(57)【要約】【課題】コストを抑えつつ、大きな画像を表示できるプロジェクターを提供する。【解決手段】画像光生成装置から時分割方式で順次射出される画像光によって投射画像を生成するプロジェクターであって、画像光を生成する画像光生成装置と、画像光生成装置で生成された画像光を投射する投射光学装置と、画像光生成装置を制御する制御装置と、を備え、投射光学装置は、画像光が入射する投射光学系と、投射光学系から射出された画像光を偏向させる光学素子と、投射光学系に対する光学素子の位置を移動させる移動部と、を有し、制御装置は、投射光学系に対する光学素子の位置に応じて、画像光生成装置を制御する。【選択図】図３
2020118829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像光生成装置から時分割方式で順次射出される画像光によって投射画像を生成するプロジェクターであって、
前記画像光を生成する前記画像光生成装置と、
前記画像光生成装置で生成された前記画像光を投射する投射光学装置と、
前記画像光生成装置を制御する制御装置と、を備え、
前記投射光学装置は、前記画像光が入射する投射光学系と、前記投射光学系から射出された前記画像光を偏向させる光学素子と、前記投射光学系に対する前記光学素子の位置を移動させる移動部と、を有し、
前記制御装置は、前記投射光学系に対する前記光学素子の位置に応じて、前記画像光生成装置を制御する
プロジェクター。
【請求項２】
前記光学素子が偏角プリズムにより構成される
請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記光学素子が前記投射光学系に対して第１の位置にある場合に、前記投射画像の第１部分を構成する第１画像光を生成するように前記画像光生成装置を制御し、
前記光学素子が前記投射光学系に対して第２の位置にある場合に、前記投射画像の第２部分を構成する第２画像光を生成するように前記画像光生成装置を制御する
請求項１又は２に記載のプロジェクター。
【請求項４】
前記移動部は、前記投射光学系の光軸に交差する方向に前記光学素子を移動させる
請求項１から３のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項５】
前記移動部は、前記投射光学系の光軸に平行な第１回転軸の周りに前記光学素子を回転させる
請求項１から３のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項６】
前記移動部は、前記投射光学系の光軸に交差する第２回転軸の周りに前記光学素子を揺動させる
請求項１から３のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項７】
前記制御装置は、前記光変調装置の駆動を制御することで前記画像光の形状を補正する
請求項１から６のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項８】
画像光生成装置から時分割方式で順次射出される画像光によって投射画像を生成するプロジェクターの画像表示方法において、
前記画像光が入射する投射光学系の光射出側にて光学素子を移動させ、
前記投射光学系に対する前記光学素子の位置に応じて、前記画像光生成装置から射出する前記画像光を切り替える
プロジェクターの画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクターおよびプロジェクターの画像表示方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクターを水平方向、垂直方向に複数配置し、これら複数のプロジェクターから投影画像をスクリーン上にタイリング投影することにより、解像度の大きい１つの画像を表示できるマルチプロジェクションシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００５−５００７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記システムの構築では複数台のプロジェクターが必要となるため、装置構成が大型化してしまう。そこで、例えば、光変調装置として高解像度の液晶パネルを使用することにより、１台のプロジェクターで同等の解像度の大きな画像を作り出すことも考えられる。しかしながら、このように高解像度化のために液晶パネルを大きくすると、液晶パネルの後段に配置される光学部品のサイズも大きくなるので、コストアップとなってしまう。また、液晶パネルのサイズを抑えつつ画素を微細化した場合、投射レンズの光学性能を引き上げる必要が生じるため、同様にコストアップとなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第一態様に従えば、画像光生成装置から時分割方式で順次射出される画像光によって投射画像を生成するプロジェクターであって、前記画像光を生成する前記画像光生成装置と、前記画像光生成装置で生成された前記画像光を投射する投射光学装置と、前記画像光生成装置を制御する制御装置と、を備え、前記投射光学装置は、前記画像光が入射する投射光学系と、前記投射光学系から射出された前記画像光を偏向させる光学素子と、前記投射光学系に対する前記光学素子の位置を移動させる移動部と、を有し、前記制御装置は、前記投射光学系に対する前記光学素子の位置に応じて、前記画像光生成装置を制御するプロジェクターが提供される。
【０００６】
上記第一態様において、前記光学素子が偏角プリズムにより構成されるのが好ましい。
【０００７】
上記第一態様において、前記制御装置は、前記光学素子が前記投射光学系に対して第１の位置にある場合に、前記投射画像の第１部分を構成する第１画像光を生成するように前記画像光生成装置を制御し、前記光学素子が前記投射光学系に対して第２の位置にある場合に、前記投射画像の第２部分を構成する第２画像光を生成するように前記画像光生成装置を制御することが好ましい。
【０００８】
上記第一態様において、前記移動部は、前記投射光学系の光軸に交差する方向に前記光学素子を移動させることが好ましい。
【０００９】
上記第一態様において、前記移動部は、前記投射光学系の光軸に平行な第１回転軸の周りに前記光学素子を回転させることが好ましい。
【００１０】
上記第一態様において、前記移動部は、前記投射光学系の光軸に交差する第２回転軸の周りに前記光学素子を揺動させることが好ましい。
【００１１】
上記第一態様において、前記制御装置は、前記光変調装置の駆動を制御することで前記画像光の形状を補正することが好ましい。
【００１２】
本発明の第二態様に従えば、画像光生成装置から時分割方式で順次射出される画像光によって投射画像を生成するプロジェクターの画像表示方法において、前記画像光が入射する投射光学系の光射出側にて光学素子を移動させ、前記投射光学系に対する前記光学素子の位置に応じて、前記画像光生成装置から射出する前記画像光を切り替えるプロジェクターの画像表示方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係るプロジェクターの概略構成を示す図である。
【図２】プロジェクターがスクリーン上に投射する投射画像を示した図である。
【図３】投射光学装置を＋Ｚ方向から−Ｚ方向に向かって視た図である。
【図４】投射光学装置の要部構成を示す図である。
【図５Ａ】偏角プリズムが第１の位置にある場合の状態を示す図である。
【図５Ｂ】偏角プリズムが第２の位置にある場合の状態を示す図である。
【図６】スクリーン上に投射する画像の切り替えタイミングを示す図である。
【図７】照明装置の概略構成を示す図である。
【図８Ａ】第２実施形態の偏角プリズムが第１の位置にある場合の状態を示す図である。
【図８Ｂ】第２実施形態の偏角プリズムが第２の位置にある場合の状態を示す図である。
【図９】本変形例においてスクリーン上に投射する投射画像を示した図である。
【図１０】第３実施形態の投射光学装置を＋Ｚ方向から−Ｚ方向に向かって視た図ある。
【図１１Ａ】偏角プリズムが第１の位置にある場合の状態を示す図である。
【図１１Ｂ】偏角プリズムが第２の位置にある場合の状態を示す図である。
【図１２Ａ】第３実施形態の偏角プリズムが第１の位置にある状態を示す図である。
【図１２Ｂ】第３実施形態の偏角プリズムが第２の位置にある状態を示す図である。
【図１３】第５実施形態のプロジェクターの投射画像を示す図である。
【図１４】スクリーン上に投射する画像の切り替えタイミングを示す図である。
【図１５】第６実施形態の投射光学装置の構成を示す図である。
【図１６Ａ】偏角プリズムが第１の位置にある場合の状態を示す図である。
【図１６Ｂ】偏角プリズムが第２の位置にある場合の状態を示す図である。
【図１７Ａ】第６実施形態の偏角プリズムが第１の位置にある状態を示す図である。
【図１７Ｂ】第６実施形態の偏角プリズムが第２の位置にある状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００１５】
（第１実施形態）
まず、本実施形態に係るプロジェクターの一例について説明する。
図１は、本実施形態に係るプロジェクターの概略構成を示す図である。
図１に示すように、本実施形態のプロジェクター１は、照明装置２と、色分離光学系３と、画像光生成装置１２と、投射光学装置６と、制御装置１１とを備えている。
【００１６】
以下、図１に示す構成はＸＹＺ座標系を用いて説明することもある。図１において、Ｘ軸は投射光学装置６の光軸ＡＸに沿っており、Ｙ軸は投射光学装置６の光軸ＡＸに直交するとともにスクリーンＳＣＲの左右に沿っており、Ｚ軸はＸ軸およびＹ軸にそれぞれ直交するとともにスクリーンＳＣＲにおける上下に沿っている。以下、各部材の配置関係を説明する場合において、Ｙ軸に沿う両方向を「左右方向」、Ｚ軸に沿う両方向を「上下方向」、＋Ｙ側を「右側」、−Ｙ側を「左側」、＋Ｚ側を「上側」、−Ｚ側を「下側」と称すこともある。
【００１７】
色分離光学系３は、照明光ＷＬを赤色照明光Ｒと、緑色照明光Ｇと、青色照明光Ｂとに分離する。色分離光学系３は、ダイクロイックミラー７ａ及びダイクロイックミラー７ｂと、ミラー８ａ、ミラー８ｂ及びミラー８ｃと、第１のリレーレンズ９ａ及び第２のリレーレンズ９ｂとを備えている。以下、赤色、緑色及び青色を総称してＲＧＢ各色と呼ぶ場合もある。
【００１８】
ダイクロイックミラー７ａは、照明装置２からの照明光ＷＬを赤色照明光Ｒ、緑色照明光Ｇ及び青色照明光Ｂに分離する。ダイクロイックミラー７ａは、赤色照明光Ｒを透過すると共に、その他の光を反射する。ダイクロイックミラー７ｂは、緑色照明光Ｇを反射すると共に青色照明光Ｂを透過させる。
【００１９】
ミラー８ａは、赤色照明光Ｒを光変調装置４Ｒに向けて反射する。ミラー８ｂ及びミラー８ｃは、青色照明光Ｂを光変調装置４Ｂに導く。緑色照明光Ｇは、ダイクロイックミラー７ｂから光変調装置４Ｇに向けて反射される。
【００２０】
第１のリレーレンズ９ａ及び第２のリレーレンズ９ｂは、青色照明光Ｂの光路中におけるダイクロイックミラー７ｂの後段に配置されている。
【００２１】
画像光生成装置１２は、光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂと、合成光学系５とを含む。
光変調装置４Ｒは、赤色照明光Ｒを画像情報に応じて変調し、赤色画像光を形成する。光変調装置４Ｇは、緑色照明光Ｇを画像情報に応じて変調し、緑色画像光を形成する。光変調装置４Ｂは、青色照明光Ｂを画像情報に応じて変調し、青色画像光を形成する。
【００２２】
各光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂは、例えば透過型の液晶パネルで構成されている。また、液晶パネルの入射側及び射出側各々には、不図示の偏光板が配置されている。各光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの駆動は後述する制御装置１１により制御される。
【００２３】
また、各光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの入射側には、それぞれフィールドレンズ１０Ｒ，フィールドレンズ１０Ｇ，フィールドレンズ１０Ｂが配置されている。
【００２４】
合成光学系５には、各光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂからの赤色画像光、緑色画像光および青色画像光が入射する。合成光学系５は、例えばクロスダイクロイックプリズムで構成され、赤色画像光、緑色画像光および青色画像光を合成してカラーの画像光を生成する。
【００２５】
本実施形態の画像光生成装置１２は、生成した画像光を投射光学装置６に向けて射出する。投射光学装置６は、画像光生成装置１２から時分割方式で順次射出される画像光をスクリーンＳＣＲに投射する。
【００２６】
図２はプロジェクターがスクリーン上に投射する投射画像を示した図である。
図２に示すように、本実施形態のプロジェクター１は、時分割方式により画像光生成装置１２において生成した第１画像光ＧＧ１および第２画像光ＧＧ２をスクリーンＳＣＲ上に並べて表示させることで投射画像ＧＴを表示する。
【００２７】
第１画像光ＧＧ１は、投射画像ＧＴのうち、該投射画像ＧＴの中心を通り且つＺ軸に平行な中心軸ＧＴｃよりも左側（−Ｙ側）に位置する。また、第２画像光ＧＧ２は、投射画像ＧＴのうち中心軸ＧＴｃよりも右側（＋Ｙ側）に位置する。
【００２８】
すなわち、第１画像光ＧＧ１は投射画像ＧＴの左側部分（第１部分）ＬＰを構成し、第２画像光ＧＧ２は投射画像ＧＴの右側部分（第２部分）ＲＰを構成している。また、投射画像ＧＴは、スクリーンＳＣＲ上において、隙間を開けることなく互いに隣り合う第１画像光ＧＧ１および第２画像光ＧＧ２を時間順次で交互に表示させることで構成される。
【００２９】
以下、本実施形態のプロジェクター１が時分割方式により投射画像ＧＴをスクリーンＳＣＲ上に表示する具体的な構成について説明する。
【００３０】
図３は投射光学装置を＋Ｚ側から−Ｚ側に向かって視た図である。図４は投射光学装置の要部構成を示す図である。図４は投射光学装置６を−Ｘ側から＋Ｘ側に向かって視た図である。
【００３１】
図３に示すように、投射光学装置６は、投射光学系１６と、光学素子１７と、移動部１８（図４参照）と、を有している。投射光学系１６は、複数のレンズを含む投射レンズ群から構成される。投射光学装置６の光軸ＡＸは、投射光学系１６の中心を通る。
【００３２】
光学素子１７は、投射光学系１６から射出される光を偏向させる。本実施形態において、光学素子１７は偏角プリズム４０により構成される。偏角プリズム４０は光透過性を有する平行平板の両端部を、平行平板の一面に対して傾いた平面で切り落とした略三角形状の断面を有している。具体的に偏角プリズム４０は光入射面４０ａと第１光射出面４０ｂと第２光射出面４０ｃとを有する。
【００３３】
光入射面４０ａは光軸ＡＸに対して垂直な平面で構成される。第１光射出面４０ｂおよび第２光射出面４０ｃは光軸ＡＸに対して垂直以外の角度をなす傾斜面で構成される。第１光射出面４０ｂおよび第２光射出面４０ｃは偏角プリズム４０の中心軸４０Ｃを基準した場合に左右対称となっている。そのため、光入射面４０ａに対する第１光射出面４０ｂの傾斜角度と光入射面４０ａに対する第２光射出面４０ｃの傾斜角度とは互いに等しい。第１光射出面４０ｂおよび第２光射出面４０ｃから射出される際の光の偏向方向は互いに逆向きであり、かつ、互いの偏向量は等しい。
【００３４】
本実施形態の偏角プリズム４０は、第１部位４１と第２部位４２とを含む。第１部位４１は、偏角プリズム４０において中心軸４０Ｃよりも＋Ｙ側に位置する部位に相当し、第２部位４２は偏角プリズム４０において中心軸４０Ｃよりも−Ｙ側に位置する部位に相当する。第１部位４１は第１光射出面４０ｂを含み、第２部位４２は第２光射出面４０ｃを含む。
【００３５】
図４に示す移動部１８は、投射光学系１６に対する偏角プリズム４０の位置を変化させる。移動部１８は、Ｚ軸方向において互いに離間して設けられた一対のレール部材１８ａ，１８ａと、レール部材１８ａ，１８ａに移動可能に設けられ、偏角プリズム４０を保持する保持部材１８ｂと、保持部材１８ｂを駆動する駆動部１８ｃと、を有する。駆動部１８ｃは例えばアクチュエーター等から構成され、レール部材１８ａ，１８ａに沿って保持部材１８ｂを移動させることで偏角プリズム４０をＹ軸に沿って往復移動させる。
【００３６】
このような構成に基づき、移動部１８は、偏角プリズム４０を光軸ＡＸに直交（交差）するＹ軸に沿って往復移動させることで、投射光学系１６に対する偏角プリズム４０の位置を移動可能となっている。具体的に、移動部１８は、偏角プリズム４０が投射光学系１６に対して第１の位置にある状態と、偏角プリズム４０が投射光学系１６に対して第２の位置にある状態とを切り替える。
【００３７】
図５Ａは偏角プリズムが第１の位置にある場合の状態を示す図であり、図５Ｂは偏角プリズムが第２の位置にある場合の状態を示す図である。なお、図５Ａおよび図５Ｂでは、図を見やすくするため、偏角プリズム４０に入射する画像光の主光線のみを図示している。
【００３８】
図５Ａに示すように、第１の位置において、偏角プリズム４０は、第１部位４１を投射光学系１６の光射出面１６ａに対向させる。また、図５Ｂに示すように、第２の位置において、偏角プリズム４０は、第２部位４２を投射光学系１６の光射出面１６ａに対向させる。
【００３９】
制御装置１１は、投射光学系１６に対する偏角プリズム４０の位置に基づいて、画像光生成装置１２を制御する。具体的に制御装置１１は、投射光学系１６に対する偏角プリズム４０の位置に応じて、画像光生成装置１２を構成する各光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの駆動を制御することで画像光生成装置１２から射出する画像光を切り替える。
【００４０】
図６はスクリーン上に投射する画像の切り替えタイミングを示す図であり、横軸は時間に相当する。図６に示すように、スクリーンＳＣＲ上に投射される投射画像ＧＴの各フレームは第１期間Ｔ１、第２期間Ｔ２、第３期間Ｔ３および第４期間Ｔ４を含んでいる。
【００４１】
ここで、第１期間Ｔ１とは、偏角プリズム４０が第１の位置に位置する期間であり、制御装置１１は第１期間Ｔ１において第１画像光ＧＧ１を生成するように各光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを制御する。
【００４２】
なお、第１画像光ＧＧ１は後述するように偏角プリズム４０により偏向された状態でスクリーンＳＣＲ上に投影される。そのため、制御装置１１は、偏向によって生じる第１画像光ＧＧ１に生じる歪みを補正するように、各光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの駆動を制御する。第１画像光ＧＧ１に生じる歪みを補正する方法としては上記に限定されず、例えば、投射光学系１６や偏角プリズムの設計を適宜調整することで歪みを補正してもよい。
【００４３】
偏角プリズム４０が第１の位置にある場合、画像光生成装置１２から射出された第１画像光ＧＧ１は、図５Ａに示すように偏角プリズム４０の第１部位４１に入射する。偏角プリズム４０の第１部位４１に入射した第１画像光ＧＧ１は、第１光射出面４０ｂから外部に射出される。第１画像光ＧＧ１は第１光射出面４０ｂから射出される際に屈折することで光軸ＡＸから−Ｙ方向に離れる方向に偏向される。これにより、第１画像光ＧＧ１は、図２に示したスクリーンＳＣＲ上の左側（−Ｙ側）に投射されることで投射画像ＧＴの左側部分ＬＰを構成する。以上により、第１期間Ｔ１における第１画像光ＧＧ１の表示が終了し、第２期間Ｔ２へと移行する。
【００４４】
第２期間Ｔ２とは、第１画像光ＧＧ１から第２画像光ＧＧ２への切り替えるための準備期間である。より具体的に、移動部１８は第２期間Ｔ２において偏角プリズム４０を第２の位置に移動させる。また、制御装置１１は第２期間Ｔ２において画像光生成装置１２から画像光を射出しないように各光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの駆動を制御する。
これにより、移動中の偏角プリズム４０に対して画像光が入射しないため、スクリーンＳＣＲ上における画像光の投射位置に乱れが生じることがないので、偏角プリズム４０の移動に伴う画質の低下を低減できる。以上により、第２期間Ｔ２が完了し、第３期間Ｔ３へと移行する。
【００４５】
第３期間Ｔ３とは、偏角プリズム４０が第２の位置に位置する期間であり、制御装置１１は第３期間Ｔ３において第２画像光ＧＧ２を生成するように各光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを制御する。このように、本実施形態のプロジェクター１の画像表示方法では、投射光学系１６に対する偏角プリズム４０の位置に応じて、画像光生成装置１２から射出する第１画像光ＧＧ１と第２画像光ＧＧ２とで切り替えるようになっている。
【００４６】
偏角プリズム４０が第２の位置にある場合、画像光生成装置１２から射出された第２画像光ＧＧ２は、図５Ｂに示すように偏角プリズム４０の第２部位４２に入射する。偏角プリズム４０の第２部位４２に入射した第２画像光ＧＧ２は、第２光射出面４０ｃから外部に射出される。第２画像光ＧＧ２は第２光射出面４０ｃから射出される際に屈折することで光軸ＡＸから＋Ｙ方向に離れる方向に偏向される。これにより、第２画像光ＧＧ２は、図２に示したスクリーンＳＣＲ上の右側（＋Ｙ側）に投射されることで投射画像ＧＴの右側部分ＲＰを構成する。
以上により、第３期間Ｔ３が完了し、第４期間Ｔ４へと移行する。第４期間Ｔ４とは、次のフレームに切り替えるための準備期間である。
【００４７】
このように本実施形態のプロジェクター１では、１フレーム内において第１画像光ＧＧ１および第２画像光ＧＧ２を時分割方式により時間順次に切り替えて表示させることで横方向に大画面の投射画像ＧＴをスクリーンＳＣＲ上に表示させることができる。
【００４８】
（照明装置）
続いて、照明装置２の構成について説明する。図７は照明装置２の概略構成を示す図である。
図７に示すように、照明装置２は、光源装置２０と、色合成光学系２１と、集光レンズ２２と、拡散板２３と、ピックアップ光学系２５と、均一化照明光学系３５と、を備えている。
【００４９】
光源装置２０は、赤色用光源部２０Ｒと、緑色用光源部２０Ｇと、青色用光源部２０Ｂとを含む。
【００５０】
本実施形態において、赤色用光源部２０Ｒ、色合成光学系２１及び青色用光源部２０Ｂは、赤色用光源部２０Ｒの光軸ａｘ１上に設けられている。緑色用光源部２０Ｇ、色合成光学系２１、ピックアップ光学系２５及び均一化照明光学系３５は、照明装置２の照明光軸ａｘ２上に設けられている。光軸ａｘ１と照明光軸ａｘ２とは、互いに直交している。なお、青色用光源部２０Ｂの光軸は赤色用光源部２０Ｒの光軸ａｘ１と一致しており、緑色用光源部２０Ｇの光軸は照明光軸ａｘ２と一致する。
【００５１】
赤色用光源部２０Ｒは、赤色光源アレイ２６と、コリメート光学系２７とを有する。赤色光源アレイ２６は、固体光源としての複数の半導体レーザー２６ａを備える。複数の半導体レーザー２６ａは光軸ａｘ１と直交する面内において、アレイ状に配置されている。半導体レーザー２６ａは、例えば赤色の光線Ｂｒ（例えば５８５ｎｍ〜７２０ｎｍの波長域のレーザー光）を射出する。すなわち、赤色光源アレイ２６は複数の光線Ｂｒからなる赤色光ＬＲを射出する。
【００５２】
コリメート光学系２７は、赤色光源アレイ２６から射出された各光線Ｂｒを平行光に変換する。コリメート光学系２７は、例えばアレイ状に配置された複数のコリメートレンズ２７ａから構成されている。複数のコリメートレンズ２７ａはそれぞれ、複数の半導体レーザー２６ａに対応して配置されている。
【００５３】
このような構成に基づき、赤色用光源部２０Ｒは、平行光線束からなる赤色光ＬＲを色合成光学系２１に向けて射出する。
【００５４】
緑色用光源部２０Ｇは、射出する光の色が異なる以外、赤色用光源部２０Ｒと同様の構成を有している。具体的に、緑色用光源部２０Ｇは、緑色光源アレイ２８と、コリメート光学系２７とを有する。
【００５５】
緑色光源アレイ２８は、複数の半導体レーザー２８ａを備える。複数の半導体レーザー２８ａは照明光軸ａｘ２と直交する面内において、アレイ状に配置されている。半導体レーザー２８ａは、例えば緑色の光線Ｂｇ（例えば４９５ｎｍ〜５８５ｎｍの波長域のレーザー光）を射出する。緑色用光源部２０Ｇにおいて、緑色光源アレイ２８から射出された各光線Ｂｇはコリメート光学系２７により平行光に変換される。
【００５６】
このような構成に基づき、緑色用光源部２０Ｇは、平行光線束からなる緑色光ＬＧを色合成光学系２１に向けて射出する。
【００５７】
青色用光源部２０Ｂは、射出する光の色が異なる以外、赤色用光源部２０Ｒと同様の構成を有している。具体的に、青色用光源部２０Ｂは、青色光源アレイ２９と、コリメート光学系２７とを有する。
【００５８】
青色光源アレイ２９は、複数の半導体レーザー２９ａを備える。複数の半導体レーザー２９ａは光軸ａｘ１と直交する面内において、アレイ状に配置されている。半導体レーザー２９ａは、例えば青色の光線Ｂｂ（例えば３８０ｎｍ〜４９５ｎｍの波長域のレーザー光）を射出する。青色用光源部２０Ｂにおいて、青色光源アレイ２９から射出された各光線Ｂｂはコリメート光学系２７により平行光に変換される。
【００５９】
このような構成に基づき、青色用光源部２０Ｂは、平行光線束からなる青色光ＬＢを色合成光学系２１に向けて射出する。
【００６０】
色合成光学系２１は、光源装置２０から射出されるＲＧＢ各色の光（赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢ）を合成した白色の照明光ＷＬを一方向に射出し、集光レンズ２２に入射させる。集光レンズ２２は、照明光ＷＬを所定の位置に集光させる。
【００６１】
色合成光学系２１は、クロスダイクロイックプリズムから構成されている。色合成光学系２１は、クロスダイクロイックプリズムを構成する４つのプリズムの間に設けられた、第１のダイクロイックミラー２１ａと第２のダイクロイックミラー２１ｂとを含む。
【００６２】
第１のダイクロイックミラー２１ａ及び第２のダイクロイックミラー２１ｂは、それぞれ光軸ａｘ１及び照明光軸ａｘ２に対して４５°で交差するように配置されている。また、第１のダイクロイックミラー２１ａ及び第２のダイクロイックミラー２１ｂは、互いに４５°の角度をなすように交差する。
【００６３】
第１のダイクロイックミラー２１ａは、青色光ＬＢを反射するとともに、緑色光ＬＧ及び赤色光ＬＲを透過させる光学特性を有している。第２のダイクロイックミラー２１ｂは、赤色光ＬＲを反射するとともに、青色光ＬＢ及び緑色光ＬＧを透過させる光学特性を有している。
【００６４】
本実施形態において、集光レンズ２２は、照明光ＷＬを集光させつつ拡散板２３に入射させる。拡散板２３は、集光レンズ２２の射出側に配置される。拡散板２３は、照明光ＷＬを拡散させることにより、表示品位を低下させるスペックルの発生を抑制する。
【００６５】
なお、拡散板２３としては、公知の拡散板、例えば、磨りガラスや、ホログラフィックディフューザー、透明基板の表面にブラスト処理を施したもの、透明基板の内部にビーズのような散乱材を分散させ、散乱材によって光を散乱させるものなどを用いることができる。
【００６６】
拡散板２３で拡散された照明光ＷＬはピックアップ光学系２５で平行化されて均一化照明光学系３５に入射する。均一化照明光学系３５は、第１のレンズアレイ３０と、第２のレンズアレイ３１と、重畳レンズ３２とを含む。
【００６７】
第１のレンズアレイ３０は、拡散板２３で拡散された照明光ＷＬを複数の部分光線束に分割するための複数の第１小レンズ３０ａを有する。複数の第１小レンズ３０ａは、照明装置２の照明光軸ａｘ２と直交する面内にアレイ状に配列されている。
【００６８】
第２のレンズアレイ３１は、複数の第２小レンズ３１ａを有する。複数の第２小レンズ３１ａの各々は複数の第１小レンズ３０ａに対応している。第２のレンズアレイ３１は、重畳レンズ３２とともに、第１のレンズアレイ３０の各第１小レンズ３０ａの像を各光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの画像形成領域の近傍に重畳させる。
【００６９】
以上のように本実施形態のプロジェクター１によれば、光変調装置４に比べて見かけ上の解像度が２倍となる大画面の投射画像ＧＴをスクリーンＳＣＲに表示させることができる。つまり、本実施形態のプロジェクター１によれば、高解像度化のために光変調装置４を大きくする必要がないので、光変調装置４の後段に配置される投射光学系１６の大型化を回避できる。また、光変調装置４のサイズを抑えつつ画素を微細化する必要もないため、投射光学系１６の光学性能を引き上げる必要がない。よって、投射光学系１６の大型化に伴うコストアップや投射光学系１６の光学性能の引き上げに伴うコストアップといった問題が生じることを防止できる。
【００７０】
（第２実施形態）
続いて、第２実施形態に係るプロジェクターの一例について説明する。第１実施形態において、移動部１８は偏角プリズム４０をＹ軸に沿って往復移動させていたが、本実施形態では移動部１８が偏角プリズム４０を光軸ＡＸに直交（交差）するＺ軸に沿って往復移動させる点で相違する。なお、それ以外の構成は共通である。そのため、以下の説明では、上記実施形態と共通の部材及び部品について同じ符号を付し、その詳細については説明を省略する。
【００７１】
本実施形態では、図４に示した偏角プリズム４０および移動部１８を光軸ＡＸの周りに９０°回転させて配置した構成を採用している。
【００７２】
図８Ａは偏角プリズムが第１の位置にある場合の状態を示す図であり、図８Ｂは偏角プリズムが第２の位置にある場合の状態を示す図である。なお、図８Ａおよび図８Ｂでは、図を見やすくするため、偏角プリズム４０に入射する画像光の主光線のみを図示している。また、図９は本実施形態においてスクリーン上に投射する投射画像を示した図である。
【００７３】
本実施形態において、偏角プリズム４０が第１の位置にある場合、画像光生成装置１２から射出された第１画像光ＧＧ１は、図８Ａに示すように偏角プリズム４０の第１部位４１に入射する。偏角プリズム４０の第１部位４１に入射した第１画像光ＧＧ１は、第１光射出面４０ｂから外部に射出される。第１画像光ＧＧ１は第１光射出面４０ｂから射出される際に屈折することで光軸ＡＸから＋Ｚ方向に離れる方向に偏向される。これにより、第１画像光ＧＧ１は、図９に示したスクリーンＳＣＲ上の上側（＋Ｚ側）に投射されることで投射画像ＧＴの上側部分（第１部分）ＴＰを構成する。
【００７４】
偏角プリズム４０が第２の位置にある場合、画像光生成装置１２から射出された第２画像光ＧＧ２は、図８Ｂに示すように偏角プリズム４０の第２部位４２に入射する。偏角プリズム４０の第２部位４２に入射した第２画像光ＧＧ２は、第２光射出面４０ｃから外部に射出される。第２画像光ＧＧ２は第２光射出面４０ｃから射出される際に屈折することで光軸ＡＸから−Ｚ方向に離れる方向に偏向される。これにより、第２画像光ＧＧ２は、図９に示したスクリーンＳＣＲ上の下側（−Ｚ側）に投射されることで投射画像ＧＴの下側部分（第２部分）ＢＰを構成する。
【００７５】
本実施形態のプロジェクターによれば、第１実施形態と同様、１フレーム内において第１画像光ＧＧ１および第２画像光ＧＧ２を時間順次に切り替えて表示させることで縦方向に大画面の投射画像ＧＴをスクリーンＳＣＲ上に表示させることができる。
【００７６】
（第３実施形態）
続いて、第３実施形態に係るプロジェクターの一例について説明する。本実施形態と上記実施形態との違いは投射光学装置の構成であり、それ以外の構成は共通である。そのため、以下の説明では、上記実施形態と共通の部材及び部品について同じ符号を付し、その詳細については説明を省略する。
【００７７】
図１０は、本実施形態の投射光学装置を＋Ｚ側から−Ｚ側に向かって視た図である。図１０に示すように、本実施形態の投射光学装置１０６は、投射光学系１６と、光学素子１１７と、移動部１１８と、を有している。投射光学装置１０６の光軸ＡＸは、投射光学系１６の中心を通る。
【００７８】
光学素子１１７は、投射光学系１６から射出される光を偏向させる。本実施形態において、光学素子１１７は偏角プリズム１４０により構成される。偏角プリズム１４０は光透過性を有する平行平板の一端部を、平行平板の一面に対して傾いた平面で切り落とした楔形状を有する。具体的に偏角プリズム１４０は光入射面１４０ａと光射出面１４０ｂとを有する。光入射面１４０ａは光軸ＡＸに対して垂直な平面で構成される。光射出面１４０ｂは光軸ＡＸに対して垂直以外の角度をなす傾斜面で構成される。なお、本実施形態において、偏角プリズム１４０は、投射光学系１６から射出される光を飲み込む大きさに設定されている。
【００７９】
移動部１１８は、投射光学系１６に対する偏角プリズム１４０の位置を変化させる。移動部１１８は、円筒状からなる筐体部１１８ａと、筐体部１１８ａの内周面に偏角プリズム４０を回転可能に保持する保持部材１１８ｂと、保持部材１８ｂを回転駆動させる駆動部１１８ｃと、を有する。駆動部１８ｃは例えばモーター等から構成され、筐体部１１８ａの内周に沿って保持部材１１８ｂを回転させる。駆動部１８ｃは、偏角プリズム１４０を該偏角プリズム１４０の中心軸１４０Ｃと平行な第１回転軸Ｏ１の周りに回転させる。なお、偏角プリズム１４０の中心軸１４０Ｃは光軸ＡＸと一致している。
【００８０】
このような構成に基づき、移動部１１８は、投射光学系１６の光軸ＡＸに平行に延びる第１回転軸Ｏ１の周りに偏角プリズム１４０を回転させることで、投射光学系１６に対する偏角プリズム１４０の光射出面１４０ｂの位置を移動可能となっている。具体的に、移動部１１８は、偏角プリズム１４０の光射出面１４０ｂが投射光学系１６に対して第１の位置にある状態と、偏角プリズム１４０の光射出面１４０ｂが投射光学系１６に対して第２の位置にある状態とを切り替える。
【００８１】
本実施形態においても、制御装置１１は、偏角プリズム１４０が第１の位置にある場合と、偏角プリズム１４０が第２の位置にある場合とで、画像光生成装置１２の駆動を制御する。
【００８２】
図１１Ａは偏角プリズムが第１の位置にある場合の状態を示す図であり、図１１Ｂは偏角プリズムが第２の位置にある場合の状態を示す図である。なお、図１１Ａおよび図１１Ｂでは、図を見やすくするため、偏角プリズム１４０に入射する画像光の主光線のみを図示している。
【００８３】
図１１Ａに示すように、第１の位置において、楔状の断面形状を有する偏角プリズム１４０は、Ｘ軸方向における厚さの大きい部位が中心軸１４０Ｃに対して−Ｙ側に位置し、Ｙ軸方向における厚さの小さい部位が中心軸１４０Ｃに対して＋Ｙ側に位置する。また、図１１Ｂに示すように、第２の位置において、楔状の偏角プリズム１４０は、Ｘ軸方向における厚さの小さい部位が−Ｙ側に位置し、Ｘ軸方向における厚さの大きい部位が＋Ｙ側に位置する。すなわち、偏角プリズム１４０が中心軸１４０Ｃの周りに１８０°回転する毎に、第１の位置と第２の位置とが切り替わる。
【００８４】
本実施形態においても、投射光学系１６に対する偏角プリズム１４０の位置に基づいて、画像光生成装置１２の駆動を制御する。具体的に、偏角プリズム１４０が第１の位置にある場合、画像光生成装置１２から射出された第１画像光ＧＧ１は、図１１Ａに示すように光射出面１４０ｂから射出される際に屈折することで光軸ＡＸから−Ｙ方向に離れる方向に偏向される。これにより、第１画像光ＧＧ１は、図２に示しように、スクリーンＳＣＲ上の左側（−Ｙ側）に投射されることで投射画像ＧＴの左側部分ＬＰを構成する。
【００８５】
また、偏角プリズム４０が第２の位置にある場合、画像光生成装置１２から射出された第２画像光ＧＧ２は、図１１Ｂに示すように光射出面１４０ｂから外部に射出される際に屈折することで光軸ＡＸから＋Ｙ方向に離れる方向に偏向される。これにより、第２画像光ＧＧ２は、図２に示したように、スクリーンＳＣＲ上の右側（＋Ｙ側）に投射されることで投射画像ＧＴの右側部分ＲＰを構成する。
【００８６】
このように本実施形態の投射光学装置１０６を備えたプロジェクターにおいても、１フレーム内において第１画像光ＧＧ１および第２画像光ＧＧ２を時間順次に切り替えて表示させることで横方向に大画面の投射画像ＧＴをスクリーンＳＣＲ上に表示させることができる。
【００８７】
（第４実施形態）
続いて、第４実施形態に係るプロジェクターの一例について説明する。本実施形態と第３実施形態との違いは、第１の位置および第２の位置における偏角プリズムの向きと光射出面の傾斜角度であり、それ以外の構成は共通である。そのため、以下の説明では、上記実施形態と共通の部材及び部品について同じ符号を付し、その詳細については説明を省略する。
【００８８】
図１２Ａは偏角プリズムが第１の位置にある場合の状態をＹ軸に沿って視た図であり、図１２Ｂは偏角プリズムが第２の位置にある場合の状態をＹ軸に沿って視た図である。なお、図１２Ａおよび図１２Ｂでは、図を見やすくするため、偏角プリズムに入射する画像光の主光線のみを図示している。
【００８９】
図１２Ａに示すように、第１の位置において、楔状の偏角プリズム１４０は、Ｘ軸方向における厚さの大きい部位が中心軸１４０Ｃに対して＋Ｚ側に位置し、Ｘ軸方向における厚さの小さい部位が−Ｚ側に位置する。また、図１２Ｂに示すように、第２の位置において、楔状の偏角プリズム１４０は、Ｘ軸方向における厚さの小さい部位が＋Ｚ側に位置し、Ｘ軸方向における厚さの大きい部位が−Ｚ側に位置する。すなわち、偏角プリズム１４０が中心軸１４０Ｃの周りに１８０°回転する毎に、第１の位置と第２の位置とが切り替わる。
【００９０】
本実施形態においても、投射光学系１６に対する偏角プリズム１４０の位置に基づいて、画像光生成装置１２の駆動を制御する。具体的に、偏角プリズム１４０が第１の位置にある場合、画像光生成装置１２から射出された第１画像光ＧＧ１は、図１２Ａに示すように光射出面１４０ｂから射出される際に屈折することで光軸ＡＸから＋Ｚ方向に離れる方向に偏向される。これにより、第１画像光ＧＧ１は、図９に示しように、スクリーンＳＣＲ上の上側（＋Ｚ側）に投射されることで投射画像ＧＴの上側部分ＴＰを構成する。
【００９１】
また、偏角プリズム１４０が第２の位置にある場合、画像光生成装置１２から射出された第２画像光ＧＧ２は、図１２Ｂに示すように光射出面１４０ｂから射出される際に屈折することで光軸ＡＸから−Ｚ方向に離れる方向に偏向される。これにより、第２画像光ＧＧ２は、図９に示しように、スクリーンＳＣＲ上の下側（−Ｚ側）に投射されることで投射画像ＧＴの下側部分ＢＰを構成する。
【００９２】
本実施形態のプロジェクターによれば、第３実施形態と同様、１フレーム内において第１画像光ＧＧ１および第２画像光ＧＧ２を時間順次に切り替えて表示させることで縦方向に大画面の投射画像ＧＴをスクリーンＳＣＲ上に表示させることができる。
【００９３】
（第５実施形態）
続いて、第５実施形態に係るプロジェクターの一例について説明する。本実施形態と第３、第４実施形態との違いは、投射光学系に対する偏角プリズムの位置に応じてスクリーン上に表示する画像光の切り替え回数、光の屈折方向である。そのため、以下の説明では、上記実施形態と共通の部材及び部品について同じ符号を付し、その詳細については説明を省略する。
【００９４】
図１３はプロジェクターがスクリーン上に投射する投射画像を示した図である。
図１３に示すように、本実施形態のプロジェクターは、画像光生成装置１２から時分割方式で順次射出される第１画像光ＧＧ１、第２画像光ＧＧ２、第３画像光ＧＧ３および第４画像光ＧＧ４をスクリーンＳＣＲ上に並べて表示させることで投射画像ＧＴを生成する。図１３では、投射画像ＧＴの中心を通り且つＺ軸に平行な軸を第１中心軸ＧＴｃ１とし、投射画像ＧＴの中心を通り且つＹ軸に平行な軸を第２中心軸ＧＴｃ２とした。
【００９５】
第１画像光ＧＧ１は、投射画像ＧＴのうち、第１中心軸ＧＴｃよりも右側（＋Ｙ側）且つ第２中心軸ＧＴｃ２の上側（＋Ｚ側）に位置する。
第２画像光ＧＧ２は、投射画像ＧＴのうち、第１中心軸ＧＴｃよりも右側（＋Ｙ側）且つ第２中心軸ＧＴｃ２の下側（−Ｚ側）に位置する。
第３画像光ＧＧ３は、投射画像ＧＴのうち、第１中心軸ＧＴｃよりも左側（−Ｙ側）且つ第２中心軸ＧＴｃ２の下側（−Ｚ側）に位置する。
第４画像光ＧＧ４は、投射画像ＧＴのうち、第１中心軸ＧＴｃよりも左側（−Ｙ側）且つ第２中心軸ＧＴｃ２の上側（＋Ｚ側）に位置する。
【００９６】
すなわち、第１画像光ＧＧ１は投射画像ＧＴの右上部分ＲＵを構成し、第２画像光ＧＧ２は投射画像ＧＴの右下部分ＲＤを構成し、第３画像光ＧＧ３は投射画像ＧＴの左下部分ＬＤを構成し、第４画像光ＧＧ４は投射画像ＧＴの左上部分ＬＵを構成している。また、投射画像ＧＴは、スクリーンＳＣＲ上において、隙間を開けることなく互いに隣り合う第１画像光ＧＧ１、第２画像光ＧＧ２、第３画像光ＧＧ３および第４画像光ＧＧ４を時間順次で交互に表示させることで構成される。
【００９７】
本実施形態の投射光学装置は、第３実施形態の投射光学装置１０６とほぼ同様の構成を有している。具体的に本実施形態の偏角プリズムの光入射面の角度は、第３実施形態の偏角プリズム１４０の光入射面とは異なっている。
【００９８】
本実施形態の偏角プリズムは、中心軸１４０Ｃの周りに９０°回転する毎に、第１の位置、第２の位置、第３の位置および第４の位置が順に切り替わる。本実施形態においても、投射光学系１６に対する偏角プリズム２４０の位置に基づいて、画像光生成装置１２の駆動を制御する。
【００９９】
図１４はスクリーン上に投射する画像の切り替えタイミングを示す図であり、横軸は時間に相当する。図１４に示すように、スクリーンＳＣＲ上に投射される投射画像ＧＴの各フレームは第１期間Ｔ１、第２期間Ｔ２、第３期間Ｔ３、第４期間Ｔ４、第５期間Ｔ５、第６期間Ｔ６、第７期間Ｔ７および第８期間Ｔ８を含んで構成される。
【０１００】
第１期間Ｔ１とは、偏角プリズム２４０が第１の位置に位置する期間であり、制御装置１１は第１期間Ｔ１において第１画像光ＧＧ１を生成するように各光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを制御する。
【０１０１】
偏角プリズム２４０が第１の位置にある場合、画像光生成装置１２から射出された第１画像光ＧＧ１は、光入射面２４０ｂによって光軸ＡＸに対して＋Ｙ方向および＋Ｚ方向に離れる方向に偏向される。これにより、第１画像光ＧＧ１は、図１３に示しように、スクリーンＳＣＲ上の右側上部に投射されることで投射画像ＧＴの右上部分ＲＵを構成する。以上により、第１期間Ｔ１における第１画像光ＧＧ１の表示が終了し、第２期間Ｔ２へと移行する。
【０１０２】
第２期間Ｔ２とは、第１画像光ＧＧ１から第２画像光ＧＧ２への切り替えるための準備期間である。より具体的に、移動部１８は第２期間Ｔ２において偏角プリズム２４０を第２の位置に移動させる。また、制御装置１１は第２期間Ｔ２において画像光生成装置１２から画像光を射出しないように各光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの駆動を制御する。以上により、第２期間Ｔ２が完了し、第３期間Ｔ３へと移行する。
【０１０３】
第３期間Ｔ３とは、偏角プリズム２４０が第２の位置に位置する期間であり、制御装置１１は第３期間Ｔ３において第２画像光ＧＧ２を生成するように各光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを制御する。
【０１０４】
偏角プリズム２４０が第２の位置にある場合、画像光生成装置１２から射出された第２画像光ＧＧ２は、光入射面２４０ｂによって光軸ＡＸに対して＋Ｙ方向および−Ｚ方向に離れる方向に偏向される。これにより、第２画像光ＧＧ２は、図１３に示しように、スクリーンＳＣＲ上の右側下部に投射されることで投射画像ＧＴの右下部分ＲＤを構成する。以上により、第３期間Ｔ３における第２画像光ＧＧ２の表示が終了し、第４期間Ｔ４へと移行する。
【０１０５】
第４期間Ｔ４とは、第２画像光ＧＧ２から第３画像光ＧＧ３への切り替えるための準備期間である。より具体的に、移動部１８は第４期間Ｔ４において偏角プリズム２４０を第３の位置に移動させる。また、制御装置１１は第４期間Ｔ４において画像光生成装置１２から画像光を射出しないように各光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの駆動を制御する。以上により、第４期間Ｔ４が完了し、第５期間Ｔ５へと移行する。
【０１０６】
第５期間Ｔ５とは、偏角プリズム２４０が第３の位置に位置する期間であり、制御装置１１は第５期間Ｔ５において第３画像光ＧＧ３を生成するように各光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを制御する。
【０１０７】
偏角プリズム２４０が第３の位置にある場合、画像光生成装置１２から射出された第３画像光ＧＧ３は、光入射面２４０ｂによって光軸ＡＸに対して−Ｙ方向および−Ｚ方向に離れる方向に偏向される。これにより、第３画像光ＧＧ３は、図１３に示しように、スクリーンＳＣＲ上の左側下部に投射されることで投射画像ＧＴの左下部分ＬＤを構成する。以上により、第５期間Ｔ５における第３画像光ＧＧ３の表示が終了し、第６期間Ｔ６へと移行する。
【０１０８】
第６期間Ｔ６とは、第３画像光ＧＧ３から第４画像光ＧＧ４への切り替えるための準備期間である。より具体的に、移動部１８は第６期間Ｔ６において偏角プリズム２４０を第４の位置に移動させる。また、制御装置１１は第６期間Ｔ６において画像光生成装置１２から画像光を射出しないように各光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの駆動を制御する。以上により、第６期間Ｔ６が完了し、第７期間Ｔ７へと移行する。
【０１０９】
第７期間Ｔ７とは、偏角プリズム２４０が第４の位置に位置する期間であり、制御装置１１は第７期間Ｔ７において第４画像光ＧＧ４を生成するように各光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを制御する。
【０１１０】
偏角プリズム２４０が第４の位置にある場合、画像光生成装置１２から射出された第４画像光ＧＧ４は、光入射面２４０ｂによって光軸ＡＸに対して−Ｙ方向および＋Ｚ方向に離れる方向に偏向される。これにより、第４画像光ＧＧ４は、図１３に示しように、スクリーンＳＣＲ上の左側上部に投射されることで投射画像ＧＴの左上部分ＬＵを構成する。
以上により、第７期間Ｔ７が完了し、第８期間Ｔ８へと移行する。第８期間Ｔ８とは、次のフレームに切り替えるための準備期間である。
【０１１１】
このように本実施形態の投射光学装置を備えたプロジェクターによれば、１フレーム内において第１画像光ＧＧ１から第４画像光ＧＧ４を時間順次に切り替えて表示させることで縦横方向に大画面の投射画像ＧＴをスクリーンＳＣＲ上に表示させることができる。
したがって、本実施形態のプロジェクターは、光変調装置４に比べて見かけ上の解像度が４倍となる大画面の投射画像ＧＴをスクリーンＳＣＲに表示させることができる。
【０１１２】
（第６実施形態）
続いて、第６実施形態に係るプロジェクターの一例について説明する。本実施形態と上記実施形態との違いは投射光学装置の構成であり、それ以外の構成は共通である。そのため、以下の説明では、上記実施形態と共通の部材及び部品について同じ符号を付し、その詳細については説明を省略する。
【０１１３】
図１５は、本実施形態の投射光学装置を＋Ｚ側から−Ｚ側に向かって視た図である。図１５に示すように、本実施形態の投射光学装置３０６は、投射光学系１６と、光学素子３１７と、移動部３１８と、を有している。投射光学装置１０６の光軸ＡＸは、投射光学系１６の中心を通る。
【０１１４】
光学素子３１７は、投射光学系１６から射出される光を偏向させる。本実施形態において、光学素子３１７は偏角プリズム３４０により構成される。偏角プリズム３４０は光透過性を有する平行平板の両端部を、平行平板の一面に対して傾いた平面で切り落とした略三角形状の断面を有している。すなわち、本実施形態の偏角プリズム３４０は、第１実施形態の偏角プリズム４０と同様の形状を有している。本実施形態の偏角プリズム３４０では、第１実施形態の偏角プリズム４０における光入射面４０ａを光射出面として利用し、第１実施形態の偏角プリズム４０における第１光射出面４０ｂおよび第２光射出面４０ｃをそれぞれ光入射面として利用している。
【０１１５】
具体的に本実施形態の偏角プリズム３４０は、第１光入射面３４０ａと第２光入射面３４０ｂと光射出面３４０ｃとを有する。第１光入射面３４０ａおよび第２光入射面３４０ｂは、偏角プリズム３４０の中心軸３４０Ｃを基準して対称となっている。そのため、光射出面３４０ｃに対する第１光入射面３４０ａの傾斜角度と光射出面３４０ｃに対する第２光入射面３４０ｂの傾斜角度とは互いに等しい。すなわち、第１光入射面３４０ａから入射して光射出面３４０ｃから射出される際の光の偏光方向と、第２光入射面３４０ｂから入射して光射出面３４０ｃから射出される際の光の偏向方向は互いに逆向きであり、かつ、互いの偏向量は等しい。
【０１１６】
偏角プリズム３４０は、後述する移動部３１８により光軸ＡＸに交差する第２回転軸Ｏ２の周りに揺動されることで、第１光入射面３４０ａおよび第２光入射面３４０ｂが投射光学系１６の光射出面１６ａにそれぞれ対向する。本実施形態において、第２回転軸Ｏ２はＺ軸と平行に延びる軸であって光軸ＡＸに直交する。
【０１１７】
本実施形態の偏角プリズム３４０は、第１光入射面３４０ａを有する第１部位３４１と、第２光入射面３４０ｂを有する第２部位３４２とを含む。
【０１１８】
移動部３１８は、偏角プリズム３４０を保持する不図示の保持部材をＹ軸と平行に延びる第２回転軸Ｏ２の周りに揺動させる。これにより、移動部３１８は、偏角プリズム３４０を第２回転軸Ｏ２の周りに揺動させることで、投射光学系１６に対する偏角プリズム３４０の位置を移動可能となっている。具体的に、移動部３１８は、偏角プリズム３４０が投射光学系１６に対して第１の位置にある状態と、偏角プリズム３４０が投射光学系１６に対して第２の位置にある状態とを切り替える。
【０１１９】
図１６Ａは偏角プリズムが第１の位置にある場合の状態を示す図であり、図１６Ｂは偏角プリズムが第２の位置にある場合の状態を示す図である。なお、図１６Ａおよび図１６Ｂでは、図を見やすくするため、偏角プリズム３４０に入射する画像光の主光線のみを図示している。
【０１２０】
図１６Ａに示すように、第１の位置において、偏角プリズム３４０は、第１部位３４１を投射光学系１６の光射出面１６ａに対向させる。また、図１６Ｂに示すように、第２の位置において、偏角プリズム３４０は、第２部位３４２を投射光学系１６の光射出面１６ａに対向させる。
【０１２１】
制御装置１１は、投射光学系１６に対する偏角プリズム３４０の位置に基づいて、画像光生成装置１２の駆動を制御する。
【０１２２】
偏角プリズム３４０が第１の位置にある場合、画像光生成装置１２から射出された第１画像光ＧＧ１は、図１６Ａに示すように偏角プリズム３４０の第１部位３４１に入射する。偏角プリズム３４０の第１部位３４１に入射した第１画像光ＧＧ１は、第１光入射面３４０ａから入射して光射出面３４０ｃから外部に射出される。第１の位置において、第１光入射面３４０ａは光軸ＡＸに対して垂直に配置され、光射出面３４０ｃは光軸ＡＸに対して垂直以外の角度をなす傾斜面となる。そのため、第１画像光ＧＧ１は光射出面３４０ｃから射出される際に屈折することで光軸ＡＸから−Ｘ方向に離れる方向に偏向される。これにより、第１画像光ＧＧ１は、図２に示したようにスクリーンＳＣＲ上の左側（−Ｘ側）に投射されることで投射画像ＧＴの左側部分ＬＰを構成する。
【０１２３】
また、偏角プリズム３４０が第２の位置にある場合、画像光生成装置１２から射出された第２画像光ＧＧ２は、図１６Ｂに示すように偏角プリズム３４０の第２部位３４２に入射する。偏角プリズム３４０の第２部位３４２に入射した第２画像光ＧＧ２は、第２光入射面３４０ｂから入射して光射出面３４０ｃから外部に射出される。第２の位置において、第２光入射面３４０ｂは光軸ＡＸに対して垂直に配置され、光射出面３４０ｃは光軸ＡＸに対して垂直以外の角度をなす傾斜面となる。そのため、第２画像光ＧＧ２は光射出面３４０ｃから射出される際に屈折することで光軸ＡＸから＋Ｘ方向に離れる方向に偏向される。これにより、第２画像光ＧＧ２は、図２に示したようにスクリーンＳＣＲ上の右側（＋Ｘ側）に投射されることで投射画像ＧＴの右側部分ＲＰを構成する。
【０１２４】
本実施形態のプロジェクターによれば、第１実施形態と同様、１フレーム内において第１画像光ＧＧ１および第２画像光ＧＧ２を時間順次に切り替えて表示させることで横方向に大画面の投射画像ＧＴをスクリーンＳＣＲ上に表示させることができる。
【０１２５】
（第７実施形態）
続いて、第７実施形態に係るプロジェクターの一例について説明する。第７実施形態において、移動部３１８は偏角プリズム３４０をＺ軸に平行な第２回転軸Ｏ２の周りに揺動させていたが、本実施形態では移動部３１８が偏角プリズム３４０をＹ軸に平行な第２回転軸Ｏ２の周りに揺動させる点で相違する。なお、それ以外の構成は共通である。そのため、以下の説明では、上記実施形態と共通の部材及び部品について同じ符号を付し、その詳細については説明を省略する。
【０１２６】
本実施形態では、図１５に示した偏角プリズム３４０および移動部３１８を光軸ＡＸの周りに９０°回転させて配置した構成を採用している。
【０１２７】
図１７Ａは偏角プリズムが第１の位置にある場合の状態を示す図であり、図１７Ｂは偏角プリズムが第２の位置にある場合の状態を示す図である。なお、図１７Ａおよび図１７Ｂでは、図を見やすくするため、偏角プリズム３４０に入射する画像光の主光線のみを図示している。
【０１２８】
本実施形態において、偏角プリズム４０が第１の位置にある場合、画像光生成装置１２から射出された第１画像光ＧＧ１は、図１７Ａに示すように偏角プリズム３４０の第１部位３４１に入射する。偏角プリズム３４０の第１部位３４１に入射した第１画像光ＧＧ１は、光射出面３４０ｃから外部に射出される際に屈折することで光軸ＡＸから＋Ｚ方向に離れる方向に偏向される。これにより、第１画像光ＧＧ１は、図９に示したようにスクリーンＳＣＲ上の上側（＋Ｚ側）に投射されることで投射画像ＧＴの上側部分ＴＰを構成する。
【０１２９】
偏角プリズム３４０が第２の位置にある場合、画像光生成装置１２から射出された第２画像光ＧＧ２は、図１７Ｂに示すように偏角プリズム３４０の第２部位３４２に入射する。偏角プリズム３４０の第２部位３４２に入射した第２画像光ＧＧ２は、光射出面３４０ｃから外部に射出される際に屈折することで光軸ＡＸから−Ｚ方向に離れる方向に偏向される。これにより、第２画像光ＧＧ２は、図９に示したようにスクリーンＳＣＲ上の下側（−Ｚ側）に投射されることで投射画像ＧＴの下側部分ＢＰを構成する。
【０１３０】
本実施形態のプロジェクターにおいても、１フレーム内において第１画像光ＧＧ１および第２画像光ＧＧ２を時間順次に切り替えて表示させることで縦方向に大画面となる投射画像ＧＴをスクリーンＳＣＲ上に表示させることができる。
【０１３１】
なお、本発明は上記実施形態の内容に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、制御装置１１は、画像光生成装置１２に加えて、移動部１８の駆動も制御してもよい。すなわち、制御装置１１は、移動部１８の駆動部１８ｃの駆動と画像光生成装置１２の各光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの画像光の切り替えとを連動して制御してもよい。このようにすれば、駆動部１８ｃ用の制御部が不要になるので、部品点数を削減することができる。
【符号の説明】
【０１３２】
１…プロジェクター、４Ｂ，４Ｇ，４Ｒ…光変調装置、６，１０６，３０６…投射光学装置、１１…制御装置、１２…画像光生成装置、１６…投射光学系、１７，１１７，３１７…光学素子、１８，１１８，３１８…移動部、４０，１４０，２４０，３４０…偏角プリズム、ＡＸ，ａｘ１…光軸、ＧＧ１…第１画像光、ＧＧ２…第２画像光、ＧＴ…投射画像、ＬＰ…左側部分（第１部分）、Ｏ１…第１回転軸、Ｏ２…第２回転軸、ＲＰ…右側部分（第２部分）、ＴＰ…上側部分（第１部分）、ＢＰ…下側部分（第２部分）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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