(57)【要約】【課題】高品質な画像を表示可能な画像表示装置を提供する。【解決手段】本発明の画像表示装置１は、第１波長の光Ｌ１と第２波長の光Ｌ２とが時間的に切替わり射出される光源系２と、光源系２から射出された第１波長の光Ｌ１および第２波長の光Ｌ２を変調する光変調素子３と、光変調素子３により変調された第１波長の光Ｌ１と第２波長の光Ｌ２とで光路をずらす光路調整系５と、光路調整系５を経た光を投射する投射光学系６と、を備える。光路調整系５は、第１波長の光Ｌ１を反射させるとともに第２波長の光Ｌ２を透過させる波長選択面５１と、波長選択面５１を経た第１波長の光Ｌ１と第２波長の光Ｌ２とで光路Ａ１、Ａ２がずれて進行方向が揃うように配置されたミラー系５２と、を含んでいる。【選択図】図１
2011090098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１波長の光と第２波長の光とが時間的に切替わり射出される光源系と、
前記光源系から射出された前記第１波長の光および前記第２波長の光を変調する光変調素子と、
前記光変調素子により変調された前記第１波長の光と前記第２波長の光とで光路をずらす光路調整系と、
前記光路調整系を経た光を投射する投射光学系と、
を備え、
前記光路調整系は、
前記第１波長の光を反射させるとともに前記第２波長の光を透過させる波長選択面と、
前記波長選択面を経た前記第１波長の光と前記第２波長の光とで光路がずれて進行方向が揃うように配置されたミラー系と、
を含んでいることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記投射光学系により投射された光が結像する結像面において前記第１波長の光による画素が前記第２波長の光による複数の画素をまたいで配置されるように、前記光路調整系による前記第１波長の光の光路と前記第２波長の光の光路とのずらし量が設定されていることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記ミラー系は、前記波長選択面に対して略平行に配置された反射面により構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記波長選択面が前記反射面と同一の光学素子に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記光源系は、前記第１波長の光を射出する第１の固体光源と、前記第２波長の光を射出する第２の固体光源と、を含み、
前記第１の固体光源および前記第２の固体光源は、点灯期間が互いにずれるように駆動されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記光源系および前記光変調素子を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記第１波長の光により表示すべき画像に対応する第１の変調用信号および前記第２波長の光により表示すべき画像に対応する第２の変調用信号を時間的に切替えて前記光変調素子に供給し、前記第１の固体光源を前記第１の変調用信号に同期させて点灯させるとともに前記第２の固体光源を前記第２の変調用信号に同期させて点灯させることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記第１の固体光源と前記第２の固体光源との少なくとも一方が発光ダイオードにより構成されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記第１の固体光源と前記第２の固体光源との少なくとも一方がレーザーダイオードにより構成されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記第１波長および第２波長よりも長波長の第３波長の光を射出する第２の光源系と、
前記第１波長および第２波長よりも短波長の第４波長の光を射出する第３の光源系と、
前記第２の光源系から射出された光を変調する第２の光変調素子と、
前記第３の光源系から射出された光を変調する第３の光変調素子と、
前記光変調素子により変調された光、前記第２の光変調素子により変調された光および前記第３の光変調素子により変調された光を合成する色合成素子と、
を含み、
前記波長選択面は、前記第１波長および前記第２波長の間の所定の波長よりも長波長の光と前記所定の波長よりも短波長の光との一方の光を反射させるとともに他方の光を透過させ、
前記色合成素子から射出される光の光路について、前記第３波長の光の光路又は前記第４波長の光の光路が前記第１波長の光の光路と略一致しているとともに、該第３波長の光の光路が該第４波長の光の光路とずれており、
前記光路調整系を経た前記第３波長の光および前記第４波長の光で光路が略一致するように、前記色合成素子から射出される前記第３波長の光と前記第４波長の光との光路のずらし量が設定されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクター等の画像表示装置には、表示画像の高解像化が期待されている。液晶ライトバルブ等の光変調素子により形成された画像を表示する場合に、スクリーン等に表示された表示画像の画素数は、通常は光変調素子の画素数と同じになる。光変調素子を高解像度にすると、表示画像も高解像度になるが、製造コストが著しく増加してしまう。
【０００３】
光変調素子を高解像度にしなくとも高解像度の表示画像が得られる方法として、光変調素子の数を増やす方法がある。複数の光変調素子により形成された各画像を、画素の位置がスクリーン上で互いにずれるように投射することにより、スクリーン上での総画素数を増やすことができる。この方法では、光変調素子の数を増やした分だけコストが増大してしまう。このような不都合を解消しうる技術として、光変調装置の数を増やして複数の画像を形成する代わりに、１つの光変調素子に複数の画像を時分割で形成させる方法が提案されている（例えば特許文献１、２）。
【０００４】
特許文献１、２の画像表示装置では、光変調素子により時分割で形成された画像光が、平板プリズムを通って投射される。平板プリズムは、画像光の入射方向に対して傾斜している。平板プリズムに入射した画像光は、光路が平行にずれて射出される。入射前後の光路のずらし量が、画像形成と同期して制御されている。ずらし量を時間的に変化させる方法として、特許文献１には以下の第１〜第３の方法が記載されており、特許文献２には第４の方法が記載されている。
【０００５】
第１の方法では、平板プリズムの傾斜角を時間変化させる。第２の方法では、屈折量が異なる部分を含んだ平板プリズムを回転させ、画像光が通る部分の屈折量を時間変化させる。第３の方法では、印加電界により屈折率を可変制御可能な非線形光学結晶により平板プリズムを構成し、印加電界を時間変化させる。第４の方法では、第２の方法において屈折量が異なる部分の間に遮光部を設ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２９８８２８９号公報
【特許文献２】特開２００５−９１５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１、２の技術には、以下のような課題がある。
第１、第２、第４の方法では、平板プリズムの空間的な変位に伴って、平板プリズムが振動するおそれがある。平板プリズムが振動すると光路のずらし量が不測に変化し、ずらし量を高精度に制御することが難しくなり、表示画像の品質が低下する。平板プリズムの変位を空間光変調素子の画像形成と高精度に同期させようとすれば、平板プリズムを空間的に動かす機構が複雑になる。平板プリズムの振動が騒音発生や短寿命化の一因になるおそれもある。
【０００８】
第１の方法では、画素が移動する間も画像が表示されるので、画像のボヤケを生じるおそれがある。第２の方法では、屈折量が異なる部分の境界付近で画素が分離されることや、表示画像の一端と他端とで画素の移動タイミングがずれること等により、表示画像の品質低下を招くおそれがある。第４の方法を採用すれば画素の分離を防止可能であるが、表示画像内で画素の移動タイミングがずれる点については未解決である。
【０００９】
第３の方法では、非線形光学結晶の寸法を、入射する画像光のスポットサイズ以上にする必要がある。このような寸法の非線形光学結晶に対して、高解像度感が得られるだけのシフト量を確保すべく電界を印加するには、光変調素子等の駆動よりも高電圧が必要になり、画像表示装置全体の駆動電圧が増加してしまう。
【００１０】
第３の方法において、カー効果を採用する場合には、非線形光学結晶のコストが高騰してしまい、光変調素子の数を増やす方法に対する優位性が損なわれてしまう。ポッケルス効果を利用する場合には、非線形光学結晶にて可視光の透過率が低下するので光の利用効率が低下することや、非線形光学結晶の状態管理が必要になること等の不都合がある。以上のように、非線形光学結晶により画像光の光路を可変制御することは現実的でない。
【００１１】
本発明は、前記事情に鑑み成されたものであって、高品質な画像を表示可能な画像表示装置を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明では、前記目的を達成するために以下の手段を採用している。
本発明の画像表示装置は、第１波長の光と第２波長の光とが時間的に切替わり射出される光源系と、前記光源系から射出された前記第１波長の光および前記第２波長の光を変調する光変調素子と、前記光変調素子により変調された前記第１波長の光と前記第２波長の光とで光路をずらす光路調整系と、前記光路調整系を経た光を投射する投射光学系と、を備え、前記光路調整系は、前記第１波長の光を反射させるとともに前記第２波長の光を透過させる波長選択面と、前記波長選択面を経た前記第１波長の光と前記第２波長の光とで光路がずれて進行方向が揃うように配置されたミラー系と、を含んでいることを特徴とする。
【００１３】
光源系から射出された光は、光変調素子により変調される。光変調素子により変調された光は、光路調整系を経て投射光学系により投射され、画像として表示される。第１波長の光と第２波長の光とが時間的に切替わり光源系から射出されるので、変調された第１波長の光と、変調された第２波長の光とが時間的に切替わり波長選択面に入射する。第１波長の光および第２波長の光は、波長選択面およびミラー系を経ることにより光路が互いにずれるので、投射された第１波長の光による画像および第２波長の光による画像は、互いにずれた位置に表示される。
【００１４】
本発明の画像表示装置によれば、光路調整系自体を動的に制御しなくとも第１波長の画像を第２波長の画像と時間的および空間的にずらして表示することができる。平板プリズム等を空間的に変位させて光路をずらすものと比較すると、光路調整系の振動をなくすことができ、振動による悪影響をなくすことができる。また、非線形光学結晶の屈折率を電気的に可変制御するものと比較すると、画像表示装置の駆動電圧の増加を回避することができる。また、第１波長の光の光束全体を一括して、あるいは第２波長の光の光束全体を一括してずらすことができ、表示画像内で画素の移動タイミングを揃えることができる。以上のように、本発明によれば、高品質な画像を表示可能な画像表示装置を実現することができる。
【００１５】
本発明に係る画像表示装置は、代表的な態様として以下のような態様をとりえる。
前記投射光学系により投射された光が結像する結像面において前記第１波長の光による画素が前記第２波長の光による複数の画素をまたいで配置されるように、前記光路調整系による前記第１波長の光の光路と前記第２波長の光の光路とのずらし量が設定されているとよい。
このようにすれば、第２波長の光による画素間を第１波長の光による画素によって埋めることができ、表示画像の解像度を効果的に高めることができる。
【００１６】
前記ミラー系は、前記波長選択面に対して略平行に配置された反射面により構成されているとよい。
このようにすれば、反射面で反射した第２波長の光の光路が、波長選択面で反射した第１波長の光の光路と略平行になる。したがって、光路調整系における光路のずらし量が、波長選択面と反射面との間隔、および波長選択面に入射する光の入射角によって定まり、シンプルな構成の光路調整系でありながら光路のずらし量を高精度に設定することが可能になる。
【００１７】
前記波長選択面が前記反射面と同一の光学素子に形成されているとよい。
波長選択面と反射面とが互いに独立した素子に設けられている場合と比較すると、波長選択面と反射面との相対位置を高精度に設定することができ、また長選択面と反射面との相対位置の経時変化を格段に減らすことができる。また、波長選択面と反射面との間の界面の数を減らすことができ、界面での光損失を減らすことができる。
【００１８】
前記光源系は、前記第１波長の光を射出する第１の固体光源と、前記第２波長の光を射出する第２の固体光源と、を含み、前記第１の固体光源および前記第２の固体光源は、点灯期間が互いにずれるように駆動されるとよい。
【００１９】
このようにすれば、電気的な制御により第１の固体光源の点灯期間を第２の固体光源の点灯期間とずらすことができる。これにより、光源から射出される光を第１波長の光と第２波長の光とで時間的に切替えることが容易になる。また、第１の固体光源の点灯期間と第２の固体光源の点灯期間とを高精度に制御することが可能になる。
【００２０】
前記光源系および前記光変調素子を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記第１波長の光により表示すべき画像に対応する第１の変調用信号および前記第２波長の光により表示すべき画像に対応する第２の変調用信号を時間的に切替えて前記光変調素子に供給し、前記第１の固体光源を前記第１の変調用信号に同期させて点灯させるとともに前記第２の固体光源を前記第２の変調用信号に同期させて点灯させるとよい。
【００２１】
このようにすれば、光変調素子に第１波長の光が入射するタイミングを、第１波長の光により表示すべき画像に応じて第１波長を変調するタイミングと、高精度に同期させることができる。また、光変調素子に第２波長の光が入射するタイミングを、第２波長を変調するタイミングと高精度に同期させることができる。
【００２２】
前記第１の固体光源と前記第２の固体光源との少なくとも一方が発光ダイオードにより構成されているとよい。
このようにすれば、光源系を長寿命にすることができ、結果として画像表示装置を長寿命にすることができる。固体光源としてレーザーダイオードを採用する場合と比較すると、所望の波長帯の光を得ることが容易になり、光源系の構成をシンプルにすることができる。
【００２３】
前記第１の固体光源と前記第２の固体光源との少なくとも一方がレーザーダイオードにより構成されているとよい。
一般にレーザー光のスペクトル幅は発光ダイオード（ＬＥＤ）等から射出される光のスペクトル幅よりも格段に狭いので、波長選択面にて第１波長の光を第２波長の光と高精度に分離することが容易になる。
【００２４】
前記第１波長および第２波長よりも長波長の第３波長の光を射出する第２の光源系と、前記第１波長および第２波長よりも短波長の第４波長の光を射出する第３の光源系と、前記第２の光源系から射出された光を変調する第２の光変調素子と、前記第３の光源系から射出された光を変調する第３の光変調素子と、前記光変調素子により変調された光、前記第２の光変調素子により変調された光および前記第３の光変調素子により変調された光を合成する色合成素子と、を含み、前記波長選択面は、前記第１波長および前記第２波長の間の所定の波長よりも長波長の光と前記所定の波長よりも短波長の光との一方の光を反射させるとともに他方の光を透過させ、前記色合成素子から射出される光の光路について、前記第３波長の光の光路又は前記第４波長の光の光路が前記第１波長の光の光路と略一致しているとともに、該第３波長の光の光路が該第４波長の光の光路とずれており、前記光路調整系を経た前記第３波長の光および前記第４波長の光で光路が略一致するように、前記色合成素子から射出される前記第３波長の光と前記第４波長の光との光路のずらし量が設定されているとよい。
【００２５】
このようにすれば、光源系、第２の光源系、第３の光源系から射出された光は、それぞれ、光変調素子、第２の光変調素子、第３の光変調素子により変調された後、色合成素子により合成される。合成された光で、第３波長の光の光路と第４波長の光の光路との相対関係が光路調整系を経る前後で変化する。第４波長の光の光路は第３波長の光の光路と、光路調整系に入射する前段階で互いずれているが、光路調整系を経て略一致する。これにより、第３波長の光による画素の位置および第４波長の光による画素の位置が、第１波長の光と第２波長の光の一方の光による画素の位置に略一致する。
【００２６】
このように、第１波長〜第４波長の光により画像が表示され、多彩な色相の画像を表示することができるので、高品質な画像を表示可能な画像表示装置になる。また、第１波長の光と第２波長の光の一方の光、第３波長の光および第４波長の光による画素からずれた位置に、第１波長の光と第２波長の光の他方の光による画素が表示され、表示された画像が全体として高解像度になる。以上のように、第１波長〜第４波長の光の光路を１つの光路調整系により調整可能であるので、画像表示装置をシンプルな構成にしつつ画像の解像度を効果的に高めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】（ａ）、（ｂ）は第１実施形態の画像表示装置の構成を示す模式図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、画素ずらしによる画像表示方法の概念図である。
【図３】光源系、光変調素子および制御部の構成を示す模式図である。
【図４】光源系および光変調素子の動作タイミングの一例を示すチャートである。
【図５】図４と異なる動作タイミングの一例を示すチャートである。
【図６】変調用信号の生成方法の一例を示す概念図である。
【図７】変調用信号の生成方法について、画素を拡大して示す説明図である。
【図８】図６、図７と異なる変調用信号の生成方法の一例を示す概念図である。
【図９】光路調整系の構成を示す斜視図（ａ）、光路調整系を通る光のＸＺ面への投影図（ｂ）およびＸＹ面への投影図（ｃ）である。
【図１０】波長選択面の特性と、第１、第２波長との関係を示すグラフである。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は、変形例１、２の構成を示す模式図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は、変形例４〜６の構成を示す模式図である。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）は、変形例７の構成を示す模式図である。
【図１４】第２実施形態の画像表示装置の構成を示す模式図である。
【図１５】第２実施形態における光路のずれを示す模式図である。
【図１６】（ａ）は画像の表示タイミングを色相ごとに示すタイミングチャート、（ｂ）は表示される画像全体の概念図である。
【図１７】第３実施形態の画像表示装置の構成を示す模式図である。
【図１８】第３実施形態における光路のずれを示す模式図である。
【図１９】波長選択面の特性と、第１〜第４波長との関係を示すグラフである。
【図２０】（ａ）は画像の表示タイミングを色相ごとに示すタイミングチャート、（ｂ）は表示される画像全体の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。説明に用いる図面において、特徴的な部分を分かりやすく示すために、図面中の構造の寸法や縮尺を実際の構造に対して異ならせている場合がある。光路については、その中心軸で代表させて図示している場合がある。また、実施形態において同様の構成要素については、同じ符号を付して図示し、その詳細な説明を省略する場合がある。
【００２９】
［第１実施形態］
図１（ａ）、（ｂ）は、第１実施形態のプロジェクター（画像表示装置）１の構成を示す模式図である。図１（ａ）には、第１波長の光により画像が表示される状態を図示している。図１（ｂ）には、第２波長の光により画像が表示される状態を図示しており、第２波長の光との比較のために第１波長の光を併記している。図２（ａ）は、画素ずらしによる画像表示方法を示す概念図であり、図２（ｂ）は画素ずらしにより表示される画像の画素を拡大して示す平面図である。
【００３０】
図１（ａ）、（ｂ）に示すようにプロジェクター１は、光源系２、光変調素子３、制御部４、光路調整系５および投射光学系６を含んでいる。プロジェクター１は、概略すると以下のように動作する。
光源系２は、第１波長の光Ｌ１と、第１波長とは異なる第２波長の光Ｌ２とを時間的に切替えて射出する。光源系２から射出された光Ｌ１、Ｌ２は、光変調素子３に入射して変調される。制御部４は、光源系２から光Ｌ１、Ｌ２が射出されるタイミングを制御し、このタイミングに同期させて、光Ｌ１の変調用の第１の変調用信号と、光Ｌ２の変調用の第２の変調用信号とを時間的に切替えて光変調素子３に供給する。
【００３１】
光変調素子３により変調された光Ｌ１、Ｌ２は、光路調整系５に時間順次で入射する。光路調整系５に入射する前の光の光路に着目すると、第１波長の光Ｌ１の光路Ａ１は、第２波長の光Ｌ２の光路Ａ２と略一致している。光路調整系５は、光Ｌ１を反射させるとともに光Ｌ２を透過させる特性の波長選択面５１、および波長選択面５１を透過した第２波長の光Ｌ２を反射させる反射面（ミラー系）５２を含んでいる。光Ｌ１は、波長選択面５１で反射して投射光学系６に入射する。光Ｌ２は、波長選択面５１を透過して反射面５２で反射した後、波長選択面５１を再度透過して投射光学系６に入射する。
【００３２】
図１（ｂ）に示すように、光路調整系５を経た光Ｌ２の光路Ａ２は、光路調整系５を経た光Ｌ１の光路Ａ１からずれている。光路調整系５から射出された光の光路に着目すると、第２波長の光Ｌ２の光路Ａ２は、第１波長の光Ｌ１の光路Ａ１に対して略平行である。また、第１波長の光Ｌ１の光路Ａ１と第２波長の光Ｌ２の光路Ａ２とが、第１波長の光Ｌ１および第２波長の光Ｌ２の進行方向と略直交する方向にずれている。
光路調整系５を経た光Ｌ１、Ｌ２は、投射光学系６に時間順次で入射して、スクリーン等の被投射面（結像面）Ｓに投射される。
【００３３】
図２（ａ）に示すように、被投射面Ｓに投射された光Ｌ１により第１の画像Ｂ１が表示され、被投射面Ｓに投射された光Ｌ２により第２の画像Ｂ２が表示される。投射光学系６から射出された光Ｌ１の光路が光Ｌ２の光路とずれているので、図２（ｂ）に示すように、第１の画像Ｂ１を構成する画素Ｐ１の位置は、第２の画像Ｂ２を構成する画素Ｐ２の位置からずれている。画像Ｂ１、Ｂ２は、観察者に認識されない程度に高速で時間的に切替えられて表示される。画像Ｂ１、Ｂ２は、画素Ｐ１、Ｐ２の位置が互いにずれた状態で重ね合わされて観察され、実質的に高解像度の画像が表示される。以下、プロジェクター１の構成要素について詳しく説明する。
【００３４】
図３は、光源系２、光変調素子３および制御部４の構成を示す模式図、図４は光源系２の動作タイミングおよび光変調素子３の動作タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【００３５】
図３に示すように光源系２は、発光パネル２０および駆動部２１を含んでいる。発光パネル２０には、複数の第１の固体光源２２および複数の第２の固体光源２３が２次元的に配列されている。第１の固体光源２２と第２の固体光源２３とが、２つの配列方向の各々おいて、交互に配置されている。
【００３６】
固体光源２２、２３は、発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザーダイオード（ＬＤ）等の固体光源により構成される。本実施形態では、固体光源２２、２３がＬＥＤにより構成されている。第１の固体光源２２は第１波長に強度のピークを有する光Ｌ１を射出し、第２の固体光源２３は第１波長とは異なる第２波長に強度のピークを有する光Ｌ２を射出する。固体光源２２、２３をＬＥＤにより構成すると、ＬＤにより構成する場合と比較して緑色光を直接的に得ることが容易になる。ランプ光源を採用する場合と比較して、光源系２を低消費電力かつ長寿命にすることができる。
【００３７】
ここでは、第２波長が、第１波長と概ね同じ色相（例えば緑）に属する波長帯から選択されており、第１波長よりも短波長であるとする。第１波長と第２波長との差は、光Ｌ１、Ｌ２を波長選択面５１で分離可能な程度以上に設定される。第１波長と第２波長との差は、例えば１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度である。
【００３８】
駆動部２１は、複数の第１の固体光源２２を一括して点灯させ、あるいは消灯させる。駆動部２１は、複数の第２の固体光源２３についても同様に、一括して点灯させ、あるいは消灯させる。第１の固体光源２２の点灯消灯の切替え、および第２の固体光源２３の点灯消灯の切替えを電気的に瞬時に行うことが可能になっている。駆動部２１が、光源系２に設けられる代わりに、制御部４に設けられていてもよい。
【００３９】
光変調素子３は、制御部４から供給される変調用信号Ｄ４、Ｄ５に基づいて入射光を変調し、画像を形成する。光変調素子３は、透過型もしくは反射型の液晶ライトバルブ、またはデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）等の空間光変調素子により構成される。第１実施形態の光変調素子３は、透過型の液晶ライトバルブにより構成されている。
【００４０】
光源系２と光変調素子３との間の光路には、必要に応じて平行化光学系や照度均一化光学系等が設けられる。平行化光学系は、フィールドレンズ等からなり、光変調素子３に入射する光を平行化する。照度均一化光学系は、フライアイレンズアレイやロッドレンズ等からなり、光変調素子３に入射する光の照度分布を均一化する。
【００４１】
制御部４は、インターフェース４１、タイミング生成回路４２および画像処理回路４３を含んでいる。インターフェース４１は、ＤＶＤプレイヤーやコンピューター等の信号源９から入力画像に対応した電気信号Ｄ０を受け取り、電気信号Ｄ０を同期信号Ｄ１と画像信号Ｄ２とに分離する。同期信号Ｄ１には、入力画像のリフレッシュレート等の画像表示条件を示すデータが含まれている。画像信号Ｄ２には、画素ごとの階調データが含まれている。分離された同期信号Ｄ１は、タイミング生成回路４２に出力される。分離された画像信号Ｄ２は、画像処理回路４３に出力される。
【００４２】
第１の画像Ｂ１の表示期間（以下、第１の表示期間という）と、第２の画像Ｂ２の表示期間（以下、第２の表示期間という）との比率（以下、デューティという）は、可変値あるいは固定値として予め設定されている。デューティは、例えば光変調素子３の応答速度に応じて設定される。デューティが１に近づくほど、光変調素子３に要求される応答速度が遅くなるので、光変調素子３を低コストにすることができる。
【００４３】
また、デューティは、例えば光Ｌ１、Ｌ２の視角感度（人間の錐体細胞の光吸収率）に応じて設定される。画像Ｂ１、Ｂ２が略同じ明るさに観察されるようにするには、第１、第２波長での錐体細胞の光吸収率の違いに基づいて、第１、第２の表示期間で人間の錐体細胞に吸収される光エネルギーが均等になるように、デューティを設定するとよい。
【００４４】
タイミング生成回路４２は、デューティの設定値および入力画像のリフレッシュレートに基づいて、第１の表示期間と第２の表示期間とを示すタイミング信号Ｄ３を生成する。タイミング信号Ｄ３は、駆動部２１および画像処理回路４３に出力される。
【００４５】
図４に示す例では、デューティが１に設定されており、第１の表示期間が第２の表示期間と重ならないように設定されている。１フレームの表示期間の長さは、同期信号Ｄ１により規定される。
【００４６】
例えば、リフレッシュレートが６０Ｈｚであって、１フレームに画像を表示しない期間（以下、非表示期間という）を含まない場合には、１フレームの表示期間の長さ（ｔＮ〜ｔＮ＋１，Ｎ＝０、１、２・・・）は１／６０秒である。第１の表示期間の長さは１／１２０秒であり、第２の表示期間の長さは１／１２０秒である。
【００４７】
第１の表示期間の開始時刻（例えば、図４中のｔ０）は、第２の表示期間の開始時刻（例えば、図４中のｔ０．５）と、１フレームの表示期間の長さの略半分（１／１２０秒）だけずれている。タイミング信号Ｄ３は、第１の表示期間の開始時刻および第２の表示期間の開示時刻を示すデータを含んでいる。
【００４８】
駆動部２１は、タイミング信号Ｄ３に規定された第１の表示期間に、第１の固体光源２２を点灯させるとともに第２の固体光源２３を消灯させる。駆動部２１は、タイミング信号Ｄ３に規定された第２の表示期間に、第１の固体光源２２を消灯させるとともに第２の固体光源２３を点灯させる。
【００４９】
画像処理回路４３は、画像信号Ｄ２にガンマ処理等の各種画像処理を施すとともに、光変調素子３の画素数に整合するように画像信号Ｄ２を処理する。例えば、画像信号Ｄ２の画素数が光変調素子３の画素数よりも多い場合には、画像信号Ｄ２に含まれる複数の画素の階調データを平均化して１つの画素の階調データとし、光変調素子３の画素数に整合した画像信号を生成する。
【００５０】
画像処理回路４３は、画像信号Ｄ２に基づいて第１の画像Ｂ１用の第１の変調用信号Ｄ４、および第２の画像Ｂ２用の第２の変調用信号Ｄ５を生成する。画像処理回路４３は、タイミング信号Ｄ３により定まる第１の画像Ｂ１の表示タイミングに同期させて、第１の変調用信号Ｄ４を光変調素子３に供給する。画像処理回路４３は、タイミング信号Ｄ３により定まる第２の画像Ｂ２の表示タイミングに同期させて、第２の変調用信号Ｄ５を光変調素子３に供給する。
【００５１】
第１の表示期間に第１の固体光源２２が点灯することにより、第１の表示期間に光変調素子３には光Ｌ１が入射する。光変調素子３は、第１の表示期間に第１の変調用信号Ｄ４が供給されることにより、光Ｌ１を変調して第１の画像Ｂ１を形成する。同様に、第２の表示期間に第２の固体光源２３が点灯することにより、第２の表示期間に光変調素子３に光Ｌ２が入射し、光変調素子３は第２の変調用信号Ｄ５に基づいて光Ｌ２を変調して第２の画像Ｂ２を形成する。
【００５２】
図５は、図４に示した例と異なる動作タイミングを示すタイミングチャートである。図５に示す例では、１フレーム間に非表示期間が含まれている。このような場合にタイミング生成回路４２は、１フレーム中の非表示期間の長さを１フレーム全体の長さから差し引いて１フレーム中の表示期間の長さを求め、１フレーム中の表示期間の長さとデューティとに基づいて第１、第２の表示期間の長さを求める。タイミング生成回路４２は、第１の表示期間と第２の表示期間との間が非表示期間になり、光変調素子３の動作が第１の画像用変調から第２の画像用変調に切替わる時刻（例えば、ｔ０．５）を含むように非表示期間を設定して、タイミング信号Ｄ３を生成する。駆動部２１は、第２の表示期間および非表示期間において第１の固体光源２２を消灯させ、第１の表示期間および非表示期間において第２の固体光源２３を消灯させる。
【００５３】
ところで、光変調素子３の応答速度は、光変調素子の種類（例えば液晶ライトバルブ）によって限界がある。第１の表示期間と第２の表示期間との間を非表示期間にすれば、第１の画像用の変調から第２の画像用の変調に切替わる過渡的な期間に、固体光源２２、２３が消灯になる。これにより、光変調素子３の応答が光Ｌ１、Ｌ２の切替わりに追従しきれないことによる画像品質の低下を回避することができる。
【００５４】
次に、図６〜図８を参照しつつ、変調用信号Ｄ４、Ｄ５の生成方法について説明する。図６、図７は、変調用信号Ｄ４、Ｄ５の第１の生成方法を示す説明図、図８は、変調用信号Ｄ４、Ｄ５の第２の生成方法を示す説明図である。第１の生成方法は、光変調素子３の画素数よりも入力画像の画素数が多い場合の例である。第２の生成方法は、光変調素子３の画素数が入力画像の画素数と同じ場合の例である。
【００５５】
第１の生成方法の説明では、説明の便宜上、画像信号Ｄ２の画素数が２０４８×１５３６（ＱＸＧＡ）であり、光変調素子３の画素数が１０２４×７６８（ＸＧＡ）であるとする。図６に示すように、画像信号Ｄ２に含まれるアドレス（ｍ，ｎ）の画素の階調値をａ（ｍ，ｎ）とする。ｍは０以上２０４７以下の整数であり、ｎは０以上１５３５以下の整数である。また、第１の変調用信号Ｄ４に含まれるアドレス（ｉ，ｊ）の画素の階調値をｂ（ｉ，ｊ）とし、第２の変調用信号Ｄ５に含まれるアドレス（ｉ，ｊ）の画素の階調値をｃ（ｉ，ｊ）とする。ｉは０以上１０２３以下の整数であり、ｊは０以上７６７以下の整数である。
【００５６】
画像処理回路４３は、画素Ｐ１の各々に含まれる入力画像の画素の階調値に基づいて、この画素Ｐ１の階調値を算出する。ここでは、第１の画像Ｂ１の範囲が入力画像の範囲と一致しており、入力画像内の２×２配列の画素が画素Ｐ１に含まれる。図７に示すように画像処理回路４３は、第１の画像Ｂ１のアドレス（ｉ，ｊ）の画素に含まれる入力画像の４画素の階調値であるａ（２ｉ，２ｊ）、ａ（２ｉ＋１，２ｊ）、ａ（２ｉ，２ｊ＋１）、ａ（２ｉ＋１，２ｊ＋１）の平均値を算出し、平均値をｂ（ｉ，ｊ）に代入する。
【００５７】
画像処理回路４３は、第２の画像Ｂ２の画素Ｐ２に含まれる入力画像の画素の階調値に基づいて、画素Ｐ２の階調値を算出する。画素Ｐ２に含まれる入力画像の画素は、第２の画像Ｂ２の第１の画像Ｂ１に対するずらし量から求められる。ずらし量は、光路調整系５内の部材の位置関係（後述する）により定まる。
【００５８】
ずらし量をΔＷ、光変調素子３の画素サイズをｐ、０を含む整数をＮ、０より大かつ１より小の小数をｑとすると、ΔＷは下記の式（１）で表される。
ΔＷ＝ｐ（Ｎ＋ｑ）  ・・・式（１）
ｑは、画素Ｐ１、Ｐ２のずれを示す量である。例えば、画素Ｐ２の位置が画素Ｐ１の位置から画素サイズの０．５倍だけずれている場合にｑ＝０．５である。画像Ｂ１、Ｐ２のずらし量が画素サイズの１．５倍だけずれている場合にも、Ｎ＝１，ｑ＝０．５となり、画素Ｐ１、Ｐ２のずらし量は画素サイズの０．５倍になる。
【００５９】
図２（ｂ）に示したように、画素Ｐ１が複数の画素Ｐ２と重なるようにｑを設定すれば、画素Ｐ１間を画素Ｐ２で埋めるとともに画素Ｐ２間を画素Ｐ１で埋めることができ、効果的に解像度を高めることができる。特にｑを０．２５以上０．７５以下の範囲内に設定すれば高解像度にする効果が高くなり、ｑを０．５にすれば高解像度にする効果が最大になる。画素が２次元的に配列されている場合に、少なくとも配列方向の一方にて画素をずらすことにより解像度を高めることができる。また、２つの配列方向の双方にて画素をずらすと、高解像度にする効果が高くなる。
【００６０】
図５に示す例では、ｉ方向（例えば水平走査方向）における画素のずらし量ΔＷｉが、画素サイズの０．５倍であり、ｊ方向（例えば垂直走査方向）における画素のずらし量ΔＷｊが、画素サイズの０．５倍である。図７に示すように画像処理回路４３は、第２の画像Ｂ２のアドレス（ｉ，ｊ）の画素に含まれる入力画像の４画素の階調値であるａ（２ｉ＋１，２ｊ＋１）、ａ（２ｉ＋２，２ｊ＋１）、ａ（２ｉ＋１，２ｊ＋２）、ａ（２ｉ＋２，２ｊ＋２）の平均値を算出し、平均値をｃ（ｉ，ｊ）に代入する。
【００６１】
画素Ｐ２の区画が、入力画像の画素の区画とずれる場合、例えば画素のずらし量が画素サイズの０．２５倍である場合もありえる。この場合には、入力画像の画素数を光変調素子の画素数と整合させる際の補間処理等を用いて、ｃ（ｉ，ｊ）を求めるとよい。例えば、画素Ｐ２の中心位置から、画素Ｐ２に含まれる入力画像の画素の中心位置までの距離の逆数に比例した重みづけにより、ｃ（ｉ，ｊ）を求めることができる。
【００６２】
第２の画像Ｂ２の画素が、入力画像よりも外側になることもありえる。この場合には、入力画像の外側になる第２の画像Ｂ２の画素を黒表示にすればよい。また、例えば、図６に示したｃ（１０２３，０）〜ｃ（１０２３，７６６）については、画素Ｐ２に含まれる入力画像の２画素の階調値の平均値にしてもよいし、黒の階調値にしてもよい。
【００６３】
第２の生成方法の説明では、説明の便宜上、画像信号Ｄ２の画素数が１０２４×７６８（ＸＧＡ）であり、光変調素子３の画素数が１０２４×７６８（ＸＧＡ）であるとする。画像処理回路４３は、第１の画像Ｂ１のアドレス（ｉ，ｊ）の画素の階調値であるｂ（ｉ，ｊ）に、入力画像のアドレス（ｉ，ｊ）の画素の階調値であるａ（ｉ，ｊ）を代入する。第２の画像Ｂ２のアドレス（ｉ，ｊ）の画素に一部が重なる入力画像の４画素の階調値であるａ（ｉ，ｊ）、ａ（ｉ＋１，ｊ）、ａ（ｉ，ｊ＋１）、ａ（ｉ＋１，ｊ＋１）の平均値を算出し、平均値をｃ（ｉ，ｊ）に代入する。
【００６４】
次に、図９、図１０を参照しつつ光路調整系５について説明する。図９（ａ）は、光路調整系５の構成を模式的に示す斜視図、図９（ｂ）は光路調整系５に入射した光Ｌ１の光路Ａ１および光Ｌ２の光路Ａ２をＸＺ面に投影して示す平面図、図９（ｃ）は光路Ａ１、Ａ２をＸＹ面に投影して示す平面図、図１０は波長選択面５１の反射特性と光Ｌ１、Ｌ２のスペクトルとの関係を示すグラフである。図９（ａ）〜（ｃ）に示すＸＹＺ直交座標において、光路調整系５に入射する前の光Ｌ１、Ｌ２の光路Ａ１、Ａ２をＸ軸としている。Ｙ軸は、例えば光変調素子３の画素配列において図５に示したｉ方向に対応しており、Ｚ軸は例えばｊ方向に対応している。
【００６５】
図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、光路調整系５は波長選択素子５３および反射ミラー５４を含んでいる。波長選択素子５３は、ダイクロイックミラー等からなり、波長選択面５１を有している。反射ミラー５４は、ダイクロイックミラーあるいは、反射膜を有する反射ミラー等からなり、反射面５２を有している。反射面５２は、波長選択面５１と略平行になるように位置調整されている。本実施形態の反射ミラー５４は、波長選択素子５３と別に形成された素子であり、波長選択素子５３と固定されている。波長選択面５１の法線方向Ｖは、ＸＺ面に投影した方向がＸ軸とθ［ｒａｄ］の角度をなしており、ＸＹ面に投影した方向がＸ軸とφ［ｒａｄ］の角度をなしている。
【００６６】
図１０に示すように波長選択面５１は、可視光領域において相対的に短波長側が透過域になっており、可視光領域において相対的に長波長側が反射域になっている。波長選択面５１の反射率は、透過域にて最小値で飽和しており、反射域にて最大値で飽和している。透過域と反射域との間の中間域において、入射光が長波長になるにつれて波長選択面５１での反射率が単調増加している。
【００６７】
波長選択面５１で光Ｌ１、Ｌ２を高精度に分離するには、中間域の幅を狭くすることや光Ｌ１、Ｌ２のスペクトル幅を狭くすることが有効である。波長選択面５１をダイクロイックミラーで構成する場合に、ダイクロイックミラーに含まれる多層膜の層数を増やすほど中間域の幅を狭くすることができる。また、固体光源２２、２３をＬＤにより構成することにより、Ｌ１、Ｌ２のスペクトル幅を狭くすることができる。
【００６８】
反射面を例えば波長選択面５１と同様のダイクロイックミラー等により構成してもよい。このようにすれば、光Ｌ１の一部が波長選択面５１を透過して漏れ光となった場合に、漏れ光の一部が反射面を透過する。反射面を透過した漏れ光は、光路調整系と投射光学系６との間の光路から除去される。したがって、漏れ光による画像が認識されにくくなり、漏れ光による画像品質の低下が回避される。
【００６９】
ここでは、可視光領域での反射率の最大値および最小値の平均値を中間値とし、反射率が中間値となるときの波長を閾値という。入射光の波長が閾値よりも長波長であると波長選択面５１で入射光の反射が卓越し、入射光の波長が閾値よりも短波長であると波長選択面５１で入射光の透過が卓越する。
【００７０】
本実施形態では第１波長が閾値よりも長波長に設定されており、第２波長が閾値よりも短波長に設定されている。光Ｌ２の波長帯が光Ｌ１の波長帯と重ならないように設定すると、波長選択面５１で光Ｌ１と光Ｌ２とを高精度に分離することができるので、画像品質を向上させる上で有利である。光Ｌ２の波長帯の一部が光Ｌ１の波長帯と重なっている場合でも、表示される画像を高解像度にする効果は得られる。
【００７１】
図１０には光Ｌ１、Ｌ２で光強度の最大値が同じとして示しているが、光Ｌ１、Ｌ２で光強度が異なっていてもよい。例えば、第１波長と第２波長とで前記した視角感度が異なる場合に、同じ階調の画素を表示する条件で第１の表示期間と第２の表示期間とで、人間の錐体細胞に吸収される光エネルギーが略同じになるように固体光源２２、２３の出力を異ならせてもよい。これにより、画像Ｂ１、Ｂ２が略同じ明るさに観察され、画像Ｂ１、Ｂ２の切替わりが観察されにくくなるので、画像品質を高めることができる。
【００７２】
光路調整系５に入射した光Ｌ１は、波長選択面５１で反射し、投射光学系６に向かって進行する。光路調整系５に入射した光Ｌ２は、波長選択面５１を透過して反射面５２に入射して反射し、波長選択面５１を再度透過して光Ｌ１と略同じ向きに進行する。投射光学系６に入射する直前の光Ｌ１の光路Ａ１と光Ｌ２の光路Ａ２とが、投射光学系６の光軸に対して略直交する方向にずれるように、光路調整系５から射出される光の光路が波長に応じて調整される。
【００７３】
図９（ｂ）に示すように、光路調整系５からの射出後において、光Ｌ２の光路Ａ２は光Ｌ１の光路Ａ１からＸ方向にΔＸだけ略平行にシフトしている。図９（ｃ）に示すように、光路調整系５からの射出後において、光Ｌ２の光路Ａ２は光Ｌ１の光路Ａ１からＹ方向にΔＹａだけ略平行にシフトしている。ΔＸ、ΔＹａは、波長選択面５１と反射面５２との間隔をｄとすると下記の式（２）、（３）で表される。式（２）、（３）から分かるように、ずらし量であるΔＸ、ΔＹａは、波長選択面５１と反射面５２との間隔（ｄ）、および波長選択面５１に対する入射角（θ、φ）により定まる。
ΔＸ＝２ｄｓｉｎθ  ・・・式（２）
ΔＹａ＝２ｄｓｉｎφ  ・・・式（３）
【００７４】
以上のような構成のプロジェクター１によれば、画像Ｂ１、Ｂ２が時間的および空間的にずれて表示され、画像Ｂ１、Ｂ２を合わせて１つの画像としてみたときの画素数が光変調素子３の画素数よりも多くなる。したがって、光変調素子３の画素数を増やさなくとも高解像度な画像を表示することができ、高品質な画像を表示可能な画像表示装置を低コストで実現することができる。
【００７５】
また、光路調整系５を動的に制御しなくとも、光路調整系５から射出後の光Ｌ１、Ｌ２の光路Ａ１、Ａ２をずらすことができる。光路調整系５を空間的に動かさなくてもよいので、光路調整系５の振動をなくすことができる。したがって、光路調整系５に対する光Ｌ１、Ｌ２の入射角を高精度に制御することができ、画像Ｂ１、Ｂ２のずらし量がばらつくことが防止される。また、光路調整系５の振動をなくすことができるので、装置の構成部品が振動により故障しやすくなることが回避され、装置のメンテナンス頻度の増加や装置の短寿命化等の不都合が回避される。
【００７６】
光路調整系５に関する屈折率等の特性を電気的に変化させなくてもよいので、光路調整系５の駆動電圧を不要にすることができる。光源系２については、通常と同様の駆動電圧により駆動することが可能であるので、装置全体としての駆動電圧の上昇が回避される。
【００７７】
光源系２の光源が固体光源２２、２３により構成されているので、点灯および消灯を電気的に瞬時に切替えることができ、第１の画像Ｂ１と第２の画像Ｂ２とを高精度なタイミングで切替えることができる。したがって、画像Ｂ１、Ｂ２が切替わる過渡的な期間を最小限にすることができ、画像の切替わりが認識されることによる画像品質の低下が防止される。
【００７８】
なお、第１実施形態で説明した構成は本発明の態様を示す一例であり、本発明の技術範囲は第１実施形態に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない範囲内で多様な変形が可能である。例えば、第１実施形態では説明の便宜上、第１波長が第２波長よりも長波長であるとしたが、第１波長が第２波長よりも短波長であってもよい。以下、光源系や光変調素子、光路調整系に関する変形例を説明する。
【００７９】
図１１（ａ）は、変形例１のプロジェクター１Ｂの構成を示す模式図である。プロジェクター１Ｂは、光源系２Ｂの構成が第１実施形態と異なっている。図１１（ａ）に示すように光源系２Ｂは、第１のレーザー光源２２Ｂ、第２のレーザー光源２３Ｂ、波長選択素子２４Ｂ、光拡散素子２５Ｂおよび平行化素子２６Ｂを含んでいる。
【００８０】
本実施形態の第１のレーザー光源２２Ｂは、第１の固体光源２２１、波長変換素子２２２および共振ミラー２２３を含んでいる。第１の固体光源２２１は、基本波長の光（例えば赤外光）を射出する。波長変換素子２２２は、例えば周期的な分極反転構造を有するニオブ酸リチウム結晶等からなり、入射光のうちの少なくとも一部を変換波長の光（例えば、緑色光）に変換する。共振ミラー２２３は、基本波長の光を反射させるとともに変換波長の光を透過させる特性を有している。
【００８１】
第１の固体光源２２１から射出された光は、第１の固体光源２２１と共振ミラー２２３との間を何度も往復してレーザー発振する。また、第１の固体光源２２１から射出された光は、波長変換素子２２２を通るたびに、その一部が変換波長の光に変換される。波長変換素子２２２により波長が変換されたレーザー光は、共振ミラー２２３を通って第１波長の光Ｌ１としてレーザー光源２２Ｂから射出される。
【００８２】
第２のレーザー光源２３Ｂは、第１のレーザー光源２２Ｂと同様の構成になっており、第２の固体光源２３１、波長変換素子２３２および共振ミラー２３３を含んでいる。第２のレーザー光源２３Ｂは、第２の固体光源２３１から射出される光の波長が第１の固体光源２２１と異なっている。波長変換素子２３２は、第２の固体光源２３１から射出される光の波長に対応する変換特性になっている。共振ミラー２３３は、第２の固体光源２３１から射出される光の波長に対応する反射透過特性になっている。第２のレーザー光源２３Ｂからは、第２波長の光Ｌ２が射出される。
【００８３】
第１波長および第２波長としてレーザー素子から直接的に得られる波長を採用する場合には、波長変換素子を省くことができる。また、内部共振型のレーザー素子を用いてもよい。
【００８４】
波長選択素子２４Ｂは、第１波長の光Ｌ１を反射させるとともに第２波長の光を透過させる特性を有している。波長選択素子２４Ｂは、例えばダイクロイックミラー等からなり、ここでは光路調整系５の波長選択素子５３と略同じ特性になっている。波長選択素子２４Ｂに入射した光Ｌ２は、波長選択素子２４Ｂを透過して光拡散素子２５Ｂに入射する。波長選択素子２４Ｂに入射した光Ｌ１は、波長選択素子２４Ｂで反射し、進行方向が折れ曲がって光Ｌ２の光路と略同じになり、光拡散素子２５Ｂに入射する。波長選択素子５３を透過して漏れ光となる光Ｌ１の一部は、波長選択素子２４Ｂを透過する。これにより、波長選択素子２４Ｂと光拡散素子２５Ｂとの間の光路から除去され、光路調整系５における漏れ光の発生が低減される。
【００８５】
光拡散素子２５Ｂは、ＶＨＧ等の光学回折格子や拡散板等からなり、光Ｌ１、Ｌ２を拡散させて射出する。本実施形態の光拡散素子２５Ｂは、回折光学素子からなり、光Ｌ１、Ｌ２を拡散させるとともに光Ｌ１、Ｌ２のスポット形状を変化させる。光拡散素子２５Ｂから射出された光Ｌ１、Ｌ２は、光変調素子３において複数の画素が配列された領域（例えば矩形領域）と略相似な形状のスポット形状になる。光拡散素子２５Ｂから射出された光Ｌ１、Ｌ２は、フィールドレンズ等からなる平行化素子２６Ｂにより略平行光となり、光変調素子３に入射する。以下、第１実施形態と同様にして、光Ｌ１により第１の画像Ｂ１が表示され、光Ｌ２により第２の画像Ｂ２が表示される。
【００８６】
プロジェクター１Ｂにあっては、光Ｌ１、Ｌ２がレーザー光になっており、例えばＬＥＤから射出される光と比較してスペクトル幅が格段に狭くなっている。したがって、光Ｌ１と光Ｌ２とで波長に対する光強度分布が重ならないようにすることが容易になり、波長選択面５１にて光Ｌ１、Ｌ２を分離することが容易になる。
【００８７】
光路調整系５にて漏れ光となる光の一部が波長選択素子２４Ｂにて除去されるので、漏れ光による画像が認識されにくくなる。レーザー光源２２Ｂ、２３Ｂに代えてＬＥＤ等による光源を採用する場合でも、漏れ光の画像を認識させにくくする効果は得られる。ＬＥＤとＬＤとを併用した光源系を採用してもよく、例えば、第１の固体光源をＬＥＤにより構成し、第２の固体光源をＬＤにより構成してもよい。
【００８８】
図１１（ｂ）は、変形例２のプロジェクター１Ｃの構成を示す模式図である。図１１（ｂ）に示すように、プロジェクター１Ｃは、光源系２Ｃ、光変調素子３Ｃ、制御部４Ｃ、光路調整系５および投射光学系６を含んでいる。
【００８９】
光源系２Ｃは、ランプ光源２１Ｃ、カラーホイール２２Ｃおよび照度均一化素子２３Ｃを含んでいる。ランプ光源２１Ｃは、第１波長および第２波長を含んだ光Ｌ０を射出する。カラーホイール２２Ｃは、例えば略円板状のものであり、回転可能に取付けられている。カラーホイール２２Ｃは、第１、第２のカラーフィルターを含んでいる。第１のカラーフィルターは、第１波長の光を透過させるとともに第２波長の光を吸収する。第２のカラーフィルターは、第１波長の光を吸収するとともに第２波長の光を透過させる。カラーホイール２２Ｃの回転に伴って、カラーホイール２２Ｃから第１波長の光Ｌ１と第２波長の光Ｌ２とが時間的に切替えられて射出される。
【００９０】
カラーホイール２２Ｃから射出された光Ｌ１、Ｌ２は、照度均一化素子２３Ｃに入射して照度が均一化された後に、光変調素子３Ｃに入射する。光変調素子３Ｃは、画素ごとにミラーが設けられたデジタルミラーデバイスにより構成されている。制御部４Ｃは、カラーホイール２２Ｃの回転を監視し、カラーホイール２２Ｃの回転と同期させて第１、第２の変調用信号を時間的に切替えて光変調素子３Ｃに出力する。光変調素子３Ｃは、第１、第２の変調用信号に応じて画素ごとのミラーの向きを制御し、入射光の反射方向を画素ごとに制御する。光変調素子３から射出された光Ｌ１、Ｌ２は、第１実施形態と同様に光路調整系５および投射光学系６を経て、第１、第２の画像として被投射面に映し出される。
【００９１】
プロジェクター１Ｃにあっては、光源系２Ｃから射出される光の波長をカラーホイール２２Ｃにより時間的に切替えるので、光源系２Ｃの構成をシンプルにすることができる。カラーホイール２２Ｃが、回転により振動することはありえるが、カラーホイール２２Ｃの振動が光Ｌ１、Ｌ２の光路に及ぼす影響は、光路調整系５が振動する場合と比較して格段に小さい。したがって、光路調整系自体を空間的に動かす構成と比較すると、光路のずらし量を高精度に設定することができ、振動による画像品質の低下を回避することができる。
【００９２】
図１２（ａ）は、変形例３の光路調整系５Ｄの構成を示す側面図である。光路調整系５Ｄは、図９（ｃ）に示した光路調整系５と比較して、反射ミラー等からなるガイド５５Ｄを含んでいる点が異なっている。ガイド５５Ｄは、波長選択面５１を経た光Ｌ１、Ｌ２を反射させて投射光学系６に向かわせる。
【００９３】
光Ｌ１、Ｌ２の進行方向がプロジェクター本体となす角度は、光Ｌ１、Ｌ２が波長選択面５１あるいは反射面５２に入射することにより変化する。ガイド５５Ｄは、光Ｌ１、Ｌ２の進行方向がプロジェクター本体となす角度が、光路調整系５Ｄの入射前後で変化しないように、位置や姿勢が設定されている。
【００９４】
ここでは、光路調整系５Ｄから射出された光Ｌ１、Ｌ２の進行方向が投射光学系６の光軸６Ａと略平行になるように、ガイド５５Ｄの位置や姿勢が設定されている。これにより、光Ｌ１、Ｌ２の進行方向が例えば水平面となす角度が光路調整系５Ｄの入射前後で変化しなくなり、プロジェクターから射出される光Ｌ１、Ｌ２の俯角あるいは仰角を制御することが容易になる。
【００９５】
図１２（ｂ）は、変形例４の光路調整系５Ｅの構成を示す模式図である。光路調整系５Ｅは、基板５０Ｅと、基板５０Ｅに積層された反射膜５１Ｅおよび誘電体多層膜５２Ｅと、を含んでいる。誘電体多層膜５２Ｅは、屈折率が異なる２種類の層が交互に積層された構造になっている。誘電体多層膜５２Ｅは、第１波長の光Ｌ１を反射させるとともに第２波長の光Ｌ２を透過させるように、各層の屈折率および厚みが調整されている。反射膜５１Ｅの表面が反射面として機能し、誘電体多層膜５２Ｅの表面が波長選択面として機能する。このように、光路調整系５Ｅにおいて、反射面は波長選択面と同一の光学素子に形成されている。
【００９６】
光路調整系５Ｅにあっては、反射面と波長選択面との間隔が誘電体多層膜５２Ｅの膜厚により定まる。したがって、反射面と波長選択面との間隔を高精度に制御することができ、例えば間隔を画素サイズ程度の微細なスケール（例えばミクロンオーダー）で制御することもできる。また、反射面が波長選択面と同一の光学素子に形成されているので、反射面と波長選択面との間隔が経時変化しにくくなり、光Ｌ１、Ｌ２の光路のずらし量が経時変化しにくくなる。
【００９７】
なお、透光性を有するガラス基板等の一方の面に反射膜を形成し、他方の面に波長選択性を有する膜を形成することにより、反射面および波長選択面を同一の光学素子に形成してもよい。このようにすれば、誘電体多層膜の厚みのみで反射面と波長選択面との間隔を設定する場合と比較して、反射面と波長選択面との間隔を広げることが容易になる。
【００９８】
図１２（ｃ）は、変形例５の光路調整系５Ｆの構成を示す模式図である。光路調整系５Ｆは、波長選択素子５１Ｆ、５２Ｆおよび反射ミラー５３Ｆ、５４Ｆを含んでいる。波長選択素子５１Ｆ、５２Ｆはいずれも、第１実施形態の波長選択素子５３と同様の特性のものである。反射ミラー５３Ｆ、５４Ｆは、第１波長の光を反射させる特性のものある。波長選択素子５２Ｆおよび反射ミラー５３Ｆ、５４Ｆによりミラー系が構成されている。
【００９９】
波長選択素子５１Ｆは、画像光の入射角が略４５°になるように配置されており、波長選択素子５２Ｆと略９０°の角度をなしている。波長選択素子５１Ｆは、反射ミラー５３Ｆと略平行に配置されている。波長選択素子５２Ｆは、反射ミラー５４Ｆと略平行に配置されている。波長選択素子５１Ｆおよび反射ミラー５３Ｆの間隔は、波長選択素子５２Ｆおよび反射ミラー５４Ｆの間隔と異なっている。
【０１００】
光路調整系５Ｆにおいて光Ｌ１、Ｌ２は、まず波長選択素子５１Ｆに入射する。光Ｌ２は、波長選択素子５１Ｆを透過した後に波長選択素子５２Ｆに入射し、波長選択素子５２Ｆを透過して光路調整系５Ｆから射出される。
【０１０１】
光Ｌ１は、波長選択素子５１Ｆで反射した後、反射ミラー５３Ｆ、５４Ｆで順に反射して、波長選択素子５２Ｆに入射する。波長選択素子５２Ｆに入射した光Ｌ１は、波長選択素子５２Ｆで反射し、波長選択素子５２Ｆを透過した光Ｌ２とともに光路調整系５Ｆから射出される。光Ｌ１は、反射するたびに進行方向が折れ曲がり、光路調整系５Ｆから射出される段階での光路が光Ｌ２の光路とずらし量だけずれて略平行になる。
【０１０２】
このように、波長選択面で反射した光Ｌ１の光路を調整することにより、波長選択面を透過した光Ｌ１の光路を、波長選択面で反射した光Ｌ２の光路からずらすことも可能である。また、複数の反射部材によりミラー系を構成することも可能である。反射ミラー５３Ｆ、５４Ｆとしては、ダイクロイックミラーを採用してもよく、例えば波長選択素子５１Ｆ、５２Ｆと略同じ特性にしてもよい。
【０１０３】
図１３は、変形例６の光路調整系５Ｇの構成を示す斜視図である。第１実施形態と同様の波長選択素子５１Ｇ、５３Ｇおよび反射ミラー５２Ｇ、５４Ｇを含んでいる。波長選択素子５１Ｇと反射ミラー５２Ｇが組になっており、波長選択素子５３Ｇと反射ミラー５４Ｇとが組になっている。
【０１０４】
波長選択素子５１Ｇの波長選択面は、反射ミラー５２Ｇの反射面と略平行になっている。波長選択面および反射面は、ＸＺ面（あるいはＹＺ面）をＺ軸周りに略４５°回転させた面と略平行になっている。
波長選択素子５３Ｇの波長選択面は、反射ミラー５４Ｇの反射面と略平行になっている。波長選択面および反射面は、ＸＺ面（あるいはＸＹ面）をＸ軸周りに略４５°回転させた面と略平行になっている。
【０１０５】
光変調素子３から射出された光Ｌ１、Ｌ２は、Ｘ正方向に向かって進行し、波長選択素子５１Ｇに入射する。光Ｌ１は、波長選択素子５１Ｇで反射して進行方向が略９０°折れ曲がり、Ｙ負方向に向かって進行する。光Ｌ２は、波長選択素子５１Ｇを透過した後、反射ミラー５２Ｇで反射して進行方向が略９０°折れ曲がり、波長選択素子５１Ｇを再度透過してＹ負方向に向かって進行する。波長選択素子５１Ｇで反射した光Ｌ１の光路は、反射ミラー５２Ｇで反射した光Ｌ２の光路と、Ｘ方向にΔＸだけずれている。
【０１０６】
波長選択素子５１Ｇを経てＹ負方向に進行した光Ｌ１、Ｌ２は、波長選択素子５３Ｇに入射する。光Ｌ１は、波長選択素子５３Ｇで反射して進行方向が略９０°折れ曲がり、Ｚ正方向に向かって進行する。光Ｌ２は、波長選択素子５３Ｇを透過した後、反射ミラー５４Ｇで反射して進行方向が略９０°折れ曲がり、波長選択素子５３Ｇを再度透過してＺ正方向に向かって進行する。波長選択素子５３Ｇで反射した光Ｌ１の光路は、反射ミラー５４Ｇで反射した光Ｌ２の光路と、Ｙ方向にΔＹだけずれている。
【０１０７】
波長選択素子５３Ｇを経た光Ｌ１、Ｌ２は、投射光学系６に入射する。投射光学系６に入射する段階で、光Ｌ１の光路は光Ｌ２の光路と、Ｘ方向にΔＸずれており、Ｙ方向にΔＹずれている。
以上のような構成の光路調整系５Ｇのように、光Ｌ１と光Ｌ２とで光路をずらす方向ごとに、波長選択面および反射面の組を設けてもよい。このようにすれば、波長選択素子５１Ｇと反射ミラー５２Ｇとの間隔によりΔＸを設定し、波長選択素子５３Ｇと反射ミラー５４Ｇとの間隔によりΔＹを設定することができる。すなわち、２方向のずらし量を独立して設定することができる。
【０１０８】
［第２実施形態］
次に、図１４〜図１６を参照しつつ第２実施形態のプロジェクターについて説明する。図１４、１５は、第２実施形態のプロジェクター７の構成を示す模式図、図１６（ａ）は画像の表示タイミングを色相ごとに示すタイミングチャート、図１６（ｂ）は表示される画像全体の概念図である。図１４には、第１の画像Ｂ３が表示される状態を図示しており、図１５には、第２の画像Ｂ４が表示される状態を図示している。
【０１０９】
プロジェクター７は、３系統の画像形成系７０ｒ、７０ｇ、７０ｂ、制御部７１、色合成素子７６および投射光学系７７を含んでいる。画像形成系７０ｒ、７０ｇ、７０ｂの各々の構成は、第１実施形態のプロジェクター１の構成から投射光学系６を除いた構成と同様である。ここでは、色合成素子７６から射出される光の第１の光路７Ａに沿って、投射光学系７７と反対側に画像形成系７０ｇが配置されている。画像形成系７０ｒ、７０ｂは、第１の光路７Ａと略直交する方向に色合成素子７６を挟んで、互いに対向して配置されている。
【０１１０】
制御部７１は、画像形成系７０ｒ、７０ｇ、７０ｂにそれぞれタイミング信号Ｄ３を供給する。第１の表示期間に制御部７１は、画像形成系７０ｒに第１の赤色光Ｌｒ１の変調用信号Ｄｒ４を、画像形成系７０ｇに第１の緑色光Ｌｇ１の変調用信号Ｄｇ４を、画像形成系７０ｂに第１の青色光Ｌｂ１の変調用信号Ｄｂ４を供給する。第２の表示期間に制御部７１は、画像形成系７０ｒに第２の赤色光Ｌｒ２の変調用信号Ｄｒ５を、画像形成系７０ｇに第２の緑色光Ｌｇ２の変調用信号Ｄｇ５を、画像形成系７０ｂに第２の青色光Ｌｂ２の変調用信号Ｄｂ５を供給する。
【０１１１】
図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の表示期間において、第１の赤色画像、第１の緑色画像および第１の青色画像が略同じ位置に表示され、フルカラーの第１の画像Ｂ３が表示される。第２の表示期間において、第２の赤色画像、第２の緑色画像および第２の青色画像が略同じ位置に表示され、フルカラーの第２の画像Ｂ４が表示される。第２の画像Ｂ４は、第１の画像Ｂ３と画素の位置がずれている。
【０１１２】
画像形成系７０ｒは、制御部７１、光源７２ｒ、フィールドレンズ７３ｒ、光変調素子７４ｒおよび光路調整系７５ｒを含んでいる。光源７２ｒおよびフィールドレンズ７３ｒにより光源系が構成されている。光源７２ｒは、タイミング信号Ｄ３に基づいて第１の赤色光Ｌｒ１および第２の赤色光Ｌｒ２を時間的に切替えて射出する。第１の赤色光Ｌｒ１および第２の赤色光Ｌｒ２は、赤の色相に属する波長帯（例えば波長が６２５ｎｍ以上７４０ｎｍ以下）にスペクトルのピークを有する光である。
【０１１３】
光源７２ｒから射出された赤色光Ｌｒ１、Ｌｒ２は、フィールドレンズ７３ｒに入射して平行化された後、光変調素子７４ｒに入射する。光変調素子７４ｒに入射した赤色光Ｌｒ１、Ｌｒ２は、時分割で変調されて射出された後、光路調整系７５ｒに入射する。光路調整系７５ｒに入射した赤色光Ｌｒ１は、波長選択素子７５１ｒで反射して、色合成素子７６に入射する。光路調整系７５ｒに入射した赤色光Ｌｒ２は、波長選択素子７５１ｒを透過して反射ミラー７５２ｒで反射した後、波長選択素子７５１ｒを再度透過して色合成素子７６に入射する。
【０１１４】
画像形成系７０ｇは、画像形成系７０ｒと同様の構成になっている。光源７２ｇから第１の緑色光Ｌｇ１と第２の緑色光Ｌｇ２とが時間的に切替えられて射出される。第１の緑色光Ｌｇ１および第２の緑色光Ｌｇ２は、緑の色相に属する波長帯（例えば波長が５００ｎｍ以上５６５ｎｍ以下）にスペクトルのピークを有する光である。
【０１１５】
緑色光Ｌｇ１、Ｌｇ２はフィールドレンズ７３ｇで平行化され、光変調素子７４ｇに時分割で変調される。光路調整系７５ｇに入射した緑色光Ｌｇ１は、波長選択素子７５１ｇで反射して、色合成素子７６に入射する。光路調整系７５ｇに入射した緑色光Ｌｇ２は、波長選択素子７５１ｇを透過して反射ミラー７５２ｇで反射した後、波長選択素子７５１ｇを再度透過して色合成素子７６に入射する。
【０１１６】
画像形成系７０ｂは、波長選択素子７５１ｂが第１の青色光Ｌｂ１を透過させるとともに第２の青色光Ｌｂ２を反射させる特性になっている点で、画像形成系７０ｒ、７０ｇと異なっている。光源７２ｂから第１の青色光Ｌｂ１と第２の青色光Ｌｂ２とが時間的に切替えられて射出される。第１の青色光Ｌｂ１および第２の青色光Ｌｂ２は、青の色相に属する波長帯（例えば波長が４５０ｎｍ以上４８５ｎｍ以下）にスペクトルのピークを有する光である。
【０１１７】
青色光Ｌｂ１、Ｌｂ２はフィールドレンズ７３ｂで平行化され、光変調素子７４ｂに時分割で変調される。光路調整系７５ｂに入射した青色光Ｌｂ１は、波長選択素子７５１ｂを透過して反射ミラー７５２ｂで反射した後、波長選択素子７５１ｂを再度透過して色合成素子７６に入射する。光路調整系７５ｂに入射した青色光Ｌｂ２は、波長選択素子７５１ｂで反射して、色合成素子７６に入射する。
【０１１８】
色合成素子７６は、ダイクロイックプリズムにより構成されている。ダイクロイックプリズムは、波長選択性を有する２種類の反射膜を内包している。２種類の反射膜の一方は、赤色光Ｌｒ１、Ｌｒ２を反射させ、緑色光Ｌｇ１、Ｌｇ２および青色光Ｌｂ１、Ｌｂ２を透過させる特性を有している。２種類の反射膜の他方は、青色光Ｌｂ１、Ｌｂ２を反射させ、緑色光Ｌｇ１、Ｌｇ２および赤色光Ｌｒ１、Ｌｒ２を透過させる特性を有している。２種類の反射膜は互いに直交するように設けられている。ここでは、一方の反射膜は、色合成素子７６に入射する前の赤色光Ｌｒ１、Ｌｒ２の光路と略４５°の角度をなしている。また、他方の反射膜は、色合成素子７６に入射する前の青色光Ｌｂ１、Ｌｂ２の光路と略４５°の角度をなしている。
【０１１９】
第１の表示期間において、画像形成系７０ｒから色合成素子７６に入射する第１の赤色光Ｌｒ１の光路は、画像形成系７０ｂから色合成素子７６に入射する第１の青色光Ｌｂ１の光路と略一致している。色合成素子７６に入射した赤色光Ｌｒ１および青色光Ｌｂ１は、進行方向が折り曲げられて射出され、色合成素子７６を透過した緑色光Ｌｇ１の光路（第１の光路７Ａ）と光路が略一致する。すなわち、色合成素子７６に入射した第１の赤色光Ｌｒ１、第１の緑色光Ｌｇ１、第１の青色光Ｌｂ１は、光路が第１の光路７Ａに揃えられて合成された後、投射光学系７７により被投射面Ｓに投射される。
【０１２０】
第２の表示期間において、画像形成系７０ｒから色合成素子７６に入射する第２の赤色光Ｌｒ２の光路は、画像形成系７０ｂから色合成素子７６に入射する第２の青色光Ｌｂ２の光路とずれている。第２の表示期間に色合成素子７６に入射した赤色光Ｌｒ２および青色光Ｌｂ２は、進行方向が折り曲げられて射出され、色合成素子７６を透過した緑色光Ｌｇ２と光路が略一致する。すなわち、色合成素子７６に入射した第２の赤色光Ｌｒ２、第２の緑色光Ｌｇ２、第２の青色光Ｌｂ２は、光路が第２の光路７Ｂに揃えられて合成された後、投射光学系７７により被投射面Ｓに投射される。
【０１２１】
色合成素子７６に対する入射位置をずらしたときに射出位置がずれる方向について説明する。本実施形態との比較のために、第１の表示期間と第２の表示期間とで色合成素子に対して入射位置がずれる方向（第１の光路７Ａに沿う方向）の正負の向きが、赤色光および青色光で同じである構成（比較例という）を考える。比較例は、例えば第１の表示期間に第１の青色光が波長選択素子で反射し、第２の表示期間に第２の青色光が波長選択素子を透過する構成である。
【０１２２】
比較例の構成では、第１の表示期間から第２の表示期間になると、色合成素子７６から射出される青色光の光路が赤色光の画像形成系側にシフトし、色合成素子７６から射出される赤色光の光路が、青色光の画像形成系側にシフトする。すなわち、色合成素子７６からの射出位置がシフトする方向が青色光と赤色光とで逆になる。
【０１２３】
本実施形態では、第１の表示期間と第２の表示期間とで色合成素子７６への入射位置がずれる向きが、互いに対向して配置される画像形成系７０ｒ、７０ｂで逆になる。したがって、第１の表示期間と第２の表示期間とで色合成素子７６からの射出位置がずれる向きが画像形成系７０ｒ、７０ｂで同じになり、第１、第２の表示期間ごとに色合成素子７６を経た光の光路を揃えることができる。
【０１２４】
第２の画像Ｂ４に対応する第２の光路７Ｂが、第１の画像Ｂ３に対応する第１の光路７Ａとずれていることにより、図１６（ｂ）に示すように第２の画像Ｂ４は第１の画像Ｂ３とずれた位置に表示される。画像Ｂ３、Ｂ４は、観察者に認識されない程度に高速で時間的に切替えられて表示される。画像Ｂ３、Ｂ４は、画素の位置が互いにずれた状態で重ね合わされて観察され、実質的に高解像度の画像が表示される。
以上のようにプロジェクター７にあっては、多彩な色相の画像を表示することができるので、高品質な画像を表示可能になっている。
【０１２５】
なお、第１の表示期間と第２の表示期間とで光路がずれる向きが、色合成素子を挟んで互いに対向して配置される画像形成系で逆になる構成として、以下のような構成も挙げられる。１つ目の構成例は、第１の青色光が波長選択素子で反射するとともに第２の青色光Ｌｂ２が波長選択素子を透過し、第１の赤色光が波長選択素子を透過するとともに第２の赤色光が波長選択素子で反射する構成である。この構成を実現するには、光源の構成または波長選択素子の特性を変更すればよい。
【０１２６】
２つ目の構成例は、光源系から光路調整系に向かう光の進行方向が、色合成素子を挟んで互いに対向して配置される画像形成系で逆になっている構成である。この構成を実現するには、例えば青色光に対応する画像形成系の配置を、第１の光路７Ａに直交する面に対して反転させるとよい。青色光の画像が反転する点については、変調用信号における画素の並びを調整することにより対応可能である。
【０１２７】
また、青色光と赤色光とで光路がずれる向きが異なっていてもよい。いずれの場合でも、表示画素の位置に対応する入力画像の画素のデータ等に基づいて、ずれた位置で画素が表示すべきデータを示す変調用信号を生成すればよい。
【０１２８】
［第３実施形態］
次に、図１７〜図２０を参照しつつ第３実施形態のプロジェクターについて説明する。図１７、１８は第３実施形態のプロジェクター８の構成を示す模式図、図１９は波長選択面の特性と第１〜第４波長との関係を示すグラフ、図２０（ａ）は画像の表示タイミングを色相ごとに示すタイミングチャート、図２０（ｂ）は表示される画像全体の概念図である。図１７には、第１の画像Ｂ５が表示される状態を図示しており、図１８には、第２の画像Ｂ６が表示される状態を図示している。
【０１２９】
第３実施形態は、波長が異なる複数の色光により画像を表示する点で第２実施形態と類似している。第３実施形態は、複数の色光の１つについて第１の表示期間と第２の表示期間とで光路をずらす点で第２実施形態と異なっている。
【０１３０】
図１７、図１８に示すように、プロジェクター８は、３系統の画像形成系８０ｒ、８０ｇ、８０ｂ、制御部８１、色合成素子８５、光路調整系８６および投射光学系８７を含んでいる。色合成素子８５から射出される光の第１の光路８Ａに沿って、光路調整系８６と反対側に画像形成系８０ｇが配置されている。画像形成系８０ｒ、８０ｂは、第１の光路７Ａと略直交する方向に色合成素子８５を挟んで、互いに対向して配置されている。
【０１３１】
制御部８１は、第１表示期間および第２表示期間を通じて、画像形成系８０ｒに赤色光の変調用信号Ｄｒを供給するとともに画像形成系８０ｂに青色光の変調用信号Ｄｂを供給する。制御部８１は、第１表示期間に画像形成系８０ｇに対して、第１の緑色光Ｌｇ１の変調用信号Ｄｇ４を供給する。制御部８１は、第２表示期間に画像形成系８０ｇに対して、第２の緑色光Ｌｇ２の変調用信号Ｄｇ５を供給する。
【０１３２】
図２０（ａ）、（ｂ）に示すように第１の表示期間において、赤色画像、第１の緑色画像および青色画像が略同じ位置に表示され、フルカラーの第１の画像Ｂ５が表示される。第２の表示期間において、赤色画像および青色画像は、第１の表示期間と同様に表示される。第２の表示期間において、第１の緑色画像の代わりに第２の緑色画像が表示される。第２の緑色画像は、第１の緑色画像と画素の位置がずれている。第２の表示期間において、赤色画像、第２の緑色画像および青色画像により、フルカラーの第２の画像Ｂ６が表示される。
【０１３３】
画像形成系８０ｇは、光源８２ｇ、フィールドレンズ８３ｇおよび光変調素子８４ｇを含んでいる。光源８２ｇおよびフィールドレンズ８３ｇにより光源系が構成されている。光源８２ｇは、タイミング信号Ｄ３に基づいて第１波長の緑色光Ｌｇ１と第２波長の緑色光Ｌｇ２とを時間的に切替えて射出する。光源８２ｇから射出された緑色光Ｌｇ１、Ｌｇ２は、フィールドレンズ８３ｇにより平行化された後に光変調素子８４ｇに入射する。光変調素子８４ｇは、変調用信号Ｄｇ４に基づいて第１の緑色光Ｌｇ１を変調し、変調用信号Ｄｇ５に基づいて第２の緑色光Ｌｇ２を変調する。光変調素子８４ｇにより変調されたＬｇ１、Ｌｇ２は、色合成素子７６に入射し、色合成素子８５を透過して光路調整系８６に入射する。色合成素子８５から射出される緑色光Ｌｇ１、Ｌｇ２の光路は、第１の光路８Ａと略一致している。
【０１３４】
画像形成系８０ｒは、光源８２ｒ、フィールドレンズ８３ｒおよび第２の光変調素子８４ｒを含んでいる。光源８２ｒおよびフィールドレンズ８３ｒにより第２の光源系が構成されている。光源８２ｒは、第１波長および第２波長よりも長波長の第３波長の光として、赤色光Ｌｒを射出する。光源８２ｒから射出された赤色光Ｌｒは、フィールドレンズ８３ｒにより平行化された後に、第２の光変調素子８４ｒに入射する。第２の光変調素子８４ｒは、変調用信号Ｄｒに基づいて赤色光Ｌｒを変調する。第２の光変調素子８４ｒにより変調された赤色光Ｌｒは、色合成素子８５に入射して進行方向が折れ曲がり、第１の光路８Ａに沿って射出される。色合成素子８５から射出された赤色光Ｌｒは、光路調整系８６に入射する。
【０１３５】
画像形成系８０ｂは、光源８２ｂ、フィールドレンズ８３ｂおよび第３の光変調素子８４ｂを含んでいる。光源８２ｂおよびフィールドレンズ８３ｂにより第３の光源系が構成されている。光源８２ｂは、第１波長および第２波長よりも短波長の第４波長の光として、青色光Ｌｂを射出する。光源８２ｂから射出された青色光Ｌｂは、フィールドレンズ８３ｂにより平行化された後に、第３の光変調素子８４ｂに入射する。第３の光変調素子８４ｂは、変調用信号Ｄｂに基づいて青色光Ｌｂを変調する。第２の光変調素子８４ｒにより変調された青色光Ｌｂは、色合成素子８５に入射して進行方向が折れ曲がり、第２の光路８Ｂに沿って射出される。色合成素子８５から射出された青色光Ｌｂは、光路調整系８６に入射する。
【０１３６】
第１の表示期間において、光路調整系８６に入射した第１の緑色光Ｌｇ１は、波長選択素子８６１で反射して第３の光路８Ｃに沿って進行する。光路調整系８６から射出された第１の緑色光Ｌｇ１は、投射光学系８７に入射して被投射面Ｓに投射される。
第２表示期間において、光路調整系８６に入射した第２の緑色光Ｌｇ２は、波長選択素子８６１を透過して反射ミラー８６２で反射し、第４の光路８Ｄに沿って進行する。反射ミラー８６２で反射した第２の緑色光Ｌｇ２は、波長選択素子８６１を再度透過し、投射光学系８７に入射して被投射面Ｓに投射される。
このように、光路調整系８６にて緑色光Ｌｇ１、Ｌｇ２の光路がずれることにより、第２の緑色画像は、第１の緑色画像と異なる位置に表示される。
【０１３７】
第１表示期間および第２表示期間を通じて、光路調整系８６に入射した赤色光Ｌｒは、波長選択素子８６１で反射して第３の光路８Ｃに沿って進行する。光路調整系８６から射出された赤色光Ｌｒは、投射光学系８７に入射して被投射面Ｓに投射される。
第１表示期間および第２表示期間を通じて、光路調整系８６に入射した青色光Ｌｂは、波長選択素子８６１を透過して反射ミラー８６２で反射し、第３の光路８Ｃに沿って進行する。反射ミラー８６２で反射した青色光Ｌｂは、波長選択素子８６１を再度透過し、投射光学系８７に入射して被投射面Ｓに投射される。
【０１３８】
青色光Ｌｂの光路と赤色光Ｌｒの光路との関係に着目すると、光路調整系８６を経る前後で、青色光Ｌｂの光路は赤色光Ｌｒの光路に対して略平行にシフトしている。光路調整系８６による光路のシフトを打ち消すように、第２の光路８Ｂは第１の光路８Ａとずらして設定されている。具体的には、画像形成系８０ｂから色合成素子８５への入射位置が、画像形成系８０ｒから色合成素子８５への入射位置とずれるように、画像形成系８０ｂ、８０ｒの配置が調整されている。これにより、第１表示期間および第２表示期間を通じて、赤色画像および青色画像は、第１の緑色画像と略同じ位置に表示される。
【０１３９】
以上のようにプロジェクター８にあっては、多彩な色相の画像を表示することができるので、高品質な画像を表示可能になっている。第２実施形態のプロジェクターと比較して、光路調整系の数を減らすことができ、装置構成をシンプルにすることができる。複数の色光（赤、緑、青）の画像のうちで相対的に視角感度が高い色光の画像について画素をずらすので、効果的に高解像度感が得られる。このように、プロジェクター８によれば、シンプルな構成でありながら高品質な画像を表示することができる。
【０１４０】
なお、第２、第３実施形態のプロジェクターにおいて、前記した各種変形例等を採用して、光源系や光変調素子、光路調整系について適宜変形することが可能である。例えば、画像形成系８０ｇに含まれる光源系として、図１１（ｂ）に示した光源系２Ｃ等を採用してもよい。
【符号の説明】
【０１４１】
１、１Ｂ、１Ｃ・・・プロジェクター（画像表示装置）、２、２Ｂ、２Ｃ・・・光源系、
３、３Ｃ・・・光変調素子、４、４Ｃ・・・制御部、
５、５Ｄ、５Ｅ、５Ｆ、５Ｇ・・・光路調整系、６・・・投射光学系、６Ａ・・・光軸、
７・・・プロジェクター（画像表示装置）、７Ａ・・・第１の光路、
７Ｂ・・・第２の光路、８・・・プロジェクター（画像表示装置）、
８Ａ・・・第１の光路、８Ｂ・・・第２の光路、８Ｃ・・・第３の光路、
８Ｄ・・・第４の光路、９・・・信号源、２０・・・発光パネル、２１・・・駆動部、
２１Ｃ・・・ランプ光源、２２・・・第１の固体光源、
２２Ｂ・・・第１のレーザー光源、２２Ｃ・・・カラーホイール、
２３・・・第２の固体光源、２３Ｂ・・・第２のレーザー光源、
２３Ｃ・・・照度均一化素子、２４Ｂ・・・波長選択素子、２５Ｂ・・・光拡散素子、
２６Ｂ・・・平行化素子、４１・・・インターフェース、
４２・・・タイミング生成回路、４３・・・画像処理回路、５０Ｅ・・・基板、
５１・・・波長選択面、５１Ｅ・・・反射膜、５１Ｆ、５１Ｇ・・・波長選択素子、
５２・・・反射面（ミラー系）、５２Ｅ・・・誘電体多層膜（ミラー系）、
５２Ｆ・・・波長選択素子（ミラー系）、５２Ｇ・・・反射ミラー（ミラー系）、
５３・・・波長選択素子、５３Ｆ・・・反射ミラー、５３Ｇ・・・波長選択素子、
５４、５４Ｇ・・・反射ミラー、５５Ｄ・・・ガイド、
７０ｂ、７０ｇ、７０ｒ・・・画像形成系、７１・・・制御部、
７２ｂ、７２ｇ、７２ｒ・・・光源、７３ｂ、７３ｇ、７３ｒ・・・フィールドレンズ、
７４ｂ、７４ｇ、７４ｒ・・・光変調素子、７５ｂ、７５ｇ、７５ｒ・・・光路調整系、
７６・・・色合成素子、７７・・・投射光学系、
８０ｂ、８０ｇ、８０ｒ・・・画像形成系、８１・・・制御部、
８２ｂ、８２ｇ、８２ｒ・・・光源、８３ｂ、８３ｇ、８３ｒ・・・フィールドレンズ、
８４ｂ・・・第３の光変調素子、８４ｇ・・・光変調素子、
８４ｒ・・・第２の光変調素子、８５・・・色合成素子、８６・・・光路調整系、
８７・・・投射光学系、２２１・・・第１の固体光源、２２２・・・波長変換素子、
２２３・・・共振ミラー、２３１・・・第２の固体光源、２３２・・・波長変換素子、
２３３・・・共振ミラー、７５１ｂ、７５１ｇ７５１ｒ・・・波長選択素子、
７５２ｂ、７５２ｇ、７５２ｒ・・・反射ミラー（ミラー系）、
８６１・・・波長選択素子、８６２・・・反射ミラー（ミラー系）、
Ａ１、Ａ２・・・光路、Ｂ１・・・第１の画像、Ｂ２・・・第２の画像、
Ｂ３・・・第１の画像、Ｂ４・・・第２の画像、Ｂ５・・・第１の画像、
Ｂ６・・・第２の画像、Ｄ０・・・電気信号、Ｄ１・・・同期信号、
Ｄ２・・・画像信号、Ｄ３・・・タイミング信号、Ｄ４・・・第１の変調用信号、
Ｄ５・・・第２の変調用信号、
Ｄｂ、Ｄｒ、Ｄｂ４、Ｄｂ５、Ｄｇ４、Ｄｇ５、Ｄｒ４、Ｄｒ５・・・変調用信号、
Ｌ０・・・光、Ｌ１・・・第１波長の光、Ｌ２・・・第２波長の光、
Ｌｂ・・・青色光、Ｌｒ・・・赤色光、Ｌｂ１・・・第１の青色光、
Ｌｂ２・・・第２の青色光、Ｌｇ１・・・第１の緑色光、Ｌｇ２・・・第２の緑色光、
Ｌｒ１・・・第１の赤色光、Ｌｒ２・・・第２の赤色光、Ｐ１、Ｐ２・・・画素、
Ｓ・・・被投射面、Ｖ・・・法線方向、
【図１】
2011090098.tif 000003
【図２】
2011090098.tif 000004
【図３】
2011090098.tif 000005
【図４】
2011090098.tif 000006
【図５】
2011090098.tif 000007
【図６】
2011090098.tif 000008
【図７】
2011090098.tif 000009
【図８】
2011090098.tif 000010
【図９】
2011090098.tif 000011
【図１０】
2011090098.tif 000012
【図１１】
2011090098.tif 000013
【図１２】
2011090098.tif 000014
【図１３】
2011090098.tif 000015
【図１４】
2011090098.tif 000016
【図１５】
2011090098.tif 000017
【図１６】
2011090098.tif 000018
【図１７】
2011090098.tif 000019
【図１８】
2011090098.tif 000020
【図１９】
2011090098.tif 000021
【図２０】
2011090098.tif 000022