JP2008170760A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】ブラックマトリクスの影を低減することができるプロジェクタを提供することを目的とする。
【解決手段】プロジェクタ１は、照明光を射出する照明部（光源ランプ１１１）と、略矩形状で格子状に形成される画素を有して構成され、画像情報に応じて照明光を画素毎に変調し、変調光として射出する電気光学変調部（液晶パネル１４１）と、電気光学変調部の画素毎に射出された変調光の光路を、基準方向に偏向することに加え、画素の隅方向に所定の距離を移動させて偏向することを、電気光学変調部の垂直走査周波数に同期して行う光路偏向部１６０と、光路偏向部１６０で偏向された変調光を投写する投写光学部（投写レンズ１７０）と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、プロジェクタに関するものである。

従来、一般に、プロジェクタは、照明光を射出する照明部と、照明部からの照明光を画像情報に応じて変調する電気光学変調部と、電気光学変調部から射出された変調光を投写画像として投写表示する投写光学部などを備えている。

また、このようなプロジェクタにおいては、電気光学変調部としてＴＦＴアクティブマトリクス型の液晶パネル（液晶表示装置）を用いるものが広く使用されている。このＴＦＴアクティブマトリクス型の液晶パネルの画像表示面には、画素間の光漏れおよびＴＦＴの保護のために、マトリクス状（格子状）の遮光部からなるいわゆるブラックマトリクスが形成されている。

このＴＦＴアクティブマトリクス型の液晶パネルからの画像光をスクリーン上に投写した場合、遮光部の影（以降、「ブラックマトリクスの影」と呼ぶ）が投写されることになる。

なお、電気光学変調部（画像表示素子）の見かけ上の画素数を増倍して表示させる画像表示装置として、例えば、電気光学変調部の各画素から射出される画像光の光路を液晶パネルを用いた光路偏向手段により偏向する画像表示装置が開示されている（特許文献１）。

特開２００２−２１４５７９号公報

上述したように、ＴＦＴアクティブマトリクス型の液晶パネルを電気光学変調部に用いるプロジェクタにおいて、液晶パネルからの画像光をスクリーン上に投写した場合、ブラックマトリクスの影が投写されることになる。このブラックマトリクスの影は、プロジェクタが投写する画面サイズが大きくなるに従ってより目立つようになる。そのため、このブラックマトリクスの影を低減することが課題となっている。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、ブラックマトリクスの影を低減することができるプロジェクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のプロジェクタは、照明光を射出する照明部と、略矩形状で格子状に形成される画素を有して構成され、画像情報に応じて照明光を画素毎に変調し、変調光として射出する電気光学変調部と、電気光学変調部の画素毎に射出された変調光の光路を、基準方向に偏向することに加え、画素の隅方向に所定の距離を移動させて偏向することを、電気光学変調部の垂直走査周波数に同期して行う光路偏向部と、光路偏向部で偏向された変調光を投写する投写光学部と、を備えること要旨とする。

かかるプロジェクタによれば、光路偏向部は、電気光学変調部の画素毎に射出された変調光の光路を基準方向に偏向し、さらに、画素の隅方向に所定の距離を移動させて偏向する。ここで、画素の隅方向とは、画素を構成する略矩形状の各辺に垂直となる方向以外の方向を示す。また、光路偏向部は、これらの偏向動作を電気光学変調部の垂直走査周波数に同期して行う。このように、垂直走査周波数に同期して画素の隅方向に変調光の光路を偏向することで、見かけ上、投写された画素がずれた状態で重畳して見え、画素間の隙間が隠されるため、ブラックマトリクスの影を低減することができる。なお、「変調光の光路を偏向する」とは、変調光の光路を反射して方向を変えることを意味する。

また、上記プロジェクタにおいて、所定の距離は、画素と、画素の隣接する２辺に相対する２つの画素との間の距離を合成した距離以内であることが好ましい。

このようなプロジェクタによれば、光路偏向部が電気光学変調部の画素毎に射出された変調光の光路を画素の隅方向に偏向する所定の距離は、画素の隣接する２辺に相対する２つの画素との間の距離を合成（ベクトルの合成）した距離以内とする。よって、所定の距離を、画素の隣接する２辺に相対する２つの画素との間の距離を合成した距離以内とすることによって、格子状となっているブラックマトリクスの影の領域に移動した画素が投写表示されるため、ブラックマトリクスの影を低減することができる。

また、上記プロジェクタにおいて、光路偏向部は、画素から射出された変調光の光路を偏向する偏向反射ミラーと、偏向反射ミラーを垂直走査周波数に同期して可動させる可動部と、を有することが好ましい。

このようなプロジェクタによれば、光路偏向部は、偏向反射ミラーと、可動部とを有し、可動部は、電気光学変調部の垂直走査周波数に同期して可動する。これにより、可動部の動作に応じて偏向反射ミラーの角度は変化し、電気光学変調部の画素から射出された変調光の光路を基準方向および画素の隅方向に偏向する。よって、偏向反射ミラーを使用することで、容易にブラックマトリクスの影を低減することができる。

また、上記プロジェクタにおいて、可動部は、アクチュエータ素子を有し、アクチュエータ素子が可動することにより、偏向反射ミラーの角度を変化させ、変調光の光路を偏向することが好ましい。

このようなプロジェクタによれば、可動部を構成するアクチュエータ素子が可動することにより、偏向反射ミラーの角度が変化する。偏向反射ミラーの角度が変化することで、電気光学変調部の画素から射出された変調光の光路を基準方向に偏向し、また、画素の隅方向に偏向する。よって、アクチュエータ素子を使用することで、偏向反射ミラーの角度変更を容易に行うことができる。

また、上記プロジェクタにおいて、可動部は、偏向反射ミラーの反射面に対して所定の角度となるように偏向反射ミラーを軸支する回転軸と、回転軸を回転駆動させる回転駆動素子とを有し、回転駆動素子により回転軸が回転することにより、偏向反射ミラーは所定の角度を伴った回転を行い、変調光の光路を偏向することが好ましい。

このようなプロジェクタによれば、可動部を構成する回転駆動素子が回転軸を回転駆動させることにより、偏向反射ミラーは所定の角度を伴った回転を行う。偏向反射ミラーが所定の角度を伴った回転を行うことで、電気光学変調部の画素から射出された変調光の光路を偏向する。よって、回転駆動素子を使用することで、偏向反射ミラーの角度変更を容易に行うことができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示すブロック図である。図１を使用して、プロジェクタ１の内部構成について説明する。

プロジェクタ１は、画像受信部１０と、画像制御部２０と、画像処理部３０と、主制御部４０と、液晶パネル駆動部５０と、ランプ駆動部６０と、ミラー駆動部７０と、操作部８０と、記憶部９０と、画像投写部１００とを備えている。また、画像処理部３０内には補間画像生成部３０ａを備えている。画像投写部１００は、照明部としての光源ランプ１１１と、電気光学変調部としての液晶パネル１４１と、光路偏向部１６０と、投写光学部としての投写レンズ１７０とを備えている。光路偏向部１６０は、偏向反射ミラー１６１と、ミラー保持部１６２と、可動部１６３とを備えている。また、図１には、プロジェクタ１の外部に、スクリーンＳＣを図示している。

次に、図１を用いてプロジェクタ１の動作を説明する。
画像受信部１０は、プロジェクタ１に入力された画像信号を受信し、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換を行う。画像受信部１０は、デジタル信号に変換した画像データを画像処理部３０に出力するとともに、同期信号等を画像制御部２０に出力する。

画像制御部２０は、画像受信部１０から入力された同期信号等に基づいて、解像度や走査周波数等が異なる複数の表示モードの中から、当該画像信号の表示モードを特定する。また、画像制御部２０は、液晶パネル１４１の画素毎に射出された変調光の光路を基準方向および隅方向へ偏向する偏向動作タイミングを、液晶パネル１４１の垂直走査周波数に同期するように生成し、主制御部４０および画像処理部３０に出力する。

画像処理部３０は、画像受信部１０から入力した画像データを画像加工する。画像加工とは、例えば、拡大や縮小といった画像処理や台形補正処理等を示す。画像処理部３０に備えられた補間画像生成部３０ａは、変調光の光路を隅方向へ偏向する際に投写する補間画像データを生成する。補間画像データの生成方法は、例えば、零次補間や線形補間等の補間方法を用いるものとしている。補間画像データを生成するタイミングは、画像制御部２０から入力した偏向動作タイミングを使用する。画像処理部３０にて処理された画像データおよび補間画像データは、垂直走査周波数のタイミングに対応して、液晶パネル駆動部５０に出力される。

主制御部４０は、コンピュータとして機能し、記憶部９０に記憶されている制御プログラムに従って、プロジェクタ１の動作を統括制御する。記憶部９０は、フラッシュメモリ等のＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等によって構成され、前記制御プログラムを記憶するとともに、各種設定値等の記憶に用いられる。操作部８０には、電源のオン／オフや、画質の調整等、プロジェクタ１に対して各種操作を行うための複数のキー等が備えられており、ユーザが操作部８０を操作すると、操作部８０は、操作内容に応じた操作信号を主制御部４０に出力する。

液晶パネル駆動部５０は、画像処理部３０から入力された画像データに応じて、液晶パネル１４１を駆動するための駆動信号を生成する。液晶パネル１４１が、この駆動信号に応じて照明光を変調することにより、画像データに応じた変調光が偏向反射ミラー１６１を介して投写レンズ１７０から投写される。

ランプ駆動部６０は、主制御部４０からの指示に基づいて、光源ランプ１１１を駆動することにより、光源ランプ１１１の点灯、消灯および輝度変更を行うことができる。

ミラー駆動部７０は、主制御部４０からの指示により、画像制御部２０が生成した偏向動作タイミングに従い、光路偏向部１６０に備えられた可動部１６３を駆動制御することで、ミラー保持部１６２を介して偏向反射ミラー１６１の角度を変化させ、液晶パネル１４１の画素毎に射出された変調光の光路を様々な方向に偏向する。

次に、画像投写部１００の動作を説明する。
光源ランプ１１１は、照明光を射出する。本実施形態では、光源ランプ１１１として、高圧水銀ランプを採用している。なお、光源ランプ１１１としては、高圧水銀ランプに限らず、例えばメタルハライドランプやハロゲンランプ等を採用してもよい。

液晶パネル１４１には、複数の画素が形成されており、光源ランプ１１１から射出した照明光を、液晶パネル駆動部５０からの駆動信号に基づいて画素毎に変調することにより、画像データに応じた変調光を形成する。液晶パネル１４１で形成された変調光は、偏向反射ミラー１６１によって反射され、投写レンズ１７０によって、スクリーンＳＣ等に向けて拡大投写される。

図２は、画像投写部の構成を詳細に記載した説明図である。
図２に示すように、画像投写部１００は、照明光学系１１０、色光分離光学系１２０、リレー光学系１３０、３つの液晶ライトバルブ１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂ、クロスダイクロイックプリズム１５０、光路偏向部１６０、投写光学部を構成する投写レンズ１７０等を備えている。

照明光学系１１０は、照明部である光源ランプ１１１と、第１のレンズアレイ１１２と、第２のレンズアレイ１１３と、偏光変換素子１１４と、重畳レンズ１１５とを備えている。光源ランプ１１１から射出された照明光（光束）は、微小なレンズ１１２ａがマトリクス状に配置された第１のレンズアレイ１１２によって多数の微小な部分光束に分割される。第２のレンズアレイ１１３及び重畳レンズ１１５は、分割された部分光束のそれぞれが、照明対象である３つの液晶ライトバルブ１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂの画像形成領域全体を照射するように備えられている。このため、各部分光束が液晶ライトバルブ１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂで重畳され、液晶ライトバルブ１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂの全体がほぼ均一に照明される。

偏光変換素子１１４は、光源ランプ１１１からの光を液晶ライトバルブ１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂで効率よく利用可能とするため、特定の偏光方向を有する偏光光に揃える機能を有している。照明光学系１１０を射出した偏光光は、色光分離光学系１２０に入射する。

色光分離光学系１２０は、第１のダイクロイックミラー１２１と、第１の反射ミラー１２２と、第２のダイクロイックミラー１２３とを備えており、照明光学系１１０から射出された光を、波長域の異なる３色の光に分離する。第１のダイクロイックミラー１２１は、略赤色の光を透過させるとともに、透過する光よりも短波長の光を反射する。第１のダイクロイックミラー１２１を透過した赤色光Ｒは、第１の反射ミラー１２２で反射された後、第１の平行化レンズ１２４で平行化されて赤色光用の液晶ライトバルブ１４０Ｒを照明する。

第２のダイクロイックミラー１２３は、略青色の光を透過するとともに、透過する光よりも長波長の光を反射する。このため、第１のダイクロイックミラー１２１で反射された光のうち、緑色光Ｇは、第２のダイクロイックミラー１２３によってさらに反射された後、第２の平行化レンズ１２５で平行化されて緑色光用の液晶ライトバルブ１４０Ｇを照明する。また、青色光Ｂは、第２のダイクロイックミラー１２３を透過し、リレー光学系１３０を経由して、青色光用の液晶ライトバルブ１４０Ｂを照明する。

なお、青色光Ｂの経路は、他の色光の経路に比べて長くなってしまうことから、光束の発散によって液晶ライトバルブ１４０Ｂへの照明効率が低下するのを抑制するために、青色光Ｂの経路には、リレー光学系１３０が設けられている。リレー光学系１３０は、入射側レンズ１３１と、第２の反射ミラー１３２と、リレーレンズ１３３と、第３の反射ミラー１３４と、射出側レンズ１３５とを備えている。色光分離光学系１２０から射出した青色光Ｂは、入射側レンズ１３１によってリレーレンズ１３３の近傍で収束し、射出側レンズ１３５に向けて発散する。

液晶ライトバルブ１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂのそれぞれは、一対の透明基板間に液晶が封入された電気光学変調部としての液晶パネル１４１と、その入射側表面及び射出側表面にそれぞれ貼り付けられた入射側偏光板１４２及び射出側偏光板１４３とを備えている。液晶パネル１４１の内面には、微小な透明電極（画素電極）がマトリクス状に配列された画像形成領域が形成されており、液晶に対して微小領域（画素）毎に駆動電圧を印加可能になっている。入射側偏光板１４２及び射出側偏光板１４３は、それぞれ特定の偏光方向の偏光光のみを透過可能であり、入射側偏光板１４２は、偏光変換素子１１４によって揃えられた偏光方向の偏光光を透過可能となっている。このため、各液晶ライトバルブ１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂに照射された各色光の大部分は入射側偏光板１４２を透過して、液晶パネル１４１に入射する。

ここで、液晶パネル１４１の各画素に、画像データに応じた駆動電圧が印加されると、液晶パネル１４１に入射した光は、駆動電圧に応じて変調され、画素毎に異なる偏光方向を有した偏光光となる。この偏光光のうち、射出側偏光板１４３を透過可能な偏光成分のみが液晶ライトバルブ１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂから射出される。つまり、液晶ライトバルブ１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂが、画像データに応じて、画素毎に異なる透過率で入射光を透過させることによって、階調を有する変調光が色光毎に形成される。液晶ライトバルブ１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂから射出した各色光からなる変調光は、クロスダイクロイックプリズム１５０に入射する。

クロスダイクロイックプリズム１５０は、各液晶ライトバルブ１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂから射出された各色の変調光を、画素毎に合成してカラー画像を表す変調光を形成する。クロスダイクロイックプリズム１５０によって合成された変調光は、光路偏向部１６０によって偏向される。

光路偏向部１６０は、偏向反射ミラー１６１と、ミラー保持部１６２と、可動部１６３とを備えている。偏向反射ミラー１６１は、反射鏡であり、クロスダイクロイックプリズム１５０からの変調光を反射し、反射された変調光は、投写レンズ１７０に入射する。偏向反射ミラー１６１は、クロスダイクロイックプリズム１５０から射出された変調光の光路に対して略４５度の角度で設置されている。ミラー保持部１６２は、本実施形態では、板状の部材とし、偏向反射ミラー１６１に貼付されることにより偏向反射ミラー１６１を補強し、保持している。可動部１６３は、後述する１６３Ａ，１６３Ｂ，１６３Ｃ，１６３Ｄの４つのアクチュエータ素子から構成されており、ミラー保持部１６２に設置されている。４つのアクチュエータ素子がそれぞれ制御され、可動することで、偏向反射ミラーを所定の角度に変化させ、変調光の光路を偏向する。

光路偏向部１６０によって反射された変調光は、投写レンズ１７０によってスクリーンＳＣに拡大投写され、投写画像として表示される。

図３は、本実施形態に係るプロジェクタの光路偏向部の構造図であり、図３（ａ）は、光路偏向部の偏向反射ミラーの反射面の概略斜視図である。図３（ｂ）は、光路偏向部の偏向反射ミラーの反射面と反対側の面の概略斜視図である。図３（ａ）および図３（ｂ）を参照して、光路偏向部１６０について説明する。

偏向反射ミラー１６１は、ガラス基板と反射膜により構成されており、反射膜はガラス基板上に蒸着されている。反射膜は、変調光を反射する反射面１６１Ａとして機能する。本実施形態では、図３（ａ）に示すように、偏向反射ミラー１６１は矩形状に形成されている。また、図３（ｂ）に示すように、光路偏向部１６０の反射面１６１Ａと反対側の面には、ミラー保持部１６２および可動部としてのアクチュエータ素子１６３Ａ，１６３Ｂ，１６３Ｃ，１６３Ｄが設置されている。ミラー保持部１６２は、偏向反射ミラー１６１と同様の矩形状に形成されており、偏向反射ミラー１６１に接着され、偏向反射ミラー１６１を保持している。

上述したように、本実施形態では、可動部１６３は、１６３Ａ，１６３Ｂ，１６３Ｃ，１６３Ｄの４つのアクチュエータ素子から構成され、ミラー保持部１６２の矩形状の４隅に設置されている。また、アクチュエータ素子１６３Ａ，１６３Ｂ，１６３Ｃ，１６３Ｄはミラー保持部１６２に設置されるとともに、反対側は、図示しない固定板等に設置されている。つまり、アクチュエータ素子１６３Ａ，１６３Ｂ，１６３Ｃ，１６３Ｄはミラー保持部１６２と固定板に挟まれた構成となっている。本実施形態では、アクチュエータ素子として電磁アクチュエータを採用している。

ミラー駆動部７０（図１参照）は、４つのアクチュエータ素子１６３Ａ，１６３Ｂ，１６３Ｃ，１６３Ｄをそれぞれ独立して駆動制御する。アクチュエータ素子１６３Ａ，１６３Ｂ，１６３Ｃ，１６３Ｄは、ミラー駆動部７０により駆動されると、縮小し、光路偏向部１６０の隅部分は図示しない固定板側に引き付けられる。これにより、偏向反射ミラー１６１の角度は変更され、液晶パネル１４１の画素毎に射出された変調光の光路が基準方向と異なる方向に偏向される。なお、本実施形態では、何れのアクチュエータ素子も駆動しない状態で、変調光の光路を偏向反射ミラー１６１によって反射する方向を基準方向としている。この基準方向へ変調光を反射することを、基準方向への偏向という。

図４は、液晶パネルの画像書込みと偏向反射ミラーの駆動タイミングを表したタイミングチャートである。図４を参照してアクチュエータ素子１６３Ａ，１６３Ｂ，１６３Ｃ，１６３Ｄの駆動と、液晶パネル１４１への画像データの書込みについて説明する。

各信号波形は、Ｈ（Ｈｉｇｈ）とＬ（Ｌｏｗ）によって状態を表している。液晶パネル駆動信号ＬＶＤＲは、液晶パネル１４１の垂直走査周波数に対応した画像データ書込みのタイミング信号を表している。液晶パネル駆動部５０は、ＬＶＤＲ信号の立上がり（Ｌ→Ｈ）で液晶パネル１４１に画像データの書込みを行い、Ｈの期間、画像データを保持している。また、信号波形ＭＤＲＡは、アクチュエータ素子１６３Ａの駆動信号を示しており、Ｈの期間、アクチュエータ素子１６３Ａは駆動されて縮小する。同様に信号波形ＭＤＲＢはアクチュエータ素子１６３Ｂ、信号波形ＭＤＲＣはアクチュエータ素子１６３Ｃ、信号波形ＭＤＲＤはアクチュエータ素子１６３Ｄの駆動信号を示しており、Ｈの期間、アクチュエータ素子が駆動されて縮小する。

図６は、光路偏向部で偏向された変調光の投写画像の一部分を表した図である。図６（ａ）は、液晶パネルから射出された変調光の光路を、基準方向に偏向した場合の投写画像を表している。投写画像Ｇ１は、投写画素５（投写画素５は任意の投写画素を示している）および、投写画素間にブラックマトリクスの影６を有する。ここで、投写画素５は、スクリーンＳＣ上に投写された液晶パネル１４１の画素であり、ブラックマトリクスの影６は、スクリーンＳＣ上に投写された液晶パネル１４１の遮光部の影である。また、投写画素間の隙間は、水平方向の幅をｗ１とし、垂直方向の幅をｗ２としている。このように、変調光の光路を基準方向に偏向した場合の投写画素５の位置を基準位置と呼ぶものとする。

図６（ｂ）は、基準位置の投写画素５および、基準位置に対して斜め左上の隅方向に変調光の光路を偏向した場合の投写画素５Ａを重ねて表示した図である。このように基準位置に対して画素の隅方向に偏向した投写画素の位置を、隅方向位置と呼ぶものとする。このときの基準位置と隅方向位置との距離（以降、「移動偏向距離」と呼ぶ）は、水平方向成分を投写画素間の幅ｗ１（図６（ａ）参照）と同様とし、垂直方向成分を投写画素間の幅ｗ２（図６（ａ）参照）と同様としている。

図６（ｃ）は、基準位置の投写画素５および、斜め右下の隅方向位置に投写された投写画素５Ｃを示した図である。このときの移動偏向距離は、図６（ｂ）と同様としている。図６（ｄ）は、基準位置の投写画素５および、斜め右上の隅方向位置に投写された投写画素５Ｂを示した図である。このときの移動偏向距離は、図６（ｂ）と同様としている。図６（ｅ）は、基準位置の投写画素５および、斜め左下の隅方向位置に投写された投写画素５Ｄを示した図である。このときの移動偏向距離は、図６（ｂ）と同様としている。

次に、図４のタイミングチャートに従って、アクチュエータ素子１６３Ａ，１６３Ｂ，１６３Ｃ，１６３Ｄおよび液晶パネル１４１の駆動について説明する。まず、図４の（１）の状態は、アクチュエータ素子駆動信号ＭＤＲＡ，ＭＤＲＢ，ＭＤＲＣ，ＭＤＲＤの全てをＬの状態としており、全てのアクチュエータ素子は駆動されていない状態である。この状態において、液晶パネル駆動信号ＬＶＤＲに示すように、液晶パネル駆動部５０は液晶パネル１４１に画像データの書込み（Ｌ→Ｈ）を行う。これにより、変調光の光路は基準方向に偏向され、画像データの画像の投写画素は図６（ａ）のように基準位置に投写される。

次に、図４の（２）の状態に移る。図４の（２）の状態は、アクチュエータ素子駆動信号ＭＤＲＡをＨとすることで、アクチュエータ素子１６３Ａのみが駆動された状態である。これにより、偏向反射ミラー１６１は、基準方向に対して斜め左上の隅方向に変調光の光路を偏向する角度となる。この状態において、液晶パネル駆動信号ＬＶＤＲに示すように、液晶パネル駆動部５０は液晶パネル１４１に補間画像データの書込み（Ｌ→Ｈ）を行う。補間画像データは、偏向している隅方向位置に適正な画像データとして補間画像生成部３０ａ（図１参照）により生成される。これにより、補間画像データの画像の投写画素は、図６（ｂ）に示すように斜め左上の隅方向位置である投写画素５Ａの位置に投写される。

次に、図４の（３）の状態に移る。図４の（３）の状態は、アクチュエータ素子駆動信号ＭＤＲＡ，ＭＤＲＢ，ＭＤＲＣ，ＭＤＲＤの全てをＬの状態としており、全てのアクチュエータ素子は駆動されていない状態である。この状態において、液晶パネル駆動信号ＬＶＤＲに示すように、液晶パネル駆動部５０は液晶パネル１４１に画像データの書込み（Ｌ→Ｈ）を行う。これにより、変調光の光路は基準方向に偏向され、画像データの画像の投写画素は図６（ａ）のように基準位置に投写される。

次に、図４の（４）の状態に移る。図４の（４）の状態は、アクチュエータ素子駆動信号ＭＤＲＣをＨとすることで、アクチュエータ素子１６３Ｃのみが駆動された状態である。これにより、偏向反射ミラー１６１は、基準方向に対して斜め右下の隅方向に変調光の光路を偏向する角度となる。この状態において、液晶パネル駆動信号ＬＶＤＲに示すように、液晶パネル駆動部５０は液晶パネル１４１に補間画像データの書込み（Ｌ→Ｈ）を行う。これにより、補間画像データの画像の投写画素は、図６（ｃ）に示すように斜め右下の隅方向位置である投写画素５Ｃの位置に投写される。

次に、図４の（５）の状態に移る。図４の（５）の状態は、アクチュエータ素子駆動信号ＭＤＲＡ，ＭＤＲＢ，ＭＤＲＣ，ＭＤＲＤの全てをＬの状態としており、全てのアクチュエータ素子は駆動されていない状態である。この状態において、液晶パネル駆動信号ＬＶＤＲに示すように、液晶パネル駆動部５０は液晶パネル１４１に画像データの書込み（Ｌ→Ｈ）を行う。これにより、変調光の光路は基準方向に偏向され、画像データの画像の投写画素は図６（ａ）のように基準位置に投写される。

次に、図４の（６）の状態に移る。図４の（６）の状態は、アクチュエータ素子駆動信号ＭＤＲＢをＨとすることで、アクチュエータ素子１６３Ｂのみが駆動された状態である。これにより、偏向反射ミラー１６１は、基準方向に対して斜め右上の隅方向に変調光の光路を偏向する角度となる。この状態において、液晶パネル駆動信号ＬＶＤＲに示すように、液晶パネル駆動部５０は液晶パネル１４１に補間画像データの書込み（Ｌ→Ｈ）を行う。これにより、補間画像データの画像の投写画素は、図６（ｄ）に示すように斜め右上の隅方向位置である投写画素５Ｂの位置に投写される。

次に、図４の（７）の状態に移る。図４の（７）の状態は、アクチュエータ素子駆動信号ＭＤＲＡ，ＭＤＲＢ，ＭＤＲＣ，ＭＤＲＤの全てをＬの状態としており、全てのアクチュエータ素子は駆動されていない状態である。この状態において、液晶パネル駆動信号ＬＶＤＲに示すように、液晶パネル駆動部５０は液晶パネル１４１に画像データの書込み（Ｌ→Ｈ）を行う。これにより、変調光の光路は基準方向に偏向され、画像データの画像の投写画素は図６（ａ）のように基準位置に投写される。

次に、図４の（８）の状態に移る。図４の（８）の状態は、アクチュエータ素子駆動信号ＭＤＲＤをＨとすることで、アクチュエータ素子１６３Ｄのみが駆動された状態である。これにより、偏向反射ミラー１６１は、基準方向に対して斜め左下の隅方向に変調光の光路を偏向する角度となる。この状態において、液晶パネル駆動信号ＬＶＤＲに示すように、液晶パネル駆動部５０は液晶パネル１４１に補間画像データの書込み（Ｌ→Ｈ）を行う。これにより、補間画像データの画像の投写画素は、図６（ｅ）に示すように斜め左下の隅方向位置である投写画素５Ｄの位置に投写される。

本実施形態では、上述した図４の（１）〜（８）の状態を１サイクルとして、アクチュエータ素子１６３Ａ，１６３Ｂ，１６３Ｃ，１６３Ｄおよび液晶パネル１４１の駆動を繰り返すものとしている。

上述した第１の実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）プロジェクタ１は、液晶パネル１４１の垂直走査周波数に同期して基準方向および投写画素の隅方向に変調光の光路を偏向する。垂直走査周波数を人間の目にとって投写画面のちらつきが認識できない周波数に設定することで、見かけ上、基準位置の投写画素５および隅方向位置の投写画素５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄがずれた状態で重畳して見える。さらに、隅方向位置の投写画素５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄは、移動偏向距離を水平方向成分を投写画素間の幅ｗ１とし、垂直方向成分を投写画素間の幅ｗ２としているため、ブラックマトリクスの影６を低減することができる。

（２）また、プロジェクタ１は、偏向反射ミラー１６１を可動させて変調光の光路を偏向する。つまり、偏向反射ミラー１６１の角度を変化させることで、基準位置と隅方向位置との間の投写画像の投写画素の移動を容易に行うことが可能となる。これにより、偏向反射ミラー１６１の制御によってブラックマトリクスの影６を低減することができる。

（３）また、プロジェクタ１は、光路偏向部１６０の可動部１６３としてアクチュエータ素子１６３Ａ，１６３Ｂ，１６３Ｃ，１６３Ｄを使用する。これにより、アクチュエータ素子１６３Ａ，１６３Ｂ，１６３Ｃ，１６３Ｄの駆動信号を制御することで、容易に、偏向反射ミラー１６１の角度を制御することができる。

（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について説明する。

本実施形態に係るプロジェクタの構成は、第１の実施形態と同様である。本実施形態では、液晶パネル１４１の画像書込みと偏向反射ミラー１６１の駆動タイミングが第１の実施形態と異なっており、変調光の光路を基準方向に偏向した後に、４つの隅方向への偏向を連続して行うものとしている。図５は、本実施形態に係る液晶パネルの画像書込みと偏向反射ミラーの駆動タイミングを表したタイミングチャートである。図５は、アクチュエータ素子１６３Ａ，１６３Ｂ，１６３Ｃ，１６３Ｄおよび液晶パネル１４１の駆動パターンを示している。

図５では、まず、（１）の状態として、図６（ａ）に示すように変調光の光路を基準方向に偏向し、画像データの画像の投写を行う。次に、（２）の状態として、図６（ｂ）に示すように変調光の光路を斜め左上の隅方向に偏向し、補間画像データの画像の投写を行う。次に、（３）の状態として、図６（ｃ）に示すように変調光の光路を斜め右下の隅方向に偏向し、補間画像データの画像の投写を行う。次に、（４）の状態として、図６（ｄ）に示すように変調光の光路を斜め右上の隅方向に偏向し、補間画像データの画像の投写を行う。次に、（５）の状態として、図６（ｅ）に示すように変調光の光路を斜め左下の隅方向に偏向し、補間画像データの画像の投写を行う。

このように、本実施形態では、上述した図５の（１）〜（５）の状態を１サイクルとして、アクチュエータ素子１６３Ａ，１６３Ｂ，１６３Ｃ，１６３Ｄおよび液晶パネル１４１の駆動を繰り返すものとしている。

上述した第２の実施形態によれば、第１の実施形態での効果（１）〜（３）と同様の効果を奏することができる。

（第３の実施形態）
以下、本発明の第３の実施形態について説明する。

本実施形態に係るプロジェクタは、光路偏向部１６０の構成が第１の実施形態と異なる。その他の構成は、第１の実施形態と同様とする。第１の実施形態では、可動部１６３としてはアクチュエータ素子を使用するものとしたが、本実施形態では、回転駆動素子を用いている。図７は、本実施形態に係るプロジェクタの光路偏向部を示した構成図である。図７を参照して、光路偏向部１６０に回転駆動素子を用いた場合について説明する。

光路偏向部１６０は、偏向反射ミラー１６１と、ミラー保持部１６２と、回転軸１６４と、回転駆動素子１６５とを備えている。偏向反射ミラー１６１は、反射鏡であり、第１の実施形態と同様の機能動作を行う。また、ミラー保持部１６２についても、第１の実施形態と同様に板状の部材として、偏向反射ミラー１６１を補強し、保持するために貼付されている。回転軸１６４は、偏向反射ミラー１６１の反射面に垂直な法線に対して、微小な角度θを為した状態でミラー保持部１６２を軸支している。回転駆動素子１６５は、回転軸１６４を回転することで、偏向反射ミラー１６１を回転させる。回転駆動素子１６５は、例えば、ＤＣモータやステッピングモータ等を使用することができる。

回転駆動素子１６５が回転することで、偏向反射ミラー１６１は角度θを伴った回転運動を行い、偏向反射ミラー１６１の角度が変化する。ここで、角度θは、偏向反射ミラー１６１による偏向によって投写画素が移動する距離を、水平方向成分を投写画素間の幅とし、垂直方向成分を投写画素間の幅となるように設定する。本実施形態では、このように、変調光の光路を偏向し、さらに、液晶パネル１４１の垂直走査周波数と偏向反射ミラー１６１の回転運動を同期させるものとしている。

上述した第３の実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）プロジェクタ１は、液晶パネル１４１の垂直走査周波数に同期して、基準方向および投写画素の複数箇所の隅方向に変調光の光路を偏向する。ここで、偏向によって投写された１点の投写画素の方向を基準方向とし、偏向反射ミラー１６１の回転運動により偏向された方向を隅方向とする。垂直走査周波数を人間の目にとって投写画面のちらつきが認識できない周波数に設定することで、見かけ上、基準方向の投写画素および隅方向の投写画素がずれた状態で重畳して見える。さらに、隅方向の投写画素は、移動偏向距離の水平方向成分を投写画素間の幅とし、垂直方向成分を投写画素間の幅となるようにしているため、ブラックマトリクスの影を低減することができる。

（２）また、プロジェクタ１は、偏向反射ミラー１６１を回転させて変調光の光路を偏向する。つまり、偏向反射ミラー１６１の回転により角度を変化させることで、基準方向の投写画素と隅方向の投写画素の移動を容易に行うことが可能となる。これにより、偏向反射ミラー１６１の制御によってブラックマトリクスの影を低減することができる。

（３）また、プロジェクタ１は、可動部としてモータ等の回転駆動素子１６５を使用する。これにより、偏向反射ミラー１４１の駆動制御を容易に行うことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施し得ることは勿論である。以下に変形例を述べる。

（変形例１）上記実施形態では、フロントタイプのプロジェクタとしているが、リアタイプのプロジェクタとしてもよい。また、電気光学変調部を備える画像投写装置であれば、本発明を実施することが可能である。

（変形例２）上記実施形態では、電気光学変調部は、液晶パネル１４１としたが、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）としてもよい。ＤＭＤは、多数のマイクロミラーの各々について照明光の反射角度を画像情報に応じて変化させることにより変調光を生成する表示装置である。ＤＭＤにおいても各マイクロミラー間に形成される隙間が、投写画面上で影となって投写される。よって、ＤＭＤ部の後段に本発明の光路偏向部１６０を備えることで、マイクロミラー間の隙間の影を低減することができる。

（変形例３）上記第１の実施形態および第２の実施形態では、可動部１６３としてのアクチュエータ素子は、電磁アクチュエータを採用したが、圧電素子を採用してもよい。こうすれば、圧電素子は電圧で駆動することで伸縮動作をするため、この伸縮動作を用いて偏向反射ミラー１６１の角度を変化させることが可能である。

（変形例４）上記第１の実施形態および第２の実施形態では、可動部１６３としてのアクチュエータ素子は、電磁アクチュエータを採用したが、偏心モータを採用してもよい。偏心モータは、回転軸がずれたモータであり、モータの回転を１方向の往復運動に変換しやすくなる。よって、この往復運動を用いて、偏向反射ミラー１６１の角度を変化させることが可能である。

（変形例５）上記第１の実施形態および第２の実施形態では、移動偏向距離は、水平方向成分である投写画素間の幅ｗ１と垂直方向成分である投写画素間の幅ｗ２を合成した距離としたが、水平方向成分を投写画素間の幅ｗ１の１／２とし、垂直方向成分を投写画素間の幅ｗ２の１／２とし、４つの隅方向位置（斜め左上、斜め右下、斜め右上、斜め左下）に投写画素を移動するように偏向するものとしてもよい。これにより、隣り合う投写画素同士で、投写画素間のブラックマトリクスの影を１／２ずつ隠すように投写画素が投写される。よって、移動偏向距離が短くなり、偏向反射ミラー１６１を変化させる角度を少なくすることができるため、偏向反射ミラー１６１の動作応答性を向上することができる。

（変形例６）上記実施形態では、移動偏向距離は、水平方向成分である投写画素間の幅ｗ１と垂直方向成分である投写画素間の幅ｗ２を合成した距離としたが、水平方向成分を投写画素間の幅ｗ１以下とし、垂直方向成分を投写画素間の幅ｗ２以下として任意に設定できるものとしてもよい。これにより、移動偏向距離が短い場合は、偏向反射ミラー１６１を変化させる角度を少なくすることができるため、ブラックマトリクスの影を低減しつつ、偏向反射ミラー１６１の動作応答性を向上することができる。

（変形例７）上記第１の実施形態および第２の実施形態では、図４および図５のような液晶パネル１４１の画像書込みと偏向反射ミラー１６１の駆動タイミングとし、それぞれのサイクルを繰り返すこととしたが、駆動タイミングやサイクルはこれに限定するものではない。つまり、基準位置および隅方向位置への投写画素の移動パターンは、様々なパターンに変更してもよい。これにより、液晶パネル１４１の応答性や偏向反射ミラー１６１の動作応答性、および、投写画面の視認性に対応した好適なパターンを選択することができる。

（変形例８）上記第１の実施形態および第２の実施形態では、基準位置および４つの隅方向位置（斜め左上、斜め右下、斜め右上、斜め左下）に投写画素を移動させるものとしたが、基準位置および少なくとも１つの隅方向位置に投写画素を移動させるものとしてもよい。こうすれば、４つの隅方向位置に投写画素を移動させる場合に比較して、可動部１６３としてのアクチュエータ素子の数を減らすことができ、より単純な構造でブラックマトリクスの影を低減することができる。また、上記第３の実施形態においても、垂直走査周波数に同期して変調光の光路を偏向する隅方向は、少なくとも１方向としてもよく、ブラックマトリクスの影を低減することができる。

第１の実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示すブロック図。 画像投写部の構成を詳細に記載した説明図。 プロジェクタの光路偏向部の構成図、（ａ）は、光路偏向部の偏向反射ミラーの反射面の概略斜視図、（ｂ）は、光路偏向部の偏向反射ミラーの反射面と反対側の面の概略斜視図。 液晶パネルの画像書込みと偏向反射ミラーの駆動タイミングを表したタイミングチャート。 第２の実施形態に係る液晶パネルの画像書込みと偏向反射ミラーの駆動タイミングを表したタイミングチャート。 光路偏向部で偏向された変調光の投写画像の一部分を表した図、（ａ）は、基準方向に偏向した場合の投写画像図、（ｂ）は、基準位置に対して斜め左上の隅方向に偏向した場合の投写画像図、（ｃ）は、基準位置に対して斜め右下の隅方向に偏向した場合の投写画像図、（ｄ）は、基準位置に対して斜め右上の隅方向に偏向した場合の投写画像図、（ｅ）は、基準位置に対して斜め左下の隅方向に偏向した場合の投写画像図。 第３の実施形態に係るプロジェクタの光路偏向部を示した構成図。

符号の説明

１…プロジェクタ、５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ…投写画素、６…ブラックマトリクスの影、１０…画像受信部、２０…画像制御部、３０…画像処理部、３０ａ…補間画像生成部、４０…主制御部、５０…液晶パネル駆動部、６０…ランプ駆動部、７０…ミラー駆動部、８０…操作部、９０…記憶部、１００…画像投写部、１１０…照明光学系、１１１…光源ランプ、１４０Ｂ，１４０Ｇ，１４０Ｒ…液晶ライトバルブ、１４１…液晶パネル、１６０…光路偏向部、１６１…偏向反射ミラー、１６１Ａ…反射面、１６２…ミラー保持部、１６３…可動部、１６３Ａ，１６３Ｂ，１６３Ｃ，１６３Ｄ…アクチュエータ素子、１６４…回転軸、１６５…回転駆動素子、１７０…投写レンズ。

Claims (5)

1. 照明光を射出する照明部と、
   略矩形状で格子状に形成される画素を有して構成され、画像情報に応じて前記照明光を前記画素毎に変調し、変調光として射出する電気光学変調部と、
   前記電気光学変調部の前記画素毎に射出された前記変調光の光路を、基準方向に偏向することに加え、前記画素の隅方向に所定の距離を移動させて偏向することを、前記電気光学変調部の垂直走査周波数に同期して行う光路偏向部と、
   前記光路偏向部で偏向された変調光を投写する投写光学部と、
   を備えることを特徴とするプロジェクタ。
2. 請求項１に記載のプロジェクタであって、
   前記所定の距離は、前記画素と、前記画素の隣接する２辺に相対する２つの画素との間の距離を合成した距離以内であることを特徴とするプロジェクタ。
3. 請求項１または２に記載のプロジェクタであって、
   前記光路偏向部は、前記画素から射出された前記変調光の光路を偏向する偏向反射ミラーと、前記偏向反射ミラーを前記垂直走査周波数に同期して可動させる可動部と、を有することを特徴とするプロジェクタ。
4. 請求項３に記載のプロジェクタであって、
   前記可動部は、アクチュエータ素子を有し、
   前記アクチュエータ素子が可動することにより、前記偏向反射ミラーの角度を変化させ、前記変調光の光路を偏向することを特徴とするプロジェクタ。
5. 請求項３に記載のプロジェクタであって、
   前記可動部は、前記偏向反射ミラーの反射面に対して所定の角度となるように前記偏向反射ミラーを軸支する回転軸と、前記回転軸を回転駆動させる回転駆動素子とを有し、
   前記回転駆動素子により前記回転軸が回転することにより、前記偏向反射ミラーは前記所定の角度を伴った回転を行い、前記変調光の光路を偏向することを特徴とするプロジェクタ。

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