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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024077868
(43)【公開日】2024-06-10
(54)【発明の名称】プロジェクター
(51)【国際特許分類】
G03B 21/14 20060101AFI20240603BHJP
G03B 21/00 20060101ALI20240603BHJP
H04N 5/74 20060101ALI20240603BHJP
G02F 1/13 20060101ALI20240603BHJP
G02F 1/13357 20060101ALI20240603BHJP
【ＦＩ】
G03B21/14 Z
G03B21/00 E
H04N5/74 D
G02F1/13 505
G02F1/13357
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022190074
(22)【出願日】2022-11-29
(71)【出願人】
【識別番号】000002369
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100140774
【弁理士】
【氏名又は名称】大浪 一徳
(74)【代理人】
【識別番号】100114937
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 裕幸
(74)【代理人】
【識別番号】100196058
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 彰雄
(72)【発明者】
【氏名】若林 慎一
(72)【発明者】
【氏名】▲角▼谷 雅人
【テーマコード（参考）】
2H088
2H391
2K203
5C058
【Ｆターム（参考）】
2H088EA13
2H088EA15
2H088HA12
2H088HA14
2H088HA18
2H088HA21
2H088HA24
2H088HA27
2H088HA28
2H088MA03
2H088MA20
2H391BA01
2H391BA12
2H391BA28
2H391BA29
2H391CB42
2H391EA02
2H391EA11
2H391EA13
2H391FA01
2K203FA03
2K203FA23
2K203FA32
2K203FA44
2K203FA62
2K203FB03
2K203GB02
2K203GB04
2K203GB26
2K203GB30
2K203HA06
2K203HA23
2K203HB05
2K203HB08
2K203MA26
2K203MA32
5C058BA25
5C058EA02
5C058EA26
(57)【要約】
【課題】高解像な画像を表示できる単板式のプロジェクターを提供する。
【解決手段】本発明のプロジェクターは、光源と、複数の画素を含む画素領域を有し、光源から射出された光を変調して画像光を生成する１つの光変調素子と、光変調素子から射出された画像光の光路を基準光路とシフト光路との間で切り替え可能な画素シフトデバイスと、画素シフトデバイスから入射する画像光を被投射面に投射する投射光学系と、を備え、光変調素子の画素領域は、ブラックマトリクスにより区画され異なる色光を射出する複数のサブ画素で１つの画素を構成し、画素シフトデバイスは、基準光路の画像光を被投射面の基準表示位置に位置させ、シフト光路の画像光を被投射面のシフト表示位置に位置させ、シフト表示位置においてサブ画素から射出された画像光を、基準表示位置においてブラックマトリクスに対応する領域に重ねる。
【選択図】図４
【解決手段】本発明のプロジェクターは、光源と、複数の画素を含む画素領域を有し、光源から射出された光を変調して画像光を生成する１つの光変調素子と、光変調素子から射出された画像光の光路を基準光路とシフト光路との間で切り替え可能な画素シフトデバイスと、画素シフトデバイスから入射する画像光を被投射面に投射する投射光学系と、を備え、光変調素子の画素領域は、ブラックマトリクスにより区画され異なる色光を射出する複数のサブ画素で１つの画素を構成し、画素シフトデバイスは、基準光路の画像光を被投射面の基準表示位置に位置させ、シフト光路の画像光を被投射面のシフト表示位置に位置させ、シフト表示位置においてサブ画素から射出された画像光を、基準表示位置においてブラックマトリクスに対応する領域に重ねる。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光源と、
複数の画素を含む画素領域を有し、前記光源から射出された光を変調して画像光を生成する１つの光変調素子と、
前記光変調素子から射出された前記画像光の光路を基準光路とシフト光路との間で切り替え可能な画素シフトデバイスと、
前記画素シフトデバイスから入射する前記画像光を被投射面に投射する投射光学系と、を備え、
前記光変調素子の前記画素領域は、ブラックマトリクスにより区画され異なる色光を射出する複数のサブ画素で１つの前記画素を構成し、
前記画素シフトデバイスは、前記基準光路の前記画像光を前記被投射面の基準表示位置に位置させ、前記シフト光路の前記画像光を前記被投射面のシフト表示位置に位置させ、
前記シフト表示位置において前記サブ画素から射出された前記画像光を、前記基準表示位置において前記ブラックマトリクスに対応する領域に重ねる、
ことを特徴とするプロジェクター。
複数の画素を含む画素領域を有し、前記光源から射出された光を変調して画像光を生成する１つの光変調素子と、
前記光変調素子から射出された前記画像光の光路を基準光路とシフト光路との間で切り替え可能な画素シフトデバイスと、
前記画素シフトデバイスから入射する前記画像光を被投射面に投射する投射光学系と、を備え、
前記光変調素子の前記画素領域は、ブラックマトリクスにより区画され異なる色光を射出する複数のサブ画素で１つの前記画素を構成し、
前記画素シフトデバイスは、前記基準光路の前記画像光を前記被投射面の基準表示位置に位置させ、前記シフト光路の前記画像光を前記被投射面のシフト表示位置に位置させ、
前記シフト表示位置において前記サブ画素から射出された前記画像光を、前記基準表示位置において前記ブラックマトリクスに対応する領域に重ねる、
ことを特徴とするプロジェクター。
【請求項2】
前記画素領域における前記画素の各々は、互いに交差する２つの対となる対角に配置された４つの前記サブ画素で構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
ことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項3】
複数の前記画素の１つである第１画素を構成する４つの前記サブ画素のうち１つを基準サブ画素としたとき、
前記画素シフトデバイスは、
前記シフト光路において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記基準光路に対して１つの方向にシフトし、
前記シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を、前記基準表示位置において前記第１画素を構成する４つの前記サブ画素の角部で囲まれる前記ブラックマトリクスの第１部位に対応する領域に重ねる、
ことを特徴とする請求項２に記載のプロジェクター。
前記画素シフトデバイスは、
前記シフト光路において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記基準光路に対して１つの方向にシフトし、
前記シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を、前記基準表示位置において前記第１画素を構成する４つの前記サブ画素の角部で囲まれる前記ブラックマトリクスの第１部位に対応する領域に重ねる、
ことを特徴とする請求項２に記載のプロジェクター。
【請求項4】
前記シフト表示位置において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光軸は前記第１部位に対応する領域の中心に位置する、
ことを特徴とする請求項３に記載のプロジェクター。
ことを特徴とする請求項３に記載のプロジェクター。
【請求項5】
複数の前記画素の１つである第１画素を構成する４つの前記サブ画素のうち１つを基準サブ画素としたとき、
前記画素シフトデバイスは、
前記シフト光路において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記基準光路に対して第１方向へシフトする第１シフト光路と、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記第１シフト光路に対して前記第１方向と異なる第２方向へシフトする第２シフト光路と、に切り替え可能であり、
前記第１シフト光路の前記画像光を前記被投射面の第１シフト表示位置に位置させ、前記第２シフト光路の前記画像光を前記被投射面の第２シフト表示位置に位置させ、
前記第１シフト光路は、
前記第１シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を、前記基準表示位置において前記第１画素を構成する４つの前記サブ画素のうち隣接する２つの前記サブ画素を区画する前記ブラックマトリクスの第２部位に対応する領域に重ね、
前記第２シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を前記第１シフト光路からシフトさせ、前記基準表示位置において前記第１画素を構成する４つの前記サブ画素の角部で囲まれる前記ブラックマトリクスの第３部位に対応する位置に重ねる、
ことを特徴とする請求項２に記載のプロジェクター。
前記画素シフトデバイスは、
前記シフト光路において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記基準光路に対して第１方向へシフトする第１シフト光路と、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記第１シフト光路に対して前記第１方向と異なる第２方向へシフトする第２シフト光路と、に切り替え可能であり、
前記第１シフト光路の前記画像光を前記被投射面の第１シフト表示位置に位置させ、前記第２シフト光路の前記画像光を前記被投射面の第２シフト表示位置に位置させ、
前記第１シフト光路は、
前記第１シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を、前記基準表示位置において前記第１画素を構成する４つの前記サブ画素のうち隣接する２つの前記サブ画素を区画する前記ブラックマトリクスの第２部位に対応する領域に重ね、
前記第２シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を前記第１シフト光路からシフトさせ、前記基準表示位置において前記第１画素を構成する４つの前記サブ画素の角部で囲まれる前記ブラックマトリクスの第３部位に対応する位置に重ねる、
ことを特徴とする請求項２に記載のプロジェクター。
【請求項6】
前記第１シフト表示位置において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光軸は前記第２部位に対応する領域の中心に位置し、
前記第２シフト表示位置において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光軸は前記第３部位に対応する領域の中心に位置する、
ことを特徴とする請求項５に記載のプロジェクター。
前記第２シフト表示位置において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光軸は前記第３部位に対応する領域の中心に位置する、
ことを特徴とする請求項５に記載のプロジェクター。
【請求項7】
前記画素シフトデバイスは、
前記シフト光路として、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記基準光路に対して前記第１方向および前記第２方向と異なる第３方向へシフトする第３シフト光路にさらに切り替え可能であり、
前記第３シフト光路の前記画像光を前記被投射面の第３シフト表示位置に位置させ、
前記第３シフト光路は、
前記第３シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を前記第２シフト光路からシフトさせ、前記基準表示位置において前記第１画素を構成する４つの前記サブ画素のうち隣接する２つの前記サブ画素を区画する前記ブラックマトリクスの前記第２部位とは異なる第４部位に対応する領域に重ねる、
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載のプロジェクター。
前記シフト光路として、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記基準光路に対して前記第１方向および前記第２方向と異なる第３方向へシフトする第３シフト光路にさらに切り替え可能であり、
前記第３シフト光路の前記画像光を前記被投射面の第３シフト表示位置に位置させ、
前記第３シフト光路は、
前記第３シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を前記第２シフト光路からシフトさせ、前記基準表示位置において前記第１画素を構成する４つの前記サブ画素のうち隣接する２つの前記サブ画素を区画する前記ブラックマトリクスの前記第２部位とは異なる第４部位に対応する領域に重ねる、
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載のプロジェクター。
【請求項8】
前記第３シフト表示位置において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光軸は前記ブラックマトリクスの前記第４部位に対応する領域の中心に位置する、
ことを特徴とする請求項７に記載のプロジェクター。
ことを特徴とする請求項７に記載のプロジェクター。
【請求項9】
前記光変調素子の前記画素領域において、前記複数の画素は互いに直交する行方向および列方向に並んで配置され、
前記複数の画素は、前記列方向において隣り合う第１画素および第２画素を含み、
前記第１画素および前記第２画素の各々は、前記行方向に順に並んで配置された少なくとも３つの前記サブ画素で構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
前記複数の画素は、前記列方向において隣り合う第１画素および第２画素を含み、
前記第１画素および前記第２画素の各々は、前記行方向に順に並んで配置された少なくとも３つの前記サブ画素で構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項10】
前記第１画素における複数のサブ画素のうち１つを基準サブ画素としたとき、
前記画素シフトデバイスは、
前記シフト光路において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記基準光路に対して１つの方向にシフトし、
前記シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を、前記基準表示位置において前記第１画素の互いに隣接する２つのサブ画素と前記第２画素の前記第１画素の前記互いに隣接する２つのサブ画素に隣り合う２つのサブ画素との角部で囲まれる前記ブラックマトリクスの第５部位に対応する領域に重ねる、
ことを特徴とする請求項９に記載のプロジェクター。
前記画素シフトデバイスは、
前記シフト光路において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記基準光路に対して１つの方向にシフトし、
前記シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を、前記基準表示位置において前記第１画素の互いに隣接する２つのサブ画素と前記第２画素の前記第１画素の前記互いに隣接する２つのサブ画素に隣り合う２つのサブ画素との角部で囲まれる前記ブラックマトリクスの第５部位に対応する領域に重ねる、
ことを特徴とする請求項９に記載のプロジェクター。
【請求項11】
前記シフト表示位置において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光軸は前記第５部位に対応する領域の中心に位置する、
ことを特徴とする請求項１０に記載のプロジェクター。
ことを特徴とする請求項１０に記載のプロジェクター。
【請求項12】
前記第１画素における複数のサブ画素のうち１つを基準サブ画素としたとき、
前記画素シフトデバイスは、
前記シフト光路として、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記基準光路に対して第１方向へシフトする第１シフト光路と、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記第１シフト光路に対して前記第１方向と異なる第２方向へシフトする第２シフト光路と、に切り替え可能であり、
前記第１シフト光路の前記画像光を前記被投射面の第１シフト表示位置に位置させ、前記第２シフト光路の前記画像光を前記被投射面の第２シフト表示位置に位置させ、
前記第１シフト光路は、
前記第１シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を、前記基準表示位置において前記第１画素の互いに隣接する２つのサブ画素を区画する前記ブラックマトリクスの第６部位に対応する領域に重ね、
前記第２シフト光路は、
前記第２シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を前記第１シフト光路からシフトさせ、前記基準表示位置において前記第１画素の互いに隣接する２つのサブ画素と前記第２画素の前記第１画素の前記互いに隣接する２つのサブ画素に隣り合う２つのサブ画素との角部で囲まれる前記ブラックマトリクスの第７部位に対応する領域に重ねる、
ことを特徴とする請求項９に記載のプロジェクター。
前記画素シフトデバイスは、
前記シフト光路として、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記基準光路に対して第１方向へシフトする第１シフト光路と、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記第１シフト光路に対して前記第１方向と異なる第２方向へシフトする第２シフト光路と、に切り替え可能であり、
前記第１シフト光路の前記画像光を前記被投射面の第１シフト表示位置に位置させ、前記第２シフト光路の前記画像光を前記被投射面の第２シフト表示位置に位置させ、
前記第１シフト光路は、
前記第１シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を、前記基準表示位置において前記第１画素の互いに隣接する２つのサブ画素を区画する前記ブラックマトリクスの第６部位に対応する領域に重ね、
前記第２シフト光路は、
前記第２シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を前記第１シフト光路からシフトさせ、前記基準表示位置において前記第１画素の互いに隣接する２つのサブ画素と前記第２画素の前記第１画素の前記互いに隣接する２つのサブ画素に隣り合う２つのサブ画素との角部で囲まれる前記ブラックマトリクスの第７部位に対応する領域に重ねる、
ことを特徴とする請求項９に記載のプロジェクター。
【請求項13】
前記第１シフト光路において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光軸は前記第６部位に対応する領域の中心に位置し、
前記第２シフト光路において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光軸は前記第７部位に対応する領域の中心に位置する、
ことを特徴とする請求項１２に記載のプロジェクター。
前記第２シフト光路において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光軸は前記第７部位に対応する領域の中心に位置する、
ことを特徴とする請求項１２に記載のプロジェクター。
【請求項14】
前記画素シフトデバイスは、
前記シフト光路として、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記基準光路に対して前記第１方向および前記第２方向と異なる第３方向へシフトする第３シフト光路にさらに切り替え可能であり、
前記第３シフト光路の前記画像光を前記被投射面の第３シフト表示位置に位置させ、
前記第３シフト光路は、
前記第３シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を前記第２シフト光路からシフトさせ、前記基準表示位置において前記第１画素の前記基準サブ画素と前記第２画素における前記第１画素の前記基準サブ画素に隣接する前記サブ画素とを区画する前記ブラックマトリクスの第８部位に対応する領域に重ねる、
ことを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載のプロジェクター。
前記シフト光路として、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記基準光路に対して前記第１方向および前記第２方向と異なる第３方向へシフトする第３シフト光路にさらに切り替え可能であり、
前記第３シフト光路の前記画像光を前記被投射面の第３シフト表示位置に位置させ、
前記第３シフト光路は、
前記第３シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を前記第２シフト光路からシフトさせ、前記基準表示位置において前記第１画素の前記基準サブ画素と前記第２画素における前記第１画素の前記基準サブ画素に隣接する前記サブ画素とを区画する前記ブラックマトリクスの第８部位に対応する領域に重ねる、
ことを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載のプロジェクター。
【請求項15】
前記第３シフト光路において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光軸は前記第８部位に対応する領域の中心に位置する、
ことを特徴とする請求項１４に記載のプロジェクター。
ことを特徴とする請求項１４に記載のプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プロジェクターに関する。
【背景技術】
【0002】
下記特許文献には、光変調装置として１枚の液晶パネルを用いたプロジェクターが開示されている。このプロジェクターでは、光源から射出した光を液晶パネルに入射させ、液晶パネルで変調した画像光を投射レンズから射出させ、投射レンズから射出した画像光をミラーで反射することで画像光の投射方向を変更している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平７－３１９０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
このような１枚の液晶パネルを用いた単板式のプロジェクターは小型、軽量で携帯性に優れ、低コストであるという利点がある。一方、単板式のプロジェクターは、３枚の液晶パネルを用いた３板式のプロジェクターよりも解像度が劣るという課題がある。
そこで、単板式のプロジェクターの利点を維持しつつ、解像度をより高めることができる新たな技術の提供が望まれていた。
そこで、単板式のプロジェクターの利点を維持しつつ、解像度をより高めることができる新たな技術の提供が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の１つの態様によれば、光源と、複数の画素を含む画素領域を有し、前記光源から射出された光を変調して画像光を生成する１つの光変調素子と、前記光変調素子から射出された前記画像光の光路を基準光路とシフト光路との間で切り替え可能な画素シフトデバイスと、前記画素シフトデバイスから入射する前記画像光を被投射面に投射する投射光学系と、を備え、前記光変調素子の前記画素領域は、ブラックマトリクスにより区画され異なる色光を射出する複数のサブ画素で１つの前記画素を構成し、前記画素シフトデバイスは、前記基準光路の前記画像光を前記被投射面の基準表示位置に位置させ、前記シフト光路の前記画像光を前記被投射面のシフト表示位置に位置させ、前記シフト表示位置において前記サブ画素から射出された前記画像光を、前記基準表示位置において前記ブラックマトリクスに対応する領域に重ねる、プロジェクターが提供される。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】第１実施形態のプロジェクターの概略構成を示す図である。
【図2】画素シフトデバイスの平面図である。
【図3】液晶パネルの画素構造の要部を示す平面図である。
【図4】画像の高解像度化の原理の説明図である。
【図5】第２実施形態の画素シフトデバイスの平面図である。
【図6】画像の高解像度化の原理の説明図である。
【図7】第１変形例の液晶パネルの画素構造を示す平面図である。
【図8】第１変形例における画像の高解像度化の原理の説明図である。
【図9】第２変形例における画像シフトによる表示画像の要部を示す図である。
【図10】第３変形例における画像シフトによる表示画像の要部を示す図である。
【図11A】第４変形例における画像シフト動作を示した図である。
【図11B】第４変形例における画像シフト動作を示した図である。
【図11C】第４変形例における画像シフト動作を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【0008】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態のプロジェクター１００の概略構成を示す図である。
図１に示すように、本実施形態のプロジェクター１００は、被投射面であるスクリーンＳＣＲ上にカラー画像を表示する投射型画像表示装置である。
プロジェクター１００は、光源ユニット１と、画像生成部２と、投射光学系３と、画素シフトデバイス４と、ファン５と、内部筐体６と、外装筐体７と、を備えている。
図１は、本実施形態のプロジェクター１００の概略構成を示す図である。
図１に示すように、本実施形態のプロジェクター１００は、被投射面であるスクリーンＳＣＲ上にカラー画像を表示する投射型画像表示装置である。
プロジェクター１００は、光源ユニット１と、画像生成部２と、投射光学系３と、画素シフトデバイス４と、ファン５と、内部筐体６と、外装筐体７と、を備えている。
【0009】
以下、図面中に示すＸＹＺ座標系を用いて各部材の配置関係を説明する場合がある。各図面において、Ｘ軸はプロジェクター１００における一部の光学部品が並ぶ第１基準軸である第１光軸ＡＸ１に沿う軸である。Ｙ軸はＸ軸に直交し、プロジェクター１００における他の一部の光学部品が並ぶ第２基準軸である第２光軸ＡＸ２に沿う軸であり、スクリーンＳＣＲに対する画像光ＬＴの投射方向に沿う軸である。Ｚ軸はＸ軸およびＹ軸に直交する軸であり、プロジェクター１００の上下に沿う軸である。
【0010】
本実施形態では、例えば、Ｚ軸に沿う両方向をまとめてプロジェクター１００における「上下方向Ｚ」、＋Ｚ方向に向かう方向を「上側」、－Ｚ方向に向かう方向を「下側」と称す。また、Ｘ軸に沿う両方向をまとめてプロジェクター１００における「左右方向Ｘ」、＋Ｘ方向に向かう方向を「右側」、－Ｘ方向に向かう方向を「左側」と称す。また、Ｙ軸に沿う両方向をまとめてプロジェクター１００における「前後方向Ｙ」、＋Ｙ方向に向かう方向を「前側」、－Ｙ方向に向かう方向を「後側」と称する。
なお、上下方向Ｚ、左右方向Ｘおよび前後方向Ｙとは、単にプロジェクター１００の各構成部材の配置関係を説明するための名称であって、プロジェクター１００における実際の設置姿勢や向きを規定するものではない。
なお、上下方向Ｚ、左右方向Ｘおよび前後方向Ｙとは、単にプロジェクター１００の各構成部材の配置関係を説明するための名称であって、プロジェクター１００における実際の設置姿勢や向きを規定するものではない。
【0011】
内部筐体６は、光源ユニット１、画像生成部２、投射光学系３、画素シフトデバイス４およびファン５を固定する。光源ユニット１、画像生成部２、画素シフトデバイス４および投射光学系３は、内部筐体６内において第１光軸ＡＸ１に沿って配置されている。画素シフトデバイス４および投射光学系３は、内部筐体６内において第２光軸ＡＸ２に沿って配置されている。
【0012】
本実施形態のプロジェクター１００は、内部筐体６に各構成部品を固定することで組み立て性を容易にしている。外装筐体７は複数の壁部で構成された略直方体箱状であり、プロジェクター１００の外装を構成する。
【0013】
光源ユニット１は、光源１０とリフレクター１１とで構成される。
光源１０は白色光Ｌを射出する。本実施形態の光源１０は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）から構成される。本実施形態のプロジェクター１００は、光源１０としてＬＥＤを用いることで光源ユニット１の小型化および軽量化を図っている。
リフレクター１１は、光源１０の光射出側に設けられる。リフレクター１１は、光源１０から大きい放射角で射出された白色光Ｌを反射して画像生成部２に入射させる。
光源１０は白色光Ｌを射出する。本実施形態の光源１０は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）から構成される。本実施形態のプロジェクター１００は、光源１０としてＬＥＤを用いることで光源ユニット１の小型化および軽量化を図っている。
リフレクター１１は、光源１０の光射出側に設けられる。リフレクター１１は、光源１０から大きい放射角で射出された白色光Ｌを反射して画像生成部２に入射させる。
【0014】
画像生成部２は、第１フレネルレンズ２１と、１つの光変調素子２２と、第２フレネルレンズ２３と、を有する。
【0015】
第１フレネルレンズ２１は光変調素子２２の光入射側に配置され、光源ユニット１から射出される白色光Ｌを平行化して光変調素子２２に入射させる。第１フレネルレンズ２１は正のパワーを有する凸レンズとして機能する。
本実施形態の画像生成部２は、平行化レンズとして第１フレネルレンズ２１を用いることで第１光軸ＡＸ１に沿うプロジェクター１００の左右方向Ｘの寸法を小型化している。
本実施形態の画像生成部２は、平行化レンズとして第１フレネルレンズ２１を用いることで第１光軸ＡＸ１に沿うプロジェクター１００の左右方向Ｘの寸法を小型化している。
【0016】
光変調素子２２は透過型の液晶パネル２２０で構成される。液晶パネル２２０はカラーフィルターを有し、光源１０からの白色光Ｌを画像情報に応じて変調してフルカラーの画像光ＬＴを生成する。光変調素子２２は、液晶パネル２２０の光入射側に設けられた入射側偏光板２２１と、液晶パネル２２０の光射出側に設けられた射出側偏光板２２２と、をさらに含む。入射側偏光板２２１と射出側偏光板２２２とは、互いの偏光軸が直交するように配置されている。
本実施形態のプロジェクター１００は１枚の液晶パネル２２０を用いた単板方式を採用することで装置構成の小型化を図っている。
本実施形態のプロジェクター１００は１枚の液晶パネル２２０を用いた単板方式を採用することで装置構成の小型化を図っている。
【0017】
第２フレネルレンズ２３は光変調素子２２の光射出側に配置される。第２フレネルレンズ２３は正のパワーを有する凸レンズとして機能し、液晶パネル２２０の射出側偏光板２２２から射出された画像光ＬＴを集光させる。
本実施形態の画像生成部２は、集光レンズとして第２フレネルレンズ２３を用いることで第１光軸ＡＸ１に沿うプロジェクター１００の左右方向Ｘの寸法を小型化している。
本実施形態の画像生成部２は、集光レンズとして第２フレネルレンズ２３を用いることで第１光軸ＡＸ１に沿うプロジェクター１００の左右方向Ｘの寸法を小型化している。
【0018】
本実施形態のプロジェクター１００において、画像生成部２と投射光学系３との間に画素シフトデバイス４が配置されている。画素シフトデバイス４は、画像生成部２の液晶パネル２２０から射出された画像光ＬＴの光路を変更する光路変更素子４０を含み、画像光ＬＴの光路を基準位置とシフト位置との間で連続的にシフト可能である。
【0019】
画素シフトデバイス４は、画素シフトを行わない状態で、光路変更素子４０の入射面が第１光軸ＡＸ１および第２光軸ＡＸ２に対して４５°の角度をなすように内部筐体６内に配置されている。光路変更素子４０は、画像生成部２から射出された画像光ＬＴの光路を９０°折り曲げて投射光学系３に入射させる。
【0020】
本実施形態のプロジェクター１００は、画素シフトデバイス４によって画像光ＬＴの光路をシフトさせることで、液晶パネル２２０の解像度よりも高い解像度の画像を被投射面であるスクリーンＳＣＲに表示することが可能である。画素シフトデバイス４の構成の詳細については後述する。
【0021】
ファン５は画素シフトデバイス４を少なくとも冷却する。ファン５は画素シフトデバイス４の光路変更素子４０における光射出方向と反対側に配置されている。
画素シフトデバイス４は駆動時に発熱するため、内部筐体６内において熱源となる。本実施形態のプロジェクター１００によれば、光路変更素子４０の光射出方向と反対側の空間を利用して画素シフトデバイス４を冷却して、画素シフトデバイス４の温度上昇を抑制できる。また、光路変更素子４０の光入射側にファン５が位置しないため、画像光ＬＴをファン５が遮ることなく光路変更素子４０を冷却することができる。
なお、ファン５からの気流の一部を供給することで光源ユニット１、画像生成部２および投射光学系３を冷却してもよい。
画素シフトデバイス４は駆動時に発熱するため、内部筐体６内において熱源となる。本実施形態のプロジェクター１００によれば、光路変更素子４０の光射出方向と反対側の空間を利用して画素シフトデバイス４を冷却して、画素シフトデバイス４の温度上昇を抑制できる。また、光路変更素子４０の光入射側にファン５が位置しないため、画像光ＬＴをファン５が遮ることなく光路変更素子４０を冷却することができる。
なお、ファン５からの気流の一部を供給することで光源ユニット１、画像生成部２および投射光学系３を冷却してもよい。
【0022】
続いて、画素シフトデバイス４の構成について説明する。図２は画素シフトデバイス４の平面図である。
図２に示すように、画素シフトデバイス４は、光路変更素子４０と、光路変更素子４０を保持する第１可動部４１と、第１揺動軸Ｊ１回りに第１可動部４１を揺動可能に連結するベース４２と、第１可動部４１を揺動させる第１アクチュエーター４３と、連結軸部４４と、を備える。本実施形態の画素シフトデバイス４は、光路変更素子４０の姿勢を変更することで画像光ＬＴの光路をシフト可能とする。
図２に示すように、画素シフトデバイス４は、光路変更素子４０と、光路変更素子４０を保持する第１可動部４１と、第１揺動軸Ｊ１回りに第１可動部４１を揺動可能に連結するベース４２と、第１可動部４１を揺動させる第１アクチュエーター４３と、連結軸部４４と、を備える。本実施形態の画素シフトデバイス４は、光路変更素子４０の姿勢を変更することで画像光ＬＴの光路をシフト可能とする。
【0023】
光路変更素子４０は、画像光ＬＴを反射することで画像光ＬＴの光路を変更する素子である。光路変更素子４０は、一面に反射膜４０ｂを成膜した透光性基材４０ａで構成される。反射膜４０ｂは透光性基材４０ａの光入射面４０ａ１と反対の裏面４０ａ２に成膜されている。反射膜４０ｂにおける透光性基材４０ａとの接触面は光路変更素子４０の反射面４０ｃとして機能する。すなわち、光路変更素子４０は、画像光ＬＴを反射する反射面４０ｃを有している。
【0024】
光路変更素子４０に入射した光は透光性基材４０ａの光入射面４０ａ１で屈折し、透光性基材４０ａを透過して反射膜４０ｂで反射され、透光性基材４０ａから射出される際に再び屈折される。光路変更素子４０は、画像生成部２から入射した画像光ＬＴの光路を９０°折り曲げる際、光路変更素子４０の姿勢に応じて画像光ＬＴの光路をシフトさせる。画像光ＬＴの光路のシフト量は光路変更素子４０の姿勢変化の度合いに応じて規定される。
【0025】
透光性基材４０ａとしては、例えば、略正方形の白板ガラスを用いた。強度に優れた白板ガラスを採用することで、光路変更素子４０全体の剛性が高まるため、光路変更素子４０に生じる歪みを抑制することができる。反射膜としては、例えば、金属膜や誘電体多層膜を用いた。
【0026】
なお、透光性基材４０ａの材料は白板ガラスに限定するものではなく、光透過性を有し、光を屈折可能な材料であれば良く、ホウケイ酸ガラス、石英ガラスなどの各種ガラス材料を用いても良い。または、水晶、サファイアなどの各種結晶材料、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂などの各種樹脂材料を用いても良い。なお、光路変更素子４０の形状は、略正方形に限定するものではなく、長方形や、菱形、楕円形状であっても良い。
【0027】
第１可動部４１は金属製の額縁状をなした保持フレームであり、光路変更素子４０の周囲に配置される。第１可動部４１は光路変更素子４０の外周縁を支持することで、表裏面を露出した状態の光路変更素子４０を収納している。第１可動部４１の材質としては、例えばステンレスを用いた。光路変更素子４０は接着剤により第１可動部４１に固定されている。なお、第１可動部４１は額縁形状に限られず、光路変更素子４０の少なくとも一部を支持する部材であればよい。
【0028】
ベース４２は、第１可動部４１の周囲に配置され、第１可動部４１よりも一回り大きい額縁状をなす樹脂製の支持部材である。ベース４２は、第１可動部４１の外側面４１ａを枠状に囲むベース内側面４２ａを有する。ベース４２は内部筐体６に固定される。
【0029】
連結軸部４４は、第１可動部４１の外側面４１ａとベース４２のベース内側面４２ａとを揺動可能に連結する一対の軸部４４ａで構成される。
一対の軸部４４ａは、矩枠状である第１可動部４１の外側面４１ａのうち対角線上に位置する一対の角部からそれぞれ突出して設けられ、第１可動部４１の外側面４１ａとベース４２のベース内側面４２ａとを連結する。
一対の軸部４４ａは、矩枠状である第１可動部４１の外側面４１ａのうち対角線上に位置する一対の角部からそれぞれ突出して設けられ、第１可動部４１の外側面４１ａとベース４２のベース内側面４２ａとを連結する。
【0030】
一対の軸部４４ａは矩形枠状であるベース内側面４２ａのうち一方の対角線上に位置する部分に連結される。第１可動部４１の第１揺動軸Ｊ１は、一対の軸部４４ａ上に位置する仮想軸であり、第１可動部４１に支持された光路変更素子４０の中心を通る軸である。
【0031】
光路変更素子４０を保持する第１可動部４１は、第１揺動軸Ｊ１に沿う方向の両端に位置する一対の軸部４４ａがベース４２に固定されるため、第１揺動軸Ｊ１と直交する対角線上に位置する対角部分が第１揺動軸Ｊ１回りに揺動可能となっている。
よって、光路変更素子４０は、第１可動部４１とともに第１揺動軸Ｊ１回りにベース４２に対して回転することで姿勢を変更可能とされている。
よって、光路変更素子４０は、第１可動部４１とともに第１揺動軸Ｊ１回りにベース４２に対して回転することで姿勢を変更可能とされている。
【0032】
第１アクチュエーター４３は、第１揺動軸Ｊ１に交差する方向において、第１可動部４１の外側面４１ａに配置された第１磁石４３ａと、ベース４２のベース内側面４２ａに配置され第１磁石４３ａに対向する第１コイル４３ｂと、を有する。
具体的に第１磁石４３ａは、第１可動部４１の外側面４１ａのうち軸部４４ａが設けられていない他方の対角線上に位置する１つの角部に設けられている。第１コイル４３ｂはベース内側面４２ａのうち第１揺動軸Ｊ１と直交する対角線上に位置し、第１磁石４３ａに対向する位置に配置されている。
具体的に第１磁石４３ａは、第１可動部４１の外側面４１ａのうち軸部４４ａが設けられていない他方の対角線上に位置する１つの角部に設けられている。第１コイル４３ｂはベース内側面４２ａのうち第１揺動軸Ｊ１と直交する対角線上に位置し、第１磁石４３ａに対向する位置に配置されている。
【0033】
このように第１アクチュエーター４３を構成する第１磁石４３ａおよび第１コイル４３ｂは、第１可動部４１の外側面４１ａおよびベース４２のベース内側面４２ａのうち第１揺動軸Ｊ１と直交する対角線の一方側に位置する部分に配置されている。
【0034】
第１磁石４３ａは磁石枠４６を介して第１可動部４１の外側面４１ａに配置されている。磁石枠４６は鉄などの金属から構成されており、バックヨークとして機能する。第１磁石４３ａに用いる磁石としてはネオジム磁石の他、所定の磁力を有する永久磁石であれば良く、サマリウムコバルト磁石、フェライト磁石、アルニコ磁石であっても良い。
【0035】
第１コイル４３ｂはコイル枠４７を介してベース４２のベース内側面４２ａに配置されている。コイル枠４７は第１コイル４３ｂが第１磁石４３ａと間隙を持って向かい合うように、ベース内側面４２ａに固定されている。コイル枠４７は鉄などの金属から構成されており、バックヨークとして機能する。第１コイル４３ｂはコイル枠４７に巻回したコイル線により構成される。
【0036】
なお、第１磁石４３ａおよび第１コイル４３ｂの位置は入れ替えてもよく、第１磁石４３ａがベース４２のベース内側面４２ａに配置され、第１コイル４３ｂが第１可動部４１の外側面４１ａに配置されてもよい。つまり、第１磁石４３ａは第１可動部４１の外側面４１ａとベース４２のベース内側面４２ａのうち一方に配置され、第１コイル４３ｂは第１可動部４１の外側面４１ａとベース４２のベース内側面４２ａのうち他方に配置されていればよい。
【0037】
第１アクチュエーター４３は、第１コイル４３ｂに通電することで発生させた磁界によって第１磁石４３ａと反発または引き合わせることにより、第１磁石４３ａおよび第１コイル４３ｂ間に第１揺動軸Ｊ１に交差する方向の力を生じさせる。第１可動部４１は、上述のように第１揺動軸Ｊ１に沿う方向の両端に位置する一対の軸部４４ａがベース４２と固定されるため、第１磁石４３ａが設けられた部分が第１揺動軸Ｊ１回りに揺動する。これにより、第１可動部４１に固定された光路変更素子４０は、ベース４２に対して第１揺動軸Ｊ１回りに揺動する。
【0038】
このような構成に基づき、本実施形態の画素シフトデバイス４は、第１コイル４３ｂへの通電量を調整することで第１揺動軸Ｊ１回りに第１可動部４１を揺動させることで光路変更素子４０の姿勢を制御することができる。
画素シフトデバイス４は、光路変更素子４０の姿勢を変化させることで画像生成部２の液晶パネル２２０から射出された画像光ＬＴの光路を９０°折り曲げるとともに画像光ＬＴの光路を第１揺動軸Ｊ１と直交する方向にシフトさせることができる。
画素シフトデバイス４は、光路変更素子４０の姿勢を変化させることで画像生成部２の液晶パネル２２０から射出された画像光ＬＴの光路を９０°折り曲げるとともに画像光ＬＴの光路を第１揺動軸Ｊ１と直交する方向にシフトさせることができる。
【0039】
本実施形態の画素シフトデバイス４は、光路変更素子４０の周囲に第１可動部４１およびベース４２を配置した構成を採用するため、光路変更素子４０の厚み方向の厚さを薄くすることができる。
【0040】
投射光学系３は、画像生成部２の液晶パネル２２０から射出された画像光ＬＴを投射面であるスクリーンＳＣＲに拡大して投射する。これにより、スクリーンＳＣＲ上には、拡大されたカラー画像が表示される。スクリーンＳＣＲに表示される画像は液晶パネル２２０の画素領域ＧＡの像である。
【0041】
ここで、液晶パネル２２０の画素構造について説明する。図３は液晶パネル２２０の画素構造の要部を示す平面図である。
図３に示すように、液晶パネル２２０は複数の画素Ｇを含む画素領域ＧＡを有している。画素領域ＧＡにおいて、複数の画素Ｇは互いに直交する行方向Ｒ１および列方向Ｒ２に並んでマトリクス状に配置されている。画素領域ＧＡにおいて、１つの画素ＧはブラックマトリクスＢＭにより区画された複数のサブ画素で構成される。ブラックマトリクスＢＭは、サブ画素間に配置されたサブ画素を駆動する配線あるいは、配線を覆いサブ画素を仕切る遮光部材である。各サブ画素には各々異なる色光に対応したカラーフィルターが設けられている。
図３に示すように、液晶パネル２２０は複数の画素Ｇを含む画素領域ＧＡを有している。画素領域ＧＡにおいて、複数の画素Ｇは互いに直交する行方向Ｒ１および列方向Ｒ２に並んでマトリクス状に配置されている。画素領域ＧＡにおいて、１つの画素ＧはブラックマトリクスＢＭにより区画された複数のサブ画素で構成される。ブラックマトリクスＢＭは、サブ画素間に配置されたサブ画素を駆動する配線あるいは、配線を覆いサブ画素を仕切る遮光部材である。各サブ画素には各々異なる色光に対応したカラーフィルターが設けられている。
【0042】
画素領域ＧＡにおける画素Ｇの各々は、互いに交差する２つの対となる対角に配置された４つのサブ画素ＳＧ１、ＳＧ２、ＳＧ３、ＳＧ４で構成される。具体的にサブ画素ＳＧ１、ＳＧ２は略正方形状の画素Ｇの一方の対角に配置され、サブ画素ＳＧ１、ＳＧ２は画素Ｇの他方の対角に配置される。サブ画素ＳＧ１、ＳＧ３は列方向Ｒ２において順に並び、サブ画素ＳＧ４、ＳＧ２は列方向Ｒ２において順に並ぶ。本実施形態において、サブ画素ＳＧ１、ＳＧ２は緑色の画像光ＬＴを生成し、サブ画素ＳＧ３は赤色の画像光ＬＴを生成し、サブ画素ＳＧ４は青色の画像光ＬＴを生成する。
【0043】
本実施形態の液晶パネル２２０において、複数の画素Ｇは第１画素Ｇ１を含む。第１画素Ｇ１は画素領域ＧＡにおける複数の画素Ｇのうち１行１列目に位置する画素である。
【0044】
図３に示す構成の液晶パネル２２０から射出された画像光によってスクリーンＳＣＲ上に表示される画像は、液晶パネル２２０の画素領域ＧＡに対応した画素構造を有する。具体的に、スクリーンＳＣＲに表示される画像は複数の画素で構成され、各画素は４つのサブ画素で構成される。
【0045】
一般にプロジェクターによるスクリーンの表示画像の解像度は光変調素子である液晶パネルの画素数に依存する。従来、１枚の液晶パネルを用いた単板方式のプロジェクターは小型、軽量で携帯性に優れるという利点を有するが、液晶パネルを３枚用いた３板方式のプロジェクターに比べて解像度を高くすることが難しいという問題があった。
【0046】
これに対して本実施形態のプロジェクター１００は画素シフトデバイス４によって画像光ＬＴの光路をシフトさせることで単板方式の利点を生かしつつ、スクリーンＳＣＲ上に解像度の高い画像を表示可能となっている。
【0047】
【0048】
本明細書において、画素シフトデバイス４が画素シフトを行わない場合に光路変更素子４０から射出された画像光ＬＴの光路を基準光路、画素シフトデバイス４が画素シフトを行った場合に光路変更素子４０から射出された画像光ＬＴの光路をシフト光路と称す。
また、基準光路の画像光ＬＴがスクリーンＳＣＲに画像を表示する位置を「基準表示位置」、シフト光路の画像光ＬＴがスクリーンＳＣＲに画像を表示する位置を「シフト表示位置」と称し、図４中において基準光路を符号ＰＬで示し、図４中においてシフト光路を符号ＳＬで示し、図４中において基準表示位置を符号Ｐで示し、シフト表示位置を符号Ｓで示した。また、液晶パネル２２０から射出された画像光ＬＴがスクリーンＳＣＲ上に表示する画像を「表示画像」と称し、図４中において表示画像を符号ＩＭで示した。
また、基準光路の画像光ＬＴがスクリーンＳＣＲに画像を表示する位置を「基準表示位置」、シフト光路の画像光ＬＴがスクリーンＳＣＲに画像を表示する位置を「シフト表示位置」と称し、図４中において基準光路を符号ＰＬで示し、図４中においてシフト光路を符号ＳＬで示し、図４中において基準表示位置を符号Ｐで示し、シフト表示位置を符号Ｓで示した。また、液晶パネル２２０から射出された画像光ＬＴがスクリーンＳＣＲ上に表示する画像を「表示画像」と称し、図４中において表示画像を符号ＩＭで示した。
【0049】
図２に示したように、画素シフトデバイス４が第１揺動軸Ｊ１回りに光路変更素子４０を揺動させると、液晶パネル２２０の各画素Ｇから射出された画像光ＬＴの光路がシフトする。このとき、図４に示すように液晶パネル２２０の各画素Ｇから射出された画像光ＬＴの光路が基準光路ＰＬとシフト光路ＳＬとの間でシフトされ、スクリーンＳＣＲ上の表示画像ＩＭの表示位置が基準表示位置Ｐとシフト表示位置Ｓとの間で切り替わる。
【0050】
図４に示すように、本実施形態の画素シフトデバイス４は、画素シフトを行わない場合に基準光路の画像光ＬＴをスクリーンＳＣＲの基準表示位置Ｐに位置させ、画素シフトを行った場合にシフト光路の画像光ＬＴをスクリーンＳＣＲのシフト表示位置Ｓに位置させる。
【0051】
上述のようにスクリーンＳＣＲの表示画像ＩＭは液晶パネル２２０の画素領域ＧＡと同様の画素構造を有する。このため、表示画像ＩＭは複数の画素を含み、各画素は４つのサブ画素で構成される。
以下、スクリーンＳＣＲの表示画像ＩＭの各画素を「表示画素」、表示画素を構成する複数のサブ画素を「表示サブ画素」と称す。
以下、スクリーンＳＣＲの表示画像ＩＭの各画素を「表示画素」、表示画素を構成する複数のサブ画素を「表示サブ画素」と称す。
【0052】
図４において、スクリーンＳＣＲの表示画像ＩＭを構成する複数の表示画素のうち、図３に示した液晶パネル２２０の第１画素Ｇ１に対応する表示画素を第１表示画素ＩＭ１と称す。なお、図４では、図を見易くするため、表示画像ＩＭを構成する複数の表示画素のうち第１表示画素ＩＭ１および第１表示画素ＩＭ１の周辺画素のみを図示している。
【0053】
また、図４において、液晶パネル２２０の第１画素Ｇ１を構成する４つのサブ画素ＳＧ１、ＳＧ２、ＳＧ３、ＳＧ４に対応する表示サブ画素をそれぞれ第１表示サブ画素ＩＭ１１、ＩＭ１２、ＩＭ１３、ＩＭ１４とする。サブ画素は、緑色光用のサブ画素ＳＧ１、緑色光用のサブ画素ＳＧ２、赤色光用のサブ画素ＳＧ３、青色光用のサブ画素ＳＧ４で構成することができる。
【0054】
本実施形態において、図３に示した第１画素Ｇ１を構成する４つのサブ画素ＳＧ１、ＳＧ２、ＳＧ３、ＳＧ４のうち１つであるサブ画素ＳＧ１を基準サブ画素ＳＧ０と称す。また、表示画像ＩＭの第１表示サブ画素ＩＭ１１、ＩＭ１２、ＩＭ１３、ＩＭ１４のうち基準サブ画素ＳＧ０に対応する第１表示サブ画素ＩＭ１１を基準表示サブ画素ＩＭ０と称す。
【0055】
本実施形態の画素シフトデバイス４は、シフト光路ＳＬにおいて、基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０の光路を基準光路ＰＬに対して１つの方向にシフトする。
具体的に画素シフトデバイス４は、シフト表示位置Ｓにおいて基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０を、基準表示位置ＰにおいてブラックマトリクスＢＭに対応する領域に重ねる。
以下では、基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０の光路を説明するが、その他のサブ画素から射出された画像光ＬＴの光路についても同様のことが言える。
具体的に画素シフトデバイス４は、シフト表示位置Ｓにおいて基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０を、基準表示位置ＰにおいてブラックマトリクスＢＭに対応する領域に重ねる。
以下では、基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０の光路を説明するが、その他のサブ画素から射出された画像光ＬＴの光路についても同様のことが言える。
【0056】
ここで、基準表示位置ＰにおいてブラックマトリクスＢＭに対応する領域とは、表示画像ＩＭにおいて各表示サブ画素間に位置する領域であり、画像を表示しない非表示部分Ａに相当する。
【0057】
つまり、本実施形態の画素シフトデバイス４は、シフト表示位置Ｓにおいて表示画像ＩＭの基準表示サブ画素ＩＭ０を、基準表示位置Ｐにおいて表示画像ＩＭの非表示部分Ａに重ねている。
【0058】
より具体的に本実施形態の画素シフトデバイス４は、シフト表示位置Ｓにおいて基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０を、基準表示位置Ｐにおいて第１画素Ｇ１を構成する４つのサブ画素ＳＧ１、ＳＧ２、ＳＧ３、ＳＧ４の４つの角部で囲まれるブラックマトリクスＢＭの交差部ＢＭ１に対応する領域に、重ねる。なお、ブラックマトリクスＢＭの交差部ＢＭ１とは「ブラックマトリクスの第１部位」に相当する。
【0059】
つまり、本実施形態の画素シフトデバイス４は、シフト表示位置Ｓにおいて表示画像ＩＭの基準表示サブ画素ＩＭ０を、基準表示位置Ｐにおいて第１表示画素ＩＭ１の第１表示サブ画素ＩＭ１１、ＩＭ１２、ＩＭ１３、ＩＭ１４の４つの角部で囲まれる非表示部分Ａの交差部Ａ１に重ねている。画素シフトデバイス４は、画素シフト時において、各表示サブ画素が対角方向に並ぶ画素ピッチ０．５だけ画像光ＬＴの光路をシフトさせる。
【0060】
このように本実施形態の画素シフトデバイス４は、画素シフト前における表示画像ＩＭの非表示部分Ａに、画素シフト後の表示画像ＩＭの各表示画素を構成する各表示サブ画素ＩＭ１０を効率良く重ねることができる。よって、画素シフトデバイス４は、スクリーンＳＣＲの表示画像ＩＭの非表示部分Ａに疑似的に画素を配置することで見掛け上の画素数を増加させて表示画像ＩＭの解像度を高めることができる。
【0061】
本実施形態の場合、シフト表示位置Ｓにおいて基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０の光軸は基準表示位置ＰにおいてブラックマトリクスＢＭの交差部ＢＭ１に対応する領域の中心に位置している。つまり、表示画像ＩＭの基準表示サブ画素ＩＭ０の中心ＩＭｃは非表示部分Ａの交差部Ａ１の中心Ａ１ｃに位置する。
この場合、シフト表示位置Ｓにおける基準表示サブ画素ＩＭ０と基準表示位置Ｐにおける４つの表示サブ画素ＩＭ１１，ＩＭ１２，ＩＭ１３，ＩＭ１４との重なり具合がそれぞれ等しくなる。
よって、画素シフト後の表示サブ画素と画素シフト前の４つの表示サブ画素との合計の重なり量が少なるので、画素シフト前後における表示サブ画素同士の重なりによる表示画像ＩＭの混色が抑制されて画素シフトにより高解像度化された表示画像ＩＭの見栄えをより向上させることができる。
この場合、シフト表示位置Ｓにおける基準表示サブ画素ＩＭ０と基準表示位置Ｐにおける４つの表示サブ画素ＩＭ１１，ＩＭ１２，ＩＭ１３，ＩＭ１４との重なり具合がそれぞれ等しくなる。
よって、画素シフト後の表示サブ画素と画素シフト前の４つの表示サブ画素との合計の重なり量が少なるので、画素シフト前後における表示サブ画素同士の重なりによる表示画像ＩＭの混色が抑制されて画素シフトにより高解像度化された表示画像ＩＭの見栄えをより向上させることができる。
【0062】
以上のように、本実施形態のプロジェクター１００は、光源１０と、複数の画素Ｇを含む画素領域ＧＡを有し、光源１０から射出された光を変調して画像光ＬＴを生成する１つの光変調素子２２と、光変調素子２２から射出された画像光ＬＴの光路を基準光路ＰＬとシフト光路ＳＬとの間で切り替え可能な画素シフトデバイス４と、画素シフトデバイス４から入射する画像光ＬＴを被投射面であるスクリーンＳＣＲに投射する投射光学系３と、を備える。光変調素子２２の画素領域ＧＡは、ブラックマトリクスＢＭにより区画され異なる色光を射出する複数のサブ画素で１つの画素Ｇを構成し、画素シフトデバイス４は、基準光路ＰＬの画像光ＬＴをスクリーンＳＣＲの基準表示位置Ｐに位置させ、シフト光路ＳＬの画像光ＬＴをスクリーンＳＣＲのシフト表示位置Ｓに位置させ、シフト表示位置Ｓにおいてサブ画素から射出された画像光ＬＴを、基準表示位置ＰにおいてブラックマトリクスＢＭに対応する領域に重ねる。
【0063】
本実施形態のプロジェクター１００によれば、画素シフトデバイス４によって画像光ＬＴの光路をシフトさせることでスクリーンＳＣＲ上の画像表示位置を基準表示位置Ｐとシフト表示位置Ｓとの間で切り替えて、スクリーンＳＣＲの表示画像ＩＭの見掛け上の画素数を増加させて解像度を高めることができる。
また、本実施形態のプロジェクター１００は、画素シフトによって、液晶パネル２２０のブラックマトリクスＢＭに対応する領域であり、通常は画像が表示されない表示画像ＩＭの非表示部分Ａに画像光ＬＴを入射させることができる。これにより、表示画像ＩＭのブラックマトリクスに相当する部位である非表示部分Ａを目立たせ難くすることができる。
また、本実施形態のプロジェクター１００は、小型および軽量の画素シフトデバイス４と光変調素子２２として１枚の液晶パネル２２０を用いた単板方式の画像生成部２とを組み合わせることで、小型、軽量で携帯性に優れ、高解像度の画像を表示可能なプロジェクターを提供できる。
また、本実施形態のプロジェクター１００は、画素シフトによって、液晶パネル２２０のブラックマトリクスＢＭに対応する領域であり、通常は画像が表示されない表示画像ＩＭの非表示部分Ａに画像光ＬＴを入射させることができる。これにより、表示画像ＩＭのブラックマトリクスに相当する部位である非表示部分Ａを目立たせ難くすることができる。
また、本実施形態のプロジェクター１００は、小型および軽量の画素シフトデバイス４と光変調素子２２として１枚の液晶パネル２２０を用いた単板方式の画像生成部２とを組み合わせることで、小型、軽量で携帯性に優れ、高解像度の画像を表示可能なプロジェクターを提供できる。
【0064】
（第２実施形態）
続いて、第２実施形態のプロジェクターについて説明する。本実施形態と第１実施形態との違いは画素シフトデバイスが２軸の揺動軸を有する点である。このため、以下では画素シフトデバイスの構成を説明し、上記実施形態と共通の部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。
続いて、第２実施形態のプロジェクターについて説明する。本実施形態と第１実施形態との違いは画素シフトデバイスが２軸の揺動軸を有する点である。このため、以下では画素シフトデバイスの構成を説明し、上記実施形態と共通の部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。
【0065】
図５は本実施形態の画素シフトデバイスの平面図である。
図５に示すように、本実施形態の画素シフトデバイス１０４は、光路変更素子４０と、光路変更素子４０を保持する第１可動部２４１と、第１揺動軸Ｊ１回りに第１可動部２４１を揺動可能に連結する第２可動部２４３と、第２揺動軸Ｊ２回りに第２可動部２４３を揺動可能に連結するベース２４２と、第１揺動軸Ｊ１回りに第１可動部２４１を揺動させる一対の第１アクチュエーター２４５と、第２揺動軸Ｊ２回りに第２可動部２４３を揺動させる一対の第２アクチュエーター２４６と、第１連結部２４７と、第２連結部２４８と、を備える。
図５に示すように、本実施形態の画素シフトデバイス１０４は、光路変更素子４０と、光路変更素子４０を保持する第１可動部２４１と、第１揺動軸Ｊ１回りに第１可動部２４１を揺動可能に連結する第２可動部２４３と、第２揺動軸Ｊ２回りに第２可動部２４３を揺動可能に連結するベース２４２と、第１揺動軸Ｊ１回りに第１可動部２４１を揺動させる一対の第１アクチュエーター２４５と、第２揺動軸Ｊ２回りに第２可動部２４３を揺動させる一対の第２アクチュエーター２４６と、第１連結部２４７と、第２連結部２４８と、を備える。
【0066】
第１揺動軸Ｊ１は、第２可動部２４３に対して第１可動部２４１を揺動させる仮想的な軸であり、第２揺動軸Ｊ２は、ベース２４２に対して第２可動部２４３を揺動させる仮想的な軸である。すなわち、本実施形態の画素シフトデバイス１０４は２軸揺動方式を採用している。
【0067】
第１可動部２４１は、光路変更素子４０の周囲に配置される。第１可動部２４１は矩形枠状の部材から構成され、内側に光路変更素子４０を支持する。
第１連結部２４７は第１可動部２４１の外側面２４１ａと第２可動部２４３の内側面２４３ａとを揺動可能に連結する一対の第１軸部２４７ａで構成される。一対の第１軸部２４７ａは、第１可動部２４１の４つの外側面２４１ａのうち互いに反対を向く面からそれぞれ突出し、第１可動部２４１と第２可動部２４３とを連結する。
第１連結部２４７は第１可動部２４１の外側面２４１ａと第２可動部２４３の内側面２４３ａとを揺動可能に連結する一対の第１軸部２４７ａで構成される。一対の第１軸部２４７ａは、第１可動部２４１の４つの外側面２４１ａのうち互いに反対を向く面からそれぞれ突出し、第１可動部２４１と第２可動部２４３とを連結する。
【0068】
第１可動部２４１の第１揺動軸Ｊ１は一対の第１軸部２４７ａ上に位置する仮想軸であり、第１揺動軸Ｊ１は第１可動部２４１に支持された光路変更素子４０の中心を通る軸である。これにより、第１可動部２４１は、第２可動部２４３に対して第１揺動軸Ｊ１回りに回転可能となっている。よって、第１可動部２４１に支持された光路変更素子４０は、第２可動部２４３に対して第１揺動軸Ｊ１回りに回転することで姿勢を変更可能とされている。
【0069】
第２可動部２４３は、平面視、略八角形状の板材から構成され、略八角形状の開口部２４３ｈを有する。第２可動部２４３の開口部２４３ｈの内側には、光路変更素子４０を支持する第１可動部２４１が配置されている。すなわち、第２可動部２４３は、第１可動部２４１を囲む枠状の部材から構成され、第１可動部２４１の周囲に配置されている。
【0070】
第２連結部２４８は第２可動部２４３の外側面２４３ｂとベース２４２のベース内側面２４２ａとを揺動可能に連結する一対の第２軸部２４８ａで構成される。一対の第２軸部２４８ａは、第２可動部２４３の８つの外側面２４１ａのうち互いに反対を向く面からそれぞれ突出し、第２可動部２４３とベース２４２とを連結する。
【0071】
ベース２４２は、例えば金属等の板材から構成され、平面視、略八角形状の開口部２４２ｈを有し、開口部２４２ｈの内側に第２可動部２４３が配置されている。すなわち、ベース２４２は、第２可動部２４３の周囲に枠状に配置される。ベース２４２は、第２可動部２４３の外側面２４３ｂに対向するベース内側面２４２ａを有する。
【0072】
第２可動部２４３の第２揺動軸Ｊ２は一対の第２軸部２４８ａ上に位置する仮想軸であり、第２揺動軸Ｊ２は第１揺動軸Ｊ１と直交し、かつ、第１可動部２４１に支持された光路変更素子４０の中心を通る軸である。これにより、第２可動部２４３は、ベース２４２に対して第２揺動軸Ｊ２回りに回転可能となっている。よって、第１可動部２４１を介して第２可動部２４３に支持された光路変更素子４０は、ベース２４２に対して第２揺動軸Ｊ２回りに回転することで姿勢を変更可能とされている。
【0073】
一対の第１アクチュエーター２４５の各々は、第２可動部２４３の開口部２４３ｈにおいて、第１揺動軸Ｊ１に交差する第２揺動軸Ｊ２に沿って互いに対向する部分に設けられている。各第１アクチュエーター２４５は、第２揺動軸Ｊ２に沿う方向に所定の間隔をおいて配置された磁石とコイルとを有する。具体的に、各第１アクチュエーター２４５は、第１揺動軸Ｊ１に交差する第２揺動軸Ｊ２に沿う方向において、第１可動部２４１の外側面２４１ａに配置された第１磁石２４５ａと、第２可動部２４３の内側面２４３ａに配置され第１磁石２４５ａに対向する第１コイル２４５ｂと、を有する。なお、第１磁石２４５ａおよび第１コイル２４５ｂは、第１実施形態の第１アクチュエーター４３を構成する第１磁石４３ａおよび第１コイル４３ｂと同様の構成を有するため、説明を省略する。
【0074】
第１磁石２４５ａはバックヨークとして機能する磁石枠４６を介して第１可動部２４１の外側面２４１ａに配置されている。第１コイル２４５ｂはバックヨークとして機能するコイル枠４７を介して第２可動部２４３の内側面２４３ａに配置されている。
【0075】
なお、第１磁石２４５ａおよび第１コイル２４５ｂの位置は入れ替えてもよく、第１磁石２４５ａが第２可動部２４３の内側面２４３ａに配置され、第１コイル２４５ｂが第１可動部２４１の外側面２４１ａに配置されてもよい。つまり、第１磁石２４５ａが第１可動部２４１の外側面２４１ａと第２可動部２４３の内側面２４３ａのうち一方に配置され、第１コイル２４５ｂが第１可動部２４１の外側面２４１ａと第２可動部２４３の内側面２４３ａのうち他方に配置されていればよい。
【0076】
一対の第２アクチュエーター２４６の各々は、ベース２４２の開口部２４２ｈにおいて、第２揺動軸Ｊ２に交差する第１揺動軸Ｊ１に沿って互いに対向する部分に設けられている。各第２アクチュエーター２４６は、第１揺動軸Ｊ１に沿う方向に所定の間隔をおいて配置された磁石とコイルとを有する。具体的に、各第２アクチュエーター２４６は、第２揺動軸Ｊ２に交差する第１揺動軸Ｊ１に沿う方向において、第２可動部２４３の外側面２４３ｂに配置された第２磁石２４６ａと、ベース２４２のベース内側面２４２ａに配置され第２磁石２４６ａに対向する第２コイル２４６ｂと、を有する。なお、第２磁石２４６ａおよび第２コイル２４６ｂは、第１アクチュエーター２４５を構成する第１磁石２４５ａおよび第１コイル２４５ｂと同様の構成を有するため、説明を省略する。
【0077】
第２磁石２４６ａはバックヨークとして機能する磁石枠４６を介して第２可動部２４３の外側面２４３ｂに配置されている。第２コイル２４６ｂはバックヨークとして機能するコイル枠４７を介してベース２４２のベース内側面２４２ａに配置されている。なお、本実施形態の場合、第２コイル２４６ｂは、ベース内側面２４２ａのうち他の部分に対して窪んだ部分に設けられている。
【0078】
なお、第２磁石２４６ａおよび第２コイル２４６ｂの位置は入れ替えてもよく、第２磁石２４６ａがベース２４２の外側面２４３ｂに配置され、第２コイル２４６ｂが第２可動部２４３の外側面２４３ｂに配置されてもよい。つまり、第２磁石２４６ａが第２可動部２４３の外側面２４３ｂとベース２４２のベース内側面２４２ａのうち一方に配置され、第２コイル２４６ｂが第２可動部２４３の外側面２４３ｂとベース２４２のベース内側面２４２ａのうち他方に配置されていればよい。
【0079】
各第１アクチュエーター２４５は、第１コイル２４５ｂに通電することで発生させた磁界を第１磁石２４５ａと反発または引き合わせることにより、第１磁石２４５ａおよび第１コイル２４５ｂ間に第１揺動軸Ｊ１に交差する方向の力を生じさせる。これにより、第１可動部２４１は第１揺動軸Ｊ１回りに揺動する。第１可動部２４１は、上述のように第１揺動軸Ｊ１に沿う方向の両端に位置する第１軸部２４７ａが第２可動部２４３と連結されるため、第１可動部２４１に固定された光路変更素子４０は第１揺動軸Ｊ１回りに第２可動部２４３に対して揺動することができる。
【0080】
また、各第２アクチュエーター２４６は、第２コイル２４６ｂに通電することで発生させた磁界を第２磁石２４６ａと反発または引き合わせることにより、第２磁石２４６ａおよび第２コイル２４６ｂ間に第２揺動軸Ｊ２に交差する方向の力を生じさせる。これにより、第２可動部２４３は第２揺動軸Ｊ２回りに揺動する。第２可動部２４３は、上述のように第２揺動軸Ｊ２に沿う方向の両端に位置する第２軸部２４８ａがベース２４２と連結されるため、第１可動部２４１および第１連結部２４７を介して第２可動部２４３に固定された光路変更素子４０は第２揺動軸Ｊ２回りにベース２４２に対して揺動することができる。
【0081】
このような構成に基づき、本実施形態の画素シフトデバイス１０４は、第１アクチュエーター２４５および第２アクチュエーター２４６により第１可動部２４１に支持した光路変更素子４０の姿勢を２軸で制御することができる。よって、画素シフトデバイス１０４は、光路変更素子４０の姿勢を変化させることで画像生成部２の液晶パネル２２０から射出された画像光ＬＴの光路を９０°折り曲げるとともに画像光ＬＴの光路を２軸に沿う方向にシフトさせることができる。
【0082】
本実施形態の画素シフトデバイス１０４は、光路変更素子４０の周囲に第１可動部２４１、第２可動部２４３およびベース２４２を配置した構成を採用するため、光路変更素子４０の厚み方向の厚さを薄くすることができる。
【0083】
続いて、本実施形態の画素シフトデバイス１０４による画像の高解像度化の原理について説明する。図６は画像の高解像度化の原理の説明図である。図６はスクリーンＳＣＲ上に表示される表示画像の要部を示す図である。
【0084】
図６において、表示画像ＩＭにおける第１表示画素ＩＭ１の第１表示サブ画素ＩＭ１１、ＩＭ１４が順に並ぶ方向を第１方向Ｄ１、第１表示画素ＩＭ１の第１表示サブ画素ＩＭ１４、ＩＭ１２が順に並ぶ方向を第２方向Ｄ２、第１方向Ｄ１と反対方向であって第１表示サブ画素ＩＭ１２、ＩＭ１３が順に並ぶ方向を第３方向Ｄ３、第２方向Ｄ２と反対方向であって第１表示サブ画素ＩＭ１３、ＩＭ１１が順に並ぶ方向を第４方向Ｄ４と称す。
なお、図６では、図を見易くするため、表示画像ＩＭを構成する複数の表示画素のうち第１表示画素ＩＭ１および第１表示画素ＩＭ１の周囲に位置する表示画素の一部のみを図示している。
なお、図６では、図を見易くするため、表示画像ＩＭを構成する複数の表示画素のうち第１表示画素ＩＭ１および第１表示画素ＩＭ１の周囲に位置する表示画素の一部のみを図示している。
【0085】
本実施形態の画素シフトデバイス１０４は、光路変更素子４０の姿勢を変化させることで、画像光ＬＴの光路を、基準光路ＰＬ、第１シフト光路ＳＬ１、第２シフト光路ＳＬ２および第３シフト光路ＳＬ３の間で切り替える。
【0086】
第１シフト光路ＳＬ１は、基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴの光路をスクリーンＳＣＲ上において基準光路ＰＬに対して第１方向Ｄ１にシフトした光路である。
第２シフト光路ＳＬ２は、基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴの光路をスクリーンＳＣＲ上において第１シフト光路ＳＬ１に対して第１方向Ｄ１と異なる第２方向Ｄ２にシフトした光路である。
第３シフト光路ＳＬ３は、基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴの光路をスクリーンＳＣＲ上において第２シフト光路ＳＬ２に対して第３方向Ｄ３にシフトした光路である。
第２シフト光路ＳＬ２は、基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴの光路をスクリーンＳＣＲ上において第１シフト光路ＳＬ１に対して第１方向Ｄ１と異なる第２方向Ｄ２にシフトした光路である。
第３シフト光路ＳＬ３は、基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴの光路をスクリーンＳＣＲ上において第２シフト光路ＳＬ２に対して第３方向Ｄ３にシフトした光路である。
【0087】
本実施形態の画素シフトデバイス１０４は、基準光路ＰＬの画像光ＬＴをスクリーンＳＣＲの基準表示位置Ｐに位置させ、第１シフト光路ＳＬ１の画像光ＬＴをスクリーンＳＣＲの第１シフト表示位置Ｓ１に位置させ、第２シフト光路ＳＬ２の画像光ＬＴをスクリーンＳＣＲの第２シフト表示位置Ｓ２に位置させ、第３シフト光路ＳＬ３の画像光ＬＴをスクリーンＳＣＲの第３シフト表示位置Ｓ３に位置させる。
【0088】
本実施形態の場合、画素シフトデバイス１０４は、第２揺動軸Ｊ２回りの一方側に第２可動部２４３を回転させることで光路変更素子４０の姿勢を変化させ、基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０の光路を基準光路ＰＬから第１シフト光路ＳＬ１に切り替える。このとき、基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０の光路はスクリーンＳＣＲ上で第１方向Ｄ１にシフトすることで表示画像ＩＭの表示位置が基準表示位置Ｐから第１シフト表示位置Ｓ１に切り替わる。
【0089】
本実施形態の画素シフトデバイス１０４は、第１シフト表示位置Ｓ１において基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０を、基準表示位置Ｐにおいて第１画素Ｇ１を構成する４つのサブ画素ＳＧ１、ＳＧ２、ＳＧ３、ＳＧ４のうち隣接する２つのサブ画素ＳＧ１、ＳＧ４を区画するブラックマトリクスＢＭの第１画素間部分ＢＭ２に対応する領域に、重ねる。なお、ブラックマトリクスＢＭの第１画素間部分ＢＭ２とは「ブラックマトリクスの第２部位」に相当する。画素シフトデバイス１０４は、第１シフト光路ＳＬ１に切り替える際、第１方向Ｄ１において各表示サブ画素ＩＭ１０の画素ピッチ０．５だけ画像光ＬＴの光路をシフトさせる。
【0090】
つまり、本実施形態の画素シフトデバイス１０４は、第１シフト表示位置Ｓ１において表示画像ＩＭの基準表示サブ画素ＩＭ０を、基準表示位置Ｐにおいて第１表示画素ＩＭ１の第１表示サブ画素ＩＭ１１、ＩＭ１４を区画する非表示部分Ａの画素間部分Ａ２に重ねている。
【0091】
本実施形態の場合、第１シフト表示位置Ｓ１において基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０の光軸は基準表示位置ＰにおいてブラックマトリクスＢＭの第１画素間部分ＢＭ２に対応する領域の中心に位置する。つまり、表示画像ＩＭの基準表示サブ画素ＩＭ０の中心ＩＭｃは非表示部分Ａの画素間部分Ａ２の中心Ａ２ｃに位置する。
【0092】
このように本実施形態の画素シフトデバイス１０４は、画素シフト前における表示画像ＩＭの非表示部分Ａの画素間部分Ａ２に、第１表示画素ＩＭ１を構成する４つの表示サブ画素ＩＭ１１，ＩＭ１２，ＩＭ１３，ＩＭ１４を効率良く重ねることができる。この場合、第１シフト表示位置Ｓ１における基準表示サブ画素ＩＭ０と基準表示位置Ｐにおける４つの表示サブ画素ＩＭ１１，ＩＭ１２，ＩＭ１３，ＩＭ１４との重なり具合がそれぞれ等しくなるため、画素シフト前後における表示画像ＩＭの混色が抑制されて表示画像ＩＭの見栄えをより向上させることができる。
【0093】
続いて、画素シフトデバイス１０４は、第１揺動軸Ｊ１回りに第１可動部２４１を回動させることで光路変更素子４０の姿勢を変化させ、基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０の光路を第２シフト光路ＳＬ２に切り替える。このとき、基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０の光路はスクリーンＳＣＲ上で第２方向Ｄ２にシフトすることで表示画像ＩＭの表示位置が第１シフト表示位置Ｓ１から第２シフト表示位置Ｓ２に切り替わる。
【0094】
本実施形態の画素シフトデバイス１０４は、第２シフト表示位置Ｓ２において基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０を第１シフト光路ＳＬ１からシフトさせ、基準表示位置Ｐにおいて第１画素Ｇ１を構成する４つのサブ画素ＳＧ１、ＳＧ２、ＳＧ３、ＳＧ４の４つの角部で囲まれるブラックマトリクスＢＭの交差部ＢＭ３に対応する領域に、重ねる。なお、ブラックマトリクスＢＭの交差部ＢＭ３とは「ブラックマトリクスの第３部位」に相当する。画素シフトデバイス１０４は、第２シフト光路ＳＬ２に切り替える際、第２方向Ｄ２において各表示サブ画素ＩＭ１０の画素ピッチ０．５だけ画像光ＬＴの光路をシフトさせる。
【0095】
つまり、本実施形態の画素シフトデバイス１０４は、第２シフト表示位置Ｓ２において表示画像ＩＭの基準表示サブ画素ＩＭ０を、基準表示位置Ｐにおいて第１表示画素ＩＭ１の第１表示サブ画素ＩＭ１１、ＩＭ１２、ＩＭ１３、ＩＭ１４の４つの角部で囲まれる非表示部分Ａの交差部分Ａ３に重ねている。
【0096】
本実施形態の場合、第２シフト表示位置Ｓ２において基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０の光軸は基準表示位置ＰにおいてブラックマトリクスＢＭの交差部ＢＭ３に対応する領域の中心に位置する。つまり、表示画像ＩＭの基準表示サブ画素ＩＭ０の中心ＩＭｃは非表示部分Ａの交差部分Ａ３の中心Ａ３ｃに位置する。
【0097】
このように本実施形態の画素シフトデバイス１０４は、画素シフト前における表示画像ＩＭの非表示部分Ａの交差部分に、第２シフト表示位置Ｓ２の表示画像ＩＭの各表示サブ画素ＩＭ１０を効率良く重ねることができる。よって、画素シフト前後における表示画像ＩＭの混色が抑制されて表示画像ＩＭの見栄えをより向上させることができる。
【0098】
続いて、画素シフトデバイス１０４は、第２揺動軸Ｊ２回りの他方側に第２可動部２４３を回転させることで光路変更素子４０の姿勢を変化させ、基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０の光路を第２シフト光路ＳＬ２から第３シフト光路ＳＬ３に切り替える。このとき、基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０の光路はスクリーンＳＣＲ上で第３方向Ｄ３にシフトすることで表示画像ＩＭの表示位置が第２シフト表示位置Ｓ２から第３シフト表示位置Ｓ３に切り替わる。
【0099】
本実施形態の画素シフトデバイス１０４は、第３シフト表示位置Ｓ３において基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０を第２シフト光路ＳＬ２からシフトさせ、基準表示位置Ｐにおいて第１画素Ｇ１を構成する４つのサブ画素ＳＧ１、ＳＧ２、ＳＧ３、ＳＧ４のうち隣接する２つのサブ画素ＳＧ１、ＳＧ４を区画するブラックマトリクスＢＭの第１画素間部分ＢＭ２とは異なる第２画素間部分ＢＭ４に対応する領域に、重ねる。なお、ブラックマトリクスＢＭの第２画素間部分ＢＭ４とは「ブラックマトリクスの第４部位」に相当する。画素シフトデバイス１０４は、第３シフト光路ＳＬ３に切り替える際、第３方向Ｄ３において各表示サブ画素の画素ピッチ０．５だけ画像光ＬＴの光路をシフトさせる。
【0100】
つまり、本実施形態の画素シフトデバイス１０４は、第３シフト表示位置Ｓ３において表示画像ＩＭの基準表示サブ画素ＩＭ０を、基準表示位置Ｐにおいて第１表示画素ＩＭ１の第１表示サブ画素ＩＭ１１、ＩＭ１３を区画する非表示部分Ａの画素間部分Ａ４に重ねている。
【0101】
本実施形態の場合、第３シフト表示位置Ｓ３において基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０の光軸は基準表示位置ＰにおいてブラックマトリクスＢＭの第２画素間部分ＢＭ４に対応する領域の中心に位置する。つまり、表示画像ＩＭの基準表示サブ画素ＩＭ０の中心ＩＭｃは非表示部分Ａの画素間部分Ａ４の中心Ａ４ｃに位置する。
【0102】
このように本実施形態の画素シフトデバイス１０４は、画素シフト前における表示画像ＩＭの非表示部分Ａの画素間部分に、第３シフト表示位置Ｓ３の表示画像ＩＭの各表示画素を構成する各表示サブ画素ＩＭ１０を効率良く重ねることができる。よって、画素シフト前後における表示画像ＩＭの混色が抑制されて表示画像ＩＭの見栄えをより向上させることができる。
【0103】
続いて、本実施形態の画素シフトデバイス１０４は、基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０の光路を第３シフト光路ＳＬ３から基準光路ＰＬに切り替える。以下、同様にして画素シフトデバイス１０４は、基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０の光路を基準光路ＰＬ、第１シフト光路ＳＬ１、第２シフト光路ＳＬ２、第３シフト光路ＳＬ３、基準光路ＰＬへと順に切り替えるシフト操作を繰り返す。
【0104】
以上のように本実施形態のプロジェクターによれば、画素シフトデバイス１０４によって光路変更素子４０の姿勢を２軸で制御することで、スクリーンＳＣＲ上の表示画像ＩＭの表示位置を種々な方向にシフトさせることができる。本実施形態の場合、画像光ＬＴの光路を４回シフトさせるため、スクリーンＳＣＲ上の表示画像ＩＭの見掛け上の画素数をより増加できる。よって、本実施形態のプロジェクターは、スクリーンＳＣＲ上の表示画像ＩＭの解像度をより高めることができる。
【0105】
本実施形態のプロジェクターによれば、画素シフトデバイス１０４による画素シフトによって、通常は画像が表示されない表示画像ＩＭの非表示部分Ａに画像光ＬＴを入射させることで、表示画像ＩＭのブラックマトリクスに相当する部位である非表示部分Ａを目立たせ難くすることができる。
また、本実施形態のプロジェクターにおいても、小型および軽量の画素シフトデバイス４と光変調素子２２として１枚の液晶パネル２２０を用いた単板方式の画像生成部２とを組み合わせることで、小型、軽量で携帯性に優れ、高解像度の画像を表示可能なプロジェクターを提供できる。
また、本実施形態のプロジェクターにおいても、小型および軽量の画素シフトデバイス４と光変調素子２２として１枚の液晶パネル２２０を用いた単板方式の画像生成部２とを組み合わせることで、小型、軽量で携帯性に優れ、高解像度の画像を表示可能なプロジェクターを提供できる。
【0106】
なお、本実施形態において、画素シフトデバイス１０４は、画像光ＬＴ０の光路を第２シフト光路ＳＬ２から基準光路ＰＬへ切り替えてもよい。つまり、画素シフトデバイス１０４は、基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０の光路を、基準光路ＰＬ、第１シフト光路ＳＬ１、第２シフト光路ＳＬ２、基準光路ＰＬへと順に切り替えるシフト操作を繰り返してもよい。
【0107】
（第１変形例）
続いて、第１変形例として、第１実施形態のプロジェクターの変形例を説明する。本変形例と第１実施形態との違いは液晶パネルの画素構造であり、それ以外の構成は共通である。このため、以下では、液晶パネルの構成に加え、この液晶パネルと画素シフトデバイスとを組み合わせた場合の画素シフト動作の一例について説明し、上記実施形態と共通の部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。
続いて、第１変形例として、第１実施形態のプロジェクターの変形例を説明する。本変形例と第１実施形態との違いは液晶パネルの画素構造であり、それ以外の構成は共通である。このため、以下では、液晶パネルの構成に加え、この液晶パネルと画素シフトデバイスとを組み合わせた場合の画素シフト動作の一例について説明し、上記実施形態と共通の部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。
【0108】
図７は本変形例の液晶パネルの画素構造を示す平面図である。
図７に示すように、本変形例の液晶パネル１２２０の画素領域ＧＡにおいて、複数の画素Ｇは互いに直交する行方向Ｒ１および列方向Ｒ２に並んでマトリクス状に配置されている。複数の画素Ｇは列方向Ｒ２において隣り合う第１画素Ｇ１および第２画素Ｇ２を含む。第１画素Ｇ１および第２画素Ｇ２の各々は、行方向Ｒ１に順に並んで配置された３つのサブ画素で構成される。なお、第１画素Ｇ１および第２画素Ｇ２以外の画素Ｇについても同様に、３つのサブ画素で構成されている。本実施形態において、第１画素Ｇ１を構成する３つのサブ画素をサブ画素ＳＧ１１、ＳＧ１２、ＳＧ１３とし、第２画素Ｇ２を構成する３つのサブ画素をサブ画素ＳＧ２１、ＳＧ２２、ＳＧ２３とする。サブ画素は、赤色光用のサブ画素ＳＧ１１、緑色光用のサブ画素ＳＧ１２、青色光用のサブ画素ＳＧ１３、青色光用のサブ画素ＳＧ２１、赤色光用のサブ画素ＳＧ２２、緑色光用のサブ画素ＳＧ２３で構成することができる。
図７に示すように、本変形例の液晶パネル１２２０の画素領域ＧＡにおいて、複数の画素Ｇは互いに直交する行方向Ｒ１および列方向Ｒ２に並んでマトリクス状に配置されている。複数の画素Ｇは列方向Ｒ２において隣り合う第１画素Ｇ１および第２画素Ｇ２を含む。第１画素Ｇ１および第２画素Ｇ２の各々は、行方向Ｒ１に順に並んで配置された３つのサブ画素で構成される。なお、第１画素Ｇ１および第２画素Ｇ２以外の画素Ｇについても同様に、３つのサブ画素で構成されている。本実施形態において、第１画素Ｇ１を構成する３つのサブ画素をサブ画素ＳＧ１１、ＳＧ１２、ＳＧ１３とし、第２画素Ｇ２を構成する３つのサブ画素をサブ画素ＳＧ２１、ＳＧ２２、ＳＧ２３とする。サブ画素は、赤色光用のサブ画素ＳＧ１１、緑色光用のサブ画素ＳＧ１２、青色光用のサブ画素ＳＧ１３、青色光用のサブ画素ＳＧ２１、赤色光用のサブ画素ＳＧ２２、緑色光用のサブ画素ＳＧ２３で構成することができる。
【0109】
続いて、本変形例の液晶パネル１２２０を用いた場合における画素シフトデバイス４による画像の高解像度化について説明する。図８はスクリーンＳＣＲ上に表示される画像の要部を示す図である。
【0110】
上述のようにスクリーンＳＣＲの表示画像ＩＭは液晶パネル１２２０の画素領域ＧＡと同様の画素構造を有する。このため、本変形例の表示画像ＩＭを構成する各表示画素は３つの表示サブ画素で構成される。
【0111】
図８において、スクリーンＳＣＲの表示画像ＩＭを構成する複数の表示画素のうち、図７に示した液晶パネル１２２０の第１画素Ｇ１に対応する表示画素を第１表示画素ＩＭ１、図３に示した液晶パネル２２０の第２画素Ｇ２に対応する表示画素を第２表示画素ＩＭ２とする。なお、図８では、図を見易くするため、表示画像ＩＭを構成する複数の表示画素のうち第１表示画素ＩＭ１および第２表示画素ＩＭ２のみを図示している。
【0112】
図８において、液晶パネル１２２０の第１画素Ｇ１を構成する３つのサブ画素ＳＧ１１、ＳＧ１２、ＳＧ１３に対応する表示サブ画素をそれぞれ第１表示サブ画素ＩＭ１１、ＩＭ１２、ＩＭ１３とし、液晶パネル１２２０の第２画素Ｇ２を構成する３つのサブ画素ＳＧ２１、ＳＧ２２、ＳＧ２３に対応する表示サブ画素をそれぞれ第２表示サブ画素ＩＭ２１、ＩＭ２２、ＩＭ２３とする。
【0113】
本変形例において、図７に示した第１画素Ｇ１を構成する３つのサブ画素ＳＧ１１、ＳＧ１２、ＳＧ１３のうち１つであるサブ画素ＳＧ１１を基準サブ画素ＳＧ０と称す。また、表示画像ＩＭの第１表示サブ画素ＩＭ１１、ＩＭ１２、ＩＭ１３のうち基準サブ画素ＳＧ０に対応する第１表示サブ画素ＩＭ１１を基準表示サブ画素ＩＭ０と称す。
【0114】
本変形例において、画素シフトデバイス４は、シフト表示位置Ｓにおいて基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０を、基準表示位置ＰにおいてブラックマトリクスＢＭに対応する領域に重ねる。
【0115】
具体的に本変形例の画素シフトデバイス４は、シフト表示位置Ｓにおいて基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０を、基準表示位置Ｐにおいて第１画素Ｇ１の互いに隣接する２つのサブ画素ＳＧ１１、ＳＧ１２と第２画素Ｇ２の第１画素Ｇ１の互いに隣接する２つのサブ画素ＳＧ１１，ＳＧ１２に隣り合う２つのサブ画素ＳＧ２１，ＳＧ２２との４つの角部で囲まれるブラックマトリクスＢＭの交差部ＢＭ５に対応する領域に、重ねる。なお、ブラックマトリクスＢＭの交差部ＢＭ５とは「ブラックマトリクスの第５部位」に相当する。
【0116】
つまり、本変形例の画素シフトデバイス４は、シフト表示位置Ｓにおいて表示画像ＩＭの基準表示サブ画素ＩＭ０を、基準表示位置Ｐにおいて第１表示画素ＩＭ１の第１表示サブ画素ＩＭ１１、ＩＭ１２と第２表示画素ＩＭ２の第２表示サブ画素ＩＭ２１，ＩＭ２２との４つの角部で囲まれる非表示部分Ａの交差部Ａ５に重ねている。画素シフトデバイス４は、画素シフト時において、第１表示サブ画素ＩＭ１１および第２表示サブ画素ＩＭ２２が斜めに並ぶ斜め方向に画素ピッチ０．５だけ画像光ＬＴの光路をシフトさせる。
【0117】
本変形例の場合、シフト表示位置Ｓにおいて基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０の光軸は基準表示位置ＰにおいてブラックマトリクスＢＭの交差部ＢＭ５に対応する領域の中心に位置している。つまり、表示画像ＩＭの基準表示サブ画素ＩＭ０の中心ＩＭｃは非表示部分Ａの交差部Ａ５の中心Ａ５ｃに位置する。
【0118】
この構成によれば、画素シフト前における表示画像ＩＭの非表示部分Ａの交差部分に対して、画素シフト後の表示画像ＩＭの各表示画素を構成する３つの表示サブ画素を効率良く重ねることができる。よって、画素シフト前後における表示画像ＩＭの混色が抑制されて表示画像ＩＭの見栄えをより向上できる。
【0119】
このように本変形例の画素シフトデバイス４においても、画素シフト前における表示画像ＩＭの非表示部分Ａに、画素シフト後の表示画像ＩＭの各表示画素を構成する表示サブ画素を効率良く重ねることで、表示画像ＩＭの非表示部分Ａを目立たせ難くしつつ解像度を高めることができる。
【0120】
（第２変形例）
続いて、第２変形例として、第１実施形態のプロジェクターの別の変形例を説明する。本変形例と第１変形例との違いは画素シフト動作であり、それ以外の構成は共通である。このため、以下では、画素シフト動作について説明し、上記実施形態と共通の部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。
続いて、第２変形例として、第１実施形態のプロジェクターの別の変形例を説明する。本変形例と第１変形例との違いは画素シフト動作であり、それ以外の構成は共通である。このため、以下では、画素シフト動作について説明し、上記実施形態と共通の部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。
【0121】
図９は本変形例におけるスクリーンＳＣＲ上の表示画像の要部を示す図である。
図９に示すように、本変形例の画素シフトデバイス４は、シフト表示位置Ｓにおいて基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０を、基準表示位置Ｐにおいて第１画素Ｇ１の互いに隣接する２つのサブ画素ＳＧ１２、ＳＧ１３と第２画素Ｇ２の第１画素Ｇ１の互いに隣接する２つのサブ画素ＳＧ１２，ＳＧ１３に隣り合う２つのサブ画素ＳＧ２２，ＳＧ２３との４つの角部で囲まれるブラックマトリクスＢＭの交差部ＢＭ５ａに対応する領域に、重ねる。
図９に示すように、本変形例の画素シフトデバイス４は、シフト表示位置Ｓにおいて基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０を、基準表示位置Ｐにおいて第１画素Ｇ１の互いに隣接する２つのサブ画素ＳＧ１２、ＳＧ１３と第２画素Ｇ２の第１画素Ｇ１の互いに隣接する２つのサブ画素ＳＧ１２，ＳＧ１３に隣り合う２つのサブ画素ＳＧ２２，ＳＧ２３との４つの角部で囲まれるブラックマトリクスＢＭの交差部ＢＭ５ａに対応する領域に、重ねる。
【0122】
つまり、本変形例の画素シフトデバイス４は、シフト表示位置Ｓにおいて表示画像ＩＭの基準表示サブ画素ＩＭ０を、基準表示位置Ｐにおいて第１表示画素ＩＭ１の第１表示サブ画素ＩＭ１２、ＩＭ１３と第２表示画素ＩＭ２の第２表示サブ画素ＩＭ２２，ＩＭ２３との４つの角部で囲まれる非表示部分Ａの交差部Ａ５ａに重ねている。本変形例の場合、画素シフトデバイス４は、画素シフト時において、各表示画素の３つの表示サブ画素が並ぶ方向に画素ピッチ１．５、かつ、第１表示画素ＩＭ１および第２表示画素ＩＭ２が並ぶ方向において画素ピッチ０．５だけシフトさせる。
【0123】
本変形例の場合、シフト表示位置Ｓにおいて基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０の光軸は基準表示位置ＰにおいてブラックマトリクスＢＭの交差部ＢＭ５ａに対応する領域の中心に位置している。つまり、表示画像ＩＭの基準表示サブ画素ＩＭ０の中心ＩＭｃは非表示部分Ａの交差部Ａ５ａの中心Ａ５ａｃに位置する。
この構成によれば、シフト表示位置Ｓにおける基準表示サブ画素ＩＭ０と基準表示位置Ｐにおける４つの表示サブ画素ＩＭ１２，ＩＭ１３，ＩＭ２２，ＩＭ２３との重なり具合がそれぞれ等しくなるため、画素シフト前後における表示画像ＩＭの混色が抑制されて表示画像ＩＭの見栄えをより向上できる。
この構成によれば、シフト表示位置Ｓにおける基準表示サブ画素ＩＭ０と基準表示位置Ｐにおける４つの表示サブ画素ＩＭ１２，ＩＭ１３，ＩＭ２２，ＩＭ２３との重なり具合がそれぞれ等しくなるため、画素シフト前後における表示画像ＩＭの混色が抑制されて表示画像ＩＭの見栄えをより向上できる。
【0124】
このように本変形例の画素シフトデバイス４においても、上記実施形態および変形例と同様、表示画像ＩＭの非表示部分Ａを目立たせ難くしつつ解像度を高めることができる。
【0125】
（第３変形例）
続いて、第３変形例として、第２実施形態のプロジェクターの変形例を説明する。本変形例と第２実施形態との違いは、図７に示した第１変形例の液晶パネル１２２０を採用する点であり、それ以外の構成は共通である。このため、以下では、第１変形例の液晶パネル１２２０と画素シフトデバイス１０４とを組み合わせた場合の画素シフト動作の一例について説明し、上記実施形態と共通の部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。
続いて、第３変形例として、第２実施形態のプロジェクターの変形例を説明する。本変形例と第２実施形態との違いは、図７に示した第１変形例の液晶パネル１２２０を採用する点であり、それ以外の構成は共通である。このため、以下では、第１変形例の液晶パネル１２２０と画素シフトデバイス１０４とを組み合わせた場合の画素シフト動作の一例について説明し、上記実施形態と共通の部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。
【0126】
本変形例における画像の高解像度化について説明する。図１０はスクリーンＳＣＲ上に表示される画像の要部を示す図である。
【0127】
本変形例において、画素シフトデバイス１０４は、各シフト表示位置Ｓ１～Ｓ３において基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０を、基準表示位置ＰにおいてブラックマトリクスＢＭに対応する領域に重ねる。
【0128】
具体的に本変形例の画素シフトデバイス１０４は、第１シフト表示位置Ｓ１において基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０を、基準表示位置Ｐにおいて第１画素Ｇ１の互いに隣接する２つのサブ画素ＳＧ１１、ＳＧ１２を区画するブラックマトリクスＢＭの第３画素間部分ＢＭ６に対応する領域に、重ねる。なお、ブラックマトリクスＢＭの第３画素間部分ＢＭ６とは「ブラックマトリクスの第６部位」に相当する。
【0129】
つまり、本変形例の画素シフトデバイス１０４は、第１シフト表示位置Ｓ１において表示画像ＩＭの基準表示サブ画素ＩＭ０を、基準表示位置Ｐにおいて第１表示画素ＩＭ１の第１表示サブ画素ＩＭ１１、ＩＭ１２を区画する非表示部分Ａの画素間部分Ａ６に重ねている。画素シフトデバイス１０４は、第１シフト光路ＳＬ１に切り替える際、第１方向Ｄ１において各表示サブ画素の画素ピッチ０．５だけ画像光ＬＴの光路をシフトさせる。
【0130】
本変形例の場合、第１シフト表示位置Ｓ１において基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０の光軸は基準表示位置ＰにおいてブラックマトリクスＢＭの第３画素間部分ＢＭ６に対応する領域の中心に位置する。つまり、表示画像ＩＭの基準表示サブ画素ＩＭ０の中心ＩＭｃは非表示部分Ａの画素間部分Ａ６の中心Ａ６ｃに位置する。
この構成によれば、第１シフト表示位置Ｓ１における基準表示サブ画素ＩＭ０と基準表示位置Ｐにおける２つの表示サブ画素ＩＭ１１，ＩＭ１２との重なり具合がそれぞれ等しくなるため、画素シフト前後における表示画像ＩＭの混色が抑制されて表示画像ＩＭの見栄えをより向上できる。
この構成によれば、第１シフト表示位置Ｓ１における基準表示サブ画素ＩＭ０と基準表示位置Ｐにおける２つの表示サブ画素ＩＭ１１，ＩＭ１２との重なり具合がそれぞれ等しくなるため、画素シフト前後における表示画像ＩＭの混色が抑制されて表示画像ＩＭの見栄えをより向上できる。
【0131】
続いて、本変形例の画素シフトデバイス１０４は、基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０の光路を第２シフト光路ＳＬ２に切り替える。画素シフトデバイス１０４は、第２シフト表示位置Ｓ２において基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０を第１シフト光路ＳＬ１からシフトさせ、基準表示位置Ｐにおいて第１画素Ｇ１の互いに隣接する２つのサブ画素ＳＧ１１、ＳＧ１２と第２画素Ｇ２の第１画素Ｇ１の互いに隣接する２つのサブ画素ＳＧ１１、ＳＧ１２に隣り合う２つのサブ画素ＳＧ２１、ＳＧ２２との４つの角部で囲まれるブラックマトリクスＢＭの交差部ＢＭ７に対応する領域に、重ねる。
なお、ブラックマトリクスＢＭの交差部ＢＭ７とは「ブラックマトリクスの第７部位」に相当する。
なお、ブラックマトリクスＢＭの交差部ＢＭ７とは「ブラックマトリクスの第７部位」に相当する。
【0132】
本変形例では、第２シフト表示位置Ｓ２において基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０と、基準表示位置Ｐにおいて第２表示画素ＩＭ２の第２表示サブ画素ＩＭ２１、ＩＭ２２との重なり幅が小さくなるようにしている。
この構成によれば、第２シフト表示位置Ｓ２において基準表示サブ画素ＩＭ０が基準表示位置Ｐにおける第２表示画素ＩＭ２の第２表示サブ画素ＩＭ２１、ＩＭ２２と大きく重ならないため、画素シフト前後における混色を抑制して表示画像ＩＭの見栄えをより向上できる。
この構成によれば、第２シフト表示位置Ｓ２において基準表示サブ画素ＩＭ０が基準表示位置Ｐにおける第２表示画素ＩＭ２の第２表示サブ画素ＩＭ２１、ＩＭ２２と大きく重ならないため、画素シフト前後における混色を抑制して表示画像ＩＭの見栄えをより向上できる。
【0133】
続いて、本変形例の画素シフトデバイス１０４は、基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０の光路を第３シフト光路ＳＬ３に切り替える。画素シフトデバイス１０４は、第３シフト表示位置Ｓ３において基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０を第２シフト光路ＳＬ２からシフトさせ、基準表示位置Ｐにおける第１画素Ｇ１の基準サブ画素ＳＧ０と第２画素Ｇ２における第１画素Ｇ１の基準サブ画素ＳＧ０に隣接するサブ画素ＳＧ２１とを区画するブラックマトリクスＢＭの第４画素間部分ＢＭ８に対応する領域に、重ねる。なお、ブラックマトリクスＢＭの第４画素間部分ＢＭ８とは「ブラックマトリクスの第８部位」に相当する。
【0134】
つまり、本変形例の画素シフトデバイス１０４は、第３シフト表示位置Ｓ３において表示画像ＩＭの基準表示サブ画素ＩＭ０を、基準表示位置Ｐにおいて第１表示画素ＩＭ１の基準表示サブ画素ＩＭ０と第２表示画素ＩＭ２の第２表示サブ画素ＩＭ２１とを区画する非表示部分Ａの画素間部分Ａ８に重ねている。
【0135】
本変形例では、第３シフト表示位置Ｓ３において基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０と、基準表示位置Ｐにおける第２表示画素ＩＭ２の第２表示サブ画素ＩＭ２１との重なり幅が小さくなるようにしている。
この構成によれば、第３シフト表示位置Ｓ３において基準表示サブ画素ＩＭ０が基準表示位置Ｐの第２表示サブ画素ＩＭ２１と大きく重ならないため、画素シフト前後における混色を抑制して表示画像ＩＭの見栄えをより向上できる。
この構成によれば、第３シフト表示位置Ｓ３において基準表示サブ画素ＩＭ０が基準表示位置Ｐの第２表示サブ画素ＩＭ２１と大きく重ならないため、画素シフト前後における混色を抑制して表示画像ＩＭの見栄えをより向上できる。
【0136】
続いて、本変形例の画素シフトデバイス１０４は、基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０の光路を第３シフト光路ＳＬ３から基準光路ＰＬに切り替える。以下、同様にして画素シフトデバイス１０４は、基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０の光路を基準光路ＰＬ、第１シフト光路ＳＬ１、第２シフト光路ＳＬ２、第３シフト光路ＳＬ３、基準光路ＰＬへと順に切り替えるシフト操作を繰り返す。
【0137】
このように本変形例の画素シフトデバイス１０４においても、画素シフト前における表示画像ＩＭの非表示部分Ａに、画素シフト後の表示画像ＩＭの各表示画素を構成する表示サブ画素を効率良く重ねることで、表示画像ＩＭの非表示部分Ａを目立たせ難くしつつ解像度を高めることができる。
【0138】
なお、本変形例において、画素シフトデバイス１０４は、画像光ＬＴ０の光路を第２シフト光路ＳＬ２から基準光路ＰＬへ切り替えてもよい。つまり、画素シフトデバイス１０４は、基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０の光路を、基準光路ＰＬ、第１シフト光路ＳＬ１、第２シフト光路ＳＬ２および基準光路ＰＬへと順に切り替えるシフト操作を繰り返してもよい。
【0139】
（第４変形例）
続いて、第４変形例として、第２実施形態のプロジェクターの別の変形例を説明する。本変形例と第３変形例との違いは画素シフト動作であり、それ以外の構成は共通である。このため、以下では、画素シフト動作について説明し、上記実施形態と共通の部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。
続いて、第４変形例として、第２実施形態のプロジェクターの別の変形例を説明する。本変形例と第３変形例との違いは画素シフト動作であり、それ以外の構成は共通である。このため、以下では、画素シフト動作について説明し、上記実施形態と共通の部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。
【0140】
図１１Ａから図１１Ｃは本変形例における画素シフト動作を示した図である。
図１１Ａに示すように、本変形例の画素シフトデバイス１０４は、第１シフト表示位置Ｓ１において基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０を、基準表示位置Ｐにおいて第１画素Ｇ１の互いに隣接する２つのサブ画素ＳＧ１２、ＳＧ１３を区画するブラックマトリクスＢＭの画素間部分ＢＭ６ａに対応する領域に、重ねる。画素シフトデバイス１０４は、第１シフト光路ＳＬ１に切り替える際、第１方向Ｄ１において各表示サブ画素の画素ピッチ１．５だけ画像光ＬＴの光路をシフトさせる。
図１１Ａに示すように、本変形例の画素シフトデバイス１０４は、第１シフト表示位置Ｓ１において基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０を、基準表示位置Ｐにおいて第１画素Ｇ１の互いに隣接する２つのサブ画素ＳＧ１２、ＳＧ１３を区画するブラックマトリクスＢＭの画素間部分ＢＭ６ａに対応する領域に、重ねる。画素シフトデバイス１０４は、第１シフト光路ＳＬ１に切り替える際、第１方向Ｄ１において各表示サブ画素の画素ピッチ１．５だけ画像光ＬＴの光路をシフトさせる。
【0141】
本変形例の場合、第１シフト表示位置Ｓ１において基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０の光軸は基準表示位置ＰにおいてブラックマトリクスＢＭの画素間部分ＢＭ６ａに対応する領域の中心に位置している。つまり、表示画像ＩＭの基準表示サブ画素ＩＭ０の中心ＩＭｃは非表示部分Ａの画素間部分Ａ６ａの中心Ａ６ａｃに位置する。
この構成によれば、第１シフト表示位置Ｓ１における基準表示サブ画素ＩＭ０と基準表示位置Ｐにおける２つの表示サブ画素ＩＭ１２、ＩＭ１３との重なり具合がそれぞれ等しくなるため、画素シフト前後における表示画像ＩＭの混色が抑制されて表示画像ＩＭの見栄えをより向上できる。
この構成によれば、第１シフト表示位置Ｓ１における基準表示サブ画素ＩＭ０と基準表示位置Ｐにおける２つの表示サブ画素ＩＭ１２、ＩＭ１３との重なり具合がそれぞれ等しくなるため、画素シフト前後における表示画像ＩＭの混色が抑制されて表示画像ＩＭの見栄えをより向上できる。
【0142】
図１１Ｂに示すように、本変形例の画素シフトデバイス１０４は、第２シフト表示位置Ｓ２において、基準表示位置Ｐにおいて第１画素Ｇ１の互いに隣接する２つのサブ画素ＳＧ１２、ＳＧ１３と第２画素Ｇ２の第１画素Ｇ１の互いに隣接する２つのサブ画素ＳＧ１２、ＳＧ１３に隣り合う２つのサブ画素ＳＧ２２、ＳＧ２３との４つの角部で囲まれるブラックマトリクスＢＭの交差部ＢＭ７に対応する領域に、重ねる。画素シフトデバイス１０４は、第２シフト光路ＳＬ２に切り替える際、第２方向Ｄ２において各表示画素が並ぶ画素ピッチ０．５だけ画像光ＬＴの光路をシフトさせる。
【0143】
本変形例の場合、第２シフト表示位置Ｓ２において基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０の光軸は基準表示位置ＰにおいてブラックマトリクスＢＭの交差部ＢＭ７ａに対応する領域の中心に位置している。つまり、表示画像ＩＭの基準表示サブ画素ＩＭ０の中心ＩＭｃは非表示部分Ａの交差部Ａ７ａの中心Ａ７ａｃに位置する。
この構成によれば、第２シフト表示位置Ｓ２における基準表示サブ画素ＩＭ０と基準表示位置Ｐにおける４つの表示サブ画素ＩＭ１２、ＩＭ１３、ＩＭ２２、ＩＭ２３との重なり具合がそれぞれ等しくなるため、画素シフト前後における表示画像ＩＭの混色が抑制されて表示画像ＩＭの見栄えをより向上できる。
この構成によれば、第２シフト表示位置Ｓ２における基準表示サブ画素ＩＭ０と基準表示位置Ｐにおける４つの表示サブ画素ＩＭ１２、ＩＭ１３、ＩＭ２２、ＩＭ２３との重なり具合がそれぞれ等しくなるため、画素シフト前後における表示画像ＩＭの混色が抑制されて表示画像ＩＭの見栄えをより向上できる。
【0144】
図１１Ｃに示すように、本変形例の画素シフトデバイス１０４は、第３シフト表示位置Ｓ３において、基準表示位置Ｐにおける第１画素Ｇ１の基準サブ画素ＳＧ０と第２画素Ｇ２における第１画素Ｇ１の基準サブ画素ＳＧ０に隣接するサブ画素ＳＧ２１とを区画するブラックマトリクスＢＭの第４画素間部分ＢＭ８ａに対応する領域に、重ねる。画素シフトデバイス１０４は、第３シフト光路ＳＬ３に切り替える際、第３方向Ｄ３において各表示サブ画素の画素ピッチ１．５だけ画像光ＬＴの光路をシフトさせる。
【0145】
本変形例の場合、第３シフト表示位置Ｓ３において基準サブ画素ＳＧ０から射出された画像光ＬＴ０の光軸は基準表示位置ＰにおいてブラックマトリクスＢＭの第４画素間部分ＢＭ８ａに対応する領域の中心に位置している。つまり、表示画像ＩＭの基準表示サブ画素ＩＭ０の中心ＩＭｃは非表示部分Ａの画素間部分Ａ８ａの中心Ａ８ａｃに位置する。
この構成によれば、第３シフト表示位置Ｓ３における基準表示サブ画素ＩＭ０と基準表示位置Ｐにおける２つの表示サブ画素ＩＭ１１、ＩＭ２１との重なり具合がそれぞれ等しくなるため、画素シフト前後における表示画像ＩＭの混色が抑制されて表示画像ＩＭの見栄えをより向上できる。
この構成によれば、第３シフト表示位置Ｓ３における基準表示サブ画素ＩＭ０と基準表示位置Ｐにおける２つの表示サブ画素ＩＭ１１、ＩＭ２１との重なり具合がそれぞれ等しくなるため、画素シフト前後における表示画像ＩＭの混色が抑制されて表示画像ＩＭの見栄えをより向上できる。
【0146】
このように本変形例における画素シフト動作を行う場合でも、上記実施形態および変形例と同様、表示画像ＩＭの非表示部分Ａを目立たせ難くしつつ解像度を高めることができる。
【0147】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
その他、プロジェクターを構成する各種構成要素の数、配置、形状および材料等の具体的な構成は、上記実施形態に限らず、適宜変更が可能である。
その他、プロジェクターを構成する各種構成要素の数、配置、形状および材料等の具体的な構成は、上記実施形態に限らず、適宜変更が可能である。
【0148】
例えば、第１実施形態の画素シフトデバイス４による画像光ＬＴのシフト方向は上記態様に限られない。画像光ＬＴをシフトする方向は光路変更素子４０と第１揺動軸Ｊ１との位置関係や第１揺動軸Ｊ１回りに光路変更素子４０を回転させる方向に応じて適宜調整可能である。
【0149】
同様に、第２実施形態の画素シフトデバイス１０４による画像光ＬＴのシフト方向は上記態様に限られない。画像光ＬＴのシフト方向は光路変更素子４０と第１揺動軸Ｊ１および第２揺動軸Ｊ２との位置関係や第１揺動軸Ｊ１あるいは第２揺動軸Ｊ２回りに光路変更素子４０を回転させる方向の組み合わせに応じて適宜調整可能である。
【0150】
また、第１変形例の液晶パネル１２２０の画素領域ＧＡの各画素Ｇは行方向Ｒ１に配置された３つのサブ画素で構成される場合を例に挙げたが、各画素Ｇは４つのサブ画素で構成されてもよい。例えば、４つのサブ画素は、赤色、青色、黄色、緑色の画像光を射出する。
【0151】
上記実施形態および変形例では画素シフトデバイス４，１０４として画像光ＬＴを反射する反射型のデバイスを例に挙げたが、画像光ＬＴを透過する透過型のデバイスを採用してもよい。このような透過型の画素シフトデバイスは、ガラス板からなる光路変更素子の姿勢を変更することにより、屈折を利用して画像光ＬＴの光路をシフトさせることができる。
【0152】
以下、本開示のまとめを付記する。
（付記１）
光源と、
複数の画素を含む画素領域を有し、前記光源から射出された光を画像信号に基づいて変調して画像光を生成する１つの光変調素子と、
前記光変調素子から射出された前記画像光の光路を基準光路またはシフト光路に切り替え可能な画素シフトデバイスと、
前記画素シフトデバイスから入射する前記画像光を被投射面に投射する投射レンズと、を備え、
前記光変調素子の前記画素領域は、ブラックマトリクスにより区画され異なる色光を射出する複数のサブ画素で１つの前記画素を構成し、
前記画素シフトデバイスは、前記基準光路の前記画像光を前記被投射面の基準表示位置に位置させ、前記シフト光路の前記画像光を前記被投射面のシフト表示位置に位置させ、
前記シフト表示位置において前記サブ画素から射出された前記画像光を、前記基準表示位置において前記ブラックマトリクスに対応する領域に重ねる、
ことを特徴とするプロジェクター。
（付記１）
光源と、
複数の画素を含む画素領域を有し、前記光源から射出された光を画像信号に基づいて変調して画像光を生成する１つの光変調素子と、
前記光変調素子から射出された前記画像光の光路を基準光路またはシフト光路に切り替え可能な画素シフトデバイスと、
前記画素シフトデバイスから入射する前記画像光を被投射面に投射する投射レンズと、を備え、
前記光変調素子の前記画素領域は、ブラックマトリクスにより区画され異なる色光を射出する複数のサブ画素で１つの前記画素を構成し、
前記画素シフトデバイスは、前記基準光路の前記画像光を前記被投射面の基準表示位置に位置させ、前記シフト光路の前記画像光を前記被投射面のシフト表示位置に位置させ、
前記シフト表示位置において前記サブ画素から射出された前記画像光を、前記基準表示位置において前記ブラックマトリクスに対応する領域に重ねる、
ことを特徴とするプロジェクター。
【0153】
この構成のプロジェクターによれば、画素シフトデバイスによって画像光の光路をシフトさせることで画像表示位置を切り替えて、被投射面の表示画像の見掛け上の画素数を増加させて解像度を高めることができる。
また、通常は画像が表示されない光変調素子のブラックマトリクスに対応する領域に画像光を入射させることで、表示画像のうちブラックマトリクスに相当する非表示部分を目立たせ難くすることができる。よって、表示画像の見栄えをより向上させることができる。
したがって、この構成のプロジェクターによれば、小型および軽量の画素シフトデバイスと１つの光変調素子とを組み合わせることで、小型、軽量で携帯性に優れた高解像度かつ高画質のプロジェクターを提供できる。
また、通常は画像が表示されない光変調素子のブラックマトリクスに対応する領域に画像光を入射させることで、表示画像のうちブラックマトリクスに相当する非表示部分を目立たせ難くすることができる。よって、表示画像の見栄えをより向上させることができる。
したがって、この構成のプロジェクターによれば、小型および軽量の画素シフトデバイスと１つの光変調素子とを組み合わせることで、小型、軽量で携帯性に優れた高解像度かつ高画質のプロジェクターを提供できる。
【0154】
（付記２）
前記画素領域における前記画素の各々は、互いに交差する２つの対となる対角に配置された４つの前記サブ画素で構成される、
ことを特徴とする付記１に記載のプロジェクター。
前記画素領域における前記画素の各々は、互いに交差する２つの対となる対角に配置された４つの前記サブ画素で構成される、
ことを特徴とする付記１に記載のプロジェクター。
【0155】
この構成によれば、各画素が４つのサブ画素からなる画素領域を有する光変調素子を用いる場合において、表示画像の高解像度化および高画質化を図ることができる。
【0156】
（付記３）
複数の前記画素の１つである第１画素を構成する４つの前記サブ画素のうち１つを基準サブ画素としたとき、
前記画素シフトデバイスは、
前記シフト光路において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記基準光路に対して１つの方向にシフトし、
前記シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を、前記基準表示位置において前記第１画素を構成する４つの前記サブ画素の角部で囲まれる前記ブラックマトリクスの第１部位に対応する領域に重ねる、
ことを特徴とする付記２に記載のプロジェクター。
複数の前記画素の１つである第１画素を構成する４つの前記サブ画素のうち１つを基準サブ画素としたとき、
前記画素シフトデバイスは、
前記シフト光路において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記基準光路に対して１つの方向にシフトし、
前記シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を、前記基準表示位置において前記第１画素を構成する４つの前記サブ画素の角部で囲まれる前記ブラックマトリクスの第１部位に対応する領域に重ねる、
ことを特徴とする付記２に記載のプロジェクター。
【0157】
この構成によれば、画素シフト前における表示画像の４つのサブ画素間に位置するブラックマトリクスの第１部分に画素シフトによって画像光を良く重ねることができる。よって、画素シフト前後における画像光同士の重なりによる混色の発生を抑制することができる。
【0158】
（付記４）
前記シフト表示位置において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光軸は前記第１部位に対応する領域の中心に位置する、
ことを特徴とする付記３に記載のプロジェクター。
前記シフト表示位置において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光軸は前記第１部位に対応する領域の中心に位置する、
ことを特徴とする付記３に記載のプロジェクター。
【0159】
この構成によれば、ブラックマトリクスの第１部位に画像光が効率良く重なるため、混色の発生が抑制されて表示画像の見栄えをより向上できる。
【0160】
（付記５）
複数の前記画素の１つである第１画素を構成する４つの前記サブ画素のうち１つを基準サブ画素としたとき、
前記画素シフトデバイスは、
前記シフト光路において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記基準光路に対して第１方向へシフトする第１シフト光路と、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記第１シフト光路に対して前記第１方向と異なる第２方向へシフトする第２シフト光路と、に切り替え可能であり、
前記第１シフト光路の前記画像光を前記被投射面の第１シフト表示位置に位置させ、前記第２シフト光路の前記画像光を前記被投射面の第２シフト表示位置に位置させ、
前記第１シフト光路は、
前記第１シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を、前記基準表示位置において前記第１画素を構成する４つの前記サブ画素のうち隣接する２つの前記サブ画素を区画する前記ブラックマトリクスの第２部位に対応する領域に重ね、
前記第２シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を前記第１シフト光路からシフトさせ、前記基準表示位置において前記第１画素を構成する前記４つの前記サブ画素の角部で囲まれる前記ブラックマトリクスの第３部位に対応する位置に重ねる、
ことを特徴とする付記２に記載のプロジェクター。
複数の前記画素の１つである第１画素を構成する４つの前記サブ画素のうち１つを基準サブ画素としたとき、
前記画素シフトデバイスは、
前記シフト光路において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記基準光路に対して第１方向へシフトする第１シフト光路と、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記第１シフト光路に対して前記第１方向と異なる第２方向へシフトする第２シフト光路と、に切り替え可能であり、
前記第１シフト光路の前記画像光を前記被投射面の第１シフト表示位置に位置させ、前記第２シフト光路の前記画像光を前記被投射面の第２シフト表示位置に位置させ、
前記第１シフト光路は、
前記第１シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を、前記基準表示位置において前記第１画素を構成する４つの前記サブ画素のうち隣接する２つの前記サブ画素を区画する前記ブラックマトリクスの第２部位に対応する領域に重ね、
前記第２シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を前記第１シフト光路からシフトさせ、前記基準表示位置において前記第１画素を構成する前記４つの前記サブ画素の角部で囲まれる前記ブラックマトリクスの第３部位に対応する位置に重ねる、
ことを特徴とする付記２に記載のプロジェクター。
【0161】
この構成によれば、画素シフト前における表示画像の４つのサブ画素間に位置するブラックマトリクスの第２部分および第３部位に画素シフトによって画像光を良く重ねることができる。よって、画素シフト前後における画像光同士の重なりによる混色の発生を抑制しつつ、表示画像の解像度を高めることができる。
【0162】
（付記６）
前記第１シフト表示位置において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光軸は前記第２部位に対応する領域の中心に位置し、
前記第２シフト表示位置において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光軸は前記第３部位に対応する領域の中心に位置する、
ことを特徴とする付記５に記載のプロジェクター。
前記第１シフト表示位置において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光軸は前記第２部位に対応する領域の中心に位置し、
前記第２シフト表示位置において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光軸は前記第３部位に対応する領域の中心に位置する、
ことを特徴とする付記５に記載のプロジェクター。
【0163】
この構成によれば、ブラックマトリクスの第２部分および第３部位に画像光が効率良く重なるため、混色の発生が抑制されて表示画像の見栄えをより向上できる。
【0164】
（付記７）
前記画素シフトデバイスは、
前記シフト光路として、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記基準光路に対して前記第１方向および前記第２方向と異なる第３方向へシフトする第３シフト光路にさらに切り替え可能であり、
前記第３シフト光路の前記画像光を前記被投射面の第３シフト表示位置に位置させ、
前記第３シフト光路は、
前記第３シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を前記第２シフト光路からシフトさせ、前記基準表示位置において前記第１画素を構成する４つの前記サブ画素のうち隣接する２つの前記サブ画素を区画する前記ブラックマトリクスの前記第２部位とは異なる第４部位に対応する領域に重ねる、
ことを特徴とする付記５または付記６に記載のプロジェクター。
前記画素シフトデバイスは、
前記シフト光路として、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記基準光路に対して前記第１方向および前記第２方向と異なる第３方向へシフトする第３シフト光路にさらに切り替え可能であり、
前記第３シフト光路の前記画像光を前記被投射面の第３シフト表示位置に位置させ、
前記第３シフト光路は、
前記第３シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を前記第２シフト光路からシフトさせ、前記基準表示位置において前記第１画素を構成する４つの前記サブ画素のうち隣接する２つの前記サブ画素を区画する前記ブラックマトリクスの前記第２部位とは異なる第４部位に対応する領域に重ねる、
ことを特徴とする付記５または付記６に記載のプロジェクター。
【0165】
この構成によれば、表示画像の４つのサブ画素間に区画するブラックマトリクスの３つの部位に画像光を重ねることができる。よって、画素シフト前後における画像光同士の重なりによる混色の発生を抑制しつつ、表示画像の解像度を高めることができる。
【0166】
（付記８）
前記第３シフト表示位置において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光軸は前記ブラックマトリクスの前記第４部位に対応する領域の中心に位置する、
ことを特徴とする付記７に記載のプロジェクター。
前記第３シフト表示位置において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光軸は前記ブラックマトリクスの前記第４部位に対応する領域の中心に位置する、
ことを特徴とする付記７に記載のプロジェクター。
【0167】
この構成によれば、ブラックマトリクスの第４部位に画像光が効率良く重なるため、混色の発生が抑制されて表示画像の見栄えをより向上できる。
【0168】
（付記９）
前記光変調素子の前記画素領域において、前記複数の画素は互いに直交する行方向および列方向に並んで配置され、
前記複数の画素は、前記列方向において隣り合う第１画素および第２画素を含み、
前記第１画素および前記第２画素の各々は、前記行方向に順に並んで配置された少なくとも３つの前記サブ画素で構成される、
ことを特徴とする付記１に記載のプロジェクター。
前記光変調素子の前記画素領域において、前記複数の画素は互いに直交する行方向および列方向に並んで配置され、
前記複数の画素は、前記列方向において隣り合う第１画素および第２画素を含み、
前記第１画素および前記第２画素の各々は、前記行方向に順に並んで配置された少なくとも３つの前記サブ画素で構成される、
ことを特徴とする付記１に記載のプロジェクター。
【0169】
この構成によれば、行方向に３つ以上のサブ画素が並ぶ画素を複数含む画素領域を有した光変調素子を用いる場合において、表示画像の高解像度化および高画質化を図ることができる。
【0170】
（付記１０）
前記第１画素における複数のサブ画素のうち１つを基準サブ画素としたとき、
前記画素シフトデバイスは、
前記シフト光路において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記基準光路に対して１つの方向にシフトし、
前記シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を、前記基準表示位置において前記第１画素の互いに隣接する２つのサブ画素と前記第２画素の前記第１画素の前記互いに隣接する２つのサブ画素に隣り合う２つのサブ画素との角部で囲まれる前記ブラックマトリクスの第５部位に対応する領域に重ねる、
ことを特徴とする付記９に記載のプロジェクター。
前記第１画素における複数のサブ画素のうち１つを基準サブ画素としたとき、
前記画素シフトデバイスは、
前記シフト光路において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記基準光路に対して１つの方向にシフトし、
前記シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を、前記基準表示位置において前記第１画素の互いに隣接する２つのサブ画素と前記第２画素の前記第１画素の前記互いに隣接する２つのサブ画素に隣り合う２つのサブ画素との角部で囲まれる前記ブラックマトリクスの第５部位に対応する領域に重ねる、
ことを特徴とする付記９に記載のプロジェクター。
【0171】
この構成によれば、画素シフト前における表示画像の４つのサブ画素が位置するブラックマトリクスの十字状の第５部分に画素シフトによって画像光を良く重ねることができる。よって、画素シフト前後における画像光同士の重なりによる混色の発生を抑制しつつ、表示画像の解像度を高めることができる。
【0172】
（付記１１）
前記シフト表示位置において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光軸は前記第５部位に対応する領域の中心に位置する、
ことを特徴とする付記１０に記載のプロジェクター。
前記シフト表示位置において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光軸は前記第５部位に対応する領域の中心に位置する、
ことを特徴とする付記１０に記載のプロジェクター。
【0173】
この構成によれば、ブラックマトリクスの第５部位に画像光が効率良く重なるため、混色の発生が抑制されて表示画像の見栄えをより向上できる。
【0174】
（付記１２）
前記第１画素における複数のサブ画素のうち１つを基準サブ画素としたとき、
前記画素シフトデバイスは、
前記シフト光路として、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記基準光路に対して第１方向へシフトする第１シフト光路と、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記第１シフト光路に対して前記第１方向と異なる第２方向へシフトする第２シフト光路と、に切り替え可能であり、
前記第１シフト光路の前記画像光を前記被投射面の第１シフト表示位置に位置させ、前記第２シフト光路の前記画像光を前記被投射面の第２シフト表示位置に位置させ、
前記第１シフト光路は、
前記第１シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を、前記基準表示位置において前記第１画素の互いに隣接する２つのサブ画素を区画する前記ブラックマトリクスの第６部位に対応する領域に重ね、
前記第２シフト光路は、
前記第２シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を前記第１シフト光路からシフトさせ、前記基準表示位置において前記第１画素の互いに隣接する２つのサブ画素と前記第２画素の前記第１画素の前記互いに隣接する２つのサブ画素に隣り合う２つのサブ画素との角部で囲まれる前記ブラックマトリクスの第７部位に対応する領域に重ねる、
ことを特徴とする付記９に記載のプロジェクター。
前記第１画素における複数のサブ画素のうち１つを基準サブ画素としたとき、
前記画素シフトデバイスは、
前記シフト光路として、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記基準光路に対して第１方向へシフトする第１シフト光路と、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記第１シフト光路に対して前記第１方向と異なる第２方向へシフトする第２シフト光路と、に切り替え可能であり、
前記第１シフト光路の前記画像光を前記被投射面の第１シフト表示位置に位置させ、前記第２シフト光路の前記画像光を前記被投射面の第２シフト表示位置に位置させ、
前記第１シフト光路は、
前記第１シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を、前記基準表示位置において前記第１画素の互いに隣接する２つのサブ画素を区画する前記ブラックマトリクスの第６部位に対応する領域に重ね、
前記第２シフト光路は、
前記第２シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を前記第１シフト光路からシフトさせ、前記基準表示位置において前記第１画素の互いに隣接する２つのサブ画素と前記第２画素の前記第１画素の前記互いに隣接する２つのサブ画素に隣り合う２つのサブ画素との角部で囲まれる前記ブラックマトリクスの第７部位に対応する領域に重ねる、
ことを特徴とする付記９に記載のプロジェクター。
【0175】
この構成によれば、画素シフト前における表示画像の隣接する２つのサブ画素間に位置するブラックマトリクスの第６部分および第７部位に画素シフトによって画像光を良く重ねることができる。よって、画素シフト前後における画像光同士の重なりによる混色の発生を抑制しつつ、表示画像の解像度を高めることができる。
【0176】
（付記１３）
前記第１シフト光路において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光軸は前記第６部位に対応する領域の中心に位置し、
前記第２シフト光路において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光軸は前記第７部位に対応する領域の中心に位置する、
ことを特徴とする付記１２に記載のプロジェクター。
前記第１シフト光路において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光軸は前記第６部位に対応する領域の中心に位置し、
前記第２シフト光路において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光軸は前記第７部位に対応する領域の中心に位置する、
ことを特徴とする付記１２に記載のプロジェクター。
【0177】
この構成によれば、ブラックマトリクスの第６部位および第７部位に画像光が効率良く重なるため、混色の発生が抑制されて表示画像の見栄えをより向上できる。
【0178】
（付記１４）
前記画素シフトデバイスは、
前記シフト光路として、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記基準光路に対して前記第１方向および前記第２方向と異なる第３方向へシフトする第３シフト光路にさらに切り替え可能であり、
前記第３シフト光路の前記画像光を前記被投射面の第３シフト表示位置に位置させ、
前記第３シフト光路は、
前記第３シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を前記第２シフト光路からシフトさせ、前記基準表示位置において前記第１画素の前記基準サブ画素と前記第２画素における前記第１画素の前記基準サブ画素に隣接する前記サブ画素とを区画する前記ブラックマトリクスの第８部位に対応する領域に重ねる、
ことを特徴とする付記１２または付記１３に記載のプロジェクター。
前記画素シフトデバイスは、
前記シフト光路として、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光路を前記基準光路に対して前記第１方向および前記第２方向と異なる第３方向へシフトする第３シフト光路にさらに切り替え可能であり、
前記第３シフト光路の前記画像光を前記被投射面の第３シフト表示位置に位置させ、
前記第３シフト光路は、
前記第３シフト表示位置において前記基準サブ画素から射出された前記画像光を前記第２シフト光路からシフトさせ、前記基準表示位置において前記第１画素の前記基準サブ画素と前記第２画素における前記第１画素の前記基準サブ画素に隣接する前記サブ画素とを区画する前記ブラックマトリクスの第８部位に対応する領域に重ねる、
ことを特徴とする付記１２または付記１３に記載のプロジェクター。
【0179】
この構成によれば、表示画像の隣り合う画素の隣接する２つのサブ画素を区画するブラックマトリクスの３つの部位に画像光を重ねることができる。よって、画素シフト前後における画像光同士の重なりによる混色の発生を抑制しつつ、表示画像の解像度を高めることができる。
【0180】
（付記１５）
前記第３シフト光路において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光軸は前記第８部位に対応する領域の中心に位置する、
ことを特徴とする付記１４に記載のプロジェクター。
前記第３シフト光路において、前記基準サブ画素から射出された前記画像光の光軸は前記第８部位に対応する領域の中心に位置する、
ことを特徴とする付記１４に記載のプロジェクター。
【0181】
この構成によれば、ブラックマトリクスの第８部位に画像光が効率良く重なるため、混色の発生が抑制されて表示画像の見栄えをより向上できる。
【符号の説明】
【0182】
３…投射光学系、４，１０４…画素シフトデバイス、１０…光源、２２…光変調素子、１００…プロジェクター、Ａ５ａｃ，Ａ６ａｃ，Ａ７ａｃ，Ａ８ａｃ，Ａ１ｃ，Ａ２ｃ，Ａ３ｃ，Ａ４ｃ，Ａ５ｃ，Ａ６ｃ，ＩＭｃ…中心、Ｄ１…第１方向、Ｄ２…第２方向、Ｄ３…第３方向、Ｇ１…第１画素、Ｇ２…第２画素、ＧＡ…画素領域、ＬＴ，ＬＴ０…画像光、Ｐ…基準表示位置、ＰＬ…基準光路、Ｒ１…行方向、Ｒ２…列方向、Ｓ，Ｓ１…シフト表示位置、Ｓ１…第１シフト表示位置、Ｓ２…第２シフト表示位置、Ｓ３…第３シフト表示位置、ＳＧ０…基準サブ画素、ＳＧ１，ＳＧ２，ＳＧ３，ＳＧ４，ＳＧ１１，ＳＧ１２，ＳＧ２１，ＳＧ２２…サブ画素、ＳＬ…シフト光路、ＳＬ１…第１シフト光路、ＳＬ２…第２シフト光路、ＳＬ３…第３シフト光路、ＢＭ…ブラックマトリクス、ＢＭ１…交差部（第１部位）、ＢＭ２…第１画素間部分（第２部位）、ＢＭ３…交差部（第３部位）、ＢＭ４…第２画素間部分（第４部位）、ＢＭ５…交差部（第５部位）、ＢＭ６…第３画素間部分（第６部位）、ＢＭ７…交差部（第７部位）、ＢＭ８，ＢＭ８ａ…第４画素間部分（第８部）。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図11C】