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JP2023009775A - projector - Google Patents

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JP2023009775A
JP2023009775A JP2021113340A JP2021113340A JP2023009775A JP 2023009775 A JP2023009775 A JP 2023009775A JP 2021113340 A JP2021113340 A JP 2021113340A JP 2021113340 A JP2021113340 A JP 2021113340A JP 2023009775 A JP2023009775 A JP 2023009775A
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JP
Japan
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light
optical
liquid crystal
shift device
crystal panel
Prior art date
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Pending
Application number
JP2021113340A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
慎一 若林
Shinichi Wakabayashi
宏行 保坂
Hiroyuki Hosaka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2021113340A priority Critical patent/JP2023009775A/en
Publication of JP2023009775A publication Critical patent/JP2023009775A/en
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  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)

Abstract

Figure 2023009775000001

【課題】光学シフトデバイスの揺動する光学板の大型化を抑制することができるプロジェクターを提供する。
【解決手段】プロジェクター1は、第1色光(G光)を変調する第1光変調素子(液晶パネル10G)と、第2色光(R光)を変調する第2光変調素子(液晶パネル10R)と、第3色光(B光)を変調する第3光変調素子(液晶パネル10B)と、を備える。また、変調した光を合成して画像光を形成する光学合成素子80と、画像光を投射する投射光学系85と、を備える。また、各光変調素子と光学合成素子80との間にそれぞれ配置され、各光変調素子で変調した光の光路をシフトする第1の光学シフトデバイス100(シフトデバイス100G)と、第2の光学シフトデバイス100(シフトデバイス100R)と、第3の光学シフトデバイス100(シフトデバイス100B)と、を備える。
【選択図】図1

Figure 2023009775000001

A projector capable of suppressing an increase in size of a swinging optical plate of an optical shift device is provided.
A projector 1 includes a first light modulation element (liquid crystal panel 10G) that modulates a first color light (G light) and a second light modulation element (liquid crystal panel 10R) that modulates a second color light (R light). and a third light modulation element (liquid crystal panel 10B) that modulates the third color light (B light). It also includes an optical synthesizing element 80 that synthesizes the modulated light to form image light, and a projection optical system 85 that projects the image light. In addition, a first optical shift device 100 (shift device 100G) and a second optical shift device 100 (shift device 100G) are arranged between each light modulation element and the optical synthesizing element 80 to shift the optical path of the light modulated by each light modulation element. A shift device 100 (shift device 100R) and a third optical shift device 100 (shift device 100B) are provided.
[Selection drawing] Fig. 1

Description

本発明は、プロジェクターに関する。 The present invention relates to projectors.

従来、赤色(R)光、緑色(G)光、青色(B)光をそれぞれ変調する液晶パネルを用いたプロジェクターでは、各液晶パネルからの変調光をダイクロイックプリズムといった光学合成素子で合成して画像光を形成した後、投射光学系を介して投射している。特許文献1のプロジェクターでは、光学合成素子と投射光学系との間に、光学シフトデバイスが配置され、光学シフトデバイスを揺動させることにより、画像光の光路をシフトさせて疑似的に解像度を上げることが開示されている。 Conventionally, in projectors using liquid crystal panels that modulate red (R) light, green (G) light, and blue (B) light respectively, the modulated light from each liquid crystal panel is synthesized by an optical synthesizing element such as a dichroic prism to create an image. After forming the light, it is projected through a projection optical system. In the projector of Patent Document 1, an optical shift device is arranged between the optical synthesizing element and the projection optical system, and by swinging the optical shift device, the optical path of the image light is shifted to increase the pseudo resolution. is disclosed.

特開2016-90751号公報JP 2016-90751 A

しかし、光学シフトデバイスを搭載した特許文献1のプロジェクターでは、R光用、G光用、B光用の液晶パネルからの変調光を合成した画像光に対して光路をシフトするため、液晶パネルから光学シフトデバイスまでの間の距離が長くなり、光線が広がる。また、液晶パネルを保持する部材と、光学シフトデバイスを保持する部材までの距離が長くなると、介在する部品点数が多くなり、組み立ての際の累積公差が大きくなる。そのため、広がる画像光を拾い、累積公差を補うために、光学シフトデバイスの揺動する光学板を大きくする必要が生じ、光学シフトデバイスの小型化に影響を与えていた。 However, in the projector disclosed in Patent Document 1 equipped with an optical shift device, the optical path of the image light obtained by synthesizing the modulated light from the R, G, and B liquid crystal panels is shifted. The distance to the optical shift device increases and the beam spreads. Further, when the distance between the member holding the liquid crystal panel and the member holding the optical shift device increases, the number of intervening parts increases, resulting in a large accumulated tolerance during assembly. Therefore, in order to pick up the spread image light and compensate for the cumulative tolerance, it became necessary to increase the size of the oscillating optical plate of the optical shift device, which affected the miniaturization of the optical shift device.

プロジェクターは、第1色光を変調する第1光変調素子と、第2色光を変調する第2光変調素子と、第3色光を変調する第3光変調素子と、前記第1光変調素子で変調した光と、前記第2光変調素子で変調した光と、前記第3光変調素子で変調した光と、を合成して画像光を形成する光学合成素子と、前記光学合成素子からの前記画像光を投射する投射光学系と、前記第1光変調素子と前記光学合成素子との間に配置され、前記第1光変調素子で変調した前記光の光路をシフトする第1光学シフトデバイスと、前記第2光変調素子と前記光学合成素子との間に配置され、前記第2光変調素子で変調した前記光の光路をシフトする第2光学シフトデバイスと、前記第3光変調素子と前記光学合成素子との間に配置され、前記第3光変調素子で変調した前記光の光路をシフトする第3光学シフトデバイスと、を備える。 The projector modulates with a first light modulation element that modulates a first color light, a second light modulation element that modulates a second color light, a third light modulation element that modulates a third color light, and the first light modulation element. an optical synthesizing element for synthesizing the light modulated by the second light modulating element, the light modulated by the third light modulating element, and the light modulated by the third light modulating element to form image light; and the image from the optical synthesizing element a projection optical system for projecting light; a first optical shift device disposed between the first light modulation element and the optical synthesizing element for shifting an optical path of the light modulated by the first light modulation element; a second optical shift device disposed between the second optical modulation element and the optical synthesizing element for shifting an optical path of the light modulated by the second optical modulation element; the third optical modulation element and the optical and a third optical shift device disposed between the combining element and the third optical shift device for shifting the optical path of the light modulated by the third light modulation element.

プロジェクターは、緑色光を変調する第1光変調素子と、赤色光を変調する第2光変調素子と、青色光を変調する第3光変調素子と、前記第1光変調素子で変調した光と、前記第2光変調素子で変調した光と、前記第3光変調素子で変調した光と、を合成して画像光を形成する光学合成素子と、前記光学合成素子からの前記画像光を投射する投射光学系と、前記第1光変調素子と前記光学合成素子との間に配置され、前記第1光変調素子で変調した前記光の光路をシフトする光学シフトデバイスと、を備える。 The projector includes a first light modulation element that modulates green light, a second light modulation element that modulates red light, a third light modulation element that modulates blue light, and light modulated by the first light modulation element. an optical synthesizing element for synthesizing the light modulated by the second light modulating element and the light modulated by the third light modulating element to form image light; and projecting the image light from the optical synthesizing element. and an optical shift device disposed between the first light modulation element and the optical synthesizing element for shifting the optical path of the light modulated by the first light modulation element.

第1実施形態に係るプロジェクターの光学系の概構成を示す図。2 is a diagram showing a schematic configuration of an optical system of the projector according to the first embodiment; FIG. 光学系のシフトデバイス周りの構成部分を簡易表示した図。FIG. 4 is a diagram simply showing the components around the shift device of the optical system; 光学シフトデバイスの構成を示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of an optical shift device; 光学シフトデバイスの光路シフトによる画像投射位置のシフトを示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing shift of the image projection position due to the optical path shift of the optical shift device; 1つの画素によって投射面上に表示される投射画素を示す図。FIG. 4 is a diagram showing projection pixels displayed on a projection surface by one pixel; プロジェクターの制御系の概構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system of the projector; 光学シフトデバイスの光路シフトの動作と、駆動回路による画素への書き込み動作との関係を示す説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the optical path shift operation of the optical shift device and the write operation to the pixel by the drive circuit; 第2実施形態に係るプロジェクターの光学系の概構成を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of an optical system of a projector according to a second embodiment; 従来の光学系において、図2に対応する構成部分を簡易表示した図。FIG. 3 is a simplified view of a component corresponding to FIG. 2 in a conventional optical system;

1.第1実施形態
本実施形態に係るプロジェクター1について説明する。
図1は、本実施形態に係るプロジェクター1の光学系2の概構成を示す図である。
図1では、互いに直交する3軸として、X軸、Y軸、Z軸を有する座標系を設定する。投射面SCに投射するための合成された画像光の射出方向を+Y方向とする。Y軸を含む水平方向で、Y軸と直交する方向を+X方向とする。+Z方向が上方向である。なお、それぞれの軸の反対方向が-X方向、-Y方向、-Z方向となる。
1. First Embodiment A projector 1 according to this embodiment will be described.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an optical system 2 of a projector 1 according to this embodiment.
In FIG. 1, a coordinate system having an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis is set as three mutually orthogonal axes. The emission direction of combined image light for projection onto the projection surface SC is the +Y direction. A horizontal direction including the Y-axis and perpendicular to the Y-axis is defined as a +X direction. The +Z direction is the upward direction. The opposite directions of the respective axes are the -X direction, the -Y direction, and the -Z direction.

図1に示すように、本実施形態プロジェクター1の光学系2は、照明光学系90、色分離光学系70、3つの液晶パネル10、3つの光学シフトデバイス100、3つの入射側偏光板65、3つの射出側偏光板60、光学合成素子80、及び投射光学系85を備えている。 As shown in FIG. 1, the optical system 2 of the projector 1 of this embodiment includes an illumination optical system 90, a color separation optical system 70, three liquid crystal panels 10, three optical shift devices 100, three incident side polarizing plates 65, It has three exit-side polarizing plates 60 , an optical synthesizing element 80 , and a projection optical system 85 .

照明光学系90は、光源から射出された光に対し、照明光軸に直交する面内での照度を均一化し、光変調素子としての液晶パネル10の表面に重畳させる。照明光学系90は、本実施形態では光源として放電型の光源ランプ91を用いており、光を照射する。なお、照明光学系90は、光源として、放電型の光源ランプ91を用いた構成に限られず、レーザー光源やLED(Light Emitting Diode)光源などを用いることができる。本実施形態では、照明光学系90は、光源のみを示し、他の構成は図示を省略している。 The illumination optical system 90 homogenizes the illuminance of the light emitted from the light source in a plane orthogonal to the illumination optical axis, and superimposes it on the surface of the liquid crystal panel 10 as a light modulation element. The illumination optical system 90 uses a discharge-type light source lamp 91 as a light source in this embodiment, and irradiates light. The illumination optical system 90 is not limited to the configuration using the discharge-type light source lamp 91 as the light source, and a laser light source, an LED (Light Emitting Diode) light source, or the like can be used. In this embodiment, the illumination optical system 90 shows only a light source, and other configurations are omitted.

色分離光学系70は、照明光学系90から射出された照明光を、赤色光、緑色光、青色光の3つの色光に分離し、対応する3つの液晶パネル10に導光する。以下、赤色を「R」と称し、緑色を「G」と称し、青色を「B」と称する。色分離光学系70は、3つの反射ミラー71,72,73と、2つのダイクロイックミラー75,76とを備えている。ダイクロイックミラー75は、照明光学系90から射出された照明光のうち、R光の波長域の光を透過し、G光、B光の波長域の光を反射する。ダイクロイックミラー76は、ダイクロイックミラー75によって反射されたG光、B光の波長域の光のうち、B光の波長域の光を透過し、G光の波長域の光を反射する。 The color separation optical system 70 separates the illumination light emitted from the illumination optical system 90 into three color lights of red light, green light, and blue light, and guides the light to the corresponding three liquid crystal panels 10 . Hereinafter, red will be referred to as "R", green as "G", and blue as "B". The color separation optical system 70 has three reflecting mirrors 71, 72, 73 and two dichroic mirrors 75, 76. As shown in FIG. Of the illumination light emitted from the illumination optical system 90, the dichroic mirror 75 transmits light in the R light wavelength range and reflects light in the G light and B light wavelength ranges. The dichroic mirror 76 transmits the light in the wavelength range of the B light among the light in the wavelength range of the G light and the B light reflected by the dichroic mirror 75 and reflects the light in the wavelength range of the G light.

色分離光学系70で分離された各色光(R光、G光、B光)は、各色光に対応する液晶パネル10に導かれる。液晶パネル10は、各色光を変調する光変調素子として動作する。3つの液晶パネル10は、透過型の液晶パネルであり、R光用の液晶パネル10Rと、G光用の液晶パネル10Gと、B光用の液晶パネル10Bとで構成されている。 Each color light (R light, G light, B light) separated by the color separation optical system 70 is guided to the liquid crystal panel 10 corresponding to each color light. The liquid crystal panel 10 operates as a light modulation element that modulates each color light. The three liquid crystal panels 10 are transmissive liquid crystal panels, and are composed of a liquid crystal panel 10R for R light, a liquid crystal panel 10G for G light, and a liquid crystal panel 10B for B light.

本実施形態では、G光用の液晶パネル10Gが、第1光変調素子及び第1液晶パネルに対応する。また、R光用の液晶パネル10Rが、第2光変調素子及び第2液晶パネルに対応する。また、B光用の液晶パネル10Bが、第3光変調素子及び第3液晶パネルに対応する。また、G光が第1色光に対応し、R光が第2色光に対応し、B光が第3色光に対応している。 In this embodiment, the liquid crystal panel 10G for G light corresponds to the first light modulation element and the first liquid crystal panel. Also, the liquid crystal panel 10R for R light corresponds to the second light modulation element and the second liquid crystal panel. Also, the liquid crystal panel 10B for B light corresponds to the third light modulation element and the third liquid crystal panel. Also, the G light corresponds to the first color light, the R light corresponds to the second color light, and the B light corresponds to the third color light.

液晶パネル10の入射側には、入射側偏光板65を備えている。また、液晶パネル10の射出側には、光学シフトデバイス100、射出側偏光板60、光学合成素子80を順番に備えている。言い換えると、射出側偏光板60は、液晶パネル10の射出側において、光学シフトデバイス100と光学合成素子80との間に配置される。入射側偏光板65及び射出側偏光板60は、各液晶パネル10に対応させて、光の偏向軸に沿う方向を最適な角度に調整することで、コントラストや輝度を向上させている。 An incident side polarizing plate 65 is provided on the incident side of the liquid crystal panel 10 . Further, the exit side of the liquid crystal panel 10 is provided with an optical shift device 100, an exit side polarizing plate 60, and an optical synthesizing element 80 in this order. In other words, the exit-side polarizing plate 60 is arranged between the optical shift device 100 and the optical synthesizing element 80 on the exit side of the liquid crystal panel 10 . The incident-side polarizing plate 65 and the exit-side polarizing plate 60 improve contrast and brightness by adjusting the direction along the polarization axis of light to an optimum angle for each liquid crystal panel 10 .

液晶パネル10と射出側偏光板60との間に、本実施形態では、光学シフトデバイス100が配置される。言い換えると、光学シフトデバイス100は、液晶パネル10と光学合成素子80との間に配置される。光学シフトデバイス100は、液晶パネル10で変調した各色光の光路をシフトする。 In this embodiment, an optical shift device 100 is arranged between the liquid crystal panel 10 and the exit-side polarizing plate 60 . In other words, the optical shift device 100 is arranged between the liquid crystal panel 10 and the optical combining element 80 . The optical shift device 100 shifts the optical path of each color light modulated by the liquid crystal panel 10 .

以降では、各色光に対応させて、液晶パネル10、入射側偏光板65、光学シフトデバイス100、射出側偏光板60の配置の詳細について説明する。
R光用の液晶パネル10Rの入射側には、R光用の入射側偏光板65Rを備え、射出側には、R光用の射出側偏光板60Rを備えている。そして、R光用の液晶パネル10Rと、R光用の射出側偏光板60Rとの間には、R光用のシフトデバイス100Rを備えている。また、G光用の液晶パネル10Gの入射側には、G光用の入射側偏光板65Gを備え、射出側には、G光用の射出側偏光板60Gを備えている。そして、G光用の液晶パネル10Gと、G光用の射出側偏光板60Gとの間には、G光用のシフトデバイス100Gを備えている。また、B光用の液晶パネル10Bの入射側には、B光用の入射側偏光板65Bを備え、射出側には、B光用の射出側偏光板60Bを備えている。そして、B光用の液晶パネル10Bと、B光用の射出側偏光板60Bとの間には、B光用のシフトデバイス100Bを備えている。
Hereinafter, the details of the arrangement of the liquid crystal panel 10, the entrance-side polarizer 65, the optical shift device 100, and the exit-side polarizer 60 will be described for each color of light.
The incident side of the liquid crystal panel 10R for R light is provided with an incident side polarizing plate 65R for R light, and the exit side is provided with an exit side polarizing plate 60R for R light. A shift device 100R for R light is provided between the liquid crystal panel 10R for R light and the exit-side polarizing plate 60R for R light. Further, the incident side of the liquid crystal panel 10G for G light is provided with an incident side polarizing plate 65G for G light, and the emitting side is provided with an exit side polarizing plate 60G for G light. A G-light shift device 100G is provided between the G-light liquid crystal panel 10G and the G-light emission side polarizing plate 60G. Further, the incident side of the liquid crystal panel 10B for B light is provided with an incident side polarizing plate 65B for B light, and the exit side is provided with an exit side polarizing plate 60B for B light. A shift device 100B for B light is provided between the liquid crystal panel 10B for B light and the exit-side polarizing plate 60B for B light.

本実施形態では、G光用のシフトデバイス100Gが、第1光学シフトデバイスに対応する。また、G光用の射出側偏光板60Gが、第1偏光板に対応する。そして、R光用のシフトデバイス100Rが、第2光学シフトデバイスに対応する。また、R光用の射出側偏光板60Rが、第2偏光板に対応する。そして、B光用のシフトデバイス100Bが、第3光学シフトデバイスに対応する。また、B光用の射出側偏光板60Bが、第3偏光板に対応する。 In this embodiment, the shift device 100G for G light corresponds to the first optical shift device. Also, the emission-side polarizing plate 60G for G light corresponds to the first polarizing plate. A shift device 100R for R light corresponds to the second optical shift device. Also, the exit-side polarizing plate 60R for R light corresponds to the second polarizing plate. The shift device 100B for B light corresponds to the third optical shift device. Also, the exit-side polarizing plate 60B for B light corresponds to the third polarizing plate.

なお、上述のように、液晶パネル10R,10G,10Bを区別しない場合には、「液晶パネル10」と称する。同様に、シフトデバイス100R,100G,100Bを区別しない場合には、「光学シフトデバイス100」と称する。また、射出側偏光板60R,60G,60Bを区別しない場合には、「射出側偏光板60」と称する。また、入射側偏光板65R,65G,65Bを区別しない場合には、「入射側偏光板65」と称する。 As described above, the liquid crystal panels 10R, 10G, and 10B are referred to as the "liquid crystal panel 10" when not distinguished from each other. Similarly, when the shift devices 100R, 100G, and 100B are not distinguished from each other, they are referred to as "optical shift device 100." Moreover, when the exit-side polarizing plates 60R, 60G, and 60B are not distinguished, they are referred to as "exit-side polarizing plates 60". When the incident side polarizing plates 65R, 65G, and 65B are not distinguished, they are referred to as "incident side polarizing plates 65".

光学合成素子80は、本実施形態では、クロスダイクロイックプリズム81を用いて構成される。クロスダイクロイックプリズム81は、4つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面にR光を反射する誘電多層膜と、B光を反射する誘電多層膜とが十字状に形成されている。G光は両方の誘電多層膜を透過する。
投射光学系85は、図示省略するズームレンズなどの各種レンズを含んで構成される。
The optical synthesizing element 80 is configured using a cross dichroic prism 81 in this embodiment. The cross dichroic prism 81 is formed by bonding four right-angle prisms, and a dielectric multilayer film reflecting R light and a dielectric multilayer film reflecting B light are formed in a cross shape on the inner surface thereof. G light is transmitted through both dielectric multilayer films.
The projection optical system 85 includes various lenses such as a zoom lens (not shown).

プロジェクター1の光学系2において、色分離光学系70以降の動作を説明する。
色分離光学系70で分離されたR光、G光、B光は、それぞれ入射側偏光板65R,65G,65Bに入射し、その後、液晶パネル10R,10G,10Bに入射する。液晶パネル10R,10G,10Bは、入射したR光、G光、B光に対し、画像情報に応じて変調し、変調光を形成して射出する。
In the optical system 2 of the projector 1, operations after the color separation optical system 70 will be described.
The R light, G light, and B light separated by the color separation optical system 70 enter incident-side polarizers 65R, 65G, and 65B, respectively, and then enter liquid crystal panels 10R, 10G, and 10B. The liquid crystal panels 10R, 10G, and 10B modulate the incident R light, G light, and B light according to image information to form and emit modulated light.

液晶パネル10R,10G,10Bから射出されたR光、G光、B光の変調光は、それぞれシフトデバイス100R,100G,100Bに入射する。シフトデバイス100R,100G,100Bは、入射したR光、G光、B光の変調光に対して、それぞれ時分割で射出方向の光路をシフトしながら、変調光を射出側偏光板60R,60G,60Bに射出する。 The modulated lights of R light, G light, and B light emitted from the liquid crystal panels 10R, 10G, and 10B enter shift devices 100R, 100G, and 100B, respectively. The shift devices 100R, 100G, and 100B transmit the modulated light to the exit-side polarizing plates 60R, 60G, and 60R, 60G, while shifting the optical paths of the incident R, G, and B light beams in a time division manner. Inject to 60B.

射出側偏光板60R,60G,60Bから射出されたR光、G光、B光の変調光は、光学合成素子80に入射する。光学合成素子80は、3方向から入射したR光、G光、B光の変調光を合成して画像光を形成し、投射光学系85に向けて射出する。投射光学系85は、光学合成素子80から入射する画像光を、投射面SC等に拡大投射する。
このように、本実施形態のプロジェクター1は、液晶パネル10毎、言い換えると色光毎に、光学シフトデバイス100を備えた光学系2により、疑似的に解像度を上げた投射を行う。
The modulated lights of R light, G light, and B light emitted from the exit-side polarizing plates 60 R, 60 G, and 60 B enter the optical synthesizing element 80 . The optical synthesizing element 80 synthesizes the modulated light of the R light, the G light, and the B light incident from three directions, forms image light, and emits it toward the projection optical system 85 . The projection optical system 85 enlarges and projects the image light incident from the optical synthesizing element 80 onto the projection surface SC or the like.
In this manner, the projector 1 of the present embodiment performs projection with a pseudo resolution increased by the optical system 2 including the optical shift device 100 for each liquid crystal panel 10, in other words, for each color light.

図2は、本実施形態の光学系2の光学シフトデバイス100周りの構成部分を簡易表示した図である。また、図9は、従来の光学系2Aにおいて、図2に対応する構成部分を簡易表示した図である。図2、図9では、液晶パネル10R,10G,10Bから射出された光の広がり具合を、二点鎖線で模式的に図示している。また、図2、図9では、光学シフトデバイス100,150において、光路をシフトするために揺動する光学板110,160を図示している。 FIG. 2 is a diagram simply showing the components around the optical shift device 100 of the optical system 2 of this embodiment. FIG. 9 is a simplified representation of the constituent parts corresponding to FIG. 2 in the conventional optical system 2A. In FIGS. 2 and 9, the degree of spread of light emitted from the liquid crystal panels 10R, 10G, and 10B is schematically illustrated by chain double-dashed lines. 2 and 9 also illustrate the optical plates 110 and 160 that swing to shift the optical path in the optical shift devices 100 and 150. FIG.

図2に示すように、本実施形態の光学シフトデバイス100は、上述したように、3つのシフトデバイス100R,100G,100Bから構成され、3つの液晶パネル10R,10G,10Bと、光学合成素子80との間にそれぞれ配置されている。この構成に対して、従来の光学シフトデバイス150は、図9に示すように、光学合成素子80と、投射光学系85との間に1つ配置されている。 As shown in FIG. 2, the optical shift device 100 of this embodiment is composed of the three shift devices 100R, 100G, and 100B, the three liquid crystal panels 10R, 10G, and 10B, and the optical synthesis element 80, as described above. are placed between each. For this configuration, one conventional optical shift device 150 is arranged between the optical synthesizing element 80 and the projection optical system 85, as shown in FIG.

従来は、図9に示すように、3つの液晶パネル10R,10G,10Bからの変調光を、光学合成素子80で合成した後の画像光に対して、光学シフトデバイス150で光路をシフトしている。しかし、本実施形態では、図2に示すように、3つの液晶パネル10R,10G,10Bからの変調光を、光学合成素子80の前段に配置される3つのシフトデバイス100R,100G,100Bで、それぞれ光路をシフトしている。 Conventionally, as shown in FIG. 9, an optical shift device 150 shifts the optical path of the image light after combining the modulated lights from the three liquid crystal panels 10R, 10G, and 10B by the optical combining element 80. there is However, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the modulated light from the three liquid crystal panels 10R, 10G, and 10B is shifted by the three shift devices 100R, 100G, and 100B arranged in front of the optical synthesizing element 80. Each shifts the optical path.

そのため、従来の光学系2Aの液晶パネル10から光学シフトデバイス150までの間の距離が、本実施形態の光学系2の液晶パネル10から光学シフトデバイス100までの間の距離に比べて長くなる。この構成により、液晶パネル10から射出された光において、従来の光学シフトデバイス150の光学板160に到達するまでの光の広がりは、本実施形態の光学シフトデバイス100の光学板110に到達するまでの光の広がりに比べて大きく広がる。 Therefore, the distance between the liquid crystal panel 10 and the optical shift device 150 of the conventional optical system 2A is longer than the distance between the liquid crystal panel 10 and the optical shift device 100 of the optical system 2 of this embodiment. With this configuration, the spread of light emitted from the liquid crystal panel 10 until it reaches the optical plate 160 of the conventional optical shift device 150 is It spreads greatly compared to the spread of light at .

また、従来の光学系2Aにおいて、液晶パネル10を保持する部材と、光学シフトデバイス150を保持する部材までの距離が長くなると、介在する部品点数が多くなり、組み立ての際の累積公差も大きくなる。これらの要因により、従来は、広がる画像光を拾い、累積公差を補うために、光学シフトデバイス150の揺動する光学板160の形状を、光学シフトデバイス100の揺動する光学板110の形状に比べて、大きくする必要があった。 Further, in the conventional optical system 2A, as the distance between the member holding the liquid crystal panel 10 and the member holding the optical shift device 150 increases, the number of intervening parts increases and the cumulative tolerance during assembly also increases. . Due to these factors, conventionally, the shape of the swinging optical plate 160 of the optical shifting device 150 is changed to the shape of the swinging optical plate 110 of the optical shifting device 100 in order to pick up the spread image light and compensate for the accumulated tolerance. I had to make it bigger.

本実施形態では、従来に比べて、液晶パネル10と光学シフトデバイス100との距離を短くしたことで、光(変調光)の広がりを抑えることができ、また、累積公差も抑えることができる。そのため、光学シフトデバイス100の揺動する光学板110の形状を、従来の光学板160の形状に比べて小型化することができる。 In this embodiment, by shortening the distance between the liquid crystal panel 10 and the optical shift device 100 compared to the conventional art, it is possible to suppress the spread of light (modulated light) and also suppress the cumulative tolerance. Therefore, the shape of the swinging optical plate 110 of the optical shift device 100 can be made smaller than the shape of the conventional optical plate 160 .

図3は、本実施形態の光学シフトデバイス100の構成を示す斜視図である。図3を参照して、光学シフトデバイス100の構成について説明する。
なお、光学シフトデバイス100を構成するシフトデバイス100R,100G,100Bは、それぞれ同様に構成されているため、以降では、シフトデバイス100Gを取り上げて説明する。
FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the optical shift device 100 of this embodiment. The configuration of the optical shift device 100 will be described with reference to FIG.
Since the shift devices 100R, 100G, and 100B constituting the optical shift device 100 are configured in the same manner, the shift device 100G will be described below.

シフトデバイス100Gは、矩形の光学板110を備えた可動部111と、可動部111を揺動可能に支持する外枠115と、外枠115を揺動可能に支持する固定部112と、可動部111を外枠115を介して第1揺動軸J1回り及び第2揺動軸J2回りに揺動させるアクチュエーター113とを備える。シフトデバイス100Gは、第1揺動軸J1がX軸と一致し、第2揺動軸J2がZ軸と一致する。シフトデバイス100Gは、液晶パネル10Gから射出された変調光を透過させる光学板110として、本実施形態ではガラス板を用いている。なお、光学板110は、ガラス板以外に、光透過性を有し、変調光を屈折させる材料で構成されたものであればよい。 The shift device 100G includes a movable portion 111 having a rectangular optical plate 110, an outer frame 115 swingably supporting the movable portion 111, a fixed portion 112 swingably supporting the outer frame 115, and a movable portion. and an actuator 113 for swinging the actuator 111 around the first swing axis J1 and the second swing axis J2 via the outer frame 115 . The shift device 100G has a first swing axis J1 aligned with the X axis and a second swing axis J2 aligned with the Z axis. The shift device 100G uses a glass plate in this embodiment as the optical plate 110 that transmits the modulated light emitted from the liquid crystal panel 10G. It should be noted that the optical plate 110 may be made of any material other than the glass plate, as long as the material has optical transparency and refracts the modulated light.

可動部111は、光学板110と、光学板110を保持する矩形の内枠114を備える。内枠114は、第1揺動軸J1上に配置される第1軸部114a及び第2軸部114bを介して、外枠115に接続される。外枠115は内枠114を囲む矩形の枠状部材である。固定部112は板状のフレームであり、光学板110、内枠114、外枠115、及びアクチュエーター113が配置される開口部112aを備える。外枠115は、第2揺動軸J2上に配置される第3軸部115c及び第4軸部115dを介して、固定部112に接続される。これにより、可動部111は、外枠115を介して、第1揺動軸J1回り及び第2揺動軸J2回りに揺動可能に支持される。 The movable portion 111 includes an optical plate 110 and a rectangular inner frame 114 that holds the optical plate 110 . The inner frame 114 is connected to the outer frame 115 via a first shaft portion 114a and a second shaft portion 114b arranged on the first swing axis J1. The outer frame 115 is a rectangular frame member surrounding the inner frame 114 . The fixed part 112 is a plate-shaped frame, and has an opening 112a in which the optical plate 110, the inner frame 114, the outer frame 115, and the actuator 113 are arranged. The outer frame 115 is connected to the fixed portion 112 via a third shaft portion 115c and a fourth shaft portion 115d arranged on the second swing axis J2. Thereby, the movable part 111 is supported via the outer frame 115 so as to be able to swing about the first swing axis J1 and the second swing axis J2.

アクチュエーター113は、可動部111を第1揺動軸J1回りに揺動させる第1アクチュエーター116と、可動部111及び外枠115を第2揺動軸J2回りに揺動させる第2アクチュエーター117を備える。第1アクチュエーター116は、Z軸に沿って対向する磁石116aとコイル116bを備えた磁気駆動機構である。第1アクチュエーター116は、可動部111の+Z方向のX軸に沿う中央部に配置される。詳細には、第1アクチュエーター116の磁石116aは内枠114に固定され、コイル116bは固定部112に固定される。 The actuator 113 includes a first actuator 116 that swings the movable portion 111 around the first swing axis J1, and a second actuator 117 that swings the movable portion 111 and the outer frame 115 around the second swing axis J2. . The first actuator 116 is a magnetic drive mechanism comprising a magnet 116a and a coil 116b facing each other along the Z-axis. The first actuator 116 is arranged in the center portion of the movable portion 111 along the X-axis in the +Z direction. Specifically, the magnet 116 a of the first actuator 116 is fixed to the inner frame 114 and the coil 116 b is fixed to the fixing portion 112 .

第2アクチュエーター117は、第1磁気駆動機構117A及び第2磁気駆動機構117Bを備える。図3に示すように、第1磁気駆動機構117Aは、第1アクチュエーター116の+X方向に配置され、第2磁気駆動機構117Bは、第1アクチュエーター116の-X方向に配置される。外枠115は、+Y方向に突出する第1突出部115a及び第2突出部115bを備える。第1磁気駆動機構117A及び第2磁気駆動機構117Bは、第1突出部115a及び第2突出部115bを介して、外枠115及び可動部111に第2揺動軸J2回りの駆動力を加える。 The second actuator 117 comprises a first magnetic drive mechanism 117A and a second magnetic drive mechanism 117B. As shown in FIG. 3, the first magnetic drive mechanism 117A is arranged in the +X direction of the first actuator 116, and the second magnetic drive mechanism 117B is arranged in the -X direction of the first actuator . The outer frame 115 includes a first projecting portion 115a and a second projecting portion 115b projecting in the +Y direction. The first magnetic drive mechanism 117A and the second magnetic drive mechanism 117B apply driving force around the second swing axis J2 to the outer frame 115 and the movable portion 111 via the first protrusion 115a and the second protrusion 115b. .

第1磁気駆動機構117A及び第2磁気駆動機構117Bは、それぞれ、X軸に沿って対向する磁石117aとコイル117bを備える。第1磁気駆動機構117Aの磁石117aと、第2磁気駆動機構117Bの磁石117aは、それぞれ、第1突出部115aと第2突出部115bに固定される。また、第1磁気駆動機構117Aのコイル117bは、開口部112aの+X方向の縁に固定され、第2磁気駆動機構117Bのコイル117bは、開口部112aの-X方向の縁に固定される。 The first magnetic drive mechanism 117A and the second magnetic drive mechanism 117B each include a magnet 117a and a coil 117b facing each other along the X-axis. The magnet 117a of the first magnetic drive mechanism 117A and the magnet 117a of the second magnetic drive mechanism 117B are fixed to the first projecting portion 115a and the second projecting portion 115b, respectively. The coil 117b of the first magnetic driving mechanism 117A is fixed to the +X direction edge of the opening 112a, and the coil 117b of the second magnetic driving mechanism 117B is fixed to the −X direction edge of the opening 112a.

上述したように光学シフトデバイス100を構成する3つの光学板110は、各液晶パネル10と光学合成素子80との間にそれぞれ配置される。本実施形態のプロジェクター1は、光学板110によって、変調光の光路をシフトさせること、いわゆる画像シフトを行うことにより、液晶パネル10の解像度よりも高い解像度の画像光を投射面SCに投射する。例えば、液晶パネル10がフルハイビジョンであれば、4Kの画像を表示することができる。 The three optical plates 110 constituting the optical shift device 100 as described above are arranged between each liquid crystal panel 10 and the optical synthesizing element 80 . The projector 1 of the present embodiment shifts the optical path of the modulated light using the optical plate 110, that is, performs so-called image shift, thereby projecting image light having a resolution higher than that of the liquid crystal panel 10 onto the projection surface SC. For example, if the liquid crystal panel 10 is full high definition, a 4K image can be displayed.

図4は、光学シフトデバイス100の光路シフトによる画像投射位置のシフトを示す説明図である。図5は、1つの画素Pxによって投射面SC上に表示される投射画素Pa,Pb,Pc,Pdを示す図である。図6は、プロジェクター1の制御系の概構成を示すブロック図である。 4A and 4B are explanatory diagrams showing the shift of the image projection position due to the optical path shift of the optical shift device 100. FIG. FIG. 5 is a diagram showing projection pixels Pa, Pb, Pc, and Pd displayed on the projection surface SC by one pixel Px. FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of the control system of the projector 1. As shown in FIG.

図4、図5では、図6に示す画素40に対応する1つの画素Pxが投射面SCに投射された状態の位置関係を示し、説明の便宜上、投射面SCが水平面(X-Y平面)に対して垂直方向に設置されていることとして、X軸、Z軸を示している。また、図5の投射面SCに示す破線は、光学シフトデバイス100を利用せずに、4K解像度を実現する場合の画素によって射出された場合の投射画素の大きさを示すために設けたものであり、実際には表示されない。
図3~図6を参照して、光学シフトデバイス100の光路シフトによる高解像度化の原理について簡単に説明する。
4 and 5 show the positional relationship in which one pixel Px corresponding to the pixel 40 shown in FIG. 6 is projected onto the projection surface SC. The X-axis and Z-axis are shown as being installed in a direction perpendicular to the . Also, the dashed line shown on the projection surface SC in FIG. 5 is provided to indicate the size of the projected pixel when emitted by the pixel when realizing 4K resolution without using the optical shift device 100. Yes, but not actually displayed.
3 to 6, the principle of high resolution by shifting the optical path of the optical shift device 100 will be briefly described.

光学シフトデバイス100は、液晶パネル10で変調された変調光を入射させる。光学シフトデバイス100は、アクチュエーター113が、板状の光学板110(ガラス板)の姿勢を変位させることで、屈折を利用して変調光の光路又は光軸をシフトさせる。なお、本実施形態では、変調光の光路をシフトさせる動作を「光路シフト」と称する。 The optical shift device 100 allows the modulated light modulated by the liquid crystal panel 10 to enter. The optical shift device 100 shifts the optical path or optical axis of the modulated light using refraction by displacing the posture of the plate-like optical plate 110 (glass plate) with the actuator 113 . In this embodiment, the operation of shifting the optical path of modulated light is referred to as "optical path shift".

光学シフトデバイス100は、光学板110を、光路と交差する第1揺動軸J1回りと、光路と交差して第1揺動軸J1と交差する第2揺動軸J2回りとに揺動させる。光学板110が第2揺動軸J2回りに揺動すると、光学板110に入射する光の光路は、X軸に沿ってシフトする。光学板110が第1揺動軸J1回りに揺動すると、光学板110に入射する光の光路はX軸と交差するZ軸に沿ってシフトする。これにより、投射面SCに投射(表示)される画素Pxは、X軸、及びX軸と交差するZ軸へずらした状態で表示される。なお、画素Pxは、図6に示す画素40[i,j]に対応する。 The optical shift device 100 oscillates the optical plate 110 around a first oscillation axis J1 that intersects the optical path and around a second oscillation axis J2 that intersects the optical path and intersects the first oscillation axis J1. . When the optical plate 110 swings around the second swing axis J2, the optical path of the light incident on the optical plate 110 shifts along the X-axis. When the optical plate 110 swings around the first swing axis J1, the optical path of the light incident on the optical plate 110 shifts along the Z-axis intersecting the X-axis. As a result, the pixels Px projected (displayed) on the projection surface SC are displayed in a state of being shifted to the X-axis and the Z-axis intersecting the X-axis. Note that the pixel Px corresponds to the pixel 40[i,j] shown in FIG.

プロジェクター1は、X軸の光路シフトと、Z軸の光路シフトとを組み合わせることにより、見かけ上の画素を増加させ、投射面SCに投射される画像を高解像度化する。例えば、図4に示すように、X軸及びZ軸にそれぞれ半画素分、すなわち、画素Pxの半分ずれた位置に画素Pxを順次移動させて行く。 By combining the X-axis optical path shift and the Z-axis optical path shift, the projector 1 increases the apparent number of pixels and increases the resolution of the image projected onto the projection surface SC. For example, as shown in FIG. 4, the pixel Px is sequentially moved by half a pixel along the X axis and the Z axis, that is, to a position shifted by half of the pixel Px.

これにより、本実施形態では、投射面SC上の画像投射位置を、画像投射位置P1からX軸(+X方向)に半画素分ずらした画像投射位置P2にずらすことができる。また、画像投射位置P2からZ軸(-Z方向)に半画素分ずらした画像投射位置P3にずらすことができる。また、画像投射位置P3からX軸(-X方向)に半画素分ずらした画像投射位置P4にずらすことができる。 As a result, in the present embodiment, the image projection position on the projection surface SC can be shifted from the image projection position P1 to the image projection position P2 by half a pixel in the X-axis (+X direction). Further, it is possible to shift the image projection position P2 to the image projection position P3 shifted by half a pixel along the Z axis (-Z direction). Further, it is possible to shift the image projection position P3 to the image projection position P4 shifted by half a pixel along the X axis (-X direction).

本実施形態では、駆動回路20により、画像投射位置P1,P2,P3,P4での投射画素Pa,Pb,Pc,Pdに対応する表示内容を各液晶パネル10の画素Pxに書き込む。本実施形態では、その後、光学シフトデバイス100による光路シフトを色光毎に行い、画像投射位置P1,P2,P3,P4に、それぞれ一定時間ずつ画素Pxからの画像を投射させる。これにより、見かけ上、X方向に2画素分、Z方向に2画素分の合計4つの投射画素Pa,Pb,Pc,Pdが表示される。 In this embodiment, the drive circuit 20 writes the display contents corresponding to the projection pixels Pa, Pb, Pc, and Pd at the image projection positions P1, P2, P3, and P4 to the pixels Px of the liquid crystal panels 10, respectively. In this embodiment, after that, the optical shift device 100 shifts the optical path for each color light, and the image from the pixel Px is projected onto the image projection positions P1, P2, P3, and P4 at fixed time intervals. As a result, a total of four projection pixels Pa, Pb, Pc, and Pd, two pixels in the X direction and two pixels in the Z direction, are displayed.

詳細には、駆動回路20が画素Px(画素40[i,j])に書き込み、さらに光学シフトデバイス100が画素40[i,j]からの射出光の光路をシフトすることにより、投射面SC上には、画像投射位置P1に応じた投射画素Paと、画像投射位置P2に応じた投射画素Pbと、画像投射位置P3に応じた投射画素Pcと、画像投射位置P4に応じた投射画素Pdと、が表示される。 Specifically, the driving circuit 20 writes to the pixel Px (the pixel 40[i, j]), and the optical shift device 100 shifts the optical path of the light emitted from the pixel 40[i, j], so that the projection surface SC Above are the projected pixel Pa corresponding to the image projection position P1, the projected pixel Pb corresponding to the image projected position P2, the projected pixel Pc corresponding to the image projected position P3, and the projected pixel Pd corresponding to the image projected position P4. and is displayed.

図6に示すように、プロジェクター1の制御系は、液晶パネル10(光変調素子)を構成する3つの液晶パネル10R,10G,10Bと、制御部50と、記憶部53と、光学シフトデバイス駆動部55と、光学シフトデバイス100を構成する3つのシフトデバイス100R,100G,100Bと、温度センサー56を構成する3つの温度センサー56R,56G,56Bと、を備える。 As shown in FIG. 6, the control system of the projector 1 includes three liquid crystal panels 10R, 10G, and 10B that constitute the liquid crystal panel 10 (light modulation element), a control unit 50, a storage unit 53, and an optical shift device drive. a portion 55; three shift devices 100R, 100G and 100B forming the optical shift device 100; and three temperature sensors 56R, 56G and 56B forming the temperature sensor .

なお、温度センサー56Gは、第1温度センサーに対応する。温度センサー56Rは、第2温度センサーに対応する。温度センサー56Bは、第3温度センサーに対応する。そして、温度センサー56Gは、第1液晶パネルとしての液晶パネル10Gの温度を検出する。また、温度センサー56Rは、第2液晶パネルとしての液晶パネル10Rの温度を検出する。また、温度センサー56Bは、第3液晶パネルとしての液晶パネル10Bの温度を検出する。 Note that the temperature sensor 56G corresponds to the first temperature sensor. Temperature sensor 56R corresponds to a second temperature sensor. Temperature sensor 56B corresponds to a third temperature sensor. A temperature sensor 56G detects the temperature of the liquid crystal panel 10G as the first liquid crystal panel. Also, the temperature sensor 56R detects the temperature of the liquid crystal panel 10R as the second liquid crystal panel. Also, the temperature sensor 56B detects the temperature of the liquid crystal panel 10B as the third liquid crystal panel.

液晶パネル10は、複数の画素40が配列される表示部30と、各画素40を駆動する駆動回路20と、を備える。液晶パネル10の表示部30には、V方向に延在するM本の走査線32と、V方向に交差するVI方向に延在するN本のデータ線34とが形成される。ここでM及びNは、2以上の整数である。複数の画素40は、表示部30において、走査線32とデータ線34との交差点に対応して設けられる。このため、画素40は、縦M行×横N列に配列される。 The liquid crystal panel 10 includes a display section 30 in which a plurality of pixels 40 are arranged, and a drive circuit 20 that drives each pixel 40 . In the display section 30 of the liquid crystal panel 10, M scanning lines 32 extending in the V direction and N data lines 34 extending in the VI direction crossing the V direction are formed. Here, M and N are integers of 2 or more. A plurality of pixels 40 are provided in the display section 30 so as to correspond to intersections between the scanning lines 32 and the data lines 34 . Therefore, the pixels 40 are arranged in M rows×N columns.

以下の記載では、特定の画素40を区別して説明するために、i行目の走査線32と、j列目のデータ線34との交差に対応する画素40を[i,j]と表記する。ここで、iは、1≦i≦Mを満たす整数であり、jは、1≦j≦Nを満たす整数である。 In the following description, in order to distinguish and describe a specific pixel 40, the pixel 40 corresponding to the intersection of the i-th scanning line 32 and the j-th data line 34 is expressed as [i,j]. . Here, i is an integer satisfying 1≤i≤M, and j is an integer satisfying 1≤j≤N.

画素40[i,j]は、等価回路として、液晶素子CL、選択スイッチ(図示省略)、及び蓄積容量(図示省略)を含んでいる。液晶素子CLは、画素電極と共通電極とで液晶を挟持した構成となる(いずれも図示省略)。 The pixel 40[i,j] includes, as an equivalent circuit, a liquid crystal element CL, a selection switch (not shown), and a storage capacitor (not shown). The liquid crystal element CL has a structure in which liquid crystal is sandwiched between a pixel electrode and a common electrode (both are not shown).

駆動回路20は、走査線駆動回路22及びデータ線駆動回路24を含み、各画素40にデータ信号に応じた電圧を書き込む。具体的には、駆動回路20のうち、走査線駆動回路22は、タイミング信号生成部52に従って、走査信号Y[1]、Y[2]、Y[3]、…、Y[M]を、順に1行目、2行目、3行目、…、M行目の走査線32に供給する。データ線駆動回路24は、走査線駆動回路22による走査線32の選択に同期して、第1列~第N列のデータ線34に、データ信号VD[1]~VD[N]を供給する。 The drive circuit 20 includes a scanning line drive circuit 22 and a data line drive circuit 24, and writes a voltage corresponding to a data signal to each pixel 40. FIG. Specifically, the scanning line driving circuit 22 of the driving circuit 20 generates the scanning signals Y[1], Y[2], Y[3], . , M-th scanning lines 32 in order. The data line driving circuit 24 supplies data signals VD[1] to VD[N] to the data lines 34 of the first to Nth columns in synchronization with the selection of the scanning lines 32 by the scanning line driving circuit 22. .

液晶パネル10のM行N列で配列する画素40は、電気的に互いに同一構成である。そのため、i行j列の画素40[i,j]を例にした場合、画素40[i,j]は、本実施形態では、走査信号Y[i]がアクティブレベル(Hレベル)になったときのデータ信号VD[j]の電圧が書き込まれて、当該電圧に応じた透過率となる。 The pixels 40 arranged in M rows and N columns of the liquid crystal panel 10 have the same electrical configuration. Therefore, taking the pixel 40[i,j] in row i and column j as an example, the pixel 40[i,j] is such that the scanning signal Y[i] is at the active level (H level) in this embodiment. The voltage of the data signal VD[j] at that time is written, and the transmittance corresponding to the voltage is obtained.

制御部50は、画像処理部51とタイミング信号生成部52とを含み、図示省略される上位回路から、同期信号と、同期信号に同期して供給される映像信号Vinとに基づいて、液晶パネル10R,10G,10Bでの駆動回路20による書き込み、及び書き込みに同期してデータ信号VDの供給を制御する。また、制御部50は、書き込みに対応して、光学シフトデバイス駆動部55を介して、シフトデバイス100R,100G,100Bの光路シフトを制御する。 The control unit 50 includes an image processing unit 51 and a timing signal generation unit 52, and controls the liquid crystal panel based on a synchronizing signal and a video signal Vin supplied in synchronization with the synchronizing signal from a higher-level circuit (not shown). It controls writing by the drive circuit 20 in 10R, 10G, and 10B, and the supply of the data signal VD in synchronization with the writing. Further, the control section 50 controls the optical path shift of the shift devices 100R, 100G, and 100B via the optical shift device driving section 55 in response to writing.

タイミング信号生成部52は、同期信号に基づいて、制御信号CLT,CLDを生成し、生成した制御信号CLTを駆動回路20および画像処理部51に供給し、生成した制御信号CLDを光学シフトデバイス駆動部55に供給する。 The timing signal generator 52 generates control signals CLT and CLD based on the synchronization signal, supplies the generated control signal CLT to the drive circuit 20 and the image processor 51, and uses the generated control signal CLD to drive the optical shift device. 55.

本実施形態では、1フレーム期間Fが4つのフィールド期間に分割される。そして、タイミング信号生成部52は、各フィールド期間において、M行N列の画素40の各々に、データ信号VDに応じた電圧がそれぞれ書き込まれるように、駆動回路20を制御する。また、タイミング信号生成部52は、本実施形態では、液晶への印加電圧と、各液晶パネル10の温度による応答時間とを加味して、各液晶パネル10(10R,10G,10B)に対応する各シフトデバイス100R,100G,100Bに、光路シフトの駆動開始タイミングを異ならせて制御信号CLDを生成し、光学シフトデバイス駆動部55に供給する。 In this embodiment, one frame period F is divided into four field periods. Then, the timing signal generator 52 controls the drive circuit 20 so that a voltage corresponding to the data signal VD is written to each of the pixels 40 of M rows and N columns in each field period. Further, in this embodiment, the timing signal generator 52 corresponds to each liquid crystal panel 10 (10R, 10G, 10B) in consideration of the voltage applied to the liquid crystal and the response time due to the temperature of each liquid crystal panel 10. The shift devices 100 R, 100 G, and 100 B are generated with different drive start timings for optical path shift, and the control signal CLD is supplied to the optical shift device driving section 55 .

ここで、1フレーム期間Fとは、映像信号Vinで規定される1フレーム分の画像を、液晶パネル10で表示するのに要する期間をいう。本実施形態において、フレームの周波数は、60Hzとする。従って、フレームの周期は約16.7msであり、フィールド期間の周波数は240Hzであり、フィールド期間の周期は約4.1msである。また、プロジェクター1は、液晶パネル10に、4つのフィールド期間のそれぞれで、画像を表示することで、投射面SC上に、1フレーム分の画像を表示する。本実施形態のプロジェクター1は、擬似的に得られる解像度によって、投射面SC上に4K解像度、すなわち、水平方向に3840列×垂直方向に2160行の投射画素を表示する。 Here, one frame period F is the period required for displaying one frame of image defined by the video signal Vin on the liquid crystal panel 10 . In this embodiment, the frame frequency is 60 Hz. Thus, the frame period is approximately 16.7 ms, the field period frequency is 240 Hz, and the field period period is approximately 4.1 ms. Further, the projector 1 displays an image for one frame on the projection surface SC by displaying an image on the liquid crystal panel 10 in each of the four field periods. The projector 1 of the present embodiment displays 4K resolution, ie, 3840 columns in the horizontal direction×2160 rows in the vertical direction, on the projection surface SC using a simulated resolution.

また、タイミング信号生成部52は、制御信号CLTに従って、画像処理部51に映像信号Vinを信号処理させて、各フィールド期間において、シフトさせる位置の投射画素に対応するデータ信号VDを、駆動回路20の書き込みに合わせて供給させる。なお、図6では、簡略化されているが、実際には、映像信号Vinのうち、信号処理されたR光成分のデータ信号が液晶パネル10Rに供給される。同様に、映像信号Vinのうち、信号処理されたG光成分のデータ信号が液晶パネル10Gに供給される。同様に、映像信号Vinのうち、信号処理されたB光成分のデータ信号が液晶パネル10Bに供給される。 In addition, the timing signal generator 52 causes the image processor 51 to process the video signal Vin according to the control signal CLT, and generates the data signal VD corresponding to the projection pixel at the position to be shifted in each field period. is supplied in accordance with the writing of Although FIG. 6 is simplified, in reality, the data signal of the R light component of the video signal Vin subjected to signal processing is supplied to the liquid crystal panel 10R. Similarly, of the video signal Vin, the data signal of the G light component that has undergone signal processing is supplied to the liquid crystal panel 10G. Similarly, the data signal of the B light component of the video signal Vin subjected to signal processing is supplied to the liquid crystal panel 10B.

ここで、液晶パネル10を含めた液晶パネルの特性について概略説明する。
液晶パネル10において、液晶の応答特性は、温度に依存する特性があり、低温では応答性が低く、高温では応答性が高くなる特性を持つ。
Here, the characteristics of liquid crystal panels including the liquid crystal panel 10 will be briefly described.
In the liquid crystal panel 10, the response characteristics of the liquid crystal depend on temperature, and the response is low at low temperatures and high at high temperatures.

また、液晶パネル10は、印加電圧と透過率の関係において、R光、G光、B光に対して、波長が短い色光ほど透過率が最大となる電圧(Vpeak)が低くなる。透過率が最大となる電圧が最も低いのはB光で、次にG光、その次にR光の順番となる。なお、白黒境界(透過率が最大と最小になる領域の境界)に発生する配向不良の大きさは、波長が長い色光ほど大きくなり、最も配向不良が大きくなりやすいのはR光で、次にG光、最後にB光の順番となる。そして、液晶(液晶パネル10)の応答性は、透過率が最大となる電圧(Vpeak)の大きさに比例するため、最も応答性が早いのはR光で、次にG光、最後にB光の順番となる。 In the liquid crystal panel 10, in the relationship between the applied voltage and the transmittance, the voltage (Vpeak) at which the transmittance becomes maximum decreases for the R light, the G light, and the B light, as the wavelength of the color light becomes shorter. The voltage at which the transmittance is maximized is the lowest for the B light, followed by the G light, and then the R light. The degree of misalignment that occurs at the black-and-white boundary (the boundary between the regions where the transmittance is maximum and minimum) increases with the length of the wavelength of the colored light. The order is G light and finally B light. The responsiveness of the liquid crystal (liquid crystal panel 10) is proportional to the magnitude of the voltage (Vpeak) at which the transmittance is maximized. order of light.

このような、液晶の物理的な背景から、本実施形態では、後述する記憶部53(図6)に、各液晶パネル10R,10G,10Bに最適化した印加電圧のテーブルを持っている。詳細には、各液晶パネル10R,10G,10Bの特性に最適化した印加電圧(最大印加電圧)と温度とを記録したテーブルを持っている。また、テーブルは、いわゆるシネマモード、スポーツモード、ゲームモード等といった、表示モード毎に最大印加電圧と温度に対応したデータを記録している。 From such a physical background of liquid crystal, in the present embodiment, a table of applied voltages optimized for each of the liquid crystal panels 10R, 10G, and 10B is stored in the storage unit 53 (FIG. 6), which will be described later. More specifically, it has a table recording the applied voltage (maximum applied voltage) optimized for the characteristics of each of the liquid crystal panels 10R, 10G, and 10B and the temperature. The table also records data corresponding to the maximum applied voltage and temperature for each display mode such as so-called cinema mode, sports mode, game mode, and the like.

本実施形態のプロジェクター1は、各液晶パネル10(10R,10G,10B)と光学合成素子80との間に、それぞれ光学シフトデバイス100(シフトデバイス100R,100G,100B)を配置している。そして、制御部50は、各液晶パネル10と、対応する各光学シフトデバイス100との間で、印加電圧の印加タイミングと、光路シフトさせるシフトの駆動開始タイミングを制御している。詳細には、制御部50は、液晶パネル10(液晶)の温度により所定の透過率に至るまでの液晶の応答特性(応答時間)が異なるため、印加電圧の印加タイミングと、液晶の温度に基づいて光路シフトさせるシフトの駆動開始タイミングと、を制御している。 In the projector 1 of this embodiment, optical shift devices 100 (shift devices 100R, 100G, 100B) are arranged between the liquid crystal panels 10 (10R, 10G, 10B) and the optical synthesizing element 80, respectively. The control unit 50 controls the application timing of the applied voltage and the driving start timing of the shift that shifts the optical path between each liquid crystal panel 10 and each corresponding optical shift device 100 . Specifically, since the response characteristics (response time) of the liquid crystal until reaching a predetermined transmittance differ depending on the temperature of the liquid crystal panel 10 (liquid crystal), the controller 50 controls the timing of applying the applied voltage and the temperature of the liquid crystal. and the driving start timing of the shift for shifting the optical path.

記憶部53は、第1液晶パネルとしての液晶パネル10Gの最大印加電圧と温度との関係を記録した第1データがテーブルとして記憶されている。また、記憶部53は、第2液晶パネルとしての液晶パネル10Rの最大印加電圧と温度との関係を記録した第2データがテーブルとして記憶されている。また、記憶部53は、第3液晶パネルとしての液晶パネル10Bの最大印加電圧と温度との関係を記録した第3データがテーブルとして記憶されている。なお、各液晶パネル10の温度のデータには、各液晶パネル10の温度による液晶の応答特性として、例えば液晶の応答時間のデータ等を含んでいる。 The storage unit 53 stores, as a table, first data recording the relationship between the maximum applied voltage and the temperature of the liquid crystal panel 10G as the first liquid crystal panel. The storage unit 53 also stores second data as a table that records the relationship between the maximum applied voltage and the temperature of the liquid crystal panel 10R as the second liquid crystal panel. The storage unit 53 also stores third data as a table that records the relationship between the maximum applied voltage and the temperature of the liquid crystal panel 10B as the third liquid crystal panel. The temperature data of each liquid crystal panel 10 includes, for example, the response time data of the liquid crystal as the response characteristics of the liquid crystal depending on the temperature of each liquid crystal panel 10 .

本実施形態では、各液晶パネル10(10R,10G,10B)の温度を各温度センサー56(56R,56G,56B)により検出し、検出値を制御部50に出力する。本実施形態では、タイミング信号生成部52は、制御信号CLTを生成すると共に、記憶部53に記憶されるテーブルの第1データ、第2データ、第3データと、各温度センサー56から入力される各液晶パネル10の温度情報とに基づき、各フィールド期間における各シフトデバイス100R,100G,100Bの制御信号CLDを生成する。 In this embodiment, the temperature of each liquid crystal panel 10 ( 10 R, 10 G, 10 B) is detected by each temperature sensor 56 ( 56 R, 56 G, 56 B) and the detected value is output to the control section 50 . In the present embodiment, the timing signal generator 52 generates the control signal CLT, and also receives the first data, second data, and third data of the table stored in the storage unit 53 and input from each temperature sensor 56. Based on the temperature information of each liquid crystal panel 10, a control signal CLD for each shift device 100R, 100G, 100B in each field period is generated.

画像処理部51は、制御信号CLTに従って、映像信号Vinを信号処理する。具体的には、画像処理部51は、各フィールド期間において、シフトさせる位置の投射画素に対応するデータ信号VDを、駆動回路20の書き込みに合わせて供給する。光学シフトデバイス駆動部55は、制御信号CLDに従って、各シフトデバイス100R,100G,100Bの光路を、それぞれのタイミングでシフトさせる。 The image processing unit 51 processes the video signal Vin according to the control signal CLT. Specifically, the image processing unit 51 supplies the data signal VD corresponding to the projection pixel at the position to be shifted in each field period in accordance with the writing of the driving circuit 20 . The optical shift device driver 55 shifts the optical paths of the shift devices 100R, 100G, and 100B at respective timings according to the control signal CLD.

図7は、光学シフトデバイス100の光路シフトの動作と、駆動回路20による画素40への書き込み動作との関係を示す図である。
光学シフトデバイス100(シフトデバイス100R,100G,100B)の光路シフトの動作と、液晶パネル10(液晶パネル10R,10G,10B)の画素40[i,j]への書き込み動作との関係について説明する。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the optical path shift operation of the optical shift device 100 and the write operation to the pixel 40 by the drive circuit 20. As shown in FIG.
The relationship between the optical path shift operation of the optical shift device 100 (shift devices 100R, 100G, 100B) and the write operation to the pixels 40[i, j] of the liquid crystal panel 10 (liquid crystal panels 10R, 10G, 10B) will be described. .

1フレーム期間Fとは、上述のように、映像信号Vinで規定される1フレーム分の画像に対して、液晶パネル10で表示するのに要する期間である。本実施形態では、この1フレーム期間Fを4つのフィールド期間Ta,Tb,Tc,Tdに分割している。 The one-frame period F is the period required for the liquid crystal panel 10 to display an image for one frame defined by the video signal Vin, as described above. In this embodiment, one frame period F is divided into four field periods Ta, Tb, Tc, and Td.

図7では、フレーム期間F[k-1]の一部、フレーム期間F[k]、およびフレーム期間F[k+1]の一部における光学シフトデバイス100の動作と、駆動回路20の動作とを示す。kは、2以上の整数である。フレーム期間F[1]が、プロジェクター1が駆動開始時のフレーム期間である。 FIG. 7 shows the operation of the optical shift device 100 and the operation of the driving circuit 20 during part of the frame period F[k−1], frame period F[k], and part of the frame period F[k+1]. . k is an integer of 2 or more. A frame period F[1] is a frame period when the projector 1 starts driving.

走査線駆動回路22は、図7に示すように、1行目からM行目までの走査線32を順次選択すると共に、画像処理部51は、選択された走査線32に位置する1行分のデータ信号VDをデータ線駆動回路24に供給する。データ線駆動回路24は、供給された1行分のデータ信号VDを、対応する列のデータ線34にそれぞれ供給する。 As shown in FIG. 7, the scanning line drive circuit 22 sequentially selects the scanning lines 32 from the 1st row to the M-th row, and the image processing unit 51 scans the selected scanning line 32 for one row. data signal VD to the data line driving circuit 24 . The data line driving circuit 24 supplies the supplied data signal VD for one row to the data lines 34 of the corresponding columns.

フレーム期間の開始時刻は、画像投射位置P1に対して投射画素Paの階調に応じた正極性の信号の書き込みのために、1行目の走査線32が選択された時刻である。フィールド期間Taの開始時刻は、フレーム期間Fの開始時刻と同一である。フィールド期間Tbの開始時刻は、画像投射位置P2に対して投射画素Pbの階調に応じた正極性の信号の書き込みのために、1行目の走査線32が選択された時刻である。フィールド期間Tcの開始時刻は、画像投射位置P3に対して投射画素Pcの階調に応じた正極性の信号の書き込みのために、1行目の走査線32が選択された時刻である。フィールド期間Tdの開始時刻は、画像投射位置P4に対して投射画素Pdの階調に応じた正極性の信号の書き込みのために、1行目の走査線32が選択された時刻である。 The start time of the frame period is the time when the scanning line 32 of the first row is selected for writing a positive signal corresponding to the gradation of the projection pixel Pa to the image projection position P1. The start time of the field period Ta is the same as the start time of the frame period F. The start time of the field period Tb is the time when the scanning line 32 of the first row is selected for writing a positive signal corresponding to the gradation of the projection pixel Pb to the image projection position P2. The start time of the field period Tc is the time when the scanning line 32 of the first row is selected for writing a positive signal corresponding to the gradation of the projection pixel Pc to the image projection position P3. The start time of the field period Td is the time when the scanning line 32 of the first row is selected for writing a positive signal corresponding to the gradation of the projection pixel Pd to the image projection position P4.

正極性の信号とは、例えば+5V等の信号のことであり、液晶パネル10の画素40において、図示省略する画素電極が共通電極よりも高電位となる信号である。また、後述するが、負極性の信号とは、例えば-5V等の信号のことであり、画素電極が共通電極よりも低電位となる信号である。 The positive signal is, for example, a signal of +5V or the like, and in the pixel 40 of the liquid crystal panel 10, it is a signal in which a pixel electrode (not shown) has a higher potential than a common electrode. Further, as will be described later, the negative signal is, for example, a signal of -5V or the like, and is a signal in which the potential of the pixel electrode is lower than that of the common electrode.

図7において、選択される走査線とは、走査線32の行数である1行目からM行目までを縦軸にとり、時間経過を横軸にとったときに、走査信号Y[1]~Y[M]によって選択される走査線の時間的推移を示す図である。走査線の選択される期間を仮に走査線毎の黒線で示すとき、走査線32は1行ずつ順次排他的に選択されるので、選択される走査線は、時間経過と共に1行目からM行目まで移行する。このため、選択される走査線を示す黒線の集合体は、時間経過と共に、右下がりの連続点で示されることになる。これを図7では、簡略的に表記するために、選択される走査線が、右下がりの実線で示されている。 In FIG. 7, the scanning line to be selected means that the number of rows of the scanning line 32 from the 1st row to the Mth row is plotted on the vertical axis, and the passage of time is plotted on the horizontal axis, and the scanning signal Y[1] FIG. 10 is a diagram showing the temporal transition of scanning lines selected by ˜Y[M]; If the scanning line selection period is indicated by a black line for each scanning line, the scanning lines 32 are sequentially and exclusively selected one row at a time. Move to line. For this reason, a collection of black lines indicating selected scanning lines is indicated by continuous points sloping to the right as time passes. In FIG. 7, the selected scanning line is indicated by a solid line sloping downward to the right for the sake of simple representation.

また、光学シフトデバイス100によって、射出領域Aが画像投射位置P1から画像投射位置P2にシフトすることに要する時間と、射出領域Aが画像投射位置P2から画像投射位置P3にシフトすることに要する時間と、射出領域Aが画像投射位置P3から画像投射位置P4にシフトすることに要する時間と、射出領域Aが画像投射位置P4から画像投射位置P1にシフトすることに要する時間とが、同一であるとする。なお、光学シフトデバイス100の光路シフトに要する時間は、本実施形態では、例えば、2msであるとする。また、射出領域Aとは、画素40[i,j]からの射出光による投射面SC上の射出の領域である。 Also, the time required for the optical shift device 100 to shift the emission region A from the image projection position P1 to the image projection position P2, and the time required for the emission region A to shift from the image projection position P2 to the image projection position P3. , the time required for the emission area A to shift from the image projection position P3 to the image projection position P4 is the same as the time required for the emission area A to shift from the image projection position P4 to the image projection position P1. and In this embodiment, the time required for the optical shift device 100 to shift the optical path is assumed to be 2 ms, for example. In addition, the emission area A is an emission area on the projection surface SC by the emitted light from the pixel 40[i, j].

なお、光学シフトデバイス100の光路シフトの駆動開始時刻は、本実施形態では、フィールド期間Ta,Tb,Tc,Tdのそれぞれの開始時刻から約1/2の時間経過後に駆動開始させている。詳細には、図7に示すように、各シフトデバイス100R,100G,100Bにおいて、光路シフトの駆動開始時刻をずらしている。これは、液晶パネル10の各色光により異なる液晶の応答特性を加味していることによる。詳細には、液晶パネル10は、信号(印加電圧)を書き込んだ場合、その瞬間に所定の透過率にはならず、印加電圧に対応した所定の透過率になるには時間がかかるため、色光毎に所定の透過率となる時間に合わせて、各シフトデバイス100R,100G,100Bの光路シフトの駆動開始時刻をずらしている。 In this embodiment, the driving of the optical shift device 100 for optical path shift is started after about 1/2 of the time has elapsed from the start of each of the field periods Ta, Tb, Tc, and Td. More specifically, as shown in FIG. 7, the shift devices 100R, 100G, and 100B have different drive start times for optical path shift. This is because the response characteristics of the liquid crystal, which are different for each color light of the liquid crystal panel 10, are taken into consideration. Specifically, when a signal (applied voltage) is written, the liquid crystal panel 10 does not reach a predetermined transmittance at that instant, and it takes time to reach a predetermined transmittance corresponding to the applied voltage. The optical path shift drive start times of the shift devices 100R, 100G, and 100B are staggered in accordance with the time at which a predetermined transmittance is obtained.

ここで、上述において、液晶パネル10の特性として、液晶の応答性は、透過率が最大となる電圧(Vpeak)の大きさに比例するため、最も応答性が早いのはR光で、次にG光、その次にB光の順番となることを説明した。しかし、プロジェクター1を使用する際、各種の表示モードにおいて、色バランスを取る必要が有る。そして、色バランスを取ることにより、色光に対応する印加電圧(最大印加電圧)が設定される。その設定された最大印加電圧に対応して、光路シフトの駆動開始時刻も、それぞれ変えることになる。 Here, in the above description, as a characteristic of the liquid crystal panel 10, the responsiveness of the liquid crystal is proportional to the magnitude of the voltage (Vpeak) at which the transmittance is maximized. It has been explained that the G light is followed by the B light. However, when using the projector 1, it is necessary to balance colors in various display modes. By adjusting the color balance, the applied voltage (maximum applied voltage) corresponding to the colored light is set. The driving start time of the optical path shift is also changed corresponding to the set maximum applied voltage.

図7に示す各シフトデバイス100R,100G,100Bの光路シフトの駆動開始時刻は、一例として、プロジェクター1をビジネスで使用する際に、最も使用される表示モードであるブライトシネマモード(プレゼンモード)において、色バランスを取った場合の駆動開始時刻(駆動開始のタイミング)を示している。 As an example, the optical path shift driving start times of the shift devices 100R, 100G, and 100B shown in FIG. , drive start time (driving start timing) when color balance is achieved.

詳細には、R光は、上述したように、透過率が最大となる電圧(Vpeak)が低いため、例えば、最大印加電圧を約5Vに設定している。また、G光は、R光よりも若干透過率を落とし、例えば、約7割の透過率に合せて、最大印加電圧を約3Vに設定している。また、B光は、例えば、透過率が100%付近で使用することとし、最大印加電圧を約3.5Vに設定している。 Specifically, as described above, the R light has a low voltage (Vpeak) that maximizes the transmittance, so the maximum applied voltage is set to about 5V, for example. The G light has a slightly lower transmittance than the R light. For example, the maximum applied voltage is set to about 3 V to match the transmittance of about 70%. Also, the B light is used with a transmittance of, for example, around 100%, and the maximum applied voltage is set to about 3.5V.

このように、各表示モードにおいて、色バランスを取ることで、各色光の最大印加電圧を決める。そして、画像を形成する場合には、この最大印加電圧を基準にして、それぞれの最大印加電圧を超えない範囲の中で、各色光の階調に応じた電圧を印加する。 Thus, in each display mode, the maximum applied voltage for each color light is determined by balancing the colors. When forming an image, the maximum applied voltage is used as a reference, and a voltage corresponding to the gradation of each color light is applied within a range that does not exceed the maximum applied voltage.

なお、上述したように、印加電圧が大きい順に、液晶の応答速度が速くなるため、本実施形態では、図7に示すように、各シフトデバイス100R,100G,100Bの光路シフトする駆動開始時刻の速さは、最初にR光(5V)、次にB光(3.5V)、最後にG光(3V)の順番となる。言い換えると、光路シフトの駆動開始時刻の速さは、最初にシフトデバイス100R、次にシフトデバイス100B、最後にシフトデバイス100Gの順番となる。 As described above, the response speed of the liquid crystal increases as the applied voltage increases. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. The speed is in the order of R light (5V) first, B light (3.5V), and finally G light (3V). In other words, the speed of the driving start time of the optical path shift is in the order of the shift device 100R first, then the shift device 100B, and finally the shift device 100G.

本実施形態では、図7に示すように、R光用のシフトデバイス100Rが、各フィールド期間Ta,Tb,Tc,Tdにおいて、開始時刻から約1/2の時間経過後に光路シフトを駆動開始する。そして、R光用のシフトデバイス100Rの光路シフトの駆動開始時刻に遅れて、次に、B光用のシフトデバイス100Bが、光路シフトを駆動開始する。そして、B光用のシフトデバイス100Bの光路シフトの駆動開始時刻に遅れて、次に、G光用のシフトデバイス100Gが、光路シフトを駆動開始する。このように、光学シフトデバイス100の駆動開始時刻を、各色光の液晶の最大印加電圧と応答特性に応じて、ずらすことにより、所定の透過率となった各色光の画素40[i,j]からの射出光を光路シフトさせている。 In this embodiment, as shown in FIG. 7, the shift device 100R for R light starts driving the optical path shift after about 1/2 of the time has elapsed from the start time in each of the field periods Ta, Tb, Tc, and Td. . Then, the shift device 100B for B light starts driving the optical path shift later than the driving start time of the optical path shift of the shift device 100R for R light. After the shift device 100B for B light starts driving the shift device 100B for optical path shift, the shift device 100G for G light starts driving the shift device 100G for optical path. In this way, by shifting the driving start time of the optical shift device 100 according to the maximum applied voltage and the response characteristic of the liquid crystal of each color light, the pixels 40[i,j] of each color light having a predetermined transmittance. The optical path of the light emitted from is shifted.

なお、所定の透過率になる前に、シフトデバイス100Gによる光路シフトを行った場合には、液晶パネル10の配向不良が発生しやすく、また、液晶パネル10間での解像度がばらつき、コントラストが低下する等の画像品質が低下する要因となる。 If the optical path is shifted by the shift device 100G before the transmittance reaches the predetermined transmittance, the orientation of the liquid crystal panel 10 is likely to be defective, and the resolution varies among the liquid crystal panels 10, resulting in a decrease in contrast. It becomes a factor of deterioration of image quality, such as

図6に示すように、タイミング信号生成部52は、光学シフトデバイス駆動部55を介して、光学シフトデバイス100の光路シフトを制御する。詳細には、図7に示すように、射出領域Aは、フィールド期間Taが開始して、各シフトデバイス100R,100G,100Bの光路シフト動作をそれぞれ駆動開始する時刻までは、画像投射位置P4に固定され、約2ms経過するまでに、+Z方向に沿って画像投射位置P4から画像投射位置P1までそれぞれシフトする。 As shown in FIG. 6 , the timing signal generator 52 controls the optical path shift of the optical shift device 100 via the optical shift device driver 55 . Specifically, as shown in FIG. 7, the emission area A is at the image projection position P4 until the time when the field period Ta starts and the shift devices 100R, 100G, and 100B start driving the optical path shift operations. It is fixed, and each shifts from the image projection position P4 to the image projection position P1 along the +Z direction by about 2 ms.

図7に示すように、フレーム期間F[k]のフィールド期間Ta内において、最初にi番目の走査線32が選択される期間に、駆動回路20は、各液晶パネル10R,10G,10Bの画素40[i,j]に、画像投射位置P1に対して投射画素Paの階調に応じた正極性の信号を書き込む。図7に示す画素40[i,j]の電圧の保持状態における文字列「VP1+」は、画素40[i,j]が保持する画像投射位置P1に対して投射画素Paの階調に応じた正極性の信号の電圧を示す。 As shown in FIG. 7, during the period when the i-th scanning line 32 is first selected in the field period Ta of the frame period F[k], the driving circuit 20 controls the pixels of the liquid crystal panels 10R, 10G, and 10B. 40[i, j] is written with a positive signal corresponding to the gradation of the projection pixel Pa for the image projection position P1. The character string "VP1+" in the voltage holding state of the pixel 40[i,j] shown in FIG. Indicates the voltage of a positive signal.

フレーム期間F[k]のフィールド期間Ta内において、次にi番目の走査線32が選択される期間に、駆動回路20は、各液晶パネル10R,10G,10Bの画素40[i,j]に、画像投射位置P1に対して投射画素Paの階調に応じた負極性の信号を書き込む。図7に示す画素40[i,j]の電圧の保持状態における文字列「VP1-」は、画素40[i,j]が保持する画像投射位置P1に対して投射画素Paの階調に応じた負極性の信号の電圧を示す。 Within the field period Ta of the frame period F[k], during the period when the i-th scanning line 32 is next selected, the driving circuit 20 causes the pixels 40[i, j] of the liquid crystal panels 10R, 10G, and 10B to , a negative signal corresponding to the gradation of the projection pixel Pa is written to the image projection position P1. The character string "VP1-" in the voltage holding state of the pixel 40[i,j] shown in FIG. indicates the voltage of the negative signal.

また、射出領域Aは、フィールド期間Tbが開始して、各シフトデバイス100R,100G,100Bの光路シフト動作をそれぞれ駆動開始する時刻までは、画像投射位置P1に固定され、約2ms経過するまでに、+X方向に沿って画像投射位置P1から画像投射位置P2までそれぞれシフトする。 In addition, the emission area A is fixed at the image projection position P1 from the start of the field period Tb to the time when the shift devices 100R, 100G, and 100B start driving the optical path shift operations, and is fixed at the image projection position P1 until about 2 ms elapses. , from the image projection position P1 to the image projection position P2 along the +X direction.

図7に示すように、フレーム期間F[k]のフィールド期間Tb内において、最初にi番目の走査線32が選択される期間に、駆動回路20は、各液晶パネル10R,10G,10Bの画素40[i,j]に、画像投射位置P2に対して投射画素Pbの階調に応じた正極性の信号を書き込む。なお、文字列「VP2+」は、画素40[i,j]が保持する画像投射位置P2に対して投射画素Pbの階調に応じた正極性の信号の電圧を示す。 As shown in FIG. 7, during the period in which the i-th scanning line 32 is first selected in the field period Tb of the frame period F[k], the drive circuit 20 controls the pixels of the liquid crystal panels 10R, 10G, and 10B. 40[i, j] is written with a positive signal corresponding to the gradation of the projection pixel Pb for the image projection position P2. The character string "VP2+" indicates the voltage of the positive signal corresponding to the gradation of the projection pixel Pb with respect to the image projection position P2 held by the pixel 40[i,j].

図7に示すように、フレーム期間F[k]のフィールド期間Tb内において、次にi番目の走査線32が選択される期間に、駆動回路20は、各液晶パネル10R,10G,10Bの画素40[i,j]に、画像投射位置P2に対して投射画素Pbの階調に応じた負極性の信号を書き込む。なお、文字列「VP2-」は、画素40[i,j]が保持する画像投射位置P2に対して投射画素Pbの階調に応じた負極性の信号の電圧を示す。 As shown in FIG. 7, within the field period Tb of the frame period F[k], during the period when the i-th scanning line 32 is next selected, the drive circuit 20 controls the pixels of the liquid crystal panels 10R, 10G, and 10B. 40[i, j] is written with a negative signal corresponding to the gradation of the projection pixel Pb for the image projection position P2. The character string "VP2-" indicates the voltage of the negative signal corresponding to the gradation of the projection pixel Pb with respect to the image projection position P2 held by the pixel 40[i,j].

また、射出領域Aは、フィールド期間Tcが開始して、各シフトデバイス100R,100G,100Bの光路シフト動作をそれぞれ開始する時刻までは、画像投射位置P2に固定され、約2ms経過するまでに、-Z方向に沿って画像投射位置P2から画像投射位置P3までそれぞれシフトする。 In addition, the emission area A is fixed at the image projection position P2 from the start of the field period Tc to the time when the shift devices 100R, 100G, and 100B start the optical path shift operations, and by about 2 ms, - each shift from image projection position P2 to image projection position P3 along the Z direction;

図7に示すように、フレーム期間F[k]のフィールド期間Tc内において、最初にi番目の走査線32が選択される期間に、駆動回路20は、各液晶パネル10R,10G,10Bの画素40[i,j]に、画像投射位置P3に対して投射画素Pcの階調に応じた正極性の信号を書き込む。なお、文字列「VP3+」は、画素40[i,j]が保持する画像投射位置P3に対して投射画素Pcの階調に応じた正極性の信号の電圧を示す。 As shown in FIG. 7, during the period in which the i-th scanning line 32 is first selected in the field period Tc of the frame period F[k], the drive circuit 20 controls the pixels of the liquid crystal panels 10R, 10G, and 10B. 40[i, j] is written with a positive signal corresponding to the gradation of the projection pixel Pc for the image projection position P3. The character string "VP3+" indicates the voltage of the positive signal corresponding to the gradation of the projection pixel Pc with respect to the image projection position P3 held by the pixel 40[i,j].

図7に示すように、フレーム期間F[k]のフィールド期間Tc内において、次にi番目の走査線32が選択される期間に、駆動回路20は、各液晶パネル10R,10G,10Bの画素40[i,j]に、画像投射位置P3に対して投射画素Pcの階調に応じた負極性の信号を書き込む。なお、文字列「VP3-」は、画素40[i,j]が保持する画像投射位置P3に対して投射画素Pcの階調に応じた負極性の信号の電圧を示す。 As shown in FIG. 7, within the field period Tc of the frame period F[k], during the period when the i-th scanning line 32 is next selected, the drive circuit 20 controls the pixels of the liquid crystal panels 10R, 10G, and 10B. 40[i, j] is written with a negative signal corresponding to the gradation of the projection pixel Pc for the image projection position P3. The character string "VP3-" indicates the voltage of the negative signal corresponding to the gradation of the projection pixel Pc with respect to the image projection position P3 held by the pixel 40[i,j].

また、射出領域Aは、フィールド期間Tdが開始して、各シフトデバイス100R,100G,100Bの光路シフト動作をそれぞれ開始する時刻までは、画像投射位置P3に固定され、約2ms経過するまでに、-X方向に沿って画像投射位置P3から画像投射位置P4までそれぞれシフトする。 In addition, the emission region A is fixed at the image projection position P3 from the start of the field period Td until the time when the shift devices 100R, 100G, and 100B start the optical path shift operations. Each shift from the image projection position P3 to the image projection position P4 along the -X direction.

図7に示すように、フレーム期間F[k]のフィールド期間Td内において、最初にi番目の走査線32が選択される期間に、駆動回路20は、各液晶パネル10R,10G,10Bの画素40[i,j]に、画像投射位置P4に対して投射画素Pdの階調に応じた正極性の信号を書き込む。なお、文字列「VP4+」は、画素40[i,j]が保持する画像投射位置P4に対して投射画素Pdの階調に応じた正極性の信号の電圧を示す。 As shown in FIG. 7, during the period in which the i-th scanning line 32 is first selected in the field period Td of the frame period F[k], the driving circuit 20 controls the pixels of the liquid crystal panels 10R, 10G, and 10B. 40[i, j] is written with a positive signal corresponding to the gradation of the projection pixel Pd for the image projection position P4. The character string "VP4+" indicates the voltage of the positive signal corresponding to the gradation of the projection pixel Pd with respect to the image projection position P4 held by the pixel 40[i,j].

図7に示すように、フレーム期間F[k]のフィールド期間Td内において、次にi番目の走査線32が選択される期間に、駆動回路20は、各液晶パネル10R,10G,10Bの画素40[i,j]に、画像投射位置P4に対して投射画素Pdの階調に応じた負極性の信号を書き込む。なお、文字列「VP4-」は、画素40[i,j]が保持する画像投射位置P4に対して投射画素Pdの階調に応じた負極性の信号の電圧を示す。 As shown in FIG. 7, within the field period Td of the frame period F[k], during the period when the i-th scanning line 32 is next selected, the drive circuit 20 controls the pixels of the liquid crystal panels 10R, 10G, and 10B. 40[i, j] is written with a negative signal corresponding to the gradation of the projection pixel Pd for the image projection position P4. Note that the character string "VP4-" indicates the voltage of the negative signal corresponding to the gradation of the projection pixel Pd with respect to the image projection position P4 held by the pixel 40[i,j].

図7に示すように、駆動回路20は、4つのフィールド期間において、最初に走査線32が選択される期間では、正極性の信号を画素40に書き込み、次に走査線32が選択される期間では、負極性の信号を画素40に書き込む。このように、駆動回路20は、1つのフィールド期間内で極性を反転することで、1フレーム期間F内で極性のバランスを取っている。なお、液晶パネル10の画素40に、正極性と負極性の信号を書き込むことにより、液晶パネル10の、いわゆる焼き付きを抑制している。 As shown in FIG. 7, in the four field periods, the drive circuit 20 writes a positive signal to the pixels 40 in the period when the scanning line 32 is selected first, and then writes the positive signal in the period when the scanning line 32 is selected. Now, write a negative signal to the pixel 40 . Thus, the drive circuit 20 balances the polarities within one frame period F by reversing the polarities within one field period. By writing positive and negative signals to the pixels 40 of the liquid crystal panel 10, so-called burn-in of the liquid crystal panel 10 is suppressed.

図7の投射面SCが示すように、画像投射位置P1における投射画素Paの範囲と、画像投射位置P1となる射出領域Aの範囲とは一致しない。より詳細には、画像投射位置P1となる射出領域Aの範囲は、画像投射位置P1における投射画素Paの全範囲と、画像投射位置P2における投射画素Pbの全範囲と、画像投射位置P3における投射画素Pcの全範囲と、画像投射位置P4における投射画素Pdの全範囲と、を含む。 As shown by the projection surface SC in FIG. 7, the range of the projection pixels Pa at the image projection position P1 does not match the range of the emission area A at the image projection position P1. More specifically, the range of the projection area A, which is the image projection position P1, includes the entire range of the projection pixels Pa at the image projection position P1, the entire range of the projection pixels Pb at the image projection position P2, and the projection pixel Pb at the image projection position P3. It includes the full range of pixels Pc and the full range of projected pixels Pd at image projection position P4.

このように、表示対象の位置における投射画素Pa,Pb,Pc,Pdの範囲と、射出領域Aとなる画像投射位置P1,P2,P3,P4の範囲とが一致しないため、投射面SC上で表示される画像は歪む。しかしながら、この歪みは、投射面SC上において、人間の目では、この歪みによる差を視認できないほど細かい違いとなるため、画像を表示する上で支障はない。 As described above, since the range of the projection pixels Pa, Pb, Pc, and Pd at the position of the display target does not match the range of the image projection positions P1, P2, P3, and P4, which is the emission area A, on the projection surface SC, The displayed image is distorted. However, since this distortion is such a fine difference that the human eye cannot visually recognize the difference due to this distortion on the projection surface SC, there is no problem in displaying the image.

上述のように、投射面SC上に表示される画像の形状が歪むため、この形状は、映像信号Vinが示す画像の形状と必ずしも一致しない。しかしながら、投射面SC上に表示される画像には、映像信号Vinが有する情報全てが含まれており、失われる情報がない。 Since the shape of the image displayed on the projection surface SC is distorted as described above, this shape does not necessarily match the shape of the image indicated by the video signal Vin. However, the image displayed on the projection surface SC contains all the information that the video signal Vin has, and no information is lost.

本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。 According to this embodiment, the following effects can be obtained.

本実施形態のプロジェクター1は、第1色光(G光)を変調する第1光変調素子(液晶パネル10G)と、第2色光(R光)を変調する第2光変調素子(液晶パネル10R)と、第3色光(B光)を変調する第3光変調素子(液晶パネル10B)と、を備える。また、プロジェクター1は、液晶パネル10Gで変調したG光、液晶パネル10Rで変調したR光、液晶パネル10Bで変調したB光を合成して画像光を形成する光学合成素子80(クロスダイクロイックプリズム81)と、光学合成素子80からの画像光を投射する投射光学系85と、を備える。また、プロジェクター1は、液晶パネル10Gと光学合成素子80との間に配置され、液晶パネル10Gで変調したG光の光路をシフトする第1の光学シフトデバイス100(シフトデバイス100G)を備える。また、プロジェクター1は、液晶パネル10Rと光学合成素子80との間に配置され、液晶パネル10Rで変調したR光の光路をシフトする第2の光学シフトデバイス100(シフトデバイス100R)を備える。また、プロジェクター1は、液晶パネル10Bと光学合成素子80との間に配置され、液晶パネル10Bで変調したB光の光路をシフトする第3の光学シフトデバイス100(シフトデバイス100B)を備える。
この構成により、各液晶パネル10(液晶パネル10R,10G,10B)と、各光学シフトデバイス100(シフトデバイス100R,100G,100B)までの距離は、従来の構成に比べて短くなるため、各液晶パネル10R,10G,10Bから各シフトデバイス100R,100G,100Bまでの画像光の広がりを抑えることができる。また、組み立てによる累積公差は小さくなる。よって、光学シフトデバイス100の揺動する光学板110を大型化させる必要はなく、従来の光学シフトデバイス150に対して、光学シフトデバイス100の大型化を抑制することができる。また、光学シフトデバイス100の大型化を抑制し、光学板110も小型化できることで、光学板110の揺動における応答速度等追従性を良くすることができる。
The projector 1 of this embodiment includes a first light modulation element (liquid crystal panel 10G) that modulates a first color light (G light) and a second light modulation element (liquid crystal panel 10R) that modulates a second color light (R light). and a third light modulation element (liquid crystal panel 10B) that modulates the third color light (B light). The projector 1 also includes an optical synthesizing element 80 (cross dichroic prism 81 ) and a projection optical system 85 for projecting the image light from the optical synthesizing element 80 . The projector 1 also includes a first optical shift device 100 (shift device 100G) arranged between the liquid crystal panel 10G and the optical synthesizing element 80 to shift the optical path of the G light modulated by the liquid crystal panel 10G. The projector 1 also includes a second optical shift device 100 (shift device 100R) arranged between the liquid crystal panel 10R and the optical synthesizing element 80 to shift the optical path of the R light modulated by the liquid crystal panel 10R. The projector 1 also includes a third optical shift device 100 (shift device 100B) arranged between the liquid crystal panel 10B and the optical synthesizing element 80 to shift the optical path of the B light modulated by the liquid crystal panel 10B.
With this configuration, the distance between each liquid crystal panel 10 (liquid crystal panels 10R, 10G, 10B) and each optical shift device 100 (shift device 100R, 100G, 100B) is shorter than in the conventional configuration. Spreading of image light from the panels 10R, 10G, 10B to the shift devices 100R, 100G, 100B can be suppressed. Also, the cumulative tolerance due to assembly is reduced. Therefore, it is not necessary to increase the size of the oscillating optical plate 110 of the optical shift device 100, and the increase in size of the optical shift device 100 can be suppressed compared to the conventional optical shift device 150. FIG. Further, by suppressing an increase in the size of the optical shift device 100 and reducing the size of the optical plate 110, it is possible to improve the followability such as the response speed of the oscillation of the optical plate 110. FIG.

本実施形態のプロジェクター1において、第1光変調素子は、第1液晶パネル(液晶パネル10G)であり、第2光変調素子は、第2液晶パネル(液晶パネル10R)であり、第3光変調素子は、第3液晶パネル(液晶パネル10B)である。
この構成により、液晶パネル10を用いた光変調素子において、光学シフトデバイス100までの画像光の広がりを抑えることができる。
In the projector 1 of this embodiment, the first light modulation element is the first liquid crystal panel (liquid crystal panel 10G), the second light modulation element is the second liquid crystal panel (liquid crystal panel 10R), and the third light modulation element is The element is the third liquid crystal panel (liquid crystal panel 10B).
With this configuration, spread of image light to the optical shift device 100 can be suppressed in the light modulation element using the liquid crystal panel 10 .

本実施形態のプロジェクター1は、第1液晶パネル(液晶パネル10G)の射出側に、第1光学シフトデバイス(シフトデバイス100G)と光学合成素子80との間に配置した第1偏光板(射出側偏光板60G)を備えている。また、プロジェクター1は、第2液晶パネル(液晶パネル10R)の射出側に、第2光学シフトデバイス(シフトデバイス100R)と光学合成素子80との間に配置した第2偏光板(射出側偏光板60R)を備えている。また、プロジェクター1は、第3液晶パネル(液晶パネル10B)の射出側に、第3光学シフトデバイス(シフトデバイス100B)と光学合成素子80との間に配置した第3偏光板(射出側偏光板60B)を備えている。
この構成により、第1偏光板、第2偏光板、第3偏光板には、光学シフトデバイス100で光路が変更された光が入射されるため、入射領域が広がり、第1偏光板、第2偏光板、第3偏光板の温度上昇を抑えることができる。
In the projector 1 of the present embodiment, the first polarizing plate (exit side A polarizing plate 60G) is provided. In addition, the projector 1 includes a second polarizing plate (emission-side polarizing plate 60R). The projector 1 also includes a third polarizing plate (emission-side polarizing plate 60B).
With this configuration, light whose optical path has been changed by the optical shift device 100 is incident on the first polarizing plate, the second polarizing plate, and the third polarizing plate. Temperature rise of the polarizing plate and the third polarizing plate can be suppressed.

本実施形態のプロジェクター1において、記憶部53は、第1液晶パネル(液晶パネル10G)の最大印加電圧と温度との関係を記録した第1データと、第2液晶パネル(液晶パネル10R)の最大印加電圧と温度との関係を記録した第2データと、第3液晶パネル(液晶パネル10B)の最大印加電圧と温度との関係を記録した第3データと、を記憶する。制御部50は、記憶部53に記憶される第1データに基づいて、第1光学シフトデバイス(シフトデバイス100G)を駆動開始するタイミングを制御し、記憶部53に記憶される第2データに基づいて、第2光学シフトデバイス(シフトデバイス100R)を駆動開始するタイミングを制御し、記憶部53に記憶される第3データに基づいて、第3光学シフトデバイス(シフトデバイス100B)を駆動開始するタイミングを制御する。
この構成により、各液晶パネル10(液晶パネル10R,10G,10B)の最大印加電圧と温度とのデータにより、最大印加電圧に対する温度による応答特性(応答時間)を加味して、各光学シフトデバイス100(シフトデバイス100R,100G,100B)の駆動開始タイミングを、それぞれ制御することができる。従って、画像表示とシフト動作のタイミングのずれを防止でき、映像品位の劣化を抑制することができる。
In the projector 1 of the present embodiment, the storage unit 53 stores the first data recording the relationship between the maximum applied voltage and the temperature of the first liquid crystal panel (liquid crystal panel 10G) and the maximum voltage of the second liquid crystal panel (liquid crystal panel 10R). Second data recording the relationship between applied voltage and temperature, and third data recording the relationship between maximum applied voltage and temperature of the third liquid crystal panel (liquid crystal panel 10B) are stored. The control unit 50 controls the timing to start driving the first optical shift device (shift device 100G) based on the first data stored in the storage unit 53, and controls the timing to start driving the first optical shift device (shift device 100G) based on the second data stored in the storage unit 53. to control the timing to start driving the second optical shift device (shift device 100R), and based on the third data stored in the storage unit 53, the timing to start driving the third optical shift device (shift device 100B). to control.
With this configuration, the response characteristics (response time) due to temperature with respect to the maximum applied voltage are taken into consideration based on the data on the maximum applied voltage and temperature of each liquid crystal panel 10 (liquid crystal panels 10R, 10G, and 10B), and each optical shift device 100 The drive start timing of (shift devices 100R, 100G, 100B) can be controlled respectively. Therefore, it is possible to prevent the timing deviation between the image display and the shift operation, and to suppress the deterioration of the image quality.

本実施形態のプロジェクター1は、第1液晶パネル(液晶パネル10G)の温度を検出する第1温度センサー(温度センサー56G)と、第2液晶パネル(液晶パネル10R)の温度を検出する第2温度センサー(温度センサー56R)と、第3液晶パネル(液晶パネル10B)の温度を検出する第3温度センサー(温度センサー56B)と、を備えている。また、制御部50は、第1温度センサー、第2温度センサー、第3温度センサーの値と、第1データ、第2データ、第3データに基づいて、第1の光学シフトデバイス100(シフトデバイス100G)、第2の光学シフトデバイス100(シフトデバイス100R)、第3の光学シフトデバイス100(シフトデバイス100B)の駆動開始のタイミングを制御する。
この構成により、各液晶パネル10(液晶パネル10R,10G,10B)の温度変化による、印加電圧に対する応答特性の変化に応じて、各光学シフトデバイス100(シフトデバイス100R,100G,100B)の駆動開始タイミングを制御することで、画像表示とシフト動作のタイミングのズレを防止でき、映像品位の劣化を抑制することができる。
The projector 1 of this embodiment includes a first temperature sensor (temperature sensor 56G) that detects the temperature of the first liquid crystal panel (liquid crystal panel 10G) and a second temperature sensor that detects the temperature of the second liquid crystal panel (liquid crystal panel 10R). A sensor (temperature sensor 56R) and a third temperature sensor (temperature sensor 56B) that detects the temperature of the third liquid crystal panel (liquid crystal panel 10B) are provided. Further, the control unit 50 controls the first optical shift device 100 (shift device 100G), the second optical shift device 100 (shift device 100R), and the third optical shift device 100 (shift device 100B).
With this configuration, the optical shift devices 100 (shift devices 100R, 100G, 100B) start driving in response to changes in the response characteristics to the applied voltage caused by temperature changes in the liquid crystal panels 10 (liquid crystal panels 10R, 10G, 10B). By controlling the timing, it is possible to prevent a timing lag between the image display and the shift operation, thereby suppressing the deterioration of the image quality.

2.第2実施形態
本実施形態に係るプロジェクター1Aについて説明する。
図8は、本実施形態に係るプロジェクター1Aの光学系2Aの概構成を示す図である。
2. Second Embodiment A projector 1A according to this embodiment will be described.
FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of the optical system 2A of the projector 1A according to this embodiment.

図8に示すように、本実施形態の光学系2Aが、第1実施形態の光学系2と比較して異なるのは、光学シフトデバイス100が、G光用のシフトデバイス100Gのみに用いられていることである。言い換えると、本実施形態の光学系2Aでは、R光とB光とには、光学シフトデバイス100が用いられていない。その他の構成は、第1実施形態と同様であり、同様の構成には同様の符号を付記している。 As shown in FIG. 8, the optical system 2A of this embodiment differs from the optical system 2 of the first embodiment in that the optical shift device 100 is used only for the shift device 100G for G light. It is that you are. In other words, in the optical system 2A of this embodiment, the optical shift device 100 is not used for R light and B light. Other configurations are similar to those of the first embodiment, and similar configurations are denoted by similar reference numerals.

ここで、プロジェクター1Aにおいて、例えば、投射画像のホワイトバランス等、R光、G光、B光の強さのバランスを取った場合、解像度の寄与率は、色光毎に異なり、中でもG光の寄与率が高い。そのため、G光用の液晶パネル10Gに対してシフトデバイス100Gで光路シフトを行うことで、疑似解像度を向上させている。 Here, in the projector 1A, for example, when the intensity of the R light, the G light, and the B light are balanced such as the white balance of the projected image, the contribution rate of the resolution differs for each color light, and among them, the contribution of the G light. high rate. Therefore, the shift device 100G shifts the optical path of the liquid crystal panel 10G for G light, thereby improving the pseudo-resolution.

本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。 According to this embodiment, the following effects can be obtained.

本実施形態のプロジェクター1Aは、G光を変調する第1光変調素子(液晶パネル10G)と、R光を変調する第2光変調素子(液晶パネル10R)と、B光を変調する第3光変調素子(液晶パネル10B)と、を備える。また、プロジェクター1Aは、液晶パネル10Gで変調した光、液晶パネル10Rで変調した光、液晶パネル10Bで変調した光を合成して画像光を形成する光学合成素子80と、光学合成素子80からの画像光を投射する投射光学系85と、を備える。そして、プロジェクター1Aは、液晶パネル10Gと光学合成素子80との間に配置され、液晶パネル10Gで変調した光の光路をシフトする光学シフトデバイス100(シフトデバイス100G)を備える。
この構成によると、解像度の寄与率が、R光、B光に比べて高くなるG光用の液晶パネル10Gに対して、シフトデバイス100Gで疑似解像度を向上させることで、例えば、R光用の液晶パネル10Rの配向不良が大きい場合にも、映像品質を向上させることができる。また、液晶パネル10Gとシフトデバイス100Gまでの距離は短いので、組み立てによる累積公差は小さく、液晶パネル10Gからシフトデバイス100Gまでの画像光の広がりを抑えることができる。よって、シフトデバイス100Gの揺動する光学板110を大型化させる必要はなく、シフトデバイス100Gの大型化を抑制することができる。
The projector 1A of this embodiment includes a first light modulation element (liquid crystal panel 10G) that modulates G light, a second light modulation element (liquid crystal panel 10R) that modulates R light, and a third light that modulates B light. and a modulation element (liquid crystal panel 10B). The projector 1A also includes an optical synthesizing element 80 that synthesizes the light modulated by the liquid crystal panel 10G, the light modulated by the liquid crystal panel 10R, and the light modulated by the liquid crystal panel 10B to form image light; and a projection optical system 85 for projecting image light. The projector 1A includes an optical shift device 100 (shift device 100G) arranged between the liquid crystal panel 10G and the optical synthesizing element 80 to shift the optical path of the light modulated by the liquid crystal panel 10G.
According to this configuration, by improving the pseudo resolution with the shift device 100G for the liquid crystal panel 10G for G light whose contribution to resolution is higher than that for R light and B light, for example, The image quality can be improved even when the alignment defect of the liquid crystal panel 10R is large. Further, since the distance between the liquid crystal panel 10G and the shift device 100G is short, the accumulated tolerance due to assembly is small, and the spread of image light from the liquid crystal panel 10G to the shift device 100G can be suppressed. Therefore, it is not necessary to increase the size of the oscillating optical plate 110 of the shift device 100G, and it is possible to suppress the increase in size of the shift device 100G.

3.変形例1
第1実施形態において、光学シフトデバイスは、可動部111を2つの揺動軸(第1揺動軸J1、第2揺動軸J2)周りで揺動する光学シフトデバイス100を説明した。しかし、これには限られず、1つの揺動軸周りで揺動する光学シフトデバイスでも本発明を適用することができる。
3. Modification 1
In the first embodiment, the optical shift device 100 that rocks the movable portion 111 around two rocking axes (the first rocking axis J1 and the second rocking axis J2) has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to an optical shift device that rocks around one rocking axis.

4.変形例2
第1、第2実施形態では、光変調素子の例として液晶パネル10を例示した。しかし、これには限られず、DLP(登録商標)(Digital Light Processing)光学系を用いたプロジェクターにも適用可能である。この場合、光変調素子として、DMD(登録商標)(Digital Micromirror Device)を用いることでよい。なお、DMDは、例えば、反射率の高いアルミニウム製のミラーが最大で数百万個敷き詰められており、このミラーの傾きと光源の制御によってさまざまな映像の投射を行う反射型の光変調素子である。しかし、DMDは、入射光を反射させる構造のため、この光線の飲み込む角度を広く取る必要が有り、光学シフトデバイスの透過させる光線よりも光学板を大きくする必要が有るため、光学シフトデバイスの小型化は図れない。
4. Modification 2
In the first and second embodiments, the liquid crystal panel 10 was exemplified as an example of the light modulation element. However, the present invention is not limited to this, and can also be applied to a projector using a DLP (registered trademark) (Digital Light Processing) optical system. In this case, a DMD (registered trademark) (Digital Micromirror Device) may be used as the light modulation element. A DMD is a reflection-type light modulation element that, for example, is made up of several million aluminum mirrors with high reflectivity, and projects various images by controlling the tilt of these mirrors and the light source. be. However, since the DMD has a structure that reflects incident light, it is necessary to secure a wide angle at which this light is absorbed, and the optical plate must be larger than the light transmitted by the optical shift device. cannot be changed.

1…プロジェクター、10…液晶パネル、10G…第1光変調素子、第1液晶パネルとしてのG光用の液晶パネル、10R…第2光変調素子、第2液晶パネルとしてのR光用の液晶パネル、10B…第3光変調素子、第3液晶パネルとしてのB光用の液晶パネル、50…制御部、53…記憶部、56…温度センサー、56G…第1温度センサーとしてのG光用の温度センサー、56R…第2温度センサーとしてのR光用の温度センサー、56B…第3温度センサーとしてのB光用の温度センサー、60G…第1偏光板としてのG光用の射出側偏光板、60R…第2偏光板としてのR光用の射出側偏光板、60B…第3偏光板としてのB光用の射出側偏光板、80…光学合成素子、85…投射光学系、100…光学シフトデバイス、100G…第1光学シフトデバイスとしてのG光用のシフトデバイス、100R…第2光学シフトデバイスとしてのR光用のシフトデバイス、100B…第3光学シフトデバイスとしてのB光用のシフトデバイス、G…緑色、R…赤色、B…青色。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Projector 10... Liquid crystal panel 10G... First light modulation element, liquid crystal panel for G light as first liquid crystal panel 10R... Second light modulation element, liquid crystal panel for R light as second liquid crystal panel , 10B... third light modulation element, liquid crystal panel for B light as third liquid crystal panel, 50... control section, 53... storage section, 56... temperature sensor, 56G... temperature for G light as first temperature sensor Sensors 56R: temperature sensor for R light as second temperature sensor 56B: temperature sensor for B light as third temperature sensor 60G: emission-side polarizing plate for G light as first polarizing plate 60R Emission-side polarizing plate for R light as second polarizing plate 60B Ejecting-side polarizing plate for B light as third polarizing plate 80 Optical synthesizing element 85 Projection optical system 100 Optical shift device , 100G... a shift device for G light as a first optical shift device, 100R... a shift device for R light as a second optical shift device, 100B... a shift device for B light as a third optical shift device, G ... green, R ... red, B ... blue.

Claims (6)

第1色光を変調する第1光変調素子と、
第2色光を変調する第2光変調素子と、
第3色光を変調する第3光変調素子と、
前記第1光変調素子で変調した光と、前記第2光変調素子で変調した光と、前記第3光変調素子で変調した光と、を合成して画像光を形成する光学合成素子と、
前記光学合成素子からの前記画像光を投射する投射光学系と、
前記第1光変調素子と前記光学合成素子との間に配置され、前記第1光変調素子で変調した前記光の光路をシフトする第1光学シフトデバイスと、
前記第2光変調素子と前記光学合成素子との間に配置され、前記第2光変調素子で変調した前記光の光路をシフトする第2光学シフトデバイスと、
前記第3光変調素子と前記光学合成素子との間に配置され、前記第3光変調素子で変調した前記光の光路をシフトする第3光学シフトデバイスと、を備えることを特徴とするプロジェクター。
a first light modulation element that modulates the first color light;
a second light modulation element that modulates the second color light;
a third light modulation element that modulates the third color light;
an optical synthesizing element for synthesizing the light modulated by the first light modulating element, the light modulated by the second light modulating element, and the light modulated by the third light modulating element to form image light;
a projection optical system that projects the image light from the optical synthesizing element;
a first optical shift device disposed between the first light modulation element and the optical synthesizing element for shifting an optical path of the light modulated by the first light modulation element;
a second optical shift device disposed between the second light modulation element and the optical synthesizing element for shifting an optical path of the light modulated by the second light modulation element;
and a third optical shift device disposed between the third light modulation element and the optical synthesizing element for shifting an optical path of the light modulated by the third light modulation element.
請求項1に記載のプロジェクターであって、
前記第1光変調素子は、第1液晶パネルであり、
前記第2光変調素子は、第2液晶パネルであり、
前記第3光変調素子は、第3液晶パネルである、ことを特徴とするプロジェクター。
The projector according to claim 1,
the first light modulation element is a first liquid crystal panel,
the second light modulation element is a second liquid crystal panel,
The projector, wherein the third light modulation element is a third liquid crystal panel.
請求項2に記載のプロジェクターであって、
前記第1液晶パネルの射出側に、前記第1光学シフトデバイスと前記光学合成素子との間に配置した第1偏光板と、
前記第2液晶パネルの射出側に、前記第2光学シフトデバイスと前記光学合成素子との間に配置した第2偏光板と、
前記第3液晶パネルの射出側に、前記第3光学シフトデバイスと前記光学合成素子との間に配置した第3偏光板と、を備えることを特徴とするプロジェクター。
The projector according to claim 2,
a first polarizing plate disposed between the first optical shift device and the optical synthesizing element on the exit side of the first liquid crystal panel;
a second polarizing plate disposed between the second optical shift device and the optical synthesizing element on the exit side of the second liquid crystal panel;
and a third polarizing plate disposed between the third optical shift device and the optical synthesizing element on the exit side of the third liquid crystal panel.
請求項2または請求項3に記載のプロジェクターであって、
前記第1液晶パネルの最大印加電圧と温度との関係を記録した第1データと、
前記第2液晶パネルの最大印加電圧と温度との関係を記録した第2データと、
前記第3液晶パネルの最大印加電圧と温度との関係を記録した第3データと、を記憶した記憶部と、
前記記憶部に記憶される前記第1データに基づいて、前記第1光学シフトデバイスを駆動するタイミングを制御し、
前記記憶部に記憶される前記第2データに基づいて、前記第2光学シフトデバイスを駆動するタイミングを制御し、
前記記憶部に記憶される前記第3データに基づいて、前記第3光学シフトデバイスを駆動するタイミングを制御する制御部と、を備えることを特徴とするプロジェクター。
The projector according to Claim 2 or Claim 3,
first data recording the relationship between the maximum applied voltage and the temperature of the first liquid crystal panel;
second data recording the relationship between the maximum applied voltage and the temperature of the second liquid crystal panel;
a storage unit storing third data recording the relationship between the maximum applied voltage and the temperature of the third liquid crystal panel;
controlling the timing of driving the first optical shift device based on the first data stored in the storage unit;
controlling the timing of driving the second optical shift device based on the second data stored in the storage unit;
and a control section that controls timing for driving the third optical shift device based on the third data stored in the storage section.
請求項4に記載のプロジェクターであって、
前記第1液晶パネルの温度を検出する第1温度センサーと、
前記第2液晶パネルの温度を検出する第2温度センサーと、
前記第3液晶パネルの温度を検出する第3温度センサーと、を備え、
前記制御部は、前記第1温度センサー、前記第2温度センサー、前記第3温度センサーの値と、前記第1データ、前記第2データ、前記第3データに基づいて、前記第1光学シフトデバイス、前記第2光学シフトデバイス、前記第3光学シフトデバイスの駆動の前記タイミングを制御することを特徴とするプロジェクター。
The projector according to claim 4,
a first temperature sensor that detects the temperature of the first liquid crystal panel;
a second temperature sensor that detects the temperature of the second liquid crystal panel;
a third temperature sensor that detects the temperature of the third liquid crystal panel;
The controller controls the first optical shift device based on the values of the first temperature sensor, the second temperature sensor, and the third temperature sensor, and the first data, the second data, and the third data. , the timing of driving the second optical shift device and the third optical shift device.
緑色光を変調する第1光変調素子と、
赤色光を変調する第2光変調素子と、
青色光を変調する第3光変調素子と、
前記第1光変調素子で変調した光と、前記第2光変調素子で変調した光と、前記第3光変調素子で変調した光と、を合成して画像光を形成する光学合成素子と、
前記光学合成素子からの前記画像光を投射する投射光学系と、
前記第1光変調素子と前記光学合成素子との間に配置され、前記第1光変調素子で変調した前記光の光路をシフトする光学シフトデバイスと、を備えることを特徴とするプロジェクター。
a first light modulation element that modulates green light;
a second light modulating element that modulates red light;
a third light modulation element that modulates blue light;
an optical synthesizing element for synthesizing the light modulated by the first light modulating element, the light modulated by the second light modulating element, and the light modulated by the third light modulating element to form image light;
a projection optical system that projects the image light from the optical synthesizing element;
and an optical shift device disposed between the first light modulation element and the optical synthesizing element for shifting an optical path of the light modulated by the first light modulation element.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024209790A1 (en) * 2023-04-04 2024-10-10 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Projection display apparatus

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