特許 5772091 画素ずらし表示装置、画素ずらし表示方法、画素ずらし表示装置を備える投射型表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5772091

(24)【登録日】2015年7月10日

(45)【発行日】2015年9月2日

(54)【発明の名称】画素ずらし表示装置、画素ずらし表示方法、画素ずらし表示装置を備える投射型表示装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 5/74 20060101AFI20150813BHJP

   G03B 21/00 20060101ALI20150813BHJP

   G03B 21/14 20060101ALI20150813BHJP

【ＦＩ】

   H04N5/74 A

   G03B21/00 E

   G03B21/14 D

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2011-54195(P2011-54195)

(22)【出願日】2011年3月11日

(65)【公開番号】特開2012-191496(P2012-191496A)

(43)【公開日】2012年10月4日

【審査請求日】2013年9月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】308036402

【氏名又は名称】株式会社ＪＶＣケンウッド

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(72)【発明者】

【氏名】内山 裕治

【審査官】 佐野 潤一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−０２９７７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０４７４１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０１１０７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２２４７５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０４０３５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｎ ５／７４

Ｇ０３Ｂ ２１／００

Ｇ０３Ｂ ２１／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表示画像の強度に応じて、光を偏光変調して射出する液晶表示素子と、
前記表示画像の切り替えの開始に応じて、前記液晶表示素子からの光の偏光方向をその光軸の周りで９０°ずつ変化させる第１の偏光変換素子と、
前記第１の偏光変換素子からの光をその偏光方向に応じて射出時の光路をずらす複屈折素子と、
前記表示画像の切り替えの完了に応じて、前記複屈折素子からの光の偏光方向をその光軸の周りで、第１の偏光変換素子が設定した偏光方向から９０°ずつ変化させる第２の偏光変換素子と、
前記第２の偏光変換素子からの光に対して、その偏光方向が、前記第１の偏光変換素子で設定可能な２つの偏光方向のうち、一方の偏光方向の光のみを射出する偏光素子と、
前記偏光素子からの光を投影面に向かって拡大投影する投影光学系と
を備えることを特徴とする画素ずらし表示装置。

【請求項2】

前記偏光素子の入射面は、前記入射面から反射した光が再び前記入射面に入射しないように、前記第２の偏光変換素子からの光の進行方向に対して、傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の画素ずらし表示装置。

【請求項3】

前記偏光素子はワイヤグリッドであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画素ずらし表示装置。

【請求項4】

表示画像の強度に応じて、光を偏光変調して射出し、第１の偏光方向回転として、前記表示画像の切り替えの開始に応じて、前記光の偏光方向をその光軸の周りで９０°ずつ変化させ、
複屈折素子を用いて前記光の光路をその偏光方向に応じてずらし、
光路をずらした前記光に対して、その偏光方向が、前記第１の偏光方向回転によって設定可能な２つの偏光方向のうち、一方の偏光方向の光のみを射出し、
前記射出した光を投影面に向かって拡大投影する画素ずらし表示方法であって、
第２の偏光方向回転として、前記表示画像の切り替えの完了に応じて、光路をずらした前記光の偏光方向をその光軸の周りで、前記第１の偏光方向回転によって設定した偏光方向から９０°ずつ変化させることを特徴とする画素ずらし表示方法。

【請求項5】

請求項１乃至３の何れか一項に記載の画素ずらし表示装置を備える投射型表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高精細な画像を表示するための画素ずらし表示装置、画素ずらし表示方法、及び画素ずらし表示装置を備える投射型表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

高精細な画像を表示する方式の一つとして、画素ずらし表示方式が知られている。この方式では、画像が更新する度に、投影面（表示面）での画像を交互に所定の距離だけずらして表示することで、一画像を構成する画素数で、それ以上の画素数からなる高精細な映像を視覚的に得ることが出来る。

【0003】

ところが、この方式を液晶表示素子に適用した場合、液晶表示素子の応答特性が不足しているために、画像の更新タイミングにおいて更新前の画像と更新後の画像とが重なる、所謂クロストークが生じる。例えば、６０Ｈｚ映像信号を画素ずらし表示する場合、液晶駆動は１２０Ｈｚとなるため、画素表示期間は約８．４ｍｓとなり、交互に所定の距離だけずらされた２枚の異なる画像を約８．４ｍｓずつ時間順次に表示する必要がある。一方、液晶表示素子の応答特性の指標である立上り時間及び立下り時間は、ネマチック液晶の場合で、約４ｍｓである。すなわち、８．４ｍｓの表示期間のうち、４ｍｓの期間クロストークが発生する可能性を有する。その結果、ずらさない画像の各画素と、ずらした画像の各画素同士が繋がって見える現象が起こり、画像間の分離特性の低下や解像度の劣化が生じて、画素ずらしの本来の目的である高精細表示の障害になる。

【0004】

このような問題に対して、特開２００５−５７４５７号公報（特許文献１）はクロストークを抑制する手法を提案している。この手法では、画像の更新期間で照明光を遮光する制御を行うことで、クロストークを排除している。この制御には、光インテグレータ出力光の遮光手段として機械的なシャッタが使用されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００５−５７４５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

機械的なシャッタを用いる特許文献１の構成では、表示装置内に熱的な対策も考慮した広い空間を確保する必要があり、必然的に装置が大型化し、製造コストが増加してしまう。

【0007】

このような問題を鑑み、本発明は、製造コストを削減でき、簡素な構造でクロストークによる影響を視認させない画素ずらし表示装置、画素ずらし表示方法、及び画素ずらし表示装置を備える投射型表示装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の第１の態様は画素ずらし表示装置であって、表示画像の強度に応じて、光を偏光変調して射出する液晶表示素子と、前記表示画像の切り替えの開始に応じて、前記液晶表示素子からの光の偏光方向をその光軸の周りで９０°ずつ変化させる第１の偏光変換素子と、前記第１の偏光変換素子からの光をその偏光方向に応じて射出時の光路をずらす複屈折素子と、前記表示画像の切り替えの完了に応じて、前記複屈折素子からの光の偏光方向をその光軸の周りで、第１の偏光変換素子が設定した偏光方向から９０°ずつ変化させる第２の偏光変換素子と、前記第２の偏光変換素子からの光に対して、その偏光方向が、前記第１の偏光変換素子で設定可能な２つの偏光方向のうち、一方の偏光方向の光のみを射出する偏光素子と、前記偏光素子からの光を投影面に向かって拡大投影する投影光学系とを備えることを特徴とする。

【0009】

前記偏光素子の入射面は、前記入射面から反射した光が再び前記入射面に入射しないように、前記第２の偏光変換素子からの光の進行方向に対して、傾斜していることが好ましい。

【0010】

前記偏光素子はワイヤグリッドであることが好ましい。

【0011】

本発明の第２の態様は、表示画像の強度に応じて、光を偏光変調して射出し、第１の偏光方向回転として、前記表示画像の切り替えの開始に応じて、前記光の偏光方向をその光軸の周りで９０°ずつ変化させ、複屈折素子を用いて前記光の光路をその偏光方向に応じてずらし、光路をずらした前記光に対して、その偏光方向が、前記第１の偏光方向回転によって設定可能な２つの偏光方向のうち、一方の偏光方向の光のみを射出し、前記射出した光を投影面に向かって拡大投影する画素ずらし表示方法であって、第２の偏光方向回転として、前記表示画像の切り替えの完了に応じて、光路をずらした前記光の偏光方向をその光軸の周りで、前記第１の偏光方向回転によって設定した偏光方向から９０°ずつ変化させることを特徴とする。

【0012】

本発明の第３の態様は、上記第１の態様に係る画素ずらし表示装置を備える投射型表示装置である。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、表示画像の更新毎に、投影面への画像の投影が中止されるため、投影面は所謂黒表示となる。そのため、視聴者に対して、映像上における更新時のクロストークの影響を視認させることがなく、高精細な映像を提供できる。また、上記の画素ずらし表示装置は簡単な構成であるため、それを用いた投射型表示装置を低コストで提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態に係る画素ずらし表示装置を搭載した投射型表示装置の概略構成図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る画素ずらし表示装置の概略構成図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る画素ずらし表示装置の動作を説明するための模式図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る画素ずらし表示装置の動作を時系列で示したタイミングチャートである。

【図5】本発明の一実施形態に係る画素ずらし表示装置の変形例である。

【図6】本発明の一実施形態に係る画素ずらし表示装置における不要光の光路を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明の一実施形態に係る画素ずらし表示装置について図面を参照して説明する。本実施形態の画素ずらし表示装置は、図１に示す例えばプロジェクタなどの投射型表示装置３０に搭載される。

【0016】

図１は本実施形態の画素ずらし表示装置１を搭載した投射型表示装置３０の概略構成図である。この投射型表示装置３０の例において、画素ずらし表示装置１は個別の光路から入射する赤、緑、青の３つの光を１本の光路に射出する色合成プリズム（クロスダイクロイックプリズム）１８の光出口側に設けられる。

【0017】

図１に示すように、投射型表示装置３０は、光源１１と、光源１１からの光が進行する側に設けられたインテグレータ１２及び偏光合成素子１３と、を備える。

【0018】

光源１１は、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等が用いられる。光源１１から発した白色光は、直進または回転放物面を有するリフレクタ１１ａにより反射されて、インテグレータ１２に概略平行光として入射する。

【0019】

インテグレータ１２は、第１のインテグレータ１２ａ及び第２のインテグレータ１２ｂから構成され、入射した白色光の強度を空間的に均一化させる。偏光合成素子１３は、短冊状に並列に配列されて平板状に構成された複数の偏光ビームスプリッタと位相差板からなる光学素子であり、ランダムに偏光している入射した光の偏光方向を一定の偏光方向に揃えて射出させる。本実施形態では、偏光合成素子１３は入射したランダムなに偏光をＰ波に変換する。別の形態として、偏光合成素子１３が入射光をＳ波に揃え、その後、ローテータ（図示せず）等を用いてＳ波をＰ波に変換してもよい。

【0020】

投射型表示装置３０は、更に、クロス型ダイクロイックミラー１４を備える。クロス型ダイクロイックミラー１４は、偏光合成素子１３からの白色光を、青色の成分を含む光Ｂと、黄色の成分を含む光Ｙに分離し、それぞれを別の光路に射出する。

【0021】

クロス型ダイクロイックミラー１４を経た青色の光Ｂは、ダイクロイックミラー１５による反射を経て、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）としてのワイヤグリッド１６に入射する。なお、ダイクロイックミラー１５はアルミ蒸着膜等で形成された周知のミラーでもよい。ワイヤグリッド１６はＰ波を透過しＳ波を反射させる。クロス型ダイクロイックミラー１４からの光ＢはＰ波なので、ワイヤグリッド１６を透過し、青色用液晶表示素子１７に入射する。青色用液晶表示素子１７は、入射した光Ｂの偏光成分（即ちＰ波成分）を表示画像の青色成分の強度に応じてＳ波に変調しつつ、この入射光をワイヤグリッド１６に向けて反射する。青色用液晶表示素子１７からの反射光は、ワイヤグリッド１６にてＳ波成分のみが反射されて色合成プリズム１８に入射する。

【0022】

一方、クロス型ダイクロイックミラー１４を経た黄色の光Ｙは、ダイクロイックミラー１９を経て、更にダイクロイックミラー２０に入射する。なお、ダイクロイックミラー１９はアルミ蒸着膜等で形成された周知のミラーでもよい。

【0023】

ダイクロイックミラー２０では黄色の光Ｙが緑色の光Ｇと赤色の光Ｒとに分離され、緑色の光Ｇは反射し、赤色の光Ｒは透過する。その後の光Ｇ及び光Ｒの光路上には、図１に示すように、ＰＢＳとしてのワイヤグリッド２１及び緑色用液晶表示素子２２、ＰＢＳとしてのワイヤグリッド２３及び赤色用液晶表示素子２４がそれぞれ設置されており、これらの機能は、光Ｂに対して用いたワイヤグリッド１６及び青色用液晶表示素子１７と同様である。従って、緑色の光Ｇについては、緑色用液晶表示素子２２による偏光変調によって得られたＳ波成分のみが色合成プリズム１８に入射し、赤色の光Ｒについては、赤色用液晶表示素子２４による偏光変調によって得られたＳ波成分のみが色合成プリズム１８に入射することになる。

【0024】

なお、色合成プリズム１８に至るまでの各光学素子の選定、及び配置は図１に限定されず、適宜変更可能である。また、液晶表示素子１７、２２、２４は、何れも反射型に限られず、透過型でもよい。

【0025】

色合成プリズム１８は、各側面及び背面から入射された光Ｂ、Ｇ、Ｒを合成し、その光を前面から射出させる。色合成プリズム１８から射出された光は、画素ずらし表示装置１の画素ずらしユニット２を経て、投影光学系としての投影レンズ７に入射する。投影レンズ７は、入射された照明光を、図示しないスクリーンに向けて投影し、結像させ、画像表示を行う。

【0026】

図２は、画素ずらし表示装置１の概略構成図である。画素ずらし表示装置１は、上述の液晶表示素子１７、２２、２４と、光学素子の集合体である画素ずらしユニット２と、偏光制御ドライバ８と、シャッタ制御ドライバ９とを備える。

【0027】

画素ずらしユニット２は、１／２波長板３１と、偏光角回転素子（第１の偏光変換素子）３と、偏光角回転素子３の後段に設けられる複屈折素子４と、複屈折素子４の後段に設けられるシャッタ素子（第２の偏光変換素子）５と、シャッタ素子５の後段に設けられる偏光子（偏光板）６とを備える。各光学素子３、４、５、６は積層構造として構成してもよく、透明ガラス等により形成された部材によって支持された構成でもよい。色合成プリズム１８からの光は偏光角回転素子３から入射し、偏光素子６から射出して、投影光学系としての投影レンズ７に入射する。

【0028】

１／２波長板３１は、入射するＳ波の光の偏光方向を４５°回転させるために、１／２波長板３１の光軸（進相軸または遅相軸）Ｔを入射光（Ｓ波）の偏光方向に対して光の進行方向（即ち光軸）の周りで２２．５°傾けて設置される。１／２波長板３１を射出した光は、図３のように、光の進行方向から見て入射光の偏光方向に対し、右４５°に偏光している。

【0029】

偏光角回転素子３は、入射光の偏光角（偏光方向）をその光軸の周りで９０°回転させることにより、右４５°方向の偏光を左４５°方向の偏光に変換する。以下の説明の便宜上、右４５°方向の偏光をＲ波と、左４５°方向の偏光をＬ波と称する。この変換は、液晶表示素子１７、２２、２４における表示画像の更新の度に、偏光制御ドライバ８の出力電圧（出力信号）に基づいて実施される。本実施形態ではこのような旋光機能を持つ光学素子として、例えばネマチック液晶などにより構成された透過型の液晶パネルが用いられる。

【0030】

複屈折素子４は、複屈折を生じる物質（例えば水晶）で形成された光学素子であり、入射するＲ波、Ｌ波の偏光方向に応じて射出時の光路をずらす。また、複屈折素子４は、光ローパスフィルタ（ＯＬＰＦ）でもある。液晶表示素子１７、２２、２４の画素ピッチをＧとすると、本実施形態の複屈折素子４は、Ｒ波とＬ波での光路間シフト量が約（√２／２）Ｇとなるように形成されている。

【0031】

シャッタ素子５は、偏光角回転素子３と同様の構成であり、シャッタ制御ドライバ９による印加電圧に応じて入射光の偏光角を、その光軸の周りで９０°回転させることにより、Ｒ波をＬ波に（又はＬ波をＲ波に）変換する。

【0032】

偏光子６は、偏光角回転素子３によって設定される２つの偏光方向の光のうち、一方の偏光方向の光のみを選択して射出し、他方の偏光方向の光を破棄する。偏光素子６は透過型、反射型の何れでもよい。本実施形態の偏光素子６は、例えばワイヤグリッドであり、Ｒ波のみを通過させ、且つ、Ｌ波を遮断するように配置している。

【0033】

投影レンズ５は偏光子６からの光を投影面２８向かって拡大投影する。投影レンズ５は既知のレンズを用いて構成されたものでよい。そのため、詳細な説明は割愛する。

【0034】

本実施形態の画素ずらし表示装置１の動作について説明する。

【0035】

図３は画素ずらし表示装置１の動作を説明するための模式図であり、図４は、この動作を時系列で示したタイミングチャートである。

【0036】

本実施形態では、１フレームの画像（元画像と称する）から、或いは前後する複数フレームの元画像から、１枚の元画像の表示期間内に、画素ずらしを行わない画像と画素ずらしを行う画像の２枚の画像（以下、これらをサブフレーム画像と称する）を生成する。また、これらのサブフレーム画像は投射型表示装置で生成せず、外部から投射型表示装置に供給する構成としてもよい。例えば図４に示すように、時刻ｔ０から時刻ｔ４までの期間に元画像Ａの表示が割り当てられ、時刻ｔ４から時刻ｔ８までは元画像Ｂの表示が割り当てられている。従って、この例では、元画像Ａの期間内に、画素ずらしを行わないサブフレーム画像Ａ（１）が最初に投影面に投影され、その次に画素ずらしを行うサブフレーム画像Ａ（２）が投影される。その後、元画像Ｂの表示期間内に、画素ずらしを行わないサブフレーム画像Ｂ（１）が投影され、その次に画素ずらしを行うサブフレーム画像Ｂ（２）が投影される。以後、このようなサブフレーム画像の更新・表示が繰り返される。

【0037】

この一連の画像表示について詳細に説明する。まず、時刻ｔ０において、サブフレーム画像Ａ（１）が投影面２８に投影開始されたとする。画像表示光２７は元来、液晶表示素子１７（２２、２４）によって偏光変調され、ワイヤグリッド１６（２１、２３）を反射した光である。従って、この光はＳ波に偏光しており、図３に示すように、１／２波長板３１の出口では右４５°傾いた状態で偏光角回転素子３に入射している。

【0038】

時刻ｔ０において、偏光制御ドライバ８の出力は電圧ロー状態（オフ）である。従って、偏光角回転素子３では画像表示光２７の偏光方向は回転せず、偏光角回転素子３をそのまま透過し、複屈折素子４に入射する。複屈折素子４ではこの偏光状態（即ちＲ波）に応じた屈折が起こる。画像表示光２７は複屈折素子４による屈折を受けた後、さらに直進して、シャッタ素子５に入射する。

【0039】

時刻ｔ０において、シャッタ制御ドライバ９の出力は電圧ハイ状態（オン）である。従って、シャッタ素子５においても偏光方向は回転し、Ｒ波の画像表示光２７はシャッタ素子５を透過してＬ波となる。換言すれば、シャッタ素子５はＲ波の光をＬ波に変換させる（これを便宜上、Ｒ‐Ｌ変換と称する）。シャッタ素子５を透過した画像表示光２７は、その後、偏光子６に入射する。上述の通り、本実施形態の偏光子６はＲ波を透過するように配置されているので、画像表示光２７は偏光子６を透過できない。その結果、投影面２８にはサブフレーム画像Ａ（１）が投影されない。液晶表示素子１７、２２、２４の応答特性が原因にて、サブフレーム画像Ａ（１）の立ち上がり時点で、両画像上での同位置の画素の軌跡重なり（クロストーク）が時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間生じるが、その間は画像が表示されない。

【0040】

時刻ｔ１では、シャッタ制御ドライバ９の出力を電圧ロー状態（オフ）とする。Ｒ波の画像表示光２７はシャッタ素子５を透過してもＲ波のままである。（これを便宜上、Ｒ‐Ｒ変換と称する）。シャッタ素子５を透過した画像表示光２７は、その後、偏光子６に入射する。上述の通り、本実施形態の偏光子６はＲ波を透過するように配置されているので、画像表示光２７は偏光子６を透過できる。

【0041】

次に、サブフレーム画像Ａ（２）の表示を考える。本実施形態において、サブフレーム画像Ａ（２）は、画素ずらしを行った上で投影面に投影させる。従って、理想的には、時刻ｔ２にサブフレーム画像Ａ（２）の画像表示光２７をＬ波に変換し、複屈折素子４において光路を約（√２／２）Ｇだけシフトさせ、その後、再び画像表示光２７をＲ波に変換すればよい。ところが、液晶表示素子１７、２２、２４の応答特性が原因にて、サブフレーム画像Ａ（２）の立ち上がり時点で、両画像上での同位置の画素の軌跡重なり（クロストーク）が生じる。そこで、クロストークが発生している期間中は投影面２８への投影を停止して、このクロストークを視覚的に排除する。

【0042】

具体的には次の処理を行う。液晶表示素子１７、２２、２４がサブフレーム画像Ａ（２）の表示を開始する時刻ｔ２には偏光制御ドライバ８の出力を電圧ハイ状態（オン）とする。従って、偏光角回転素子３では画像表示光２７の偏光方向が回転し、複屈折素子４に入射する。複屈折素子４ではこの偏光状態（即ちＬ波）に応じた屈折が起こる。画像表示光２７は複屈折素子４による屈折を受けて光路が約（√２／２）Ｇだけシフトされ、さらに直進して、シャッタ素子５に入射する。

【0043】

シャッタ制御ドライバ９の出力は電圧ロー状態（オフ）のままにしておく。すると、シャッタ素子５は画像表示光２７の偏光方向（Ｌ波）をそのまま保つ（便宜上、Ｌ‐Ｌ変換と称する）。Ｌ波である画像表示光２７は偏光子６によって進行が遮断されるので、その結果、投影面２８へのサブフレーム画像Ａ（２）の投影が停止する。

【0044】

その後、クロストークが消滅する（即ち、液晶表示素子１７、２２、２４での表示画像がサブフレーム画像Ａ（１）からサブフレーム画像Ａ（２）に完全に切り替わる）時刻をｔ３とすると、時刻ｔ３にて、シャッタ制御ドライバ９を電圧ロー状態（オフ）から電圧ハイ状態（オン）に切り替える。従って、シャッタ素子５は偏光方向の回転操作を実行する（これを便宜上Ｌ‐Ｒ変換と称する）。Ｒ波になった画像表示光２７は偏光素子６を透過できる。その結果、複屈折素子４による画素ずらしが行われた状態で、サブフレーム画像Ａ（２）が投影面２８に投影される。

【0045】

サブフレーム画像Ａ（２）からサブフレーム画像Ｂ（１）へ切り替える場合にも、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの操作と同様の操作を行う。即ち、液晶表示素子１７、２２、２４がサブフレーム画像Ａ（２）の表示を開始する時刻をｔ４、クロストークが消滅する時刻をｔ５とすると、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの期間はシャッタ制御ドライバ９の出力を電圧ハイ状態（オン）に保ち、時刻ｔ５にシャッタ制御ドライバ９の出力を電圧ハイ状態（オン）から電圧ロー状態（オフ）に切り替える。時刻ｔ４から時刻ｔ５までの期間は、シャッタ素子５の透過光はＬ波のままで偏光子６によって遮断される。次に、時刻ｔ５においてＬ波からＲ波への回転操作が開始されるので、Ｒ波の画像表示光２７はそのままシャッタ素子５を透過し、偏光子６によって遮断されない。結果的に、投影面２８へのサブフレーム画像Ａ（２）の投影が開始される。つまり、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの期間における偏光角回転素子３及びシャッタ素子５の状態は、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間における状態と同一である。

【0046】

また、時刻ｔ６から時刻ｔ８の期間では、時刻ｔ２からｔ４の期間と同様の動作を繰り返す。

【0047】

以上の動作によって、サブフレーム画像の投影が切り替わる時点で、その投影が一端停止される。従って、この間に生じる画像のクロストークを視聴者は視認することがなく、高精細な画素ずらし画像を表示することが可能になる。

【0048】

なお、上述した画素ずらし表示装置１の偏光素子６は、図５に示すようにシャッタ素子５からの光の進行方向に対して、所定の角度θだけ傾けて配置することが好ましい。

【0049】

偏光素子６の入射面を光の進行方向に対して垂直に配置した場合、この入射面によって反射した不要な光（Ｐ波）が、これまでの光路を逆行することで、偏光素子６への再入射を繰り返す可能性がある。この場合、この不要光は偏光角回転素子３等によって、Ｓ波の成分を有するので、この成分の光が偏光素子６を透過するとゴースト像が発生してしまう。

【0050】

そこで、偏光素子６の入射面で反射した光が、再びこの入射面に入射しないように、シャッタ素子５からの光の進行方向に対して角度θに傾ける。これによって、図６（ａ）〜６（ｃ）に示すように、青、緑、赤の各色の不要光２９の、偏光素子６への再入射を防止し、ゴースト像の発生を抑制する。

【0051】

この場合、偏光素子６としてワイヤグリッドを用いるのが更に好適である。ワイヤグリッドは、一般的に、光の入射角に対する偏光特性の依存性が低く、傾斜させてもＰ波の遮断特性を維持しやすい。更に、吸収型の偏光素子と比較して、不要光の吸収で生じる発熱も抑制することができる。

【0052】

なお、偏光素子６の傾斜角θは、画素ずらしユニット２を搭載する画像表示装置内の光学系の配置により適宜変更され、本実施形態に適用される画像表示装置の光学系は各図に示したものに限られない。

【0053】

このように、本実施形態の画素ずらし表示装置及び画素ずらし表示方法によれば、表示画像の更新毎に、投影面への画像の投影が中止されるため、投影面は所謂黒表示となる。そのため、視聴者に対して、画像の更新時のクロストークによる影響を視認させることがなく、高精細な映像を提供できる。また、上述の通り、本実施形態の画素ずらし表示装置は簡単な構成であるため、低コストで提供できる。

【0054】

さらに、画素ずらしユニットにおいて偏光素子を傾けて配置した場合は、反射した不要光の偏光素子への再入射を抑制できるので、ゴースト像を抑制して画素表示の信頼性を向上させることが可能である。

【0055】

【符号の説明】

【0056】

１…画素ずらし表示装置、２…画素ずらしユニット、３…偏光角回転素子（第１の偏光変換素子）、４…複屈折素子、５…シャッタ素子（第２の偏光変換素子）、６…偏光子、７…投影レンズ（投影光学系）、８…偏光制御ドライバ、９…シャッタ制御ドライバ、１１…光源、１２…インテグレータ、１３…偏光合成素子、１４…クロス型ダイクロイックミラー、１５、１９、２０…ダイクロイックミラー、１８…色合成プリズム、１６、２１、２３…ワイヤグリッド、１７、２２、２４…液晶表示素子、２９…不要光、３０…投射型表示装置、３１…１／２波長板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】