(57)【要約】【課題】表示可能な画素数や明るさを大幅に損なうことなく、安価な構成を有する投写型映像表示装置を提供する。【解決手段】三原色から選択された２つの色の波長帯域を有する第１成分光と、第１成分光と共通の波長帯域及び第１成分光と異なる波長帯域を有する第２の成分光とを時分割で発光する光源部と、色分離部により色分離された第１成分光のうち第２成分光と共通の波長帯域となる成分光を波長帯域に該当する画素情報に従って輝度変調を行い、色分離された第２成分光のうち第１成分光と共通の波長帯域となる成分光を、波長帯域に該当する画素情報に従って輝度変調を行う第１の映像表示素子と、第１成分光のうち第２成分光と異なる波長帯域となる成分光を波長帯域に該当する画素情報に従って輝度変調を行い、第２成分光のうち第１成分光と異なる波長帯域となる成分光を波長帯域に該当する画素情報に従って輝度変調を行う第２の映像表示素子とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤色、緑色、青色から選択された２つの色の波長帯域を有する第１成分光と、前記第１成分光と共通の波長帯域及び前記第１成分光と異なる波長帯域を有する第２の成分光とを時分割で発光する光源部と、
前記光源部からの第１成分光と第２成分光をそれぞれ所定の２つの波長帯域に色分離する色分離部と、
前記色分離部により色分離された第１成分光のうち第２成分光と共通の波長帯域となる成分光を前記波長帯域に該当する画素情報に従って輝度変調を行って輝度変調後の光を出力し、前記色分離部により色分離された第２成分光のうち第１成分光と共通の波長帯域となる成分光を、前記波長帯域に該当する画素情報又は前記波長帯域と少なくとももう１つの波長帯域に該当する画素情報に従って輝度変調を行って輝度変調後の光を出力する第１の映像表示素子と、
第１成分光のうち第２成分光と異なる波長帯域となる成分光を前記波長帯域に該当する画素情報に従って輝度変調を行って輝度変調後の光を出力し、第２成分光のうち第１成分光と異なる波長帯域となる成分光を前記波長帯域に該当する画素情報に従って輝度変調を行って輝度変調後の光を出力する第２の映像表示素子と、
前記第１の映像表示素子からの光と、前記第２の映像表示素子からの光とを合成して、合成光を出力する光合成部と、
前記光合成部で合成した合成光をスクリーンに投写する投写部と
を備える投写型映像表示装置。
【請求項２】
前記第１の映像表示素子は、前記選択された赤色と青色を輝度変調して時分割で切り替えて出力し、
前記第２の映像表示素子は、第１成分光のうちの緑色帯域を有する第１の緑色と、第２成分光のうち緑色帯域を有する第２の緑色とを時分割で切り替えて出力する
請求項１記載の投写型映像表示装置。
【請求項３】
前記第１の映像表示素子は、前記選択された青色と緑色を輝度変調して時分割で切り替えて出力し、
前記第２の映像表示素子は、第１成分光のうちの赤色帯域を有する第１の赤色と、第２成分光のうち赤色帯域を有する第２の赤色とを時分割で切り替えて出力する
請求項１記載の投写型映像表示装置。
【請求項４】
前記光源部は、
第１成分光を発光する第１のレーザー光源と、
前記第１のレーザー光源とは独立して設けられ、第２成分光を発光する第２のレーザー光源と
備える請求項１〜３のうちのいずれか１つに記載の投写型映像表示装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうちのいずれか１つに記載の少なくとも２台の投写型映像表示装置を備え、
前記少なくとも２台の投写型映像表示装置が同一のスクリーンに投写し、
第１成分光と第２成分光とが互いに異なるタイミングで生成される
投写型映像表示装置。
【請求項６】
請求項１〜４のうちのいずれか１つに記載の少なくとも２台の投写型映像表示装置を備え、
前記少なくとも２台の投写型映像表示装置が同一のスクリーンに投写し、
第１成分光と第２成分光とが同一のタイミングで生成される
投写型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えばプロジェクタ等の投写型映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１のプロジェクタは、
（１）少なくとも赤、緑、青の光を発する光源と、
（２）前記光源から赤、緑、青の３成分に分離する光分離手段と、
（３）緑色光の光路中に挿入され、緑色の画像情報により輝度変調される第１の液晶パネルと、
（４）赤色光及び青色光の光路中に挿入され、赤色及び青色の画像情報により輝度変調される第２の液晶パネルと、
（５）前記第１及び第２液晶パネルを透過した光を合成する光合成手段と、
（６）前記光合成手段により合成した光をスクリーン上に投写する投写手段と、
を備える。
【０００３】
従って、特許文献１のプロジェクタによれば、大幅な画質劣化を招くことなく、光学系を簡単かつ安価に構成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２６１９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のプロジェクタでは、第２の液晶パネルにて、赤色光と青色光のそれぞれを独立して輝度変調する必要があるため、赤色光と青色光の画素数が半分になり、その分の輝度損失が大きくなるため、効率的ではない。
【０００６】
本開示の目的は以上の問題点を解決し、従来技術に比較して輝度損失を軽減して効率的な投写型映像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様に係る投写型映像表示装置は、
赤色、緑色、青色から選択された２つの色の波長帯域を有する第１成分光と、前記第１成分光と共通の波長帯域及び前記第１成分光と異なる波長帯域を有する第２の成分光とを時分割で発光する光源部と、
前記光源部からの第１成分光と第２成分光をそれぞれ所定の２つの波長帯域に色分離する色分離部と、
前記色分離部により色分離された第１成分光のうち第２成分光と共通の波長帯域となる成分光を前記波長帯域に該当する画素情報に従って輝度変調を行って輝度変調後の光を出力し、前記色分離部により色分離された第２成分光のうち第１成分光と共通の波長帯域となる成分光を、前記波長帯域に該当する画素情報又は前記波長帯域と少なくとももう１つの波長帯域に該当する画素情報に従って輝度変調を行って輝度変調後の光を出力する第１の映像表示素子と、
第１成分光のうち第２成分光と異なる波長帯域となる成分光を前記波長帯域に該当する画素情報に従って輝度変調を行って輝度変調後の光を出力し、第２成分光のうち第１成分光と異なる波長帯域となる成分光を前記波長帯域に該当する画素情報に従って輝度変調を行って輝度変調後の光を出力する第２の映像表示素子と、
前記第１の映像表示素子からの光と、前記第２の映像表示素子からの光とを合成して、合成光を出力する光合成部と、
前記光合成部で合成した合成光をスクリーンに投写する投写部と
を備える。
【発明の効果】
【０００８】
従って、本開示によれば、安価で簡易な光学構成を保ちながら、従来技術では損なわれていた光利用効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態１に係るプロジェクタの全体構成例を示す外観斜視図である。
【図２】図１のプロジェクタの内部構成例を示すブロック図である。
【図３】図２の蛍光体ホイールの平面図である。
【図４Ａ】図３のＡ−Ａ’線についての縦断面図である。
【図４Ｂ】図３のＢ−Ｂ’線についての縦断面図である。
【図５】図２のカラーホイールの平面図である。
【図６】図２のカラーホイールの透過波長帯域を示すスペクトル図である。
【図７】図２のプロジェクタの第１の制御例を示すタイミングチャートである。
【図８】図２のプロジェクタの制御部の機能的構成例を示すブロック図である。
【図９】図２のプロジェクタの第２の制御例を示すタイミングチャートである。
【図１０Ａ】図２のプロジェクタの第３の制御例を示すタイミングチャートである。
【図１０Ｂ】図２のプロジェクタの第４の制御例を示すタイミングチャートである。
【図１０Ｃ】図２のプロジェクタの第５の制御例を示すタイミングチャートである。
【図１０Ｄ】図２のプロジェクタの第６の制御例を示すタイミングチャートである。
【図１０Ｅ】図２のプロジェクタの第７の制御例を示すタイミングチャートである。
【図１０Ｆ】図２のプロジェクタの制御例を示すタイミングチャートである。
【図１１Ａ】実施形態２に係るプロジェクタの内部構成例を示すブロック図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａの蛍光体ホイールの平面図である。
【図１２】図１１Ａのプロジェクタの制御例を示すタイミングチャートである。
【図１３】実施形態３に係るプロジェクタの制御部の内部構成例を示すブロック図である。
【図１４】図１３のプロジェクタの制御部の制御例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下において、本開示の実施形態に係る投写型映像表示装置であるプロジェクタについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１１】
（実施形態１）
以下、図１〜図９を参照して実施形態１について説明する。以下では、本開示に係る投写型映像表示装置の具体的な実施形態としてプロジェクタを説明する。
【００１２】
図１は実施形態１に係るプロジェクタＰ１の全体構成例を示す外観斜視図である。図１において、プロジェクタＰ１は、映像信号に応じて生成した投写映像光１０１をスクリーン２７の投写面等に投写することで、投写表示画像１０２を形成する。
【００１３】
[１−１]プロジェクタＰ１の構成
以下、プロジェクタＰ１の内部構成について説明する。
【００１４】
図２は図１のプロジェクタＰ１の内部構成例を示すブロック図である。
【００１５】
図２において、プロジェクタＰ１は、光源部６０と、ロッドインテグレータ１９と、カラーホイール２８と、リレー光学系２０と、ダイクロイックミラー２４と、映像表示素子１，２と、プリズム２５と、投写レンズ２６とを備えて構成される。ここで、光源部６０は、青色レーザー光源１１と、励起光学系１０と、蛍光体ホイール１７とを備えて構成される。励起光学系１０は、レンズ１２，１３と、ダイクロイックミラー１４と、波長板１５と、レンズ１６，１８とを備えて構成される。
【００１６】
レーザー光源１１からの光は、レンズ１２，１３を介してダイクロイックミラー１４により所定の色の光のみ色分離して反射された後、レンズ１６を介して蛍光体ホイール１７に入射する。蛍光体ホイール１７は、蛍光体ホイールコントローラ４２により回転制御されるモータ１７Ｍにより回転され、詳細後述するように所定の色に変換して反射し、その反射光をレンズ１６、波長板１５、ダイクロイックミラー１４及びレンズ１８を介してロッドインテグレータ１９の入力端に入射する。ロッドインテグレータ１９は、光源部６０からの光を均一化してカラーホイール２８、及びリレー光学系２０を介してダイクロイックミラー２４に入射する。カラーホイール２８は、カラーホイールコントローラ４３により回転制御されるモータ２８Ｍにより回転される。次いで、ダイクロイックミラー２４は２つの色に色分離して、プリズム２５を介して、一方の色の光を映像表示素子１に出力するとともに、他方の色を映像表示素子２に出力する。各映像表示素子１，２はそれぞれ、入力される映像信号の該当する画素情報に従って、入射する光を輝度変調した後、輝度変調された２つの光をそれぞれ、２つの光を合成するプリズム２５及び投写レンズ２６を介してスクリーン２７に投写する。
【００１７】
図３は図２の蛍光体ホイール１７の平面図である。また、図４Ａは図３のＡ−Ａ’線についての縦断面図であり、図４Ｂは図３のＢ−Ｂ’線についての縦断面図である。
【００１８】
図３において、蛍光体ホイール１７は、それぞれ１８０度の２つの蛍光体領域からなり、本実施形態では、黄色蛍光体３２の領域と、緑色蛍光体３３の領域からなる。前者の黄色蛍光体３２の領域においては、図４Ａに示すように、ホイール基板３０上に接着層３１を介して黄色蛍光体３２が形成される。また、後者の緑色蛍光体３４の領域では、図４Ｂに示すように、ホイール基板３０上に接着層３１を介して緑色蛍光体３３が形成され、さらに、その上に半透過反射膜３４が形成される。
【００１９】
レーザー光源１１は複数の青色レーザー光源が２次元形状で並置されて構成される。レーザー光源１１からの青色の励起光が蛍光体ホイール１７の黄色蛍光体３２に入射したとき、励起された黄色蛍光体３２から発生する赤色成分光と緑色成分光からなる第１成分光が生成される。また、青色レーザー光源１１からの励起光が蛍光体ホイール１７の緑色蛍光体３３に入射したとき、励起された半透過反射膜３４を有する緑色蛍光体３３から緑色成分光と青色成分光からなる第２成分光が生成される。
【００２０】
図５は図２のカラーホイール３８の平面図である。カラーホイール３８は、蛍光体ホイール１７の回転に同期して回転制御され、黄色蛍光体３２の領域と同期して回転制御される黄色光透過部３５の領域と、緑色蛍光体３３の領域と同期して回転制御される赤色トリミング部３６とを有する。
【００２１】
図６は図２のカラーホイール３８において、黄色光透過部３５を通過した第１成分光と、赤色トリミング部３６を通過した第２成分光の波長帯域を示すスペクトル図である。図２の色分離部のダイクロイックミラー２４は、カラーホイール２８からの光成分のうち、緑色帯域の光成分を反射してプリズム２５を介して映像表示素子２に出力する一方、青色及び赤色帯域の光成分を透過させた後、プリズム２５を介して映像表示素子１に出力する。
【００２２】
図７は図２のプロジェクタＰ１の制御例であって、例えば６０Ｈｚの１フレームの映像信号に対して３倍速で蛍光体ホイール１７を回転させたときの、映像表示素子１の表示色、映像表示素子２の表示色、及びスクリーン２７の表示色を示すタイミングチャートである。ダイクロイックミラー２４で反射された緑色帯域の光成分の構成は第１成分光と第２成分光で異なるため、第１成分光の緑色帯域の色を第１緑色Ｇ１とし、第２成分光の緑色帯域の色を第２緑色Ｇ２とすると、時分割で表示される各緑色Ｇ１，Ｇ２のタイミングは図７に示すようになる。
【００２３】
第１成分光が発光する期間においては、映像表示素子１に赤色帯域の成分光Ｒ、映像表示素子２に緑色帯域の成分光Ｇ１が導光される。また、第２成分光が発光する期間においては、映像表示素子１に青色帯域の成分光Ｂ、映像表示素子２に緑色帯域の成分光Ｇ２が導光される。ここで、映像表示素子１及び映像表示素子２で輝度変調された各成分光は色合成部のプリズム２５に導光され、投写レンズ２６を介して、スクリーン２７に投写される。例えば、スクリーン２７上の輝度が１００％となるよう映像表示素子１及び映像表示素子２にて輝度変調された場合、時分割で表示される第１成分光はスクリーン２７上で黄色Ｙｅ、第２成分光はスクリーン２７上でシアン色Ｃとなる。
【００２４】
[１−２］制御部４０の構成
図８は図２のプロジェクタＰ１の制御部４０の機能的構成例を示すブロック図である。
【００２５】
図８において、制御部４０は、所定のプログラムを格納したメモリ５０ｍを有するメインコントローラ５０と、信号変換回路４１と、蛍光体ホイールコントローラ４２と、カラーホイールコントローラ４３と、光源コントローラ４４とを備えて構成される。ここで、メインコントローラ５０は例えばＣＰＵ、ＭＰＵ等で構成され、メモリ５０ｍに格納されたプログラムを実行することにより、プロジェクタＰ１の全体の動作を制御する。制御部４０は蛍光体ホイール１７、光源部６０のレーザー光源１１、及び映像表示素子１、２を同期させて制御する。本実施形態では、制御部４０は、メモリ５０ｍに格納された所定の光源制御タイミング（詳細後述）に基づいて、光源部６０のレーザー光源１１の動作を制御する。また、制御部４０は、メモリ５０ｍに格納された所定の映像制御タイミング（詳細後述）に基づいて、各色の映像信号を映像表示素子１、２に時分割で供給する。
【００２６】
なお、制御部４０の機能は、ハードウェアとソフトウェアの協働により実現するが、制御部４０を所定の機能を実現するように専用に構成されたハードウェア回路のみで実現してもよい。例えば、制御部４０は、ＣＰＵ、ＭＰＵのみならず、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等で構成することができる。
【００２７】
[１−３］制御部４０の動作
以上のように構成されたプロジェクタＰ１について、その動作について図８を参照して以下に説明する。
【００２８】
信号変換回路４１は、プロジェクタＰ１に接続されるＤＶＤ再生機、又はＰＣ（パーソナルコンピュータ）などの映像供給装置から映像信号を受信する。また、信号変換回路４１は、同期信号（例えば、６０Ｈｚ）を生成し、蛍光体ホイールコントローラ４２、カラーホイールコントローラ４３及び光源コントローラ４４に供給する。
【００２９】
信号変換回路４１は、受信した映像信号を映像表示素子１、２の画素数に対応する解像度の映像を示す映像信号に変換する。また、信号変換回路４１は、変換した映像信号を１フレーム（１／６０秒）ごとに、緑色単色の映像を示す緑色映像信号、青色単色の映像を示す青色映像信号、赤色単色の映像を示す赤色映像信号に変換する。ここで、信号変換回路４１は、同期信号に同期して、同期信号の周波数の３倍の周波数の１周期（１／１８０秒）において所定の映像制御タイミング（詳細後述）に基づいて、緑色映像信号、青色映像信号、赤色映像信号を時分割でそれぞれ映像表示素子１、２に供給する。
【００３０】
蛍光体ホイールコントローラ４２は、蛍光体ホイール１７の回転数を制御する。具体的には、蛍光体ホイールコントローラ４２は、信号変換回路４１からの同期信号の周波数に相当する回転数の３倍の回転数（例えば、６０Ｈｚに相当する回転数の３倍の回転数、すなわち１／１８０秒で１回転）でモータ１７Ｍの回転数を制御する。
【００３１】
また、カラーホイールコントローラ４３は、カラーホイール２８の回転数を制御する。具体的には、カラーホイールコントローラ４３は、信号変換回路４１からの同期信号の周波数に相当する回転数の３倍の回転数（例えば、６０Ｈｚに相当する回転数の３倍の回転数、すなわち１／１８０秒で１回転）でモータ２８Ｍの回転数を制御する。
【００３２】
光源コントローラ４４は、駆動回路４５を制御することにより、レーザー光源１１の動作を制御する。具体的には、光源コントローラ４４は、信号変換回路４１からの同期信号に同期して、同期信号の周波数の３倍の周波数（例えば、６０Ｈｚの３倍の周波数）の１周期（１／１８０秒）において所定の光源制御タイミング（詳細後述）に基づいて、レーザー光源１１の動作を制御する。
【００３３】
図９は図２のプロジェクタＰ１の制御例であって、例えば６０Ｈｚの１フレームの映像信号に対して３倍速で蛍光体ホイール１７を回転させたときの、映像表示素子１の表示色、映像表示素子２の表示色、スクリーン２７の表示色、及びレーザー光源１１のオン／光量低下を示すタイミングチャートである。特に、図９は、実施形態１に係るプロジェクタＰ１の制御部４０の光源コントローラ４４による光源制御動作のタイミングチャートの一例を示す。
【００３４】
図９においては、図７と同様に、蛍光体ホイール１７を、映像信号（例えば、６０Ｈｚ）に対して、３倍の周波数の１周期（１／１８０秒）に相当する時間で１回転させる。その間、光源コントローラ４４はレーザー光源１１を、各蛍光体の発光期間に合わせて、光出力を制御する。また、各映像表示素子１，２は、図９に示すタイミングで、各映像信号に応じた輝度変調を行う。具体的には、赤色映像信号に応じて赤色（Ｒ）期間の輝度変調を行い、青色映像信号に応じて、青色（Ｂ）期間の輝度変調を行い、緑色映像信号に応じて、第１緑色Ｇ１の期間、第２緑色Ｇ２の期間のいずれか又は両方の輝度変調を行う。従って、緑色映像信号に応じて、第１緑色Ｇ１の期間と、第２緑色Ｇ２の期間とで順次輝度変調を行う場合、プロジェクタＰ１の緑色の明るさは、人間の目の残像により、第１緑色Ｇ１の期間と、第２緑色Ｇ２の期間の合計となるため、明るい緑色を表示することができる。
【００３５】
以下、図１０Ａ〜図１０Ｆを参照して制御部４０による他の制御例について説明する。なお、図１０Ａ〜図１０Ｆにおける、Ｘ％の表示は該当する色の表示を当該期間のうちのＸ％の時間期間だけＰＷＭ変調により発光させることを意味する。
【００３６】
図１０Ａは、図２のプロジェクタＰ１の制御例であって、例えば６０Ｈｚの１フレームの映像信号に対して３倍速で蛍光体ホイール１７を回転させ、かつ、入力された映像信号が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０％，５０％，０％）のときの，映像表示素子１の表示色、映像表示素子２の表示色、スクリーン２７の表示色、及びレーザー光源１１のオン／光量低下を示すタイミングチャートである。このとき、映像表示素子１は赤色Ｒの期間及び青色Ｂの期間は、光量が０％となるように制御され、映像表示素子２は、第１緑色Ｇ１の期間及び第２緑色Ｇ２の期間の光量が５０％となるように制御部４０により制御される。
【００３７】
図１０Ｂは、図２のプロジェクタＰ１の制御例であって、例えば６０Ｈｚの１フレームの映像信号に対して３倍速で蛍光体ホイール１７を回転させ、かつ、入力された映像信号が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（５０％，７０％，４０％）のときの，映像表示素子１の表示色、映像表示素子２の表示色、スクリーン２７の表示色、及びレーザー光源１１のオン／光量低下を示すタイミングチャートである。このとき、図１０Ｂも図１０Ａと同様に、映像表示素子１は赤色Ｒの期間は光量が５０％、青色Ｂの期間が４０％となるように制御部４０により制御され、映像表示素子２は第１緑色Ｇ１の期間及び第２緑色Ｇ２の期間の光量が７０％となるように制御部４０により制御される。一方で、黄色蛍光体３２から発生する第１成分光の第１緑色Ｇ１は黄色成分が多いため、黄色として制御部４０により制御され、すなわち、制御部４０は、赤色映像信号と緑色映像信号の両方に応じて輝度変調を行ってもよい。さらに、図１０Ｃ及び図１０Ｄに第１緑色Ｇ１を黄色として制御した場合の実施例を示す。
【００３８】
図１０Ｃは、図２のプロジェクタＰ１の制御例であって、例えば６０Ｈｚの１フレームの映像信号に対して３倍速で蛍光体ホイール１７を回転させ、かつ、入力された映像信号が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０％，５０％，０％）のときの，映像表示素子１の表示色、映像表示素子２の表示色、スクリーン２７の表示色、及びレーザー光源１１のオン／光量低下を示すタイミングチャートである。ここで、黄色成分はＭＩＮ（Ｒ，Ｇ）＝０％となる。従って、映像表示素子１は赤色Ｒの期間及び青色Ｂの期間は光量が０％となるように制御部４０により制御され、映像表示素子２は第１緑色Ｇ１の期間は光量が０％、第２緑色Ｇ２の期間の光量が５０％となるように制御部４０により制御される。
【００３９】
なお、ＭＩＮ（Ａ，Ｂ）は、引数Ａ，Ｂの最小値を返す最小値関数である。
【００４０】
図１０Ｄは、図２のプロジェクタＰ１の制御例であって、例えば６０Ｈｚの１フレームの映像信号に対して３倍速で蛍光体ホイール１７を回転させ、かつ、入力された映像信号が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（５０％，７０％，４０％）のときの，映像表示素子１の表示色、映像表示素子２の表示色、スクリーン２７の表示色、及びレーザー光源１１のオン／光量低下を示すタイミングチャートである。このとき、黄色成分はＭＩＮ（Ｒ，Ｇ）＝５０％となり、映像表示素子１は赤色Ｒの期間は光量が５０％、青色Ｂの期間が４０％となるように制御部４０により制御され、映像表示素子２は第１緑色Ｇ１の期間は光量が５０％、第２緑色Ｇ２の期間の光量が７０％となるように制御部４０により制御される。
【００４１】
なお、緑色蛍光体３３から発生する第２成分光の第２緑色Ｇ２は青色成分が多いため、シアン色として制御部４０により制御され、すなわち、制御部４０は青色映像信号と緑色映像信号の両方に応じて輝度変調を行ってもよい。さらに、図１０Ｅ及び図１０Ｆに第２緑色Ｇ２をシアン色として制御した場合の実施例を示す。
【００４２】
図１０Ｅは、図２のプロジェクタＰ１の制御例であって、例えば６０Ｈｚの１フレームの映像信号に対して３倍速で蛍光体ホイール１７を回転させ、かつ、入力された映像信号が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０％，５０％，０％）のときの，映像表示素子１の表示色、映像表示素子２の表示色、スクリーン２７の表示色、及びレーザー光源１１のオン／光量低下を示すタイミングチャートである。このとき、映像表示素子１は赤色Ｒの期間及び青色Ｂの期間は光量が０％となるように制御部４０により制御され、映像表示素子２は第１緑色Ｇ１の期間は光量が５０％、第２緑色Ｇ２の期間の光量が０％となるように制御部４０により制御される。
【００４３】
図１０Ｆは、図２のプロジェクタＰ１の制御例であって、例えば６０Ｈｚの１フレームの映像信号に対して３倍速で蛍光体ホイール１７を回転させ、かつ、入力された映像信号が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（５０％，７０％，４０％）のときの，映像表示素子１の表示色、映像表示素子２の表示色、スクリーン２７の表示色、及びレーザー光源１１のオン／光量低下を示すタイミングチャートである。このとき、映像表示素子１は赤色Ｒの期間は光量が５０％、青色Ｂの期間が４０％となるように制御部４０により制御され、映像表示素子２は第１緑色Ｇ１の期間は光量が７０％、第２緑色Ｇ２の期間の光量が４０％となるように制御部４０により制御される。
【００４４】
なお、第１緑色Ｇ１のみ又は第２緑色Ｇ２のみ、緑色映像信号に応じて輝度変調することで、色純度の高い緑色を提供してもよい。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態によれば、例えば、映像表示素子１により赤色Ｒ又は青色Ｂを表示する一方、映像表示素子２により、前記赤色Ｒに同期して第１緑色Ｇ１を表示し、もしくは、前記青色Ｂに同期して第２緑色Ｇ２を表示することで、スクリーン２７上において、前記赤色Ｒ及び第１緑色Ｇ１に同期して黄色（Ｙｅ）を表示し、もしくは、前記青色Ｂ及び第２緑色Ｇ２に同期してシアン色（Ｃ）を表示しかつ選択的に時分割で交互に切り替えて表示することができる。また、緑色映像信号に応じて、第１緑色Ｇ１の期間と、第２緑色Ｇ２の期間とで順次輝度変調を行う場合、プロジェクタＰ１の緑色の明るさは、人間の目の残像により、第１緑色Ｇ１の期間と、第２緑色Ｇ２の期間の合計となるため、明るい緑色を表示することができる。従って、従来技術に比較して明るい緑色等を表示することができるので、特許文献１のような輝度低下、画素数減少を伴うことなく、安価な構成にすることができる。
【００４６】
（実施形態２）
図１１Ａは実施形態２に係るプロジェクタＰ１の内部構成例を示すブロック図である。図２Ａの実施形態１では、第１成分光と第２成分光を生成するため、蛍光体ホイール１７上に、例えば黄色蛍光体３２の領域と、緑色蛍光体３３の領域との異なる蛍光体層を設けたことを特徴としている。これに対して、実施形態２では、独立した２つのレーザー光源１１１，１１２からそれぞれ第１成分光と第２成分光を生成し、生成された第１成分光と第２成分光を選択的に時分割で高速に切り替えることを特徴としている。以下、図１１Ａ〜図１２を参照して、実施形態２について説明する。
【００４７】
図１１ＡのプロジェクタＰ１において、青色レーザー光源と赤色レーザー光源が例えば交互に２次元形状で並置されてなるレーザー光源１１１から出力された第１成分光は、レンズ１２、第１成分光（青色成分及び赤色成分を含む）を均一化するロッドインテグレータ１９、第１成分光を通過させるダイクロイックミラー１４Ａ、及びレンズ１９Ｂを介してダイクロイックミラー２４に入射する。一方、青色レーザー光源のみで構成されたレーザー光源１１２から出力された励起光は、黄色蛍光体を有する蛍光体ホイール１７Ａを通過することで、黄色成分を含む第２成分光が蛍光体ホイール１７Ａから出力される。第２成分光は、当該第２成分光を均一化するロッドインテグレータ１１９、及びレンズ１１９Ａを介して、ダイクロイックミラー１４Ａに入射する。ダイクロイックミラー１４Ａは入射する第２成分光を反射してレンズ１９Ｂを介してダイクロイックミラー２４に入射する。
【００４８】
次いで、ダイクロイックミラー２４はダイクロイックミラー１４Ａとは異なる透過及び反射特性を有し、第１成分光の青色帯域の光成分Ｂと、第２成分光の緑色帯域の光成分Ｇを反射する一方、第１成分光の赤色帯域の光成分である第１赤色Ｒ１と、第２成分光の赤色帯域の光成分である第２赤色Ｒ２を透過させる。そして、ダイクロイックミラー２４により反射された、第１成分光の青色帯域の光成分Ｂ及び第２成分光の緑色帯域の光成分Ｇは、プリズム２５を介して映像表示素子２に出力される。映像表示素子２は、入力される映像信号に従って、入射する第１成分光の青色帯域の光成分Ｂ及び第２成分光の緑色帯域の光成分Ｇを輝度変調した後、プリズム２５及び投写レンズ２６を介してスクリーン２７に投写する。一方、ダイクロイックミラー２４により透過された、第１赤色Ｒ１及び第２赤色Ｒ２は、プリズム２５を介して映像表示素子１に出力される。映像表示素子１は、入力される映像信号に従って、入射する第１赤色Ｒ１及び第２赤色Ｒ２を輝度変調した後、プリズム２５及び投写レンズ２６を介してスクリーン２７に投写する。
【００４９】
図１１Ｂは図１１Ａの蛍光体ホイール１７Ａの平面図である。図１１Ｂにおいて、ホイール基板３０Ｂ上において接着層（図示せず）を介して、３６０度の領域において黄色蛍光体３２が形成され、蛍光体ホイール１７Ａはほぼ全面において黄色蛍光体３２の領域を有する。
【００５０】
図１２は図１１ＡのプロジェクタＰ１の制御例であって、例えば６０Ｈｚの１フレームの映像信号に対して６倍速で蛍光体ホイール１７Ａを回転させ、かつ、レーザー光源１１１，１１２を交互に切り替えるときの、映像表示素子１の表示色、映像表示素子２の表示色、スクリーン２７の表示色、及びレーザー光源１１１，１１２のオン／オフを示すタイミングチャートである。このとき、映像信号（例えば、６０Ｈｚ）の１フレームのうち、映像信号の６倍の周波数の周期（１／３６０秒）でレーザー光源１１１とレーザー光源１１２を選択的に時分割で交互に切り替えて動作させている。
【００５１】
従って、図１２に示すように、スクリーン２７上では以下のように表示される。
（１）レーザー光源１１１がオンされかつレーザー光源１１２がオフされた第１の期間において、映像表示素子１から第１赤色Ｒ１の光がスクリーン２７に投写される一方、映像表示素子２から青色Ｂの光がスクリーン２７に投写される。これにより、スクリーン２７にはマゼンダ色Ｍで表示される。
（２）レーザー光源１１１がオフされかつレーザー光源１１２がオンされた第２の期間において、映像表示素子１から第２赤色Ｒ２の光がスクリーン２７に投写される一方、映像表示素子２から緑色Ｇの光がスクリーン２７に投写される。これにより、スクリーン２７には黄色Ｙｅで表示される。
（３）そして、前記第１の期間と、前記第２の期間とが、映像信号の６倍の周波数の周期（１／３６０秒）で選択的に時分割で交互に切り替えて動作させて表示している。
【００５２】
実施形態１の蛍光体ホイール１７上では、第１成分光と第２成分光を切り替える際、２つの領域を有する１つの蛍光体ホイール１７で切り替えておりかつ人間の目の残像により、第１成分光と第２成分光の混色期間が発生し、さらに高速に切り替えると混色期間が増大し、赤色、緑色、青色の期間が減少してしまうという問題点がある。これに対して、実施形態２によれば、１つの領域のみを有する１つの蛍光体ホイール１７Ａを用い、かつ、２個のレーザー光源１１１，１１２を高速にオン／オフ切り替えすることで、混色期間を増加させることなく、カラーブレイク（混色により本来の色にならない色残像ノイズをいう）を低減させることができる。
【００５３】
(実施形態３)
図１３は実施形態３に係るプロジェクタＰ１，Ｐ２の制御部４０，４０Ａの内部構成例を示すブロック図である。実施形態１では、１台のプロジェクタＰ１のみで構成した。これに対し、実施形態３では、２台のプロジェクタＰ１，Ｐ２を用いて、同一の領域に投写することを特徴としている。なお、３台以上の複数のプロジェクタを用いて、同一の領域に投写してもよい。以下、図１３〜図１４を参照して、実施形態３について説明する。
【００５４】
図１３において、２つのプロジェクタＰ１，Ｐ２はそれぞれ制御部４０，４０Ａを備える。ここで、制御部４０は実施形態１に比較して信号変換回路４１Ａのみ構成が異なり、制御部４０Ａは実施形態１の制御部４０と同様の構成を有する。その他の構成は実施形態１と同様である。プロジェクタＰ１の信号変換回路４１Ａは、プロジェクタＰ１の信号発生部の同期信号（例えば、６０Ｈｚ）を、その３倍の周波数の１周期（１／１８０秒）の半分の時間だけシフトした同期信号をプロジェクタＰ２の制御部４０Ａの信号変換回路４１に出力し、当該信号変換回路４１は当該同期信号に基づいて動作する。なお、プロジェクタＰ２は外部からの同期信号を受信したとき、その同期信号に基づいて動作する。
【００５５】
図１４は図１３のプロジェクタＰ１，Ｐ２の制御部４０，４０Ａの制御例であって、各プロジェクタＰ１，Ｐ２の例えば６０Ｈｚの１フレームの映像信号に対して６倍速で蛍光体ホイール１７Ａを回転させ、かつ、レーザー光源１１１，１１２を交互に切り替えるときの、映像表示素子１の表示色、映像表示素子２の表示色、スクリーン２７の表示色、及びレーザー光源１１１，１１２のオン／光量低下を示すタイミングチャートである。このとき、プロジェクタＰ１の蛍光体ホイール１７のタイミングに対し、プロジェクタＰ２の蛍光体ホイール１７のタイミングは１／１８０秒の半分の時間だけシフトすることで、１フレームを表示するために必要なＲ／Ｂ／Ｇ１／Ｇ２のすべての期間を同時に表示することができ、スクリーン上の表示は映像表示素子１，２がともに１００％オンの場合、常に白色（Ｗ）になる。
【００５６】
以上説明したように、実施形態３によれば、２台（又は複数）のプロジェクタＰ１，Ｐ２を用いて時分割で表示している各期間において、常に白色となるように当該複数のＰ１，Ｐ２の動作を同期させることで、カラーブレイクを低減させることができる。
【００５７】
（その他の実施形態）
本開示は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本開示を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００５８】
実施形態１においては、カラーホイール２８を使用した構成を開示したが、緑色蛍光体から発生する波長帯域のうち、赤色の波長帯域の少ない材料を使用する場合は赤色トリミング用のカラーホイール２８が不要であることは明らかである。
【００５９】
実施形態２においては、レーザー光源１１１とレーザー光源１１２を交互に点灯する方法について開示したが、同時に点灯する期間を設けてもよい。
【００６０】
実施形態３においては、プロジェクタＰ１からプロジェクタＰ２に同期信号を出力する方法について開示した。しかし、あらかじめ位相をシフトするモードを設けてもよい。具体的には、入力信号に対し、図１４のプロジェクタＰ１のように蛍光体ホイール１７を駆動する「ＥＶＥＮモード」と、図１４のプロジェクタＰ２のように蛍光体ホイール１７を位相シフトして駆動する「ＯＤＤモード」を設けてもよい。
【００６１】
また、２台のプロジェクタＰ１、Ｐ２を用いる場合、基準の同期信号について、３６０度の１／２である１８０度の位相をシフトさせる実施形態について開示したが、４台のプロジェクタを用いる場合であれば、３６０度の１／４又は１／２の位相（９０度又は１８０度）をシフトすることで、同等の効果が得られることは明らかである。
【００６２】
（構成１）実施形態１では、映像表示素子１から赤色Ｒと青色Ｂを選択的に時分割で切り替えて出力する一方、映像表示素子２から第１緑色Ｇ１と第２緑色Ｇ２とを選択的に時分割で切り替えて出力している。
（構成２）実施形態２では、映像表示素子１から第１赤色Ｒ１と第２赤色Ｒ２を選択的に時分割で切り替えて出力する一方、映像表示素子２から青色Ｂと緑色Ｇとを選択的に時分割で切り替えて出力している。
しかしながら、同様に以下のように構成してもよい。
（構成３）一方の映像表示素子から赤色Ｒと緑色Ｇを選択的に時分割で切り替えて出力する一方、他方の映像表示素子から第１青色Ｂ１と第２青色Ｂ２とを選択的に時分割で切り替えて出力する。このとき、スクリーン２７上では、それぞれマゼンダ色Ｍ、シアン色Ｃが表示される。
【００６３】
これらの構成１〜３を要約すると以下のようになる。
（Ａ）光源部は、赤色、緑色、青色から選択された２つの色の波長帯域を有する第１成分光と、前記第１成分光と共通の波長帯域及び前記第１成分光と異なる波長帯域を有する第２の成分光とを時分割で発光する。
（Ｂ）色分離部は、前記光源部からの第１成分光と第２成分光をそれぞれ所定の２つの波長帯域に色分離する。
（Ｃ）第１の映像表示素子は、前記色分離部により色分離された第１成分光のうち第２成分光と共通の波長帯域となる成分光を前記波長帯域に該当する画素情報に従って輝度変調を行って輝度変調後の光を出力し、前記色分離部により色分離された第２成分光のうち第１成分光と共通の波長帯域となる成分光を、前記波長帯域に該当する画素情報又は前記波長帯域と少なくとももう１つの波長帯域に該当する画素情報に従って輝度変調を行って輝度変調後の光を出力する。
（Ｄ）第２の映像表示素子は、第１成分光のうち第２成分光と異なる波長帯域となる成分光を前記波長帯域に該当する画素情報に従って輝度変調を行って輝度変調後の光を出力し、第２成分光のうち第１成分光と異なる波長帯域となる成分光を前記波長帯域に該当する画素情報に従って輝度変調を行って輝度変調後の光を出力する。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本開示は、例えばプロジェクタ等の投写型映像表示装置に適用できる。
【符号の説明】
【００６５】
１，２  映像表示素子
１０  励起光学系
１１  レーザー光源
１２，１３，１６，１８  レンズ
１４，１４Ａ  ダイクロイックミラー
１５  波長板
１７，１７Ａ  蛍光体ホイール
１７Ｍ  モータ
１９，１１９  ロッドインテグレータ
１９Ａ，１９Ｂ，１１９Ａ  レンズ
２０  リレー光学系
２１，２２，２３  レンズ
２４  ダイクロイックミラー
２５  プリズム
２６  投写レンズ
２７  スクリーン
２８  カラーホイール
２８Ｍ  モータ
３０，３０Ａ，３０Ｂ  ホイール基板
３１  接着層
３２  黄色蛍光体
３３  緑色蛍光体
３４  半透過反射膜
３５  黄色光透過部
３６  赤色トリミング部
４０，４０Ａ  制御部
４１，４１Ａ  信号変換回路
４２  蛍光体ホイールコントローラ
４３  カラーホイールコントローラ
４４  光源コントローラ
４５  駆動回路
５０  メインコントローラ
５０ｍ  メモリ
６０  光源部
１０１  投写映像光
１０２  投写表示画像
１１１．１１２  レーザー光源
Ｐ１，Ｐ２  プロジェクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
2019184823.tif 000017
【図１０Ｆ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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