(57)【要約】【課題】従来よりも高解像度で、高画質かつ明るい投射画像を表示する。【解決手段】画像投射装置１は、光変調素子１３６により変調された光を、投射光学系１５を介して被投射面に投射する。該装置は、光変調素子の画素からの光の光路をシフトさせて該光が被投射面上に形成する投射画素をシフトさせる画素シフトデバイス２とを有する。画素シフトデバイスは、光路を光変調素子から投射光学系に至る光軸に直交する方向のうち１方向にシフトさせる光学素子２１と、該光学素子を、光軸回りで回転させて上記１方向を変化させる回転機構７１，７３とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光変調素子により変調された光を、投射光学系を介して被投射面に投射する画像投射装置であって、
前記光変調素子の画素からの光の光路をシフトさせて該光が前記被投射面上に形成する投射画素をシフトさせる画素シフトデバイスを有し、
前記画素シフトデバイスは、
前記光路を前記光変調素子から前記投射光学系に至る光軸に直交する方向のうち１方向にシフトさせる光学素子と、
該光学素子を、前記光軸回りで回転させて前記１方向を変化させる回転機構とを有することを特徴とする画像投射装置。
【請求項２】
前記光学素子は、前記光を透過させる透過部材または前記光を反射する反射部材であり、その透過面または反射面の法線が前記光軸に対して前記１方向に傾いた状態で保持されていることを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
【請求項３】
前記光学素子は、前記光を透過させる透過部材または前記光を反射する反射部材であり、その透過面または反射面の法線の前記光軸に対する前記１方向での傾きが変化するように揺動可能に保持されていることを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
【請求項４】
前記回転機構による前記光学素子の１回転周期内において、２以上の整数個の位置に前記投射画素をシフトさせるように前記回転機構による前記光学素子の回転位置を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像投射装置。 
【請求項５】
前記整数が４であることを特徴とする請求項４に記載の画像投射装置。
【請求項６】
ユーザ入力に応じて、前記回転機構による前記光学素子の回転位置を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像投射装置。
【請求項７】
入力映像信号に応じて、前記回転機構による前記光学素子の回転位置を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像投射装置（以下、プロジェクタという）に関し、特に投射画像の解像度を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネル等の光変調素子の解像度よりも投射画像の解像度を高くするために、光変調素子により変調された画像光の光路をシフトさせることで投射画像の画素をシフトさせることが可能なプロジェクタが特許文献１に開示されている。このプロジェクタは、Ｒ、ＧおよびＢの画像光を合成するダイクロイックプリズムと該ダイクロイックプリズムからの画像光をスクリーンに投射する投射光学系との間に、該画像光の光路をシフトさせる画素シフト（ウォブリング）デバイスを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２０３４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のプロジェクタに設けられている画素シフトデバイスは光路を１つの往復方向にしかシフトさせることができないため、投射画像の解像度を光変調素子の解像度の２倍にしか高めることができない。また、このような光路シフト方法では、光路のシフト中での画像光のクロストークによる投射画像の画質（解像感）の低下が問題となる。クロストークによる画質の低下を回避するために、光路シフト中に画像投射を行わない（ブランキング期間とする）ことも可能であるが、この結果、投射画像の明るさが低下する。
【０００５】
本発明は、従来よりも高解像度で、高画質かつ明るい投射画像を表示できるように光路シフト（画素シフト）が可能なプロジェクタを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての画像投射装置は、光変調素子により変調された光を、投射光学系を介して被投射面に投射する。該画像投射装置は、光変調素子の画素からの光の光路をシフトさせて該光が被投射面上に形成する投射画素をシフトさせる画素シフトデバイスを有する。画素シフトデバイスは、光路を光変調素子から投射光学系に至る光軸に直交する方向のうち１方向にシフトさせる光学素子と、該光学素子を、光軸回りで回転させて上記１方向を変化させる回転機構とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、光路シフト（画素シフト）によって従来よりも高解像度で、高画質かつ明るい投射画像を表示することが可能な画像投射装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例１のプロジェクタの構成と画素シフトデバイスの構成を示す図。
【図２】実施例１における画素シフトデバイスに用いられるガラス板の姿勢の変化を示す図。
【図３】実施例１における画素シフトを示す図。
【図４】本発明の実施例２における画素シフトを示す図。
【図５】比較例における画素シフトを示す図。
【図６】本発明の実施例４における画素シフトデバイスを示す図。
【図７】本発明の実施例５における画素シフトデバイスを示す図。
【図８】従来の画素シフトデバイスを示す図。
【図９】従来の画素シフトデバイスによる画素シフトを示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１（ａ）は、本発明の実施例１である画像投射装置（以下、プロジェクタという）１の構成を示している。プロジェクタ１は、光源ユニット１１、第１レンズアレイ１１３、第２レンズアレイ１１４、偏光変換素子１１５、コンデンサレンズ１１６、色分離合成光学ユニット１３および投射レンズ１５を有する。
【００１１】
光源ユニット１１は、光源１１１とリフレクタ１１２とにより構成されている。光源１１１から発せられた発散光束はリフレクタ１１２により平行光束に変換されて第１レンズアレイ１１３に向かう。本実施例では、光源１１１として超高圧水銀ランプを用いている。ただし、光源１１１として、ハロゲンランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）およびレーザダイオード（ＬＤ）等を用いてもよい。また、光源から入射した光の波長を他の波長に変換する蛍光体等の波長変換素子を光源ユニット１１の一部として用いてもよい。
【００１２】
第１レンズアレイ１１３に入射した光束は該第１レンズアレイ１１３によって複数の光束に分割され、該複数の光束は第２レンズアレイ１１４の近傍に複数の光源像を形成する。第２レンズアレイ１１４を通過した複数の光束はそれぞれ、偏光変換素子１１５により所定の偏光方向を有する偏光光に変換され、コンデンサレンズ１１６の集光作用により後述する各液晶パネル上にて互いに重ね合わせられる。これにより、各液晶パネルに均一な強度分布を有する光束（照明光）が入射する。
【００１３】
色分離合成光学ユニット１３は、Ｇ反射ダイクロイックミラー１３１、Ｒ反射ダイクロイックミラー１３２、ミラー１３３、液晶パネル１３６（Ｒ，Ｇ，Ｂ）およびダイクロイックプリズム１３７により構成されている。
【００１４】
Ｇ反射ダイクロイックミラー１３１は、コンデンサレンズ１１６を通過した光源ユニット１１からの白色光のうちＧ（緑）光を反射して、残りの光、すなわちＲ（赤）光とＢ（青）光を透過させる。Ｇ光は、ミラー１３３で反射されてＧ用の光変調素子である液晶パネル１３６Ｇに入射する。Ｇ反射ダイクロイックミラー１３１を透過したＲ光とＢ光のうちＲ光は、Ｒ反射ダイクロイックミラー１３２により反射されてＲ用の液晶パネル１３６Ｒに入射する。さらに、Ｒ反射ダイクロイックミラー１３２を透過したＢ光は、Ｂ用の液晶パネル１３６Ｂに入射する。
【００１５】
各液晶パネル１３６は、外部からの映像信号が入力されたコントローラ５が該入力映像信号に応じて生成した駆動信号により駆動される。駆動信号に応じて駆動された各液晶パネル１３６は、入射した光を画像変調して入力映像信号に対応する画像光を生成する。液晶パネル１３６Ｒ，１３６Ｇ，１３６ＢからのＲ画像光、Ｇ画像光およびＢ画像光は、ダイクロイック（色合成）プリズム１３７により透過または反射されて合成され、合成画像光として後述する画素シフトデバイス２を介して投射レンズ１５に導かれる。投射レンズ（投射光学系）１５は、合成画像光を不図示のスクリーン等の被投射面に拡大投射する。これにより、入力映像信号に対応するフルカラー投射画像が表示される。
【００１６】
なお、液晶パネルとしては、図に示した透過型液晶パネルに限らず、反射型液晶パネルを用いてもよい。また、液晶パネルに代わる光変調素子として、デジタルマイクロミラーデバイスを用いてもよい。
【００１７】
図１（ｂ）には、画素シフトデバイス２を示している。画素シフトデバイス２は、図１（ａ）に示すように色合成プリズム１３７と投射レンズ１５との間の光軸ＡＸ上に配置されている。この光軸ＡＸは、各液晶パネル１３６の光変調面の法線から色合成プリズム１３７内での透過または反射を経て投射レンズ１５に至る光軸であり、液晶パネル１３６（光変調面）の法線または投射レンズ１５の光軸ということもできる。
【００１８】
画素シフトデバイス２は、色合成プリズムから出射して投射レンズ１５に向かう合成画像光（以下、単に画像光という）の光路を光軸ＡＸに直交する面内でシフトさせることで、被投射面上での投射画像の各画素をシフトさせる。これにより、各液晶パネル１３６の解像度よりも高い解像度の投射画像を表示することができる。例えば、画素シフトデバイスとして、２倍の解像度が実現できる画素シフトデバイスでは、各液晶パネル１３６の解像度がフルハイビジョン相当であれば、約４倍の４Ｋ相当の解像度の投射画像を表示することができる。
【００１９】
本実施例における画素シフトデバイス２の具体的な構成について説明する。画素シフトデバイス２は、平行平板形状を有する透過部材としての光学素子であるガラス板（平行平板ガラス）２１と、これを保持する保持リング（保持部材）７１と、該保持リング７１（つまりはガラス板２１）を光軸ＡＸ回りで回転させるモータ７３とを有する。
【００２０】
画像光は、ガラス板２１を光軸ＡＸが延びる光軸方向（−Ｚ方向から＋Ｚ方向）に透過する。保持リング７１は、不図示のベアリングにより光軸ＡＸ回りで回転に保持されている。保持リング７１の外周面にはギアが形成されており、このギアがモータ７３の出力軸に設けられたギアと噛み合うことで、モータ７３による保持リング７１の回転駆動が可能となっている。モータ７３と保持リングにより回転機構が構成される。図１（ａ）に示したコントローラ５は、入力映像信号のフレーム周期に同期してモータ７３を回転させ、これにより保持リング７１を介してガラス板２１を光軸ＡＸ回りで回転させる。
【００２１】
ガラス板２１は、その透過面である入射面および出射面の法線（以下、単にガラス板２１の法線という）２５が光軸ＡＸ（Ｚ軸）に対して傾いた状態（姿勢）で固定されて保持リング７１により保持されている。この状態では、入射した画像光の光路を、光軸ＡＸに直交する方向のうち、光軸ＡＸに対して法線２５が傾く１方向にシフトさせる（変更する）ことができる。そして、保持リング７１とともにガラス板２１が光軸ＡＸ回り（ＸＹ面内）で回転させると、ガラス板２１の法線２５の向き、つまりは光路をシフトさせる１方向を光軸ＡＸ回りにおいて変化させることができる。この結果、ガラス板２１の入射面で法線２５の向きに屈折し、さらに出射面で光軸方向に進むように屈折して出射する画像光の光路を、光軸ＡＸ回りでシフトさせることができる。本実施例では、ガラス板２１の１回転周期内において、２以上の整数個の位置（例えば、４箇所）に投射画素をシフトさせるようにモータ７３を介してガラス板２１の回転位置を制御する。
【００２２】
図２には、本実施例における画素シフトデバイス２の動作を示している。図２（ａ），（ｂ）はそれぞれ、ガラス板２１が光軸ＡＸ回りにおける第１の回転位置にあるときの側面図（Ｘ方向視図）および上面図（Ｚ方向視図）である。この第１の回転位置では、ガラス板２１の法線２５は、光軸ＡＸに対して、図２（ｂ）に示すように光軸ＡＸを中心とする第１〜第４象限Ｉ〜IVのうち第１象限Ｉに向かって傾いている。なお、第１象限Ｉは、法線２５の向きを示す矢印の先端の座標を（Ｘ，Ｙ）とするとき、該座標が（＋，＋）となる領域を意味する。同様に、第２象限IIは座標（Ｘ，Ｙ）が（−，＋）となる領域を、第３象限IIIは座標（Ｘ，Ｙ）が（−，−）となる領域を、第４象限IVは座標（Ｘ，Ｙ）が（＋，−）となる領域をそれぞれ意味する。
【００２３】
図２（ｃ），（ｄ）はそれぞれ、ガラス板２１が光軸ＡＸ回りにおいて第１の回転位置から９０°だけ反時計回り方向に回転した第２の回転位置にあるときの側面図および上面図である。この第２の回転位置では、ガラス板２１の法線２５は、光軸ＡＸに対して、図２（ｄ）に示すように第２象限IIに向かって傾いている。
【００２４】
図２（ｅ），（ｆ）はそれぞれ、ガラス板２１が光軸ＡＸ回りにおいて第２の回転位置からさらに９０°だけ反時計回り方向に回転した第３の回転位置にあるときの側面図および上面図である。この第３の回転位置では、ガラス板２１の法線２５は、光軸ＡＸに対して、図２（ｆ）に示すように第３象限IIIに向かって傾いている。
【００２５】
図２（ｇ），（ｈ）はそれぞれ、ガラス板２１が光軸ＡＸ回りにおいて第３の回転位置からさらに９０°だけ反時計回り方向に回転した第４の回転位置にあるときの側面図および上面図である。この第４の回転位置では、ガラス板２１の法線２５は、光軸ＡＸに対して、図２（ｈ）に示すように第４象限IVに向かって傾いている。
【００２６】
図３は、本実施例の画素シフトデバイス２を用いた場合の被投射面上での投射画像の画素シフトを示す。図３において、破線枠３１は、画素シフトデバイスを設けていない場合に１つの液晶パネルの１つの画素からの画像光が被投射面上に形成する投射画像の画素、言い換えれば、スクリーン上に形成される液晶パネルの画素の像（以下、投射画素という）の位置を示す。白抜き四角３３，３５，３７，３９はそれぞれ、本実施例の画素シフトデバイス２を設け、そのガラス板２１が第１の回転位置、第２の回転位置、第３の回転位置および第４の回転位置にあるときの投射画素の位置を示す。
【００２７】
このようにガラス板２１を第１〜第４の回転位置に回転させて、それぞれの回転位置で所定時間ずつ、入力映像信号の異なるフレーム画像に対応する画像光を被投射面に投射することで、１つの投射画素を４つの位置にシフトさせることができる。つまり、画素シフトデバイスを設けていない場合に比べて、４倍の解像度を有する投射画像を表示することができる。
【００２８】
ここで、特許文献１等に開示された従来の画素シフトデバイスとこれを用いた画素シフトについて説明する。図８は従来の画素シフトデバイスを示している。図８（ａ）および図８（ｂ）はそれぞれ、該デバイスに用いられているガラス板（平行平板ガラス）８１の非傾斜位置での側面図（−Ｘ方向視図）および上面図（−Ｚ方向視図）である。図８（ｃ）および図８（ｄ）はそれぞれ、ガラス板８１の傾斜位置での側面図および上面図である。画像光は、ガラス板８１を−Ｚ方向から＋Ｚ方向に透過する。
【００２９】
ガラス板８１は、光軸ＡＸ（Ｚ軸）に直交するＸＹ面内に設定された１つの揺動軸８３回りで揺動して非傾斜状態と傾斜状態とに切り替わる。これにより、ガラス板８１の法線８５の向きが１つの往復方向、すなわち図８（ｃ），（ｄ）に示すように光軸ＡＸを通って揺動軸８３に直交する平面Ｐに沿った方向において変化する。具体的には、法線８５は、非傾斜位置では光軸ＡＸに一致し、傾斜状態では光軸ＡＸに対して平面Ｐに沿った方向に（図２（ｂ）に示した第１象限Ｉに向かって）開くように傾く。
【００３０】
図９は、図８に示した従来の画素シフトデバイスの動作（ガラス板８１の揺動）による被投射面上での投射画素シフトを示している。図中の白抜きの四角は、ガラス板８１が図８（ａ），（ｂ）に示す非傾斜状態にあるときの投射画素の位置を示す。また、黒の四角は、ガラス板８１が図８（ｃ），（ｄ）に示す傾斜状態にあるときの投射画素の位置を示す。図９に示すように、ガラス板８１が非傾斜姿勢と傾斜姿勢とに切り替わることにより、投射画素がＸ方向およびＹ方向に対して４５°の方向（対角方向）にシフトする。
【００３１】
このときの画素シフト量は、ガラス板８１の厚み（ガラス厚）と法線８５の光軸ＡＸに対する開き角（法線開き角）とにより決まる。図８および図９では、対角方向に画素ピッチの半分だけ画素がシフトするように、揺動軸８３の方向、ガラス厚および法線開き角を設定している。
【００３２】
ガラス板８１を非傾斜状態と傾斜状態とに繰り返し切り替わるように揺動させ、各状態において所定時間ずつ画像光を投射することにより、投射画像の見かけ上の画素数が２倍に増加する。すなわち、画素シフトデバイスを用いない場合に比べて、投射画像の２倍の高解像度化が可能である。
【００３３】
このように従来の画素シフトデバイスは、ガラス板８１の法線８５の向きを光軸を通る平面Ｐに沿った１方向（往復方向）においてのみ変化させる。これに対して、本実施例の画素シフトデバイス２は、ガラス板２１の法線２５の向きを光軸ＡＸ回りの複数の方向（光軸ＡＸを中心とする複数の放射方向）に変化させることができる。これにより、従来の画素シフトデバイスを用いる場合に比べて、投射画像のさらに２倍（画素シフトデバイスを用いない場合に比べて４倍）の高解像度化が可能である。
【００３４】
なお、２つの従来のガラス板を画像光が順次透過するように光軸方向に並べて、それらのガラス板の揺動軸が延びる方向を互いに異ならせる（直交させる）ことでも、投射画像のより高解像度化は可能である。しかし、２つのガラス板を用いることで画素シフトデバイスとしての構成や２つのガラス板の揺動の制御が複雑になる。また、画素シフトデバイスを、図１に示した色合成プリズム１３７と投射レンズ１５との間のスペースに配置することが困難になる。
（数値例１）
本実施例の具体的な数値例（シミュレーション結果）としての数値例１について説明する。液晶パネルとして、画素ピッチが３．８μｍ（対角方向の半画素ピッチが２．６９μｍ）である４Ｋ用液晶パネルを用いた。ガラス板を、光学ガラス材ＢＫ７（屈折率１．５）によりガラス厚１ｍｍで形成した。このガラス板を、その法線が光軸に対して０．２３°だけ傾いた状態で固定して光軸回りで回転させた。
【００３５】
この場合、互いに光軸を挟んだ対角位置である第１の回転位置と第３の回転位置でのガラス板の法線が光軸に対してなす角度は＋０．２３°と−０．２３°で、それらの差は０．４６°となる。ガラス板をこれらの回転位置に回転させることで、投射画素の半画素ピッチのシフトを実現することができる。互いに光軸を挟んだ第２の回転位置と第４の回転位置でのガラス板の法線が光軸に対してなす角度についても同様であり、ガラス板をこれらの回転位置に回転させることで投射画素の半画素ピッチのシフトを実現することができる。
【００３６】
ガラス板を３０Ｈｚの回転数で回転させ、１／（３０×４）＝８．３ｍｓごとに液晶パネルの駆動に用いる映像信号を変化させながら第１〜第４の回転位置のそれぞれで所定時間７．０ｍｓずつ画像光を投射した。これにより、画素シフトデバイスを用いない場合に比べて、４倍の解像度の投射画像を表示することができた。
【００３７】
（数値例２）
次に、本実施例の数値例２について説明する。本数値例では、液晶パネルおよびガラス板としては数値例１と同じものを用いた。また、ガラス板の回転数も、数値例１と同じ、３０Ｈｚとした。これに対して、液晶パネルを、６０Ｈｚの周波数で（１６．６ｍｓごとに）異なる入力フレーム画像に応じて駆動した。
【００３８】
これにより、図４に示すように、被投射面上の１つの投射画素が円を描くように回転する。この際に解像度を低下させる原因となるのが、図中に黒四角で示すように２つの映像信号に対応する投射画素同士が重なる領域（以下、異画像重畳領域という）である。
【００３９】
ガラス板を光軸回りで回転させることで、解像度を図４中の右上と左下を結ぶ方向において向上させる一方、異画像重畳領域を左上と右下に作るため、解像度の低下が以下に説明する比較例に対して少なくて済む。
（比較例）
図５は、ガラス板が、光軸回りで回転せず、その法線が光軸に一致する非傾斜状態（０°）と光軸に対して所定角度（＋Ａ°と−Ａ°）をなす２つの傾斜状態との間で往復するように揺動する場合の被投射面上での投射画素シフトを示す。
【００４０】
この場合、各非傾斜状態と傾斜状態との間での揺動に要する時間があり、その時間内での異画像重畳領域を黒四角で示す。この異画像重畳領域は、白抜き四角で示した解像度向上のための領域と重なるため、解像度の低下を招く。この結果、数値例２と比較して解像度の低下が確認された。
【実施例２】
【００４１】
次に、本発明の実施例２について説明する。実施例１では、画素シフトデバイス２におけるガラス板２１の法線２５が光軸ＡＸに対して傾く方向、つまりはガラス板２１の光軸ＡＸ回りでの回転位置を、投射画素をその対角方向の４箇所にシフトさせる第１〜第４の回転位置に固定した。しかし、図１（ａ）に示したコントローラ５が、ガラス板２１の光軸ＡＸ回りでの回転位置を、ユーザ入力に応じて又は入力映像信号に応じて設定（制御）できるようにしてもよい。
【００４２】
これにより、投射画像の解像度を向上させるための投射画素のシフト方向をユーザ入力又は入力映像信号に応じて限定するように設定することができる。例えば、被投射面に縦横のライン状のパターンがある場合にこの被投射面と投射画像との間でのモアレの発生を低減させるように投射画素のシフト方向を設定することが可能となり、該モアレによる画質の低下を防止することができる。
【実施例３】
【００４３】
次に、本発明の実施例３について説明する。投射画像が動画である場合において該動画内の物体が縦（垂直）方向に動くときは、縦方向の解像感を向上させてもあまりその効果を鑑賞者が認識することはできず、横（水平）方向の解像度を向上させるとその効果を認識し易い。
【００４４】
このため本実施例では、図１（ａ）に示したコントローラ５が、入力映像信号に応じて、投射画像内の物体の移動方向に対して直交する方向の解像度を向上させるようにガラス板２１の回転位置、つまりは光軸ＡＸに対してガラス板２１の法線が傾く方向を制御する。すなわち、投射画素のシフト方向を移動方向に対して直交する方向に限定する。これにより、動画を投射する際に投射画素シフトによる解像度向上の効果を得ることができる。
【実施例４】
【００４５】
図６（ａ）は、本発明の実施例４における画素シフトデバイス３０を示している。本実施例の画素シフトデバイス３０では、ガラス板３１が１つの揺動軸３３回りで従来の画素シフトデバイスと同様に非傾斜状態と傾斜状態との間で揺動可能となるように保持リング７１により保持している。ただし、本実施例では、保持リング７１は、図６（ｂ）に示すように、モータ７３によってガラス板３１とともに光軸ＡＸ回りで回転される。保持リング７１が回転することで、揺動軸３３が延びる方向も回転する。
【００４６】
図６（ａ）に示す回転位置でガラス板３１を揺動させることで、図２（ａ），（ｂ）および（ｅ），（ｆ）で示したようにガラス板３１の法線（２５）が光軸ＡＸに対して第１象限Ｉおよび第３象限IIIに向かって傾く２つの傾斜状態が得られる。また、図６（ｂ）に示す回転位置でガラス板３１を揺動させることで、図２（ｃ），（ｄ）および図２（ｇ），（ｈ）で示したようにガラス板３１の法線（２５）が光軸ＡＸに対して第２象限IIおよび第４象限IVに向かって傾く２つの傾斜状態が得られる。したがって、本実施例の画素シフトデバイス３０を用いれば、実施例１の画素シフトデバイス２を用いた場合と同様に、画素シフトデバイスを用いない場合に比べて４倍の投射画像の高解像度化が可能である。
【００４７】
なお、本実施例の画素シフトデバイスは、実施例２で説明したように被投射面に縦横のライン状のパターンがある場合にモアレの発生を低減したり、実施例３で説明したように動画内で物体が移動する場合の解像度を向上たせたりするためにも用いることができる。
【実施例５】
【００４８】
図７は、本発明の実施例６における画素シフトデバイス４０を示している。実施例１では、画像光を透過させるガラス板２１を保持リング７１に保持した場合について説明した。これに対して、本実施例では、反射部材としての光学素子であるミラー４１が、そのミラー面（反射面）の法線４５が光軸ＡＸに対して傾いた状態で保持リング７１により保持されている。保持リング７１は、実施例１と同様に、モータ７３により回転される。
【００４９】
本実施例では、ミラー４１に入射した画像光Ｌは、ミラー４１のミラー面で反射して投射レンズに向かう。保持リング７１とともにミラー４１が光軸ＡＸ回りで回転して法線４５の向きが光軸ＡＸ回りで変化することで、画像光Ｌの反射方向、つまりは光路がシフトする。これにより、実施例１の画素シフトデバイス２を用いる場合と同様に、画素シフトデバイスを用いない場合に比べて少なくとも４倍の投射画像の高解像度化が可能である。
【００５０】
なお、本実施例では、ミラー４１をその法線が光軸ＡＸに対して傾いた状態で保持されている場合について説明したが、実施例４と同様に、ミラー４１を１つの揺動軸回りで揺動可能に保持して光軸回りで回転させるようにしてもよい。
【００５１】
また、上記各実施例では光学素子としてガラス板やミラーを用いる場合について説明したが、画像光の光路をシフトさせることが可能であれば、ガラス板やミラー以外の光学素子を用いてもよい。
【００５２】
さらに、プロジェクタにおいて光学素子を配置する位置は、色合成プリズムと投射レンズとの間に限らず、他の位置に配置してもよい。
【００５３】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１    プロジェクタ
１３６（Ｒ，Ｇ，Ｂ）    液晶パネル
１５  投射レンズ
２，３０，４０  画素シフトデバイス
２１，３１  ガラス板（平行平板ガラス）
２５  （ガラス板の）法線
４１  ミラー
４５  （ミラー）の法線
７１  保持リング
７３  モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2019039995.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2019039995.tif 000009
【図８】
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【図９】
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