照射される。
ＤＭＤ６０６は、表示パネルであって、複数の微小ミラーを有する。各微小ミラーは、駆動電圧に応じて角度が変化するように構成されており、オン状態を示す駆動電圧が供給された場合とオフ状態を示す駆動電圧が供給された場合とで反射角度が異なる。画像信号に応じて各微小ミラーをオンオフ制御することで、入射光束を空間的に変調して画像を形成する。
ＤＭＤ６０６からの反射光（Ｓ偏光）により赤色画像が形成される。ＤＭＤ６０６からの赤色光（Ｓ偏光）は、ＴＩＲプリズム６０３を透過してクロスダイクロイックプリズム６０８に入射する。
ダイクロイックミラー６０１で反射された緑色光（Ｓ偏光）は、ＴＩＲプリズム６０２に入射する。ＴＩＲプリズム６０２もＴＩＲプリズム６０３と同様の構成である。
ダイクロイックミラー６０１からＴＩＲプリズム６０２に入射しの緑色光は、内部の全反射面で全反射されて第１の直角プリズムの第２の面より出射する。この第２の面より出射した光は、ＤＭＤ６０５に照射される。
ＤＭＤ６０５もＤＭＤ６０６と同様の構成である。ＤＭＤ６０５からの反射光（Ｐ偏光）により緑色画像が形成される。ＤＭＤ６０５からの緑色光（Ｐ偏光）は、ＴＩＲプリズム６０２を透過してクロスダイクロイックプリズム６０８に入射する。
一方、光源ユニット６２より時分割で出射された青・緑色光（Ｐ偏光）は、ＴＩＲプリズム６０４に入射する。ＴＩＲプリズム６０４もＴＩＲプリズム６０３と同様の構成である。
光源ユニット６２からＴＩＲプリズム６０４に入射した青・緑色光（Ｐ偏光）は、内部の全反射面で全反射されて第１の直角プリズムの第２の面より出射する。この第２の面より出射した光は、ＤＭＤ６０７に照射される。
ＤＭＤ６０７もＤＭＤ６０６と同様の構成である。ＤＭＤ６０７からの反射光（Ｓ偏光）により青色画像または緑色画像が形成される。ＤＭＤ６０７からの青・緑色光（Ｓ偏光）は、ＴＩＲプリズム６０４を透過してクロスダイクロイックプリズム６０８に入射する。
クロスダイクロイックプリズム６０８は、図１３に示すように、４つの直角プリズム２０９ａ〜２０９ｄを有する。直角プリズム２０９ａ〜２０９ｄはそれぞれ、図３に示した直角プリズム１０９ａ〜１０９ｄと同様のものであり、ＲＲ面及びＢＲ面を備える。
ＢＲ面は、図４Ａ及び図４Ｂに示した分光透過特性を有し、ＲＲ面は、図４Ｃ及び図４Ｄに示した分光透過特性を有する。
図１３に示したクロスダイクロイックプリズム６０８において、直角プリズム２０９ａ、２０９ｂ、２０９ｄの第３の面をそれぞれ第１、第２、第３の入射面とし、直角プリズム２０９ｃの第３の面を出射面とする。
ＤＭＤ６０６からの赤色光（Ｓ偏光）は第１の入射面より入射し、ＤＭＤ６０５からの緑色光（Ｐ偏光）は第２の入射面より入射し、ＤＭＤ６０７からの青色光（Ｓ偏光）及び緑色光（Ｓ偏光）は第３の入射面より入射する。
第１の入射面より入射した赤色光（Ｓ偏光）は、ＲＲ面で反射された後、出射面から出射される。第２の入射面より入射した緑色光（Ｐ偏光）は、ＢＲ面及びＲＲ面を透過し、出射面から出射される。第３の入射面より入射した青色光（Ｓ偏光）及び緑色光（Ｓ偏光）は、ＢＲ面で反射された後、出射面から出射される。
投射レンズ６１０は、クロスダイクロイックプリズム６０８の出射面側に配置されている。光源ユニット６１、６２からの各光束の中心光線（光軸）は、投射レンズ６１０の光軸と一致している。投射レンズ６１０は、ＤＭＤ６０５〜６０７で形成された画像を投射面上に拡大投射する。
ＤＭＤ６０５〜６０７はそれぞれ、複数の画素からなる画像を形成する画像形成領域を備える。ＤＭＤ６０５〜６０７の画素数及び画素サイズは同じである。ただし、ＤＭＤ６０７とＤＭＤ６０５、６０６とは、投射面上における画像形成領域の相対的な位置関係が異なる。
具体的には、投射面上において、ＤＭＤ６０７の画像形成領域は、ＤＭＤ６０５の画像形成領域の投射位置に対して、水平方向（画素の行方向）または垂直方向（画素の列方向）もしくは両方向に所定の量だけシフトした位置に投射される。例えば、ＤＭＤ６０５、６０７の位置関係は、図５に示した表示パネル１０６、１０８の画像形成領域の相対的な位置関係と同様である。なお、ＤＭＤ６０６の画像形成領域の投射位置は、ＤＭＤ６０７の画像形成領域の投射位置と一致する。
本実施形態においても、ＤＭＤ６０７とＤＭＤ６０５との間で投射面上に投射される画像の対応する画素をシフトさせたパネル配置を利用して、投射画像を観察した際の観察画像の画素数を増大させる。
具体的には、ＤＭＤ６０５にて緑色画像を形成させ、ＤＭＤ６０６にて赤色画像を形成させ、ＤＭＤ６０７にて、青色画像及び緑色画像を時分割で形成させる。投射面上では、ＤＭＤ６０７に形成された緑色画像は、ＤＭＤ６０５にて形成された緑色画像の投射位置に対して、行方向及び列方向にそれぞれ０．５画素だけシフト位置に投射される。人間の目の残像現象により、これら緑色画像を空間的または時間的に融合した画像（重畳画像）が観察される。この観察画像の画素数は、ＤＭＤ６０５、６０７それぞれの画素数の約４倍になる。
次に、本実施形態のプロジェクタの制御系の構成及び動作について詳細に説明する。
図１４に、本実施形態のプロジェクタの制御系の一例を示す。図１４を参照すると、プロジェクタは、光源ユニット６１、６２を駆動する光源駆動部２０と、ＤＭＤ６０５〜６０７を駆動するパネル駆動部３０と、入力部４と、入力部４からの指示信号を受け付けて光源駆動部２０及びパネル駆動部３０の動作を制御する制御部１とを有する。入力部４は、図６に示したものと同じである。
制御部１は、ＤＭＤ６０５〜６０７をそれぞれ駆動するための駆動タイミング信号Ｓ２０をパネル駆動部３０に供給するとともに、光源ユニット６１、６２をそれぞれ駆動するための点灯タイミング信号Ｓ３０を光源駆動部２０に供給する。
パネル駆動部３０は、外部装置から入力された映像信号Ｓ１と制御部１からの駆動タイミング信号Ｓ２０とに基づいて、ＤＭＤ６０５〜６０７を個別に駆動する。ここで、外部装置は、例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置やレコーダ等の映像機器である。
具体的には、パネル駆動部３０は、映像信号Ｓ１と駆動タイミング信号Ｓ２０とに基づいて、第１の緑色画像示す画像信号Ｓ４１、赤色画像を示す画像信号Ｓ４２、青色画像を示す画像信号Ｓ４３、及び第２の緑色画像を示す画像信号Ｓ４４を生成する。そして、画像信号Ｓ４１に基づく第１の緑色画像をＤＭＤ６０５に形成させ、画像信号Ｓ４２に基づく赤色画像をＤＭＤ６０６に形成させ、画像信号Ｓ４３に基づく青色画像及び画像信号Ｓ４４に基づく第２の緑色画像を時分割でＤＭＤ６０７に形成させる。
光源駆動部２０は、制御部１からの点灯タイミング信号Ｓ３に従って、光源ユニット６１、６２の点灯状態を個別に制御する。具体的には、光源駆動部２０は、光源ユニット６１の点灯／消灯を指示する点灯信号Ｓ５１及び光源ユニット６２の点灯／消灯を指示する点灯信号Ｓ５２を生成す。
光源ユニット６１では、点灯信号Ｓ５１に従い、レーザー７０１が点灯し、かつ、蛍光ホイール６１１が回転する。これにより、光源ユニット６１は黄色光を出力する。
光源ユニット６２では、点灯信号Ｓ５２に従い、レーザー７０１が点灯し、かつ、蛍光ホイール６１２が回転する。これにより、光源ユニット６２は、緑色光及び青色光を時分割で出力する。
本実施形態では、画像信号Ｓ４１〜Ｓ４４は、図７に示した画像信号Ｓ２１〜Ｓ２４と同じである。
期間Ｔ１は、画像信号Ｓ４１に基づく第１の緑色画像がＤＭＤ６０５により形成され、画像信号Ｓ４２に基づく赤色画像がＤＭＤ６０６により形成され、画像信号Ｓ４４に基づく第２の緑色画像がＤＭＤ６０７により形成される。
期間Ｔ２は、画像信号Ｓ４１に基づく第１の緑色画像がＤＭＤ６０５により形成され、画像信号Ｓ４２に基づく赤色画像がＤＭＤ６０６により形成され、画像信号Ｓ４３に基づく青色画像がＤＭＤ６０７により形成される。
光源ユニット６２における緑色光及び青色光を時分割で出力する動作とＤＭＤ６０７における青色画像及び第２の緑色画像を時分割で形成する動作とは同期している。
期間Ｔ１において、ＤＭＤ６０５に形成された第１の緑色画像、ＤＭＤ６０６に形成された赤色画像、及びＤＭＤ６０７に形成された第２の緑色画像がそれぞれ投射レンズ６１０によって投射される。この場合、第１の緑色画像、赤色画像及び第２の緑色画像を重畳した第１の重畳画像が投射面上に表示される。
また、期間Ｔ２において、ＤＭＤ６０５に形成された第１の緑色画像、ＤＭＤ６０６に形成された赤色画像、及びＤＭＤ６０７に形成された青色画像がそれぞれ投射レンズ６１０によって投射される。この場合、第１の緑色画像、赤色画像及び青色画像を重畳した第２の重畳画像が投射面上に表示される。
ユーザは、残像現象により、期間Ｔ１で表示された第１の重畳画像と期間Ｔ２で表示された第２の重畳画像が時間的に融合された画像を観察する。この観察画像において、第２の緑色画像は、第１の緑色画像に対して、行方向及び列方向にそれぞれ０．５画素だけシフトしている。よって、第１及び第２の緑色画像の重畳画像の画素数は、表示パネル１０６、１０８それぞれの画素数の約４倍になる。
上述した人間の視覚特性によれば、緑色画像の画素数が増大したことで、観察画像自体の画素数も増大したように見える。これにより、観察画像の高解像度化を行うことができる。
本実施形態のプロジェクタによっても、第１の実施形態のプロジェクタと同様の作用効果を奏する。
以上説明した各実施形態のプロジェクタは本発明の一例であり、その構成及び動作については、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更を加えることができる。
例えば、第１の実施形態のプロジェクタにおいて、Ｐ偏光とＳ偏光の関係が逆になってもよい。この場合は、偏光ビームスプリッタ１０３〜１０５やクロスダイクロイックプリズム１０９について、各偏光方向に対する分光透過特性を適宜に変更する。
また、第１の実施形態のプロジェクタは、表示パネル１０６にて第１の緑色画像を形成し、表示パネル１０７にて赤色画像を形成し、表示パネル１０８にて青色画像と第２の緑色画像を時分割で形成するように構成されているが、本発明はこれに限定されない。第１の実施形態のプロジェクタは、表示パネル１０６にて第１の緑色画像を形成し、表示パネル１０７にて赤色画像及び第２の緑色画像を時分割で形成し、表示パネル１０８にて青色画像を形成するように構成されてもよい。
上記の場合は、例えば、図１において、光源ユニット１２から出力された赤色光（Ｐ偏光）と光源ユニット１４から出力された緑色光（Ｐ偏光）とが表示パネル１０７に照射されるように構成する。そして、クロスダイクロイックプリズム１０９のＢＲ面及びＲＲ面の分光透過特性を次のように変更する。ＢＲ面の特性は、表示パネル１０８からの青色光（Ｓ偏光）を反射し、表示パネル１０６からの緑色光（Ｐ偏光）と表示パネル１０７からの赤色光（Ｓ偏光）及び緑色光（Ｓ偏光）とを透過する特性とする。一方、ＲＲ面の特性は、表示パネル１０８からの青色光（Ｓ偏光）と表示パネル１０６からの緑色光（Ｐ偏光）を透過し、表示パネル１０７からの赤色光（Ｓ偏光）及び緑色光（Ｓ偏光）を反射する特性とする。なお、この場合は、図７または図８において、点灯信号Ｓ３２、Ｓ３３との間でＯＮ／ＯＦＦの関係を互いに反対にし、画像信号Ｓ２２、Ｓ３２との間でＯＮ／ＯＦＦの関係を互いに反対にする。
また、第１及び第２の実施形態のプロジェクタにおいて、第２の緑色画像が、第１の緑色画像に対して、行方向及び列方向にそれぞれ０．５画素だけシフトしているが、画素シフト量はこれに限定されない。画素シフト量は、画素ピッチの０．４〜０．６倍の範囲又画素ピッチの１．４〜１．６倍の範囲において、適宜に設定すればよい。ただし、画素数増大の効果を確実に得られる画素シフト量（理想的な値）は０．５画素である。
また、本発明は、以下の付記１〜１０のような形態をとり得るが、これら形態に限定されない。
［付記１］
それぞれが複数の画素を備え、前記複数の画素により入射光を変調して画像を形成する第１及び第２の表示パネルと、
前記第１及び第２の表示パネルに形成された前記画像を重ねて投射面上に投射する投射手段と、を有し、
前記第１及び第２の表示パネルは、一方の表示パネルの画像が他方の表示パネルの画像に対して、所定の距離だけシフトした位置に投射されるように配置されている、プロジェクタ。
［付記２］
前記第１の表示パネルは、第１の緑色画像を形成し、前記第２の表示パネルは、前記第１の緑色画像とは少なくとも輝度が異なる第２の緑色画像と青色画像または赤色画像とを交互に形成する、付記１に記載のプロジェクタ。
［付記３］
複数の画素を備え、前記複数の画素により入射光を変調して画像を形成する第３の表示パネルと、
緑色光を出力する第１の緑色光源を備え、該第１の緑色光源から出力された前記緑色光が前記第１の表示パネルに照射される第１の照明部と、
緑色光を出力する第２の緑色光源と青色光を出力する青色光源とを備え、該第２の緑色光源から出力された前記緑色光及び該青色光源から出力された前記青色光が交互に前記第２の表示パネルに照射される第２の照明部と、
赤色光を出力する赤色光源を備え、該赤色光源から出力された前記赤色光が前記第３の表示パネルに照射される第３の照明部と、をさらに有し、
前記投射手段は、
前記第１乃至第３の表示パネルで形成された前記画像を合成する色合成部と、
前記色合成部で合成された合成画像を投射する投射レンズと、を有し、
前記第１及び第３の表示パネルのそれぞれの画像形成領域の中心を通る垂線と、前記第２の表示パネルの画像形成領域の中心を通る垂線とは同一平面上にない、付記２に記載のプロジェクタ。
［付記４］
入力映像信号に基づいて、前記第１及び第２の緑色光源、赤色光源および青色光源の点灯状態を制御し、前記第１乃至第３の表示パネルに画像を形成させる制御手段を、さらに有し、
前記制御手段は、
第１の期間において、前記第１の緑色光源を点灯させて前記第１の表示パネルに前記第１の緑色画像を形成させ、前記第２の緑色光源を点灯させて前記第２の表示パネルに前記第２の緑色画像を形成させ、前記赤色光源を点灯させて前記第３の表示パネルに前記赤色画像を形成させ、
第２の期間において、前記第１の緑色光源を点灯させて前記第１の表示パネルに前記第１の緑色画像を形成させ、前記青色光源を点灯させて前記第２の表示パネルに前記青色画像を形成させ、前記赤色光源を点灯させて前記第３の表示パネルに前記赤色画像を形成させる、付記３に記載のプロジェクタ。
［付記５］
入力映像信号に基づいて、前記第１及び第２の緑色光源、赤色光源および青色光源の点灯状態を制御し、前記第１乃至第３の表示パネルに画像を形成させる制御手段を、さらに有し、
前記制御手段は、
第１の期間において、前記第１の緑色光源を点灯させて前記第１の表示パネルに前記第１の緑色画像を形成させ、前記第２の緑色光源を点灯させて前記第２の表示パネルに前記第２の緑色画像を形成させ、前記赤色光源を点灯させて前記第３の表示パネルに前記赤色画像を形成させ、
第２の期間において、前記青色光源を点灯させて前記第２の表示パネルに前記青色画像を形成させ、前記赤色光源を点灯させて前記第３の表示パネルに前記赤色画像を形成させる、付記３に記載のプロジェクタ。
［付記６］
複数の画素からなる画像を形成する第３の表示パネルと、
緑色光及び赤色光をそれぞれ出力し、該緑色光が前記第１の表示パネルに照射され、該赤色光が前記第３の表示パネルに照射される第１の照明部と、
青色光と緑色光を交互に出力し、該青色光及び緑色光が前記第２の表示パネルに照射される第２の照明部と、をさらに有し、
前記投射手段は、
前記第１乃至第３の表示パネルで形成された表示された画像を合成する色合成部と、
前記色合成部で合成された合成画像を投射する投射レンズと、を有し、
前記第１及び第３の表示パネルのそれぞれの画像形成領域の中心を通る垂線と、前記第２の表示パネルの画像形成領域の中心を通る垂線とは同一平面上にないことを特徴とする、付記２に記載のプロジェクタ。
［付記７］
入力映像信号に基づいて、前記第１及び第２の照明部の点灯状態を制御し、前記第１乃至第３の表示パネルに前記画像を形成させる制御手段、をさらに有し、
前記制御手段は、
第１の期間において、前記第１の照明部より前記緑色光及び赤色光をそれぞれ出力させて、前記第１の表示パネルに前記第１の緑色画像を形成させるとともに、前記第３の表示パネルに前記赤色画像を形成させ、前記第２の照明部より前記緑色光を出力させて、前記第２の表示パネルに前記第２の緑色画像を形成させ、
第２の期間において、前記第１の照明部より前記緑色光及び赤色光をそれぞれ出力させて、前記第１の表示パネルに前記第１の緑色画像を形成させるとともに、前記第３の表示パネルに前記赤色画像を形成させ、前記第２の照明部より前記青色光を出力させて、前記第２の表示パネルに前記青色画像を形成させる、付記６に記載のプロジェクタ。
［付記８］
前記第１の照明部は、
励起光を出力する第１の励起光源と、
前記第１の励起光源から出力された前記励起光により励起されて黄色の波長帯域に発光ピーク波長を有する蛍光を発する黄色蛍光体部が周方向に沿って形成された第１の蛍光ホイールと、
前記黄色蛍光体部より発した前記蛍光を赤色光と緑色光に分離するダイクロイックミラーと、を備え、
前記第１の蛍光ホイールを回転させて前記第１の励起光源から出力された前記励起光を前記黄色蛍光体部に照射し、前記ダイクロイックミラーで分離された前記赤色光及び緑色光がそれぞれ出力されるように構成され、
前記第２の照明部は、
青色光を出力する第２の励起光源と、
前記第２の励起光源から出力された前記青色光により励起されて緑色の蛍光を発する緑色蛍光体部と前記青色の励起光を透過する透過部とが周方向に沿って所定の割合で形成された第２の蛍光ホイールと、を備え、
前記第２の蛍光ホイールを回転させて前記第２の励起光源から出力された前記青色光を前記緑色蛍光体部及び透過部に照射し、前記緑色蛍光体部から発した前記緑色の蛍光と前記透過部を透過した前記第２の励起光源からの前記青色光とが交互に出力されるように構成されている、付記６または７に記載のプロジェクタ。
［付記９］
前記他方の表示パネルの画像に対する前記一方の表示パネルの画像のシフト方向は、前記画素の配列の行方向及び列方向の少なくとも一方の方向である、付記１から８のいずれか１つに記載のプロジェクタ。
［付記１０］
それぞれが複数の画素を備え、前記複数の画素により入射光を変調して画像を形成する第１及び第２の表示パネルを備え、該第１及び第２の表示パネルに形成された前記画像を重ねて投射面上に投射するプロジェクタにて行われる画像表示方法であって、
前記第１及び第２の表示パネルを、一方の表示パネルの画像が他方の表示パネルの画像に対して、所定の距離だけシフトした位置に投射されるように配置し、
第１の緑色画像を前記第１の表示パネルに形成させ、前記第１の緑色画像とは少なくとも輝度が異なる第２の緑色画像と青色画像又は赤色画像とを交互に前記第２の表示パネルに形成させる、画像表示方法。
上記の付記１、２に記載のプロジェクタにおいて、第１及び第２の表示パネルは、第１の実施形態のプロジェクタの表示パネル１０６、１０８（または、第２の実施形態のプロジェクタのＤＭＤ６０５、６０７）に対応する。投射手段は、投射レンズ１１０及びダイクロイックプリズム１０９など（または、第２の実施形態のプロジェクタの投射レンズ６１０及びダイクロイックプリズム６０８など）に対応する。
上記の付記３〜５に記載のプロジェクタは、第１の実施形態のプロジェクタに対応する。第３の表示パネルは表示パネル１０７に対応する。第１の照明部は、光源ユニット１１及び偏光ビームスプリッタ１０３等に対応する。第２の照明部は、光源ユニット１３、１４、ダイクロイックミラー１０２、及び偏光ビームスプリッタ１０５等に対応する。第３の照明部は、光源ユニット１２、及び偏光ビームスプリッタ１０４等に対応する。制御手段は、制御部１、光源駆動部２及びパネル駆動部３からなる部分の機能の一部として実現される。
上記の付記６〜８に記載のプロジェクタは、第２の実施形態のプロジェクタに対応する。第３の表示パネルはＤＭＤ６０６に対応する。第１の照明部は、光源ユニット６１、ダイクロイックミラー６０１、位相差板６０９及びＴＩＲ６０２、６０３等に対応する。第２の照明部は、光源ユニット６２及びＴＩＲ６０４等に対応する。制御手段は、制御部１、光源駆動部２０及びパネル駆動部３０からなる部分の機能の一部として実現される。

Claims (10)

  1. それぞれが複数の画素を備え、前記複数の画素により入射光を変調して画像を形成する第１及び第２の表示パネルと、
    前記第１及び第２の表示パネルに形成された前記画像を重ねて投射面上に投射する投射手段と、を有し、
    前記第１及び第２の表示パネルは、一方の表示パネルの画像が他方の表示パネルの画像に対して、所定の距離だけシフトした位置に投射されるように配置されている、プロジェクタ。
  2. 前記第１の表示パネルは、第１の緑色画像を形成し、前記第２の表示パネルは、前記第１の緑色画像とは少なくとも輝度が異なる第２の緑色画像と青色画像または赤色画像とを交互に形成する、請求項１に記載のプロジェクタ。
  3. 複数の画素を備え、前記複数の画素により入射光を変調して画像を形成する第３の表示パネルと、
    緑色光を出力する第１の緑色光源を備え、該第１の緑色光源から出力された前記緑色光が前記第１の表示パネルに照射される第１の照明部と、
    緑色光を出力する第２の緑色光源と青色光を出力する青色光源とを備え、該第２の緑色光源から出力された前記緑色光及び該青色光源から出力された前記青色光が交互に前記第２の表示パネルに照射される第２の照明部と、
    赤色光を出力する赤色光源を備え、該赤色光源から出力された前記赤色光が前記第３の表示パネルに照射される第３の照明部と、をさらに有し、
    前記投射手段は、
    前記第１乃至第３の表示パネルで形成された前記画像を合成する色合成部と、
    前記色合成部で合成された合成画像を投射する投射レンズと、を有し、
    前記第１及び第３の表示パネルのそれぞれの画像形成領域の中心を通る垂線と、前記第２の表示パネルの画像形成領域の中心を通る垂線とは同一平面上にないことを特徴とする請求項２に記載のプロジェクタ。
  4. 入力映像信号に基づいて、前記第１及び第２の緑色光源、赤色光源および青色光源の点灯状態を制御し、前記第１乃至第３の表示パネルに画像を形成させる制御手段を、さらに有し、
    前記制御手段は、
    第１の期間において、前記第１の緑色光源を点灯させて前記第１の表示パネルに前記第１の緑色画像を形成させ、前記第２の緑色光源を点灯させて前記第２の表示パネルに前記第２の緑色画像を形成させ、前記赤色光源を点灯させて前記第３の表示パネルに前記赤色画像を形成させ、
    第２の期間において、前記第１の緑色光源を点灯させて前記第１の表示パネルに前記第１の緑色画像を形成させ、前記青色光源を点灯させて前記第２の表示パネルに前記青色画像を形成させ、前記赤色光源を点灯させて前記第３の表示パネルに前記赤色画像を形成させる、請求項３に記載のプロジェクタ。
  5. 入力映像信号に基づいて、前記第１及び第２の緑色光源、赤色光源および青色光源の点灯状態を制御し、前記第１乃至第３の表示パネルに画像を形成させる制御手段を、さらに有し、
    前記制御手段は、
    第１の期間において、前記第１の緑色光源を点灯させて前記第１の表示パネルに前記第１の緑色画像を形成させ、前記第２の緑色光源を点灯させて前記第２の表示パネルに前記第２の緑色画像を形成させ、前記赤色光源を点灯させて前記第３の表示パネルに前記赤色画像を形成させ、
    第２の期間において、前記青色光源を点灯させて前記第２の表示パネルに前記青色画像を形成させ、前記赤色光源を点灯させて前記第３の表示パネルに前記赤色画像を形成させる、請求項３に記載のプロジェクタ。
  6. 複数の画素を備え、前記複数の画素により入射光を変調して画像を形成する第３の表示パネルと、
    緑色光及び赤色光をそれぞれ出力し、該緑色光が前記第１の表示パネルに照射され、該赤色光が前記第３の表示パネルに照射される第１の照明部と、
    青色光と緑色光を交互に出力し、該青色光及び緑色光が前記第２の表示パネルに照射される第２の照明部と、をさらに有し、
    前記投射手段は、
    前記第１乃至第３の表示パネルで形成された表示された画像を合成する色合成部と、
    前記色合成部で合成された合成画像を投射する投射レンズと、を有し、
    前記第１及び第３の表示パネルのそれぞれの画像形成領域の中心を通る垂線と、前記第２の表示パネルの画像形成領域の中心を通る垂線とは同一平面上にないことを特徴とする、請求項２に記載のプロジェクタ。
  7. 入力映像信号に基づいて、前記第１及び第２の照明部の点灯状態を制御し、前記第１乃至第３の表示パネルに前記画像を形成させる制御手段、をさらに有し、
    前記制御手段は、
    第１の期間において、前記第１の照明部より前記緑色光及び赤色光をそれぞれ出力させて、前記第１の表示パネルに前記第１の緑色画像を形成させるとともに、前記第３の表示パネルに前記赤色画像を形成させ、前記第２の照明部より前記緑色光を出力させて、前記第２の表示パネルに前記第２の緑色画像を形成させ、
    第２の期間において、前記第１の照明部より前記緑色光及び赤色光をそれぞれ出力させて、前記第１の表示パネルに前記第１の緑色画像を形成させるとともに、前記第３の表示パネルに前記赤色画像を形成させ、前記第２の照明部より前記青色光を出力させて、前記第２の表示パネルに前記青色画像を形成させる、請求項６に記載のプロジェクタ。
  8. 前記第１の照明部は、
    励起光を出力する第１の励起光源と、
    前記第１の励起光源から出力された前記励起光により励起されて黄色の波長帯域に発光ピーク波長を有する蛍光を発する黄色蛍光体部が周方向に沿って形成された第１の蛍光ホイールと、
    前記黄色蛍光体部より発した前記蛍光を赤色光と緑色光に分離するダイクロイックミラーと、を備え、
    前記第１の蛍光ホイールを回転させて前記第１の励起光源から出力された前記励起光を前記黄色蛍光体部に照射し、前記ダイクロイックミラーで分離された前記赤色光及び緑色光がそれぞれ出力されるように構成され、
    前記第２の照明部は、
    青色光を出力する第２の励起光源と、
    前記第２の励起光源から出力された前記青色光により励起されて緑色の蛍光を発する緑色蛍光体部と前記青色の励起光を透過する透過部とが周方向に沿って所定の割合で形成された第２の蛍光ホイールと、を備え、
    前記第２の蛍光ホイールを回転させて前記第２の励起光源から出力された前記青色光を前記緑色蛍光体部及び透過部に照射し、前記緑色蛍光体部から発した前記緑色の蛍光と前記透過部を透過した前記第２の励起光源からの前記青色光とが交互に出力されるように構成されている、請求項６または７に記載のプロジェクタ。
  9. 前記他方の表示パネルの画像に対する前記一方の表示パネルの画像のシフト方向は、前記画素の配列の行方向及び列方向の少なくとも一方の方向である、請求項１から８のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
  10. それぞれが複数の画素を備え、前記複数の画素により入射光を変調して画像を形成する第１及び第２の表示パネルを備え、該第１及び第２の表示パネルに形成された前記画像を重ねて投射面上に投射するプロジェクタにて行われる画像表示方法であって、
    前記第１及び第２の表示パネルを、一方の表示パネルの画像が他方の表示パネルの画像に対して、所定の距離だけシフトした位置に投射されるように配置し、
    第１の緑色画像を前記第１の表示パネルに形成させ、前記第１の緑色画像とは少なくとも輝度が異なる第２の緑色画像と青色画像又は赤色画像とを交互に前記第２の表示パネルに形成させる、画像表示方法。
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