(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが画素を構成する複数のマイクロミラーを備え、各マイクロミラーはオン状態とオフ状態とで異なる方向に光を反射し、オン状態のマイクロミラーからの反射光により画像が形成される、第１および第２の画像形成素子と、
前記第１および第２の画像形成素子に形成された画像を投射する投射レンズと、
１フレーム期間を分割した第１及び第２の表示期間のうち、前記第１の表示期間に、第１および第２の青色光を前記第１および第２の画像形成素子にそれぞれ照射し、前記第２の表示期間に、緑色光および赤色光を前記第１の画像形成素子および第２の画像形成素子にそれぞれ照射する光源／光学ユニットと、
階調が複数ビットで表現された赤色画像、青色画像および緑色画像の映像信号を受け付け、前記第１の表示期間は、前記青色画像の映像信号に基づいて前記第１および第２の画像形成素子の各マイクロミラーのオンオフを制御し、前記第２の表示期間は、前記緑色画像および赤色画像の映像信号に基づいて前記第１の画像形成素子および第２の画像形成素子の各マイクロミラーのオンオフをそれぞれ制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記青色画像の映像信号について、前記複数ビットを前記第１および第２の画像形成素子に割り振る、プロジェクター。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクターにおいて、
前記制御部は、前記青色画像の映像信号について、前記複数ビットのうち、最下位ビットを前記第１および第２の画像形成素子の一方に割り振る、プロジェクター。
【請求項３】
請求項２に記載のプロジェクターにおいて、
前記制御部は、前記複数ビットのうちの前記最下位ビット以外のビットを前記第１および第２の画像形成素子に割り振る、プロジェクター。
【請求項４】
請求項３に記載のプロジェクターにおいて、
前記制御部は、前記複数ビットのうちの最上位ビットを含む２以上のビットについて、それぞれのビットにより示される期間を所定の時間毎に複数の分割期間に分割し、前記第１の表示期間に一致するように各ビットの分割期間を組み合わせる、プロジェクター。
【請求項５】
請求項１に記載のプロジェクターにおいて、
前記制御部は、前記青色画像の映像信号について、前記複数ビットのうち、最上位ビットを前記第１および第２の画像形成素子の一方に割り振り、前記最上位ビット以外の下位ビットを前記第１および第２の画像形成素子の他方に割り振る、プロジェクター。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のプロジェクターにおいて、
前記緑色光および赤色光は、青色レーザーが出力する青色光によって励起される蛍光体から放出される蛍光であり、
前記第１および第２の青色光は、前記青色レーザーからの青色光である、プロジェクター。
【請求項７】
それぞれが画素を構成する複数のマイクロミラーを備え、各マイクロミラーはオン状態とオフ状態とで異なる方向に光を反射し、オン状態のマイクロミラーからの反射光により画像が形成される、第１および第２の画像形成素子を有し、該第１および第２の画像形成素子に形成された画像が投射されるプロジェクターにて行われる画像表示方法であって、
１フレーム期間を分割した第１及び第２の表示期間のうち、前記第１の表示期間に、第１および第２の青色光を前記第１および第２の画像形成素子にそれぞれ照射し、前記第２の表示期間に、緑色光および赤色光を前記第１の画像形成素子および第２の画像形成素子にそれぞれ照射し、
階調が複数ビットで表現された赤色画像、青色画像および緑色画像の映像信号を受け付け、前記第１の表示期間は、前記青色画像の映像信号に基づいて前記第１および第２の画像形成素子の各マイクロミラーのオンオフを制御し、前記第２の表示期間は、前記緑色画像および赤色画像の映像信号に基づいて前記第１の画像形成素子および第２の画像形成素子の各マイクロミラーのオンオフをそれぞれ制御し、
前記青色画像の映像信号について、前記複数ビットを前記第１および第２の画像形成素子に割り振る、画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクター及び画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクターには、表示パネルの枚数に応じて、３板式、２板式、単板式の３つの方式がある。
３板式プロジェクターは、光源、色分離合成光学系、３つの表示パネル及び投射レンズを有する。光源からの白色光は、色分離合成光学系にて赤色光、青色光及び緑色光に分離される。赤色光、青色光、緑色光はそれぞれ、第１、第２、第３の表示パネルに照射される。第１から第３の表示パネルにて形成された各色の画像光は、色分離合成光学系にて合成された後、投射レンズに入射する。この３板式プロジェクターによれば、光源からの白色光を効率よく利用することができる利点があるが、色分離や合成のための光学系が複雑であり、部品点数が多いという問題がある。【０００３】
単板式プロジェクターは、光源、カラーホイール、表示パネル及び投射レンズを有する。カラーホイールには、赤色フィルタ、青色フィルタ及び緑色フィルタが周方向に沿って形成されており、ホイールが回転することで、光源からの白色光が赤色フィルタ、青色フィルタ及び緑色フィルタに順に照射される。赤色フィルタは、赤色波長の光を透過し、それ以外の波長域の光を反射又は吸収する。青色フィルタは、青色波長の光を透過し、それ以外の波長域の光を反射又は吸収する。緑色フィルタは、緑色波長の光を透過し、それ以外の波長域の光を反射又は吸収する。
赤色フィルタを透過した赤色光、青色フィルタを透過した青色光及び緑色フィルタを透過した緑色光が順に表示パネルに照射され、表示パネルには、赤色画像、青色画像及び緑色画像が時分割で形成される。投射レンズは、表示パネルに形成された赤色画像、青色画像及び緑色画像を投射する。
上記の単板式プロジェクターによれば、３板式プロジェクターと比較して、色分離や合成のための光学系が不要であるため、部品点数が少ないという利点がある。しかし、赤色フィルタ、青色フィルタ及び緑色フィルタでの光の吸収又は反射のために、光源からの白色光の約３分の１しか利用することができないため、光利用効率が低いという問題がある。【０００４】
２板式プロジェクターは、上記の単板式及び３板式のプロジェクターの問題を改善することができる。２板式プロジェクターの一例が特許文献１に記載されている。
図１に、２板式プロジェクターの構成を示す。この２板式プロジェクターは、発光装置１００、分光システム１０１及びＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）２１１、２１３を有する。
発光装置１００は、励起光原２０１、波長変換層２０３を備えたカラーホイール、及びカラーホイールを回転させる駆動装置２０５を有する。励起光原２０１は、励起光（青色）を出力する。波長変換層２０３は、周方向に第１及び第２の領域に区画されている。第１の領域は、黄色蛍光体を含む蛍光体領域である。第２の領域は、少なくとも青色の波長域の光を透過する透過領域である。【０００５】
カラーホイールを回転させた状態で、励起光原２０１からの励起光（青色）が波長変換層２０３の第１及び第２の領域に順に照射される。第１の領域では、励起光（青色）を受光した黄色蛍光体から黄色蛍光が放出される。すなわち、励起光（青色）は第１の領域にて黄色蛍光に変換される。一方、励起光（青色）は第２の領域をそのまま透過する。波長変換層２０３からは、黄色蛍光と青色光とが交互に射出される。
分光システム１０１は、三角柱状のＴＩＲ（Total Internal Reflection）プリズム２０７、２０９からなる。分光システム１０１は、波長変換層２０３からの黄色蛍光を緑色光と赤色光に分光し、緑色光をＤＭＤ２１１に照射し、赤色光をＤＭＤ２１３に照射する。また、分光システム１０１は、波長変換層２０３からの青色光をＤＭＤ２１１に照射する。
ＤＭＤ２１１は、緑色画像と青色画像とを交互に形成し、ＤＭＤ２１３は、赤色画像を形成する。ＤＭＤ２１１からの緑色画像光と青色画像光は分光システム１０１を介して不図示の投射レンズに入射する。同様に、ＤＭＤ２１３からの赤色画像光は分光システム１０１を介して投射レンズに入射する。投射レンズは、緑色画像光、青色画像光及び赤色画像光を投射する。【０００６】
図２Ａに、発光装置１００のカラーホイール後の発光の時系列を示す。カラーホイールの１周期に相当する時間Ｔに対して、０．２５Ｔの期間に青色光が出力され、残りの０．７５Ｔの期間には黄色光（蛍光）が出力される。
図２Ｂに、ＤＭＤ２１１の変調動作の時系列を示し、図２Ｃに、ＤＭＤ２１３の変調動作の時系列を示す。図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、０．２５Ｔの期間は、ＤＭＤ２１１にて青色光の変調が行われて青色画像が形成される。一方、０．７５Ｔの期間では、ＤＭＤ２１１にて緑色光の変調が行われて緑色画像が形成され、かつ、ＤＭＤ２１３にて赤色光の変調が行われて赤色画像が形成される。【０００７】
通常、ＤＭＤでは、パルス幅変調を用いて画像の階調を表現する。図３に、２５６階調を８ビットで表現する場合のＤＭＤの映像信号を示す。
図３に示す例では、最下位ビット（第１ビット）を１／２５６の階調レベルを示す表示時間とし、最上位ビット（第８ビット）に向かってビット毎に表示時間を２倍ずつ長くすることで、２５６階調を表現する。なお、時間ｔ０は、１色の階調表現に必要な時間であり、ＤＭＤの駆動周波数等を考慮して設定される。
図３に示すような８ビットの映像信号に基づいて、ＤＭＤの各マイクロミラーのオンオフを制御することで、２５６階調の画像を形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２０１５−５３３２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
比視感度は、人間の目が光の各波長の明るさを感じ取る強さを数値で表したものである。一般に、赤色や緑色の比視感度は青色の比視感度よりも高いため、単位時間あたりの赤色及び緑色の表示時間の割合を増やすことで、画像の明るさを増大することができる。この原理を利用すれば、例えば、図１に示した２板式プロジェクターにおいて、ＤＭＤ２１１の緑色の表示期間及びＤＭＤ２１３の赤色の表示期間をそれぞれ０．７５Ｔよりも長くすることで、画像の明るさを増大することができる。
しかし、ＤＭＤ２１１の緑色の表示期間及びＤＭＤ２１３の赤色の表示期間を長くするためには、ＤＭＤ２１１の青色の表示期間を短くする必要がある。１つのＤＭＤで２５６階調の青色画像を表示するのに必要な時間ｔ０は、例えば、ＤＭＤの駆動周波数が１２０Ｈｚ（周期は８．３ｍｓ）の場合で１．４ｍｓであり、この時間より短くすることはできない。すなわち、ＤＭＤ２１１の青色の表示期間には時間ｔ０の制限があり、この制限のために、ＤＭＤ２１１の緑色の表示期間及びＤＭＤ２１３の赤色の表示期間を十分に長くとることができないという問題がある。【００１０】
本発明の目的は、上記問題を解決し、画像の明るさを増大することができる、プロジェクター及び画像表示方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の一態様によれば、
それぞれが画素を構成する複数のマイクロミラーを備え、各マイクロミラーはオン状態とオフ状態とで異なる方向に光を反射し、オン状態のマイクロミラーからの反射光により画像が形成される、第１および第２の画像形成素子と、
前記第１および第２の画像形成素子に形成された画像を投射する投射レンズと、
１フレーム期間を分割した第１及び第２の表示期間のうち、前記第１の表示期間に、第１および第２の青色光を前記第１および第２の画像形成素子にそれぞれ照射し、前記第２の表示期間に、緑色光および赤色光を前記第１の画像形成素子および第２の画像形成素子にそれぞれ照射する光源／光学ユニットと、を有するプロジェクターが提供される。【００１２】
本発明の別の態様によれば、
それぞれが画素を構成する複数のマイクロミラーを備え、各マイクロミラーはオン状態とオフ状態とで異なる方向に光を反射し、オン状態のマイクロミラーからの反射光により画像が形成される、第１および第２の画像形成素子を有し、該第１および第２の画像形成素子に形成された画像が投射されるプロジェクターにて行われる画像表示方法であって、
１フレーム期間を分割した第１及び第２の表示期間のうち、前記第１の表示期間に、第１および第２の青色光を前記第１および第２の画像形成素子にそれぞれ照射し、前記第２の表示期間に、緑色光および赤色光を前記第１の画像形成素子および第２の画像形成素子にそれぞれ照射する画像表示方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】関連技術である２板式プロジェクターの構成を示す模式図である。
【図２Ａ】図１に示す２板式プロジェクターの発光装置のカラーホイール後の発光の時系列を示す図である。
【図２Ｂ】図１に示す２板式プロジェクターの一方のＤＭＤの変調動作の時系列を示す図である。
【図２Ｃ】図１に示す２板式プロジェクターの他方のＤＭＤの変調動作の時系列を示す図である。
【図３】２５６階調を８ビットで表現する場合のＤＭＤの映像信号（パルス信号）を説明するための図である。
【図４】本発明の第１の実施形態による２板式プロジェクターの光学系に関わる部分の構成を示す模式図である。
【図５】蛍光体ホイールの構成を示す模式図である。
【図６】λ／２板の遅相軸、λ／４板の遅相軸、及び青色レーザー２０の偏光軸の関係を説明するための図である。
【図７Ａ】偏光ダイクロイックプリズムの膜特性の一例を示す特性図である。
【図７Ｂ】偏光ダイクロイックプリズムの膜特性の別の例を示す特性図である。
【図８】本発明の第１の実施形態による２板式プロジェクターの画像形成に関わる信号処理／制御系の構成を示すブロック図である。
【図９】蛍光体ホイールからの青色光及び黄色蛍光の射出タイミングと、一方のＤＭＤへの青色光及び緑色光の照射タイミングと、他方のＤＭＤへの青色光及び赤色光の照射タイミングとの関係を説明するための図である。
【図１０】ビット割り振り処理の一例を説明するための図である。
【図１１】ビット割り振り処理の別の例を説明するための図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態の２板式プロジェクターの光学系を示す模式図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態の２板式プロジェクターの光学系を示す模式図である。
【図１４】蛍光体ホイールの構成を示す模式図である。
【図１５】本発明の第５の実施形態の２板式プロジェクターの光学系を示す模式図である。
【図１６】本発明の第６の実施形態の２板式プロジェクターの光学系を示す模式図である。
【図１７】本発明の第７の実施形態の２板式プロジェクターの光学系を示す模式図である。
【図１８】本発明の第８の実施形態のプロジェクターの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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４は、本発明の第１の実施形態による２板式プロジェクターの光学系に関わる部分の構成を示す模式図である。図４において、便宜上、青色光路が一点鎖線で示されている。
図４を参照すると、プロジェクターは、投射レンズ１、光源部２、レンズ３ａ〜３ｅ、ライトトンネル４、位相差板５、偏光ダイクロイックプリズム６、１０、ＴＩＲプリズム７ａ、７ｂ、ミラー８ａ、８ｂ及びＤＭＤ９ａ、９ｂを有する。
【００１５】
ＤＭＤ９ａ、９ｂは、同じ構造であって、それぞれが画素を構成する複数のマイクロミラーを備える。各マイクロミラーはオン状態とオフ状態とで異なる方向に光を反射し、オン状態のマイクロミラーからの反射光により画像が形成される。ＤＭＤ９ａ、９ｂは、画像形成素子と呼ぶことができる。
光源部２は、青色レーザー２０、ダイクロイックミラー２１、蛍光体ホイール２２、レンズ２３ａ〜２３ｆ及びミラー２４ａ〜２４ｃを有する。
青色レーザー２２は、直線偏光の青色光を出力する。この青色光は、蛍光体を励起するための励起光として利用され、かつ、青色照明光として利用される。
【００１６】
ダイクロイックミラー２１は、可視光のうちの青色の波長域の光を反射し、それ以外の波長域の光を透過する特性を有する。ダイクロイックミラー２１は、青色レーザー２２の光軸に対して４５度の角で配置されている。青色レーザー２２からの青色光は略４５度の入射角で入射する。青色レーザー２２からの青色光はダイクロイックミラー２１で反射され、その反射光である青色光は、レンズ２３ａ、２３ｂを介して蛍光体ホイール２２に入射する。
【００１７】
図５に、蛍光体ホイール２２の構成を示す。図５に示すように、蛍光体ホイール２２は円板状のものであって、周方向に２つのセグメントに区画されている。一方のセグメントには、黄色蛍光体領域２２ａが形成され、他方のセグメントには、透過領域２２ｂが形成されている。黄色蛍光体領域２２ａは、黄色蛍光を放出する黄色蛍光体を含む。透過領域２２ｂは、開口又は透過型拡散板からなる。透過型拡散板は、少なくとも青色の波長域の光を拡散し、かつ、透過する特性を有する。
蛍光体ホイール２２は、モータ等の駆動部（不図示）によって回転され、青色光が黄色蛍光体領域２２ａ及び透過領域２２ｂに順に照射される。黄色蛍光体領域２２ａでは、青色光によって励起された黄色蛍光体から黄色蛍光が放出される。黄色蛍光体領域２２ａの青色光が入射する側（表面側）とは反対側（裏面側）には可視光を反射する反射膜が設けられており、裏面側に向かった黄色蛍光は反射膜にて表面側の方向に反射される。
【００１８】
再び図４を参照する。黄色蛍光体領域２２ａの表面から放射された黄色蛍光は、レンズ２３ａ、２３ｂを介してダイクロイックミラー２１に入射する。レンズ２３ａ、２３ｂは、集光レンズであって、青色光を蛍光体ホイール２２上に集光する役割と、黄色蛍光体領域２２ａから放射された黄色蛍光を略平行光束に変換する役割とを持つ。黄色蛍光体領域２２ａからの黄色蛍光は、ダイクロイックミラー２１を透過する。
蛍光体ホイール２２の透過領域２２ｂを透過した青色光は、レンズ２２を介してミラー２４ａに入射する。レンズ２２は、集光レンズであって、透過領域２２ｂからの青色光を略平行光束に変換する。ミラー２４ａは、レンズ２２の光軸に対して４５度の角度で配置されており、青色光が略４５度の入射角で入射する。
【００１９】
ミラー２４ａで反射された青色光は、レンズ２３ｄ、ミラー２４ｂ、レンズ２３ｅ、ミラー２４ｃ及びレンズ２３ｆを順に通過して、ダイクロイックミラー２１の青色レーザー２０から青色光が入射した面とは反対側の面に入射する。レンズ２３ｄ〜２３ｆはリレーレンズである。レンズ２３ｆの光軸は、青色レーザー２０の光軸と略一致している。
レンズ２３ｆからの青色光はダイクロイックミラー２１で反射され、この青色反射光はダイクロイックミラー２１を透過した黄色蛍光と同一の光路でレンズ３ａに入射する。黄色蛍光は赤色及び緑色の成分の光を含む混色光である。これら青色光と黄色蛍光（混色光）とが光源部２の出力光である。光源部２は、青色光と黄色蛍光（混色光）を交互に出力する。
【００２０】
光源部２の出力光（青色光及び黄色蛍光）は、レンズ３ａを介してライトトンネル４に入射する。レンズ３ａは、集光レンズである。ライトトンネル４は、４枚のミラーを貼り合わせた中空の導光部を備える。ライトトンネル４では、一方の端面から入射した光が導光部内を反射を繰り返して進むことで、他方の端面における面内の光強度分布が均一になる。ライトトンネル４に代えて、ガラス等の透明の材質で構成された中実の導光部を備えるロッド（ロッドレンズとも呼ばれる）を用いてもよい。
ライトトンネル４の射出端側には、レンズ３ｂ、３ｃが設けられている。レンズ３ｂ、３ｃは、ライトトンネル４の射出面からなる面光源の光学像をＤＭＤ９ａ、９ｂ上に結像させる。
【００２１】
ライトトンネル４の射出面から射出した青色光及び黄色蛍光は、レンズ３ｂ、３ｃ及び位相差板５を介して偏光ダイクロイックプリズム６に入射する。青色レーザー２０から出力された青色光は直線偏光である。この青色の直線偏光が偏光ダイクロイックプリズム６にて同じ光量の透過光及び反射光に偏光分離されるように、青色レーザー２０の偏光軸及び位相差板５の光学軸（進相軸又は遅相軸）が設定されている。
位相差板５には、λ／２板又はλ／４板が用いられる。図６に、λ／２板の遅相軸、λ／４板の遅相軸、及び青色レーザー２０の偏光軸の関係を示す。図６において、分図（ａ）にλ／２板の遅相軸が示され、分図（ｂ）にλ／４板の遅相軸が示され、分図（ｃ）に青色レーザー２０の偏光軸が示されている。
【００２２】
図６に示したλ／２板の遅相軸は青色レーザーの偏光軸に対して２２．５°だけ傾いている。この場合、λ／２板は、青色レーザー２０からの青色の直線偏光を４５°だけ回転させる。これにより、λ／２板から射出した青色の直線偏光は、偏光ダイクロイックプリズム６にて同じ光量の透過光及び反射光に分離される。これら透過光及び反射光の一方はＳ偏光であり、他方はＰ偏光である。
また、図６に示したλ／４板の遅相軸は青色レーザーの偏光軸に対して４５°だけ傾いている。この場合、λ／４板は、青色レーザー２０からの青色の直線偏光を円偏光に変換する。λ／４板から射出した青色の円偏光は、偏光ダイクロイックプリズム６にて同じ光量の透過光及び反射光に分離される。これら透過光及び反射光の一方はＳ偏光であり、他方はＰ偏光である。
【００２３】
一方、黄色蛍光の偏光はランダムであるため、位相差板５を透過してもランダム偏光を維持する。位相差板５から射出した黄色蛍光は、偏光ダイクロイックプリズム６にて、緑色光と赤色光とに色分離される。
偏光ダイクロイックプリズム６、１０の膜特性は同じである。図７Ａ及び図７Ｂに、偏光ダイクロイックプリズム６、１０に用いられる膜特性の一例を示す。図７Ａの膜特性によれば、Ｐ偏光に対して、青色（Ｂ）及び緑色（Ｇ）の波長域の光を透過し、赤色（Ｒ）の波長域の光を反射し、Ｓ偏光に対して、青色（Ｂ）及び赤色（Ｒ）の波長域の光を反射し、緑色（Ｇ）の波長域の光を透過する。一方、図７Ｂの膜特性によれば、Ｐ偏光に対して、青色（Ｂ）及び赤色（Ｒ）の波長域の光を透過し、緑色（Ｇ）の波長域の光を反射し、Ｓ偏光に対して、青色（Ｂ）及び緑色（Ｇ）の波長域の光を反射し、赤色（Ｒ）の波長域の光を透過する。
【００２４】
偏光ダイクロイックプリズム６が図７Ａの膜特性を有する場合、緑色透過光とＰ偏光の青色透過光とがＴＩＲプリズム７ａを介してＤＭＤ９ａに交互に照射され、赤色反射光とＳ偏光の青色反射光とがレンズ３ｄ、ミラー８ａ、レンズ３ｅ、ミラー８ｂ及びＴＩＲプリズム７ｂを介してＤＭＤ９ｂに交互に照射される。レンズ３ｄ、３ｅはリレーレンズである。
上記の場合、ＤＭＤ９ａが緑色画像と青色画像を交互に形成し、ＤＭＤ９ｂが赤色画像と青色画像を交互に形成する。緑色画像光と青色画像光（Ｐ偏光）がＤＭＤ９ａからＴＩＲプリズム７ａを介して偏光ダイクロイックプリズム１０に入射し、赤色画像光と青色画像光（Ｓ偏光）がＤＭＤ９ｂからＴＩＲプリズム７ｂを介して偏光ダイクロイックプリズム１０に入射する。偏光ダイクロイックプリズム１０も図７Ａの膜特性を有するので、緑色画像光と青色画像光（Ｐ偏光）は偏光ダイクロイックプリズム１０を透過して投射レンズ１に入射し、赤色画像光と青色画像光（Ｓ偏光）は偏光ダイクロイックプリズム１０で反射されて投射レンズ１に入射する。
【００２５】
一方、偏光ダイクロイックプリズム６が図７Ｂの膜特性を有する場合、赤色透過光とＰ偏光の青色透過光とがＴＩＲプリズム７ａを介してＤＭＤ９ａに交互に照射され、緑色反射光とＳ偏光の青色反射光とがレンズ３ｄ、ミラー８ａ、レンズ３ｅ、ミラー８ｂ及びＴＩＲプリズム７ｂを介してＤＭＤ９ｂに交互に照射される。
上記の場合、ＤＭＤ９ａが赤色画像と青色画像を交互に形成し、ＤＭＤ９ｂが緑色画像と青色画像を交互に形成する。赤色画像光と青色画像光（Ｐ偏光）がＤＭＤ９ａからＴＩＲプリズム７ａを介して偏光ダイクロイックプリズム１０に入射し、緑色画像光と青色画像光（Ｓ偏光）がＤＭＤ９ｂからＴＩＲプリズム７ｂを介して偏光ダイクロイックプリズム１０に入射する。偏光ダイクロイックプリズム１０も図７Ｂの膜特性を有するので、赤色画像光と青色画像光（Ｐ偏光）は偏光ダイクロイックプリズム１０を透過して投射レンズ１に入射し、緑色画像光と青色画像光（Ｓ偏光）は偏光ダイクロイックプリズム１０で反射されて投射レンズ１に入射する。
【００２６】
以上説明した光学系によれば、ＤＭＤ９ａ、９ｂの一方で赤色画像と青色画像を形成することができ、他方で緑色画像と青色画像を形成することができる。光源部２とこの光源部２からの光をＤＭＤ９ａ、９ｂに照射するための光学系とからなる部分を光源／光学ユニットと呼ぶことができる。
【００２７】
次に、画像形成に関わる信号処理／制御系の構成を説明する。
図８は、本発明の第１の実施形態による２板式プロジェクターの画像形成に関わる信号処理／制御系の構成を示すブロック図である。
図８を参照すると、本実施形態のプロジェクターは、制御部１１及びホイール駆動部１２を有する。制御部１１は、赤色画像、青色画像および緑色画像のそれぞれについて、各画素の階調が複数桁の二進数で表現された複数ビットの映像信号を入力とする。ここでは、８ビットのＧ用映像信号Ｓ１、８ビットのＲ用映像信号Ｓ２及び８ビットのＢ用映像信号Ｓ３が制御部１１に入力されている。これら８ビットの映像信号Ｓ１〜Ｓ３は、外部映像機器（例えば、パーソナルコンピュータ等）からの映像信号（ＲＧＢ信号）から得ることができる。
【００２８】
ホイール駆動部１２はモータ等であって、蛍光体ホイール２２を回転させる。制御部１１は、８ビットの映像信号Ｓ１〜Ｓ３に基づいてＤＭＤ９ａ、９ｂの動作を制御するＤＭＤ制御部１１ａと、ホイール駆動部１２の動作及び青色レーザー２０の動作を制御する光源制御部１１ｂとを有する。
光源制御部１１ｂは、不図示の操作部から所定の入力操作に応じた操作信号を受け付け、蛍光体ホイール２２を回転させるための駆動信号をホイール駆動部１３に供給するとともに青色レーザー２０を点灯させる。ホイール駆動部１３は、光源制御部１１ｂからの駆動信号に応じて蛍光体ホイール２２を所定の速度で回転させるとともに、蛍光体ホイール２２からの青色光及び黄色蛍光の射出タイミングを示すタイミング信号をＤＭＤ制御部１１ａに供給する。例えば、ロータリエンコーダを用いてタイミング信号を生成することができる。
蛍光体ホイール２２から青色光と黄色蛍光が交互に射出され、ＤＭＤ９ａに青色光と緑色光（又は赤色光）が交互に照射され、ＤＭＤ９ｂに青色光と赤色光（又は緑色光）が交互に照射される。ここでは、便宜上、ＤＭＤ９ａが緑色画像と青色画像を交互に形成し、ＤＭＤ９ｂが赤色画像と青色画像を交互に形成するものと仮定する。
【００２９】
図９に、蛍光体ホイール２２からの青色光及び黄色蛍光の射出タイミングと、ＤＭＤ９ａへの青色光及び緑色光の照射タイミングと、ＤＭＤ９ｂへの青色光及び赤色光の照射タイミングとの関係を示す。図９に示すように、ＤＭＤ９ａへの青色光の照射タイミングは、ＤＭＤ９ｂへの青色光の照射タイミングと同じである。また、ＤＭＤ９ａへの緑色光の照射タイミングは、ＤＭＤ９ｂへの赤色光の照射タイミングと同じである。青色照射期間をＴ１、緑色／赤色照射期間をＴ２とすると、Ｔ２＜Ｔ１の関係を有する。期間Ｔ（＝Ｔ１＋Ｔ２）は、蛍光体ホイール２２が１回転する時間（周期）である。ここで、期間Ｔ１及び期間Ｔ２は、１フレーム期間を分割した第１及び第２の表示期間と呼ぶことができる。
ＤＭＤ制御部１１ａは、ホイール駆動部１３からのタイミング信号に基づいて、青色照射期間Ｔ１と緑色／赤色照射期間Ｔ２を特定する。緑色／赤色照射期間Ｔ２において、ＤＭＤ制御部１１ａは、８ビットのＧ用映像信号Ｓ１に基づいてＤＭＤ９ａのマイクロミラーのオンオフを制御して緑色画像を形成させ、かつ、８ビットのＲ用映像信号Ｓ２に基づいてＤＭＤ９ｂのマイクロミラーのオンオフを制御して赤色画像を形成させる。青色照射期間Ｔ１において、ＤＭＤ制御部１１ａは、Ｂ用映像信号Ｓ３に基づいてＤＭＤ９ａ、９ｂそれぞれのマイクロミラーのオンオフを制御して青色画像を形成させる。
青色画像の形成において、ＤＭＤ制御部１１ａは、Ｂ用映像信号Ｓ３のビットをＤＭＤ９ａ、９ｂに割り振る処理（ビット割り振り処理）を行う。
【００３０】
図１０に、ビット割り振り処理の一例を示す。ＤＭＤ制御部１１ａは、８ビットのＢ用映像信号Ｓ３のうち、第８ビットをＤＭＤ９ａに割り振り、残りの第１から第７ビットをＤＭＤ９ｂに割り振る。ＤＭＤ９ａでは、Ｂ用映像信号Ｓ３の第８ビットにより示される期間に基づいてマイクロミラーのオンオフ制御が行われる。ＤＭＤ９ｂでは、Ｂ用映像信号Ｓ３の第１から第７ビットにより示される期間に基づいてマイクロミラーのオンオフ制御が行われる。
本実施形態のプロジェクターによれば、ＤＭＤ９ａの第８ビットに基づく変調とＤＭＤ９ｂの第１から第７ビットに基づく変調とを組み合わせることで、２５６階調の青色画像を形成する。この場合の青色画像を表示するのに必要な時間は、１つのＤＭＤで２５６階調の青色画像を表示するのに必要な時間ｔ０の半分である。このように青色画像の表示時間をｔ０からｔ０／２に短くすることができるので、ＤＭＤ９ａの緑色画像の表示時間及びＤＭＤ９ｂの赤色画像の表示時間を長くすることが可能である。よって、明るい画像を提供することができる。
【００３１】
なお、上記の説明では、ＤＭＤ９ａが緑色画像を表示し、ＤＭＤ９ｂが赤色画像を表示しているが、反対に、ＤＭＤ９ａが赤色画像を表示し、ＤＭＤ９ｂが緑色画像を表示してもよい。この場合も、青色画像の表示時間を短くすることができるので、ＤＭＤ９ａの赤色画像の表示時間及びＤＭＤ９ｂの緑色画像の表示時間を長くすることが可能である。よって、明るい画像を提供することができる。
【００３２】
（第２の実施形態）
本実施形態のプロジェクターは、第１の実施形態で説明した光学系及び信号処理／制御系を備えるが、ＤＭＤ制御部１１ａのビット割り振り処理が第１の実施形態と異なる。ここでは、第１の実施形態と異なる構成について説明し、同じ構成についての説明は省略する。
図１１に、ＤＭＤ制御部１１ａのビット割り振り処理の一例を示す。ＤＭＤ制御部１１ａは、Ｂ用映像信号Ｓ３の第８ビットの期間を第８−１ビット、第８−２ビット、第８−３ビット及び第８−４ビットの４つの分割ビット期間に分割し、Ｂ用映像信号Ｓ３の第７ビットの期間を第７−１ビット及び第７−２ビットの２つの分割ビット期間に分割する。第８−１ビット、第８−２ビット、第８−３ビット及び第８−４ビットの各分割ビット期間と第７−１ビット及び第７−２ビットの各分割ビット期間はいずれも同じ時間長（ｔ０／８）である。
【００３３】
ＤＭＤ制御部１１ａは、第８ビットの４つの分割ビット期間と第７ビットの２つの分割ビット期間とを時間ｔ０／２になるように組み合わせた分割ビット期間をＤＭＤ９ａに割り振り、残りのビットをＤＭＤ９ｂに割り振る。ここでは、ＤＭＤ制御部１１ａは、第８−１ビット、第８−２ビット及び第８−４ビットと第７−２ビットをＤＭＤ９ａに割り振り、残りのビット（第１〜第６ビット、第７−１ビット、第８−３ビット）をＤＭＤ９ｂに割り振る。
本実施形態のプロジェクターによれば、ＤＭＤ９ａの第８−１ビット、第８−２ビット及び第８−４ビットと第７−２ビットに基づく変調と、ＤＭＤ９ｂの第１〜第６ビット、第７−１ビット、第８−３ビットに基づく変調とを組み合わせることで、２５６階調の青色画像を形成する。この場合も、第１の実施形態と同様、青色画像を表示するのに必要な時間は、１つのＤＭＤで２５６階調の青色画像を表示するのに必要な時間ｔ０の半分である。よって、青色画像の表示時間をｔ０からｔ０／２に短くし、ＤＭＤ９ａの緑色画像の表示時間及びＤＭＤ９ｂの赤色画像の表示時間を長くすることができ、その結果、明るい画像を提供することができる。
なお、分割するビットは第８及び第７のビットに限定されない。ＤＭＤ９ａ、９ｂの青色画像の表示期間がそれぞれｔ０／２になるように、第２から第８ビットのうちの複数のビットを分割して組み合せてもよい。
【００３４】
（第３の実施形態）
図１２は、本発明の第３の実施形態の２板式プロジェクターの光学系を示す模式図である。本実施形態のプロジェクターの光学系は、位相差板５を有していない点で、第１の実施形態で説明した光学系と異なる。図１２において、便宜上、青色光路が一点鎖線で示されている。
本実施形態では、青色レーザー２０からの青色直線偏光が偏光ダイクロイックプリズム６にて同じ光量の青色透過光及び青色反射光に偏光分離される。この偏光分離を実現するために、青色レーザー２０は、その偏光軸が４５°方向になるように配置されている、又は、Ｐ偏光とＳ偏光の光量が同じになるように配置されている。
信号処理／制御系は、第１又は第２の実施形態で説明したものと同じである。本実施形態のプロジェクターにおいても、第１又は第２の実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００３５】
（第４の実施形態）
図１３は、本発明の第４の実施形態の２板式プロジェクターの光学系を示す模式図である。本実施形態のプロジェクターの光学系は、レンズ２３ｃ〜２３及びミラー２４ａ〜２４ｃを削除し、蛍光体ホイール２２に代えて蛍光体ホイール２６を用い、さらに青色レーザー２７を用いる点で、第１の実施形態で説明した光学系と異なる。青色レーザー２０は励起光源として用いられ、青色レーザー２７は青色光源として用いられる。図１３において、便宜上、青色光路が一点鎖線で示されている。
図１４に、蛍光体ホイール２６の構成を示す。蛍光体ホイール２６は円板状のものであって、全周に渡って黄色蛍光体領域２６ａが形成されている。蛍光体ホイール２６は、モータ等の駆動部（不図示）によって回転され、青色レーザー２０からの青色光が黄色蛍光体領域２６ａに照射される。黄色蛍光体領域２６ａでは、青色光によって励起された黄色蛍光体から黄色蛍光が放出される。黄色蛍光体領域２６ａの青色光が入射する側（表面側）とは反対側（裏面側）には可視光を反射する反射膜が設けられており、裏面側に向かった黄色蛍光は反射膜にて表面側の方向に反射される。
【００３６】
青色レーザー２７は、青色光を出力する。青色レーザー２７からの青色光は、ダイクロイックミラー２１の青色レーザー２０からの青色光（励起光）が入射する面とは反対側の面に略４５度の入射角で入射する。ダイクロイックミラー２１は、青色レーザー２７からの青色光をライトトンネル４に向けて反射する。
ダイクロイックミラー２１からの青色光は、レンズ３ａ、ライトトンネル４、レンズ３ｂ、レンズ３ｃ、位相差板５を介して偏光ダイクロイックプリズム６に入射する。青色レーザー２７から出力された青色光は直線偏光である。この青色の直線偏光が偏光ダイクロイックプリズム６にて同じ光量の透過光及び反射光に偏光分離されるように、青色レーザー２７の偏光軸及び位相差板５の光学軸（進相軸又は遅相軸）が設定されている。具体的には、位相差板５はλ／２板又はλ／４板であり、図６に示したように、青色レーザー２７の偏光軸と位相差板５の光学軸（進相軸又は遅相軸）とが設定されている。
【００３７】
信号処理／制御系は、第１又は第２の実施形態で説明した構成であるが、光源制御部１１ｂが、青色レーザー２０と青色レーザー２７を所定の周期で交互に点灯させる点が異なる。この場合、青色レーザー２０の点灯期間が図９に示した期間Ｔ２に対応し、青色レーザー２７の点灯期間が図９に示した期間Ｔ１に対応する。これ以外の動作は、第１又は第２の実施形態で説明した通りである。
本実施形態のプロジェクターにおいても、第１又は第２の実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００３８】
なお、図１３に示した光学系において、位相差板５を取り除き、青色レーザー２７からの青色直線偏光が偏光ダイクロイックプリズム６にて同じ光量の青色透過光及び青色反射光に偏光分離されるように構成しても良い。この偏光分離を実現するために、青色レーザー２７は、その偏光軸が４５°方向になるように配置される、又は、Ｐ偏光とＳ偏光の光量が同じになるように配置される。
また、図１３に示した光学系において、蛍光体ホイール２２に代えて、回転しない固定型の黄色蛍光体部を用いてもよい。
さらに、白色のバランスが取る光量が確保できるのであれば、青色レーザー２７に代えて、青色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を使用しても良い。この場合は、位相差板５は不要である。
【００３９】
（第５の実施形態）
図１５は、本発明の第５の実施形態の２板式プロジェクターの光学系を示す模式図である。本実施形態のプロジェクターの光学系は、位相差板５を取り除き、光源部２に代えて、光源部２ａを用いる点で、第１の実施形態で説明した光学系と異なる。図１５において、便宜上、青色光路が一点鎖線で示されている。
光源部２ａは、緑色ＬＥＤ２８Ｇ、赤色ＬＥＤ２８Ｒ、青色ＬＥＤ２８Ｂ及びダイクロイックミラー２９、３０を有する。赤色ＬＥＤ２８Ｒの光軸と青色ＬＥＤ２８Ｂの光軸とが直交しており、これら光軸の交差部にダイクロイックミラー２９が配置されている。ダイクロイックミラー２９は、青色の波長域の光を透過し、赤色の波長域の光を反射する膜特性を有する。
【００４０】
青色ＬＥＤ２８Ｂからの青色光は略４５度の入射角でダイクロイックミラー２９の一方の面に入射し、赤色ＬＥＤ２８Ｒからの赤色光は略４５度の入射角でダイクロイックミラー２９の他方の面に入射する。青色ＬＥＤ２８Ｂからの青色光はダイクロイックミラー２９を透過し、赤色ＬＥＤ２８Ｒからの赤色光はダイクロイックミラー２９で青色透過光と同じ方向に向けて反射される。ダイクロイックミラー２９の射出光（青色透過光及び赤色反射光）の光軸は青色ＬＥＤ２８Ｂの光軸と一致している。
ダイクロイックミラー２９の射出光の光軸と緑色ＬＥＤ２８Ｇの光軸とが直交しており、これら光軸の交差部にダイクロイックミラー３０が配置されている。ダイクロイックミラー３０は、青色の波長域の光及び赤色の波長域の光を透過し、緑色の波長域の光を反射する膜特性を有する。
【００４１】
ダイクロイックミラー２９の射出光（青色／赤色）は略４５度の入射角でダイクロイックミラー３０の一方の面に入射し、緑色ＬＥＤ２８Ｇからの緑色光は略４５度の入射角でダイクロイックミラー３０の他方の面に入射する。ダイクロイックミラー２９からの青色光及び赤色光はダイクロイックミラー３０を透過し、緑色ＬＥＤ２８Ｇからの緑色光はダイクロイックミラー３０で青色／赤色透過光と同じ方向に向けて反射される。ダイクロイックミラー３０の射出光（青色／赤色透過光及び緑色反射光）の光軸は青色ＬＥＤ２８Ｂの光軸と一致している。
ダイクロイックミラー３０の射出光（青色／赤色／緑色）が光源部２ａの出力光である。光源部２ａの出力光（青色／赤色／緑色）は、レンズ３ａ、ライトトンネル４、レンズ３ｂ、レンズ３ｃを介して偏光ダイクロイックプリズム６に入射する。
【００４２】
偏光ダイクロイックプリズム６が図７Ａの膜特性を有する場合は、緑色光は偏光ダイクロイックプリズム６を透過し、赤色光は偏光ダイクロイックプリズム６にて反射される。青色光は、偏光ダイクロイックプリズム６にて同じ光量の透過光と反射光とに偏光分離される。
一方、偏光ダイクロイックプリズム６が図７Ｂの膜特性を有する場合は、赤色光は偏光ダイクロイックプリズム６を透過し、緑色光は偏光ダイクロイックプリズム６にて反射される。青色光は、偏光ダイクロイックプリズム６にて同じ光量の透過光と反射光とに偏光分離される。
【００４３】
信号処理／制御系は、第１又は第２の実施形態で説明した構成であるが、光源制御部１１ｂが、緑色ＬＥＤ２８Ｇ、赤色ＬＥＤ２８Ｒ及び青色ＬＥＤ２８Ｂを所定の周期で点灯させる。具体的には、光源制御部１１ｂは、図９に示した期間Ｔ１において、緑色ＬＥＤ２８Ｇ及び赤色ＬＥＤ２８Ｒを消灯し、青色ＬＥＤ２８Ｂを点灯し、図９に示した期間Ｔ２において、緑色ＬＥＤ２８Ｇ及び赤色ＬＥＤ２８Ｒの両方を点灯し、青色ＬＥＤ２８Ｂを消灯する。これ以外の動作は、第１又は第２の実施形態で説明した通りである。
本実施形態のプロジェクターにおいても、第１又は第２の実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００４４】
（第６の実施形態）
図１６は、本発明の第６の実施形態の２板式プロジェクターの光学系を示す模式図である。本実施形態のプロジェクターの光学系では、偏光ダイクロイックプリズム６、１０に代えて偏光プリズム６ａ、１０ａが用いられ、レンズ３ａ〜３ｃ、ライトトンネル４及び位相差板５に代えて、レンズ３１、３２、フライアイインテグレータ３３、３４、偏光変換素子３５、フィールドレンズ３６及び波長選択型位相差板３７が用いられる。これら以外は、第１の実施形態で説明した光学系と同じである。図１６において、便宜上、青色光路が一点鎖線で示されている。
光源２の出力光（青色光及び黄色蛍光）は、レンズ３１、３２及びフライアイインテグレータ３３、３４を介して偏光変換素子３５に入射する。レンズ３１、３２は、光源２の出力光（青色光及び黄色蛍光）を略平行光束に変換する。フライアイインテグレータ３３、３４は、レンズ３１、３２を通過した光束の光強度を均一化するものであって、マトリクス状に配置された複数のレンズセルを備える。偏光変換素子３５は、フライアイインテグレータ３３、３４からの光束の偏光方向を揃えるものであって、偏光ビームスプリッタや位相板などより構成される。
【００４５】
直線偏光変換された光（青色／黄色）が、偏光変換素子３５からフィールドレンズ３６を介して波長選択型位相差板３７に入射する。波長選択型位相差板３７では、入射光（青色／黄色）のうち、赤色光はＳ偏光に変換され、緑色光はＰ偏光に変換され、青色光は円偏光に変換される。
偏光プリズム６ａ、１０ａは、Ｐ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する第１の膜特性、又はＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する第２の膜特性を有する。ここでは、偏光プリズム６ａ、１０ａは、第１の膜特性を有するものと仮定する。
波長選択型位相差板３７の射出光（赤色／緑色／青色）は、偏光プリズム６ａに入射する。緑色光（Ｐ偏光）は偏光プリズム６ａを透過し、赤色光（Ｓ偏光）は偏光プリズム６ａにて反射される。青色光（円偏光）は、偏光プリズム６ａにて同じ光量の透過光と反射光に偏光分離される。
【００４６】
偏光プリズム６ａの透過光（緑色／青色）は、ＴＩＲプリズム７ａを介してＤＭＤ９ａに入射する。ＤＭＤ９ａでは、緑色画像と青色画像が交互に形成される。一方、偏光プリズム６ａの反射光（赤色／青色）は、レンズ３ｄ、ミラー８ａ、レンズ３ｅ、ミラー８ｂ及びＴＩＲプリズム７ｂを介してＤＭＤ９ｂに入射する。ＤＭＤ９ｂでは、赤色画像と青色画像が交互に形成される。
ＤＭＤ９ａからの青色／緑色画像光（Ｐ偏光）は、ＴＩＲプリズム７ａを介して偏光プリズム１０ａに入射する。ＤＭＤ９ｂからの青色／赤色画像光（Ｓ偏光）は、ＴＩＲプリズム７ｂを介して偏光プリズム１０ａに入射する。青色／緑色画像光（Ｐ偏光）は、偏光プリズム１０ａを透過して投射レンズ１に入射する。青色／赤色画像光（Ｓ偏光）は、偏光プリズム１０ａにて反射されて投射レンズ１に入射する。
【００４７】
なお、偏光プリズム６ａ、１０ａが第２の膜特性を有する場合は、緑色光（Ｐ偏光）は偏光プリズム６ａにて反射され、赤色光（Ｓ偏光）は偏光プリズム６ａを透過する。この場合は、ＤＭＤ９ａが、赤色画像と青色画像を交互に形成し、ＤＭＤ９ｂが、緑色画像と青色画像を交互に形成する。ＤＭＤ９ａからの青色／赤色画像光（Ｓ偏光）が、偏光プリズム１０ａを透過して投射レンズ１に入射し、ＤＭＤ９ｂからの青色／緑色画像光（Ｐ偏光）が、偏光プリズム１０ａにて反射されて投射レンズ１に入射する。
信号処理／制御系は、第１又は第２の実施形態で説明したものと同じである。本実施形態のプロジェクターにおいても、第１又は第２の実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００４８】
（第７の実施形態）
図１７は、本発明の第７の実施形態の２板式プロジェクターの光学系を示す模式図である。本実施形態のプロジェクターの光学系では、位相差板５を取り除き、偏光ダイクロイックプリズム６、１０に代えて偏光プリズム６ａ、１０ａが用いられ、光源部２に代えて、光源部２ｂが用いられる。これら以外は、第１の実施形態で説明した光学系と同じである。図１７において、便宜上、青色光路が一点鎖線で示されている。
光源部２ｂは、緑色ＬＤ３８Ｇ、赤色ＬＤ３８Ｒ、青色ＬＤ３８Ｂ、ダイクロイックミラー３９、４０及びλ／４板４１を有する。赤色ＬＤ３８Ｒの光軸と青色ＬＤ３８Ｂの光軸とが直交しており、これら光軸の交差部にダイクロイックミラー３９が配置されている。ダイクロイックミラー３９は、青色の波長域の光を透過し、赤色の波長域の光を反射する膜特性を有する。λ／４板４１は、青色ＬＤ３８Ｂとダイクロイックミラー３９の間に配置されている。
【００４９】
青色ＬＤ３８Ｂからの青色光は略４５度の入射角でダイクロイックミラー３９の一方の面に入射し、赤色ＬＤ３８Ｒからの赤色光は略４５度の入射角でダイクロイックミラー３９の他方の面に入射する。青色ＬＤ３８Ｂからの青色光はダイクロイックミラー３９を透過し、赤色ＬＤ３８Ｒからの赤色光はダイクロイックミラー３９で青色透過光と同じ方向に向けて反射される。ダイクロイックミラー３９の射出光（青色透過光及び赤色反射光）の光軸は青色ＬＤ３８Ｂの光軸と一致している。
ダイクロイックミラー３９の射出光の光軸と緑色ＬＤ３８Ｇの光軸とが直交しており、これら光軸の交差部にダイクロイックミラー４０が配置されている。ダイクロイックミラー４０は、青色の波長域の光及び赤色の波長域の光を透過し、緑色の波長域の光を反射する膜特性を有する。
【００５０】
ダイクロイックミラー３９の射出光（青色／赤色）は略４５度の入射角でダイクロイックミラー４０の一方の面に入射し、緑色ＬＤ３８Ｇからの緑色光は略４５度の入射角でダイクロイックミラー４０の他方の面に入射する。ダイクロイックミラー３９からの青色光及び赤色光はダイクロイックミラー４０を透過し、緑色ＬＤ３８Ｇからの緑色光はダイクロイックミラー４０で青色／赤色透過光と同じ方向に向けて反射される。ダイクロイックミラー４０の射出光（青色／赤色透過光及び緑色反射光）の光軸は青色ＬＤ３８Ｂの光軸と一致している。
ダイクロイックミラー４０の射出光（青色／赤色／緑色）が光源部２ｂの出力光である。光源部２ｂの出力光（青色／赤色／緑色）は、レンズ３ａ、ライトトンネル４、レンズ３ｂ、レンズ３ｃを介して偏光プリズム６ａに入射する。
【００５１】
偏光プリズム６ａ、１０ａは、Ｐ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する第１の膜特性、又はＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する第２の膜特性を有する。ここでは、偏光プリズム６ａ、１０ａは、第１の膜特性を有するものと仮定する。
緑色ＬＤ３８Ｇは、偏光プリズム６ａに対してＰ偏光が入射するように配置され、赤色ＬＤ３８Ｒは、偏光プリズム６ａに対してＳ偏光が入射するように配置されている。一方、青色ＬＤ３８Ｂとダイクロイックミラー３９の間にはλ／４板４１が配置されており、青色ＬＤ３８Ｂは、偏光プリズム６ａに対して円偏光が入射するように配置されている。
緑色光（Ｐ偏光）は偏光プリズム６ａを透過し、赤色光（Ｓ偏光）は偏光プリズム６ａにて反射される。青色光（円偏光）は、偏光プリズム６ａにて同じ光量の透過光と反射光に偏光分離される。
【００５２】
偏光プリズム６ａの透過光（緑色／青色）は、ＴＩＲプリズム７ａを介してＤＭＤ９ａに入射する。ＤＭＤ９ａでは、緑色画像と青色画像が交互に形成される。一方、偏光プリズム６ａの反射光（赤色／青色）は、レンズ３ｄ、ミラー８ａ、レンズ３ｅ、ミラー８ｂ及びＴＩＲプリズム７ｂを介してＤＭＤ９ｂに入射する。ＤＭＤ９ｂでは、赤色画像と青色画像が交互に形成される。
ＤＭＤ９ａからの青色／緑色画像光（Ｐ偏光）は、ＴＩＲプリズム７ａを介して偏光プリズム１０ａに入射する。ＤＭＤ９ｂからの青色／赤色画像光（Ｓ偏光）は、ＴＩＲプリズム７ｂを介して偏光プリズム１０ａに入射する。青色／緑色画像光（Ｐ偏光）は、偏光プリズム１０ａを透過して投射レンズ１に入射する。青色／赤色画像光（Ｓ偏光）は、偏光プリズム１０ａにて反射されて投射レンズ１に入射する。
【００５３】
なお、偏光プリズム６ａ、１０ａが第２の膜特性を有する場合は、緑色光（Ｐ偏光）は偏光プリズム６ａにて反射され、赤色光（Ｓ偏光）は偏光プリズム６ａを透過する。この場合は、ＤＭＤ９ａが、赤色画像と青色画像を交互に形成し、ＤＭＤ９ｂが、緑色画像と青色画像を交互に形成する。ＤＭＤ９ａからの青色／赤色画像光（Ｓ偏光）が、偏光プリズム１０ａを透過して投射レンズ１に入射し、ＤＭＤ９ｂからの青色／緑色画像光（Ｐ偏光）が、偏光プリズム１０ａにて反射されて投射レンズ１に入射する。
信号処理／制御系は、第１又は第２の実施形態で説明した構成であるが、光源制御部１１ｂが、緑色ＬＤ３８Ｇ、赤色ＬＤ３８Ｒ及び青色ＬＤ３８Ｂを所定の周期で点灯させる。具体的には、光源制御部１１ｂは、図９に示した期間Ｔ１において、緑色ＬＤ３８Ｇ及び赤色ＬＤ３８Ｒを消灯し、青色ＬＤ３８Ｂを点灯し、図９に示した期間Ｔ２において、緑色ＬＤ３８Ｇ及び赤色ＬＤ３８Ｒの両方を点灯し、青色ＬＤ３８Ｂを消灯する。これ以外の動作は、第１又は第２の実施形態で説明した通りである。
【００５４】
本実施形態のプロジェクターにおいても、第１又は第２の実施形態と同様の作用効果を奏する。
なお、ＬＤの偏光度のバラツキや偏光プリズム６ａの膜特性のバラツキのために十分な偏光分離ができない場合には、偏光変換素子や偏光板、波長選択型位相差板などを配置することが望ましい。
また、青色ＬＤ３８Ｂからの青色直線偏光が偏光プリズム６ａにて同じ光量の青色透過光及び青色反射光に偏光分離されるのであれば、λ／４板４１を取り除いてもよい。この場合、第３の実施形態で説明した青色レーザー２０と同様、青色ＬＤ３８Ｂは、その偏光軸が４５°方向になるように配置され、又は、Ｐ偏光とＳ偏光の光量が同じになるように配置される。
【００５５】
以上説明した第１乃至第７の実施形態において、映像信号は８ビットに限定されない。青色画像の映像信号について、ビットの割り振りが可能であれば、複数ビットの映像信号が用いられても良い。
【００５６】
（第８の実施形態）
図１８は、本発明の第８の実施形態のプロジェクターの構成を示すブロック図である。
図１８を参照すると、プロジェクターは、制御部３００、光源／光学ユニット３０１、第１および第２の画像形成素子３０２、３０３及び投射レンズ３０４を有する。
第１の画像形成素子３０２は、それぞれが画素を構成する複数のマイクロミラーを備え、各マイクロミラーはオン状態とオフ状態とで異なる方向に光を反射し、オン状態のマイクロミラーからの反射光により画像が形成される。第２の画像形成素子３０３も、第１の画像形成素子３０２と同様の構成である。投射レンズ３０４は、第１および第２の画像形成素子３０２、３０３に形成された画像を投射する。
【００５７】
光源／光学ユニット３０１は、１フレーム期間を分割した第１及び第２の表示期間のうち、第１の表示期間に、第１の青色光を第１の画像形成素子３０２に照射し、第２の青色光を第２の画像形成素子３０３に照射する。また、光源／光学ユニット３０１は、第２の表示期間に、緑色光を第１の画像形成素子３０２に照射し、かつ、赤色光を第２の画像形成素子３０３に照射する。ここで、第１の青色光の光量と第２の青色光の光量とは適宜に設定可能であり、例えば、同じ光量に設定することができる。
制御部３００には、階調が複数ビットで表現された赤色画像、青色画像および緑色画像の映像信号が入力される。制御部３００は、第１の表示期間は、青色画像の映像信号に基づいて第１の画像形成素子３０２および第２の画像形成素子３０３の各マイクロミラーのオンオフを制御し、第２の表示期間は、緑色画像および赤色画像の映像信号に基づいて第１の画像形成素子３０２および第２の画像形成素子２０３の各マイクロミラーのオンオフをそれぞれ制御する。制御部３００は、青色画像の映像信号について、複数ビットを第１の画像形成素子３０２および第２の画像形成素子２０３に割り振る。
本実施形態のプロジェクターにおいても、第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００５８】
本実施形態において、制御部３００は、青色画像の映像信号について、複数ビットのうち、最下位ビットを第１および第２の画像形成素子３０２、３０３の一方に割り振ってもよい。この場合、制御部３００は、複数ビットのうちの最下位ビット以外のビットを第１および第２の画像形成素子３０２、３０３に割り振ってもよい。さらに、制御部３００は、複数ビットのうちの最上位ビットを含む２以上のビットについて、それぞれのビットにより示される期間を所定の時間毎に複数の分割期間に分割し、第１の表示期間に一致するように各ビットの分割期間を組み合わせてもよい。
また、制御部３００は、青色画像の映像信号について、複数ビットのうち、最上位ビットを第１および第２の画像形成素子３０２、３０３の一方に割り振り、最上位ビット以外の下位ビットを第１および第２の画像形成素子３０２、３０３の他方に割り振ってもよい。
本実施形態のプロジェクターにおいて、光源／光学ユニット３０１は、第１乃至第７の実施形態の光学系のいずれかの構成を含んでいてもよい。
【００５９】
(他の実施形態)
本他の実施形態のプロジェクターは、それぞれが画素を構成する複数のマイクロミラーを備え、各マイクロミラーはオン状態とオフ状態とで異なる方向に光を反射し、オン状態のマイクロミラーからの反射光により画像が形成される、第１および第２の画像形成素子と、第１および第２の画像形成素子に形成された画像を投射する投射レンズと、１フレーム期間を分割した第１及び第２の表示期間のうち、第１の表示期間に、第１および第２の青色光を第１および第２の画像形成素子にそれぞれ照射し、第２の表示期間に、緑色光および赤色光を第１の画像形成素子および第２の画像形成素子にそれぞれ照射する光源／光学ユニットと、を有する。
【００６０】
本他の実施形態のプロジェクターによれば、第１及び第２の画像形成素子の両方で青色画像を形成することで、青色画像の光量（又は輝度）を増大することができるので、その分、青色の表示期間を短くして、緑色及び赤色の表示期間を長くすることができる。よって、画像の明るさを増大することができる。
また、本他の実施形態のプロジェクターによれば、第１乃至第８の実施形態で説明したようなビット割り振りが可能な構成を提供することができる。
【符号の説明】
【００６１】
３００  制御部
３０１  光源／光学ユニット
３０２  第１の画像形成素子
３０３  第２の画像形成素子
３０４  投射レンズ
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0006705600.tif 000008
【図６】
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【図７Ａ】
0006705600.tif 000010
【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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