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JP5122432B2 - Optical system and projection display device - Google Patents

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JP5122432B2
JP5122432B2 JP2008319066A JP2008319066A JP5122432B2 JP 5122432 B2 JP5122432 B2 JP 5122432B2 JP 2008319066 A JP2008319066 A JP 2008319066A JP 2008319066 A JP2008319066 A JP 2008319066A JP 5122432 B2 JP5122432 B2 JP 5122432B2
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optical system
polarized light
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正人 古屋
勝 金澤
裕一 日下部
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Japan Broadcasting Corp
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JVCKenwood Corp
Japan Broadcasting Corp
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Description

本発明は光学システム及び投射型表示装置に係り、特に投射型表示装置(プロジェクタ)において、高コントラスト画像や立体画像を得る光学システム及び投射型表示装置に関する。   The present invention relates to an optical system and a projection display device, and more particularly to an optical system and a projection display device that obtain a high-contrast image and a stereoscopic image in a projection display device (projector).

従来、投射型表示装置(プロジェクタ)は、R(赤)、G(緑)、B(青)3枚の変調デバイスを用いた3板式プロジェクタが一般的で、また、その種類にはデバイスの種類によりLCD(Liquid Crystal Device)プロジェクタ、DLP(Digital Light Processing)プロジェクタ、LCOS(Liquid Crystal On Silicon)プロジェクタ等がある。   Conventionally, a projection display apparatus (projector) is generally a three-plate projector using three modulation devices of R (red), G (green), and B (blue). There are LCD (Liquid Crystal Device) projectors, DLP (Digital Light Processing) projectors, LCOS (Liquid Crystal On Silicon) projectors, and the like.

図5は従来の光学システムの一例の構成図を示す。同図において、ランプハウス11(キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、レーザーダイオード、発光ダイオード等)から出射した白色光である照明光は、コンデンサレンズ12、コールドミラー13、インテグレータ14及びフィールドレンズ15を経由してB/RGクロスダイクロイックミラー(クロスダイクロミラー)16に入射する。B/RGクロスダイクロミラー16は、入射した照明光のうち赤色光と緑色光の波長帯域の光と青色光とを分離し、赤色光と緑色光の波長帯域の光はRGミラー17に入射し、青色光はBミラー18に入射する。RGミラー17で反射された赤色光と緑色光の波長帯域の光は、R/Gダイクロイックミラー(ダイクロミラー)19で緑色光成分と赤色光成分とが分離されて、フィールドレンズ20、24に入射する。   FIG. 5 shows a configuration diagram of an example of a conventional optical system. In the figure, illumination light that is white light emitted from a lamp house 11 (xenon lamp, ultra-high pressure mercury lamp, laser diode, light emitting diode, etc.) passes through a condenser lens 12, a cold mirror 13, an integrator 14, and a field lens 15. Then, the light enters the B / RG cross dichroic mirror (cross dichroic mirror) 16. The B / RG cross dichroic mirror 16 separates the red light and the green light in the wavelength band and the blue light in the incident illumination light, and the red light and the green light in the wavelength band are incident on the RG mirror 17. The blue light is incident on the B mirror 18. Light in the red and green wavelength bands reflected by the RG mirror 17 is separated into a green light component and a red light component by an R / G dichroic mirror (dichroic mirror) 19 and enters the field lenses 20 and 24. To do.

フィールドレンズ20を透過した緑色光成分及び、フィールドレンズ24を透過した赤色光成分は、それぞれ偏光分離素子であるワイヤグリッド(WG)21、25でそのS偏光成分が反射され、更にG用1/4波長(λ/4)板22、R用1/4波長(λ/4)板26を通してGデバイス23、Rデバイス27に入射し、ここで表示すべき画像の緑色信号、赤色信号で光変調された後、その光変調されたP偏光がG用波長板22、R用波長板26と、WG21、25をそれぞれ透過してRGB合成ダイクロイックプリズム32に入射する。   The green light component transmitted through the field lens 20 and the red light component transmitted through the field lens 24 are reflected by the S-polarized components by the wire grids (WG) 21 and 25, which are polarization separation elements, respectively, and further, The light enters the G device 23 and the R device 27 through the four wavelength (λ / 4) plate 22 and the R quarter wavelength (λ / 4) plate 26, and is modulated by the green signal and red signal of the image to be displayed here. After that, the light-modulated P-polarized light passes through the G wave plate 22, the R wave plate 26, and the WGs 21 and 25, and enters the RGB combining dichroic prism 32.

一方、Bミラー18で反射された青色光は、Bフィールドレンズ28を透過し、WG29でそのS偏光成分が反射され、更にB用1/4波長(λ/4)板30を透過してBデバイス31に入射し、ここで表示すべき画像の青色信号で光変調された後、その光変調されたP偏光がB用波長板30と、WG29をそれぞれ透過してRGB合成ダイクロイックプリズム32に入射する。   On the other hand, the blue light reflected by the B mirror 18 is transmitted through the B field lens 28, the S-polarized component is reflected by the WG 29, and further transmitted through the B quarter-wave (λ / 4) plate 30. After being incident on the device 31 and light-modulated with the blue signal of the image to be displayed here, the light-modulated P-polarized light passes through the B wavelength plate 30 and the WG 29 and enters the RGB composite dichroic prism 32. To do.

RGB合成ダイクロイックプリズム32は、各々光変調されている緑色光、赤色光、及び青色光の各P偏光成分を再合成して、合成後の光をPJレンズ33を透過させてスクリーン(図示せず)に入射結像させる。   The RGB combining dichroic prism 32 recombines the respective P-polarized components of the light-modulated green light, red light, and blue light, and transmits the combined light through the PJ lens 33 to a screen (not shown). ).

このような光学システムを用いたプロジェクタにおいて、画像のメリハリを左右するコントラストは、光学システムとデバイス単体の性能で決定される。そこで、近年、二重変調を行うことでコントラストを飛躍的に改善したプロジェクタや液晶ディスプレイが提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。   In a projector using such an optical system, the contrast that determines the sharpness of the image is determined by the performance of the optical system and the device alone. Therefore, in recent years, a projector and a liquid crystal display in which contrast is dramatically improved by performing double modulation have been proposed (for example, see Patent Documents 1 and 2).

図6は二重変調を行う従来の光学システムの一例の構成図を示す。同図中、図5と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図6に示す従来の光学システムは、図5の光学システムのRGB合成ダイクロイックプリズム32とPJレンズ33との間に、収差補正レンズ34、1:1リレーレンズ35、ミラー36、収差補正レンズ37、Y用WG38、Y用波長板39、Yデバイス40及びWGアナライザ41よりなるY変調光学システム部分を設けたものである。収差補正レンズ34及び37は、Y用WG38に45度斜めに光軸が入っているために生じる収差を補正するためのシリンドリカルレンズである。   FIG. 6 shows a configuration diagram of an example of a conventional optical system that performs double modulation. In the figure, the same components as those in FIG. The conventional optical system shown in FIG. 6 includes an aberration correction lens 34, a 1: 1 relay lens 35, a mirror 36, an aberration correction lens 37, between the RGB combining dichroic prism 32 and the PJ lens 33 of the optical system shown in FIG. A Y-modulating optical system portion including a Y WG 38, a Y wave plate 39, a Y device 40, and a WG analyzer 41 is provided. The aberration correction lenses 34 and 37 are cylindrical lenses for correcting aberrations caused by the optical axis entering the Y WG 38 at an angle of 45 degrees.

図6に示す従来の光学システムでは、RGB合成ダイクロイックプリズム32から出射されたRGB合成光は、収差補正レンズ34、1:1リレーレンズ35をそれぞれ透過し、1:1リレーレンズ35の光軸方向とPJレンズ33の光軸方向とを揃えるためのミラー36により反射されて光路が変えられた後、収差補正レンズ37を透過し、そのP偏光がY用WG38及びY用波長板39を通してYデバイス40に入射する。   In the conventional optical system shown in FIG. 6, the RGB combined light emitted from the RGB combining dichroic prism 32 passes through the aberration correction lens 34 and the 1: 1 relay lens 35, respectively, and the optical axis direction of the 1: 1 relay lens 35 Is reflected by the mirror 36 for aligning the optical axis direction of the PJ lens 33 and the optical path is changed, then transmitted through the aberration correction lens 37, and the P-polarized light passes through the Y WG 38 and the Y wavelength plate 39 to form the Y device. 40 is incident.

Yデバイス40は例えばLCOSで構成されており、Rデバイス27、Gデバイス23及びBデバイス31でそれぞれ変調されたR信号、G信号及びB信号と同じ画像信号の輝度信号で入射光を変調する。従って、表示される画像信号は、R,G,Bの三原色信号で一回変調された後、輝度信号で一回変調され、計2回変調されることとなる。Yデバイス40から出射された変調光は、Y用波長板39を通してS偏光がY用WG38で反射された後、WGアナライザ41でS偏光中に混入しているP偏光成分がカットされて高コントラストを保つようにされてからPJレンズ33によりスクリーン(図示せず)に投射される。   The Y device 40 is composed of, for example, LCOS, and modulates incident light with the luminance signal of the same image signal as the R signal, G signal, and B signal respectively modulated by the R device 27, the G device 23, and the B device 31. Therefore, the image signal to be displayed is modulated once with the R, G, and B primary color signals, then once with the luminance signal, and modulated twice in total. The modulated light emitted from the Y device 40 is reflected by the Y WG 38 through the Y wave plate 39, and then the P polarization component mixed in the S polarized light is cut by the WG analyzer 41, resulting in high contrast. And then projected onto a screen (not shown) by the PJ lens 33.

図5に示した一般的な光学システムでは、光学Fナンバーと表示デバイス性能でコントラストが左右され、明るさをとりながらでは数千:1が限界である。しかし、図6に示す光学システムでは、図5と同様構成の第1の変調光学系の映像を、第2の変調光学系のYデバイス40上に結像して変調させた後、投映する構成のため、第1の変調光学系と第2の変調光学系の各コントラストを掛け算したコントラストが最終的に得られるので、数百万:1以上のコントラストが得られる。   In the general optical system shown in FIG. 5, the contrast depends on the optical F number and the display device performance, and several thousand: 1 is the limit while taking the brightness. However, in the optical system shown in FIG. 6, an image of the first modulation optical system having the same configuration as in FIG. 5 is imaged and modulated on the Y device 40 of the second modulation optical system, and then projected. Therefore, since the contrast obtained by multiplying the contrasts of the first modulation optical system and the second modulation optical system is finally obtained, a contrast of several million: 1 or more can be obtained.

しかし、図6に示した光学システムを用いたプロジェクタでは、Yデバイス40の解像度(画素数)が最終的に投映される解像度を決定してしまう。この解像度は、現在市場で生産されている最も高解像度なデバイスでも4k×2k画素(水平方向4096画素、垂直方向2160画素)が最高解像度である。   However, in the projector using the optical system shown in FIG. 6, the resolution (number of pixels) of the Y device 40 finally determines the resolution to be projected. This resolution is the highest resolution of 4k × 2k pixels (horizontal direction 4096 pixels, vertical direction 2160 pixels) even in the highest resolution device currently produced in the market.

そこで、近年より一層の高解像度の8k×4k画素(水平方向8192画素、垂直方向4320画素)を得るための図7に示す構成の投射型表示装置(プロジェクタ)が知られている。この図7に示すプロジェクタは、日本放送協会が提案しているスーパーハイビジョン(SHV)と称される映像方式に適合したプロジェクタである。この従来のプロジェクタは、例えばHDTV画像で16チャンネル分を並列記録し再生するハードディスクレコーダ45から出力されたG1G2画像信号と、RB画像信号とを、コンバージェンス補正装置46でコンバージェンス補正した後、RBプロジェクタ47からスクリーン49にRB画像で変調された光を投射し、またG1G2プロジェクタ48からスクリーン49にG1G2画像変調された光を投射する。   Therefore, in recent years, a projection type display device (projector) having a configuration shown in FIG. 7 for obtaining higher resolution 8k × 4k pixels (horizontal direction 8192 pixels, vertical direction 4320 pixels) is known. The projector shown in FIG. 7 is a projector adapted to a video system called Super Hi-Vision (SHV) proposed by the Japan Broadcasting Corporation. In this conventional projector, for example, the G1G2 image signal output from the hard disk recorder 45 that records and reproduces 16 channels in parallel for HDTV images and the RB image signal are subjected to convergence correction by the convergence correction device 46, and then the RB projector 47. Then, the light modulated with the RB image is projected onto the screen 49, and the light modulated with the G1G2 image is projected onto the screen 49 from the G1G2 projector 48.

ここで、8k×4k画素を得るためにG1G2プロジェクタ48は、それぞれ4k×2k画素の2個のGデバイス(G1デバイスとG2デバイス)を使用し、かつ、それらG1デバイスとG2デバイスの各画素は、共に水平方向の画素ピッチPx、垂直方向の画素ピッチPyで4k×2k画素の構成とされている。また、G1G2プロジェクタ48は、図8に示すように互いに水平方向にPx/2、垂直方向にPy/2ずらされた、いわゆる45度斜め半画素ずらしにより画像を重ね合わせ、信号もG1G2解像度にあった信号を入力することで等価的に8k画素相当の解像度を得る構成とされている。一方、RBプロジェクタ47は、4k×2k画素のRデバイスとBデバイスとを用いている。   Here, in order to obtain 8k × 4k pixels, the G1G2 projector 48 uses two G devices (G1 device and G2 device) each having 4k × 2k pixels, and each pixel of the G1 device and the G2 device is The pixel pitch Px in the horizontal direction and the pixel pitch Py in the vertical direction are both 4k × 2k pixels. Further, as shown in FIG. 8, the G1G2 projector 48 superimposes images by so-called 45-degree oblique half-pixel shifts that are shifted by Px / 2 in the horizontal direction and Py / 2 in the vertical direction, and the signal also has the G1G2 resolution. In other words, a resolution equivalent to 8 k pixels is obtained by inputting the received signal. On the other hand, the RB projector 47 uses 4k × 2k pixel R and B devices.

また、最近、8k×4k画素(水平方向8192画素、垂直方向4320画素)の表示デバイスが開発され、これをR、G、B用に3個用いたフル解像度の8kプロジェクタも考えられている。しかし、この方式では、図5に示した従来の光学システムと同じ3板式のため、コントラストを飛躍的に上げることができない。また、高解像度のデバイスを3枚使うことで光学システムが高価となってしまう。   Recently, a display device of 8k × 4k pixels (horizontal direction 8192 pixels, vertical direction 4320 pixels) has been developed, and a full-resolution 8k projector using three of these for R, G, and B is also considered. However, in this method, since the same three-plate system as the conventional optical system shown in FIG. 5 is used, the contrast cannot be dramatically increased. In addition, using three high-resolution devices makes the optical system expensive.

そこで、図6に示した光学システムの第1の変調光学系に4k×2kデバイス、第2の変調光学系に8k×2kデバイスを用いた2重変調方式のプロジェクタも2008年にNHK技術研究所で試作公開されている。   Therefore, a double modulation projector using a 4k × 2k device for the first modulation optical system and an 8k × 2k device for the second modulation optical system in the optical system shown in FIG. Prototype is released at

特開2005−181437号公報JP 2005-181437 A 特開2005−241738号公報JP 2005-241738 A

しかしながら、図6に示した従来の光学システムは、二重変調で高コントラスト画像は得られるが、表示デバイスの物理的液晶応答時間が、従来と同じレベル(約5msec前後)であり、高解像度な画像が動いた時の動画ボケや、画面が消える時の残像は静止時の画像の解像度が高い分余計に目立ってしまう。   However, although the conventional optical system shown in FIG. 6 can obtain a high-contrast image by double modulation, the physical liquid crystal response time of the display device is the same level as before (about 5 msec) and has high resolution. The moving image blur when the image moves and the afterimage when the screen disappears are conspicuous due to the high resolution of the still image.

これを、表示デバイス単体で解決するには、特に表示デバイスがLCDやLCOSの場合、液晶の応答時間は液晶自体の物性で決まってしまうため、液晶の物理的特性を改善するしかない。しかし、液晶の厚みを小さくすれば、応答時間も早くなるが逆に液晶駆動に必要な電圧も高くする必要があり、ICドライバーの耐電圧、液晶ギャップの耐電圧からむやみに上げられず、現在は液晶厚2〜3μmで応答時間が4〜5msec程度になっており、より一層の液晶応答時間短縮を実現することができない。   In order to solve this problem with a single display device, particularly when the display device is an LCD or LCOS, the response time of the liquid crystal is determined by the physical properties of the liquid crystal itself, so the physical characteristics of the liquid crystal must be improved. However, if the thickness of the liquid crystal is reduced, the response time will be faster, but the voltage required for driving the liquid crystal will also need to be increased. The current cannot be increased due to the withstand voltage of the IC driver and the withstand voltage of the liquid crystal gap. Has a liquid crystal thickness of 2 to 3 μm and a response time of about 4 to 5 msec, and it is impossible to further reduce the liquid crystal response time.

また、図7に示した従来の投射型表示装置は、RBプロジェクタ47とG1G2プロジェクタ48とからの光をスタック上でスクリーン49に投影し、画像を合成している構成であるため、RBプロジェクタ47とG1G2プロジェクタ48の投射位置が異なるために、特にスクリーン49で周辺レジストレーション(又は周辺コンバージェンス)が大きくずれてしまう。このため、RB画像信号をデジタル的にずらしてG1G2画像信号に重ねるコンバージェンス補正装置46が必須となる。   7 has a configuration in which light from the RB projector 47 and the G1G2 projector 48 is projected onto the screen 49 on the stack to synthesize an image. Since the projection positions of the G1G2 projector 48 and the G1G2 projector 48 are different from each other, the peripheral registration (or peripheral convergence) is largely shifted particularly on the screen 49. Therefore, a convergence correction device 46 that digitally shifts the RB image signal and superimposes it on the G1G2 image signal is essential.

本発明は以上の点に鑑みなされたもので、二重変調を行うことにより高コントラスト画像を得ると同時に、光変調デバイスにかかる応答時間を大幅に短縮し得、更には立体表示も可能な光学システム及び投射型表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points. An optical system capable of obtaining a high-contrast image by performing double modulation, at the same time, drastically shortening the response time required for the light modulation device, and further enabling stereoscopic display. An object is to provide a system and a projection display device.

上記の目的を達成するため、本発明の光学システムは、1/(2T)秒(Tは所定の値)単位で構成されるフレーム画像に関する三原色の色信号の連続する2フレームから得た1/T秒単位の三原色の各色信号毎に照明光を別々に光変調して得られた各変調原色光を波長合成し、その第1の合成光を第1の変調光として出力する変調光学系と、第1の変調光の偏光面を、1/(2T)秒毎に90度回転と回転停止とを交互に繰り返して、第1の変調光を1/(2T)秒毎に交互にS偏光及びP偏光として出力する90度位相制御手段と、連続する2フレームのうち、一方のフレームの1/(2T)秒単位の第1の三原色の各色信号から生成した第1の輝度信号で、90度位相制御手段から出力されたS偏光を光変調して第2の変調光として出力する第1の輝度信号変調光学系と、連続する2フレームのうち、他方のフレームの1/(2T)秒単位の第2の三原色の各色信号から生成した第2の輝度信号で、90度位相制御手段から出力されたP偏光を光変調して第3の変調光として出力する第2の輝度信号変調光学系と、第2及び第3の変調光をPS合成して第2の合成光を生成する光合成手段と、第2の合成光を投射するための投射手段とを有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the optical system according to the present invention is a 1 / (2T) second 1 / (2T) second (T is a predetermined value) unit obtained from two consecutive frames of three primary color signals related to a frame image. A modulation optical system for synthesizing the wavelengths of the modulated primary color lights obtained by separately modulating the illumination light for each of the three primary color signals in units of T seconds and outputting the first synthesized light as the first modulated light; The polarization plane of the first modulated light is alternately rotated 90 degrees every 1 / (2T) seconds and stopped rotating, and the first modulated light is alternately S-polarized every 1 / (2T) seconds. 90 degree phase control means for outputting as P-polarized light and a first luminance signal generated from each color signal of the first three primary colors in units of 1 / (2T) seconds of one of the two consecutive frames, The S-polarized light output from the phase control means is optically modulated and output as the second modulated light. A second luminance signal generated from each of the first three primary color signals in units of 1 / (2T) seconds of the other frame out of the two consecutive frames, and 90 degrees phase A second luminance signal modulation optical system that optically modulates the P-polarized light output from the control means and outputs it as a third modulated light, and a second combined light by PS combining the second and third modulated lights. It has the light composition means to produce | generate and the projection means for projecting the 2nd synthetic light, It is characterized by the above-mentioned.

また、上記の目的を達成するため、本発明の光学システムは、第1の輝度信号変調光学系内のS偏光を第1の輝度信号で光変調する第1のデバイスと、第2の輝度信号変調光学系内のP偏光を第2の輝度信号で光変調する第2のデバイスの各デバイス応答時間Rt2を、変調光学系内の三原色の各色信号毎に別々に光変調する第3のデバイスの各デバイス応答時間Rt1よりも短く設定したことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the optical system of the present invention includes a first device that optically modulates S-polarized light in the first luminance signal modulation optical system with the first luminance signal, and a second luminance signal. The device response time Rt2 of the second device that optically modulates the P-polarized light in the modulation optical system with the second luminance signal is optically modulated separately for each color signal of the three primary colors in the modulation optical system. It is characterized by being set shorter than each device response time Rt1.

また、上記の目的を達成するため、本発明の光学システムは、第1の輝度信号変調光学系内のS偏光を第1の輝度信号で光変調する第1のデバイスの画素と、第2の輝度信号変調光学系内のP偏光を第2の輝度信号で光変調する第2のデバイスの画素とは、互いに水平方向及び垂直方向にそれぞれ半画素ピッチ分ずつずらした45度斜め半画素ずらしの空間位置に配置されていてもよい。   In order to achieve the above object, an optical system of the present invention includes a pixel of a first device that optically modulates S-polarized light in a first luminance signal modulation optical system with a first luminance signal, and a second device The pixel of the second device that optically modulates the P-polarized light in the luminance signal modulation optical system with the second luminance signal is shifted by 45 degrees oblique half-pixels shifted by a half-pixel pitch in the horizontal and vertical directions. You may arrange | position in the space position.

また、上記の目的を達成するため、本発明の光学システムは、第1の三原色の各色信号及び第1の輝度信号を右目用画像及び左目用画像の一方の画像に関する信号とし、第2の三原色の各色信号及び第2の輝度信号を右目用画像及び左目用画像の他方の画像に関する信号としてもよい。   In order to achieve the above object, the optical system of the present invention uses each color signal of the first three primary colors and the first luminance signal as a signal related to one of the image for the right eye and the image for the left eye, and the second three primary colors. These color signals and the second luminance signal may be signals relating to the other of the right-eye image and the left-eye image.

また、上記の目的を達成するため、本発明の投射型表示装置は、1/(2T)秒(Tは所定の値)単位で構成されるフレーム画像に関する三原色の色信号の連続する2フレームのうち、一方のフレームの第1の三原色の色信号に基づいて、帯域制限されていない第1の輝度信号を生成し、かつ、2フレームのうち他方のフレームの第2の三原色の色信号に基づいて、帯域制限されていない第2の輝度信号を生成する第1の信号生成手段と、第1及び第2の三原色の色信号をそれぞれ帯域制限し、その帯域制限された第1及び第2の三原色の色信号のそれぞれについて画素毎の最大値を求めると共に、帯域制限された第1及び第2の三原色の色信号に基づいて、帯域制限された第3及び第4の輝度信号を生成する第2の信号生成手段と、画素毎の最大値に基づいて色信号用補正係数を生成すると共に、画素毎の最大値と第3の輝度信号とに基づいて第1の表示用輝度信号を生成し、かつ、画素毎の最大値と第4の輝度信号とに基づいて生成した輝度信号を第1の表示用輝度信号に対して1/(2T)秒ずらして第2の表示用輝度信号を生成する第3の信号生成手段と、色信号用補正係数と帯域制限された1及び第2の三原色の色信号とを乗算して、1/(2T)秒単位で構成されるフレーム画像に関する三原色の色信号の連続する2フレームから得た1/T秒単位の表示用の三原色の色信号を生成する第4の信号生成手段と、表示用の三原色の各色信号毎に照明光を別々に光変調して得られた各変調原色光を波長合成し、その第1の合成光を第1の変調光として出力する変調光学系と、第1の変調光の偏光面を、1/(2T)秒毎に90度回転と回転停止とを交互に繰り返して、第1の変調光を1/(2T)秒毎に交互にS偏光及びP偏光として出力する90度位相制御手段と、90度位相制御手段から出力されたS偏光を、第1の表示用輝度信号で光変調して第2の変調光として出力する第1の輝度信号変調光学系と、90度位相制御手段から出力されたP偏光を、第2の表示用輝度信号で光変調して第3の変調光として出力する第2の輝度信号変調光学系と、第2及び第3の変調光をPS合成して第2の合成光を生成する光合成手段と、第2の合成光を投射するための投射手段とを有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the projection display apparatus according to the present invention has two consecutive frames of three primary color signals related to a frame image composed in units of 1 / (2T) seconds (T is a predetermined value). Of the two frames, a first luminance signal that is not band-limited is generated based on the color signal of the first three primary colors of one frame, and based on the color signal of the second three primary colors of the other frame of the two frames The first signal generating means for generating the second luminance signal that is not band-limited and the first and second three primary color signals are band-limited, and the band-limited first and second band signals are respectively limited. A maximum value for each pixel is obtained for each of the three primary color signals, and band-limited third and fourth luminance signals are generated based on the band-limited first and second primary color signals. 2 signal generation means and each pixel A color signal correction coefficient is generated based on the maximum value, a first display luminance signal is generated based on the maximum value for each pixel and the third luminance signal, and the maximum value for each pixel is A third signal generating means for generating a second display luminance signal by shifting the luminance signal generated based on the luminance signal of 4 with respect to the first display luminance signal by 1 / (2T) seconds; The signal correction coefficient is multiplied by the band-limited color signals of the first and second three primary colors, and obtained from two consecutive frames of the three primary color signals related to the frame image composed in units of 1 / (2T) seconds. 4th signal generation means for generating color signals of the three primary colors for display in units of 1 / T seconds, and each modulated primary color light obtained by separately modulating the illumination light for each color signal of the three primary colors for display A modulation optical system that performs wavelength synthesis and outputs the first synthesized light as first modulated light; The polarization plane of the first modulated light is alternately rotated 90 degrees and stopped every 1 / (2T) seconds, and the first modulated light is alternately S-polarized and 1 / (2T) seconds. 90 degree phase control means for outputting as P polarized light, and first luminance signal for optically modulating the S polarized light outputted from the 90 degree phase control means with the first display luminance signal and outputting it as second modulated light A second luminance signal modulation optical system that modulates the P-polarized light output from the 90-degree phase control means with a second display luminance signal and outputs it as a third modulated light; And a light combining means for generating a second combined light by PS combining the third modulated light, and a projecting means for projecting the second combined light.

また、上記の目的を達成するため、本発明の投射型表示装置は、第1の輝度信号変調光学系内のS偏光を第1の表示用輝度信号で光変調する第1のデバイスと、第2の輝度信号変調光学系内のP偏光を第2の表示用輝度信号で光変調する第2のデバイスの各デバイス応答時間Rt2を、変調光学系内の三原色の各色信号毎に別々に光変調する第3のデバイスの各デバイス応答時間Rt1よりも短く設定したことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a projection display apparatus according to the present invention includes a first device that optically modulates S-polarized light in the first luminance signal modulation optical system with a first luminance signal for display, The device response time Rt2 of the second device that optically modulates the P-polarized light in the luminance signal modulation optical system 2 with the second display luminance signal is optically modulated separately for each of the three primary color signals in the modulation optical system. The third device is characterized in that it is set shorter than each device response time Rt1.

また、上記の目的を達成するため、本発明の投射型表示装置は、第1の輝度信号変調光学系内のS偏光を第1の表示用輝度信号で光変調する第1のデバイスの画素と、第2の輝度信号変調光学系内のP偏光を第2の表示用輝度信号で光変調する第2のデバイスの画素とは、互いに水平方向及び垂直方向にそれぞれ半画素ピッチ分ずつずらした45度斜め半画素ずらしの空間位置に配置されていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a projection display apparatus according to the present invention includes a pixel of a first device that optically modulates S-polarized light in a first luminance signal modulation optical system with a first luminance signal for display, and The pixel of the second device that optically modulates the P-polarized light in the second luminance signal modulation optical system with the second luminance signal for display is shifted by a half-pixel pitch in the horizontal direction and in the vertical direction. It is characterized in that it is arranged at a spatial position shifted by half an angle.

また、上記の目的を達成するため、本発明の投射型表示装置は、第1の三原色の色信号及び第1の表示用輝度信号を右目用画像及び左目用画像の一方の画像に関する信号とし、第2の三原色の色信号及び第2の表示用輝度信号を右目用画像及び左目用画像の他方の画像に関する信号としてもよい。   In order to achieve the above object, the projection display device of the present invention uses the first three primary color signals and the first display luminance signal as signals relating to one of the right-eye image and the left-eye image. The color signals of the second three primary colors and the second display luminance signal may be signals relating to the other image of the right-eye image and the left-eye image.

本発明によれば、表示デバイスの液晶自体の物理特性は、そのままでありながら、光学システム駆動方法を工夫することで従来に比し、変調駆動に伴うデバイス応答時間(液晶応答時間)を大幅に短縮することが可能になり、液晶駆動の欠点である動画再生時の液晶応答による動画像ボケを解決することができると共に、表示する画像を従来に比し極めて高いコントラスト及び高解像度とすることができる。更に、本発明によれば、偏光メガネを使用する立体表示もできる。   According to the present invention, while maintaining the physical characteristics of the liquid crystal itself of the display device, the device response time (liquid crystal response time) associated with the modulation drive is greatly increased by devising the optical system drive method by devising the optical system drive method. This makes it possible to shorten the image and solve the moving image blur caused by the liquid crystal response at the time of moving image playback, which is a drawback of the liquid crystal drive, and to make the displayed image have a very high contrast and high resolution compared to the conventional one. it can. Furthermore, according to the present invention, stereoscopic display using polarized glasses can be performed.

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明になる光学システムの一実施の形態の構成図を示す。同図中、図6と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図1に示すように、本実施の形態の光学システム100は、光学照明システム部分101、RGB分離合成投影システム系102、1:1リレーレンズ35、Y1Y2画像合成部分103、Y1Y2投射レンズ70、及び切替信号発生回路71から構成される。このうち、光学照明システム部分101、RGB分離構成投影システム系102及び1:1リレーレンズ35からなる構成部分は、図6の1:1リレーレンズ35までの構成部分と同一である。ただし、Rデバイス27、Gデバイス23及びBデバイス31に入力するR信号、G信号及びB信号の構成は、後述するように従来と異なる。   FIG. 1 shows a configuration diagram of an embodiment of an optical system according to the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. As shown in FIG. 1, the optical system 100 of the present embodiment includes an optical illumination system part 101, an RGB separation / combination projection system system 102, a 1: 1 relay lens 35, a Y1Y2 image composition part 103, a Y1Y2 projection lens 70, and The switching signal generating circuit 71 is configured. Among these components, the components including the optical illumination system portion 101, the RGB separation configuration projection system system 102, and the 1: 1 relay lens 35 are the same as the components up to the 1: 1 relay lens 35 in FIG. However, the configurations of the R signal, the G signal, and the B signal input to the R device 27, the G device 23, and the B device 31 are different from the conventional ones as described later.

本実施の形態の光学システム100は、上記の1:1リレーレンズ35の光出射側に、90度位相制御板51、Y1Y2画像合成部分103及びY1Y2投射レンズ70を配置することで高解像度で高コントラストの画像を得ると共に、後述するように、光変調信号フレーム時間の半分をP偏光、残り半分をS偏光とすることで、第2光変調素子であるY2デバイス64側にP偏光、第2光変調素子であるY1デバイス58側にS偏光を分配し、それぞれに合わせて90度位相制御板51の動作を制御すると共に、Y2デバイス64及びY1デバイス58を交互に時分割駆動することで、通常の液晶応答では不可能な約1/4と非常に速い応答時間を達成するようにしたものである。   The optical system 100 of the present embodiment has a high resolution and a high resolution by disposing the 90-degree phase control plate 51, the Y1Y2 image composition portion 103, and the Y1Y2 projection lens 70 on the light exit side of the 1: 1 relay lens 35 described above. In addition to obtaining a contrast image, as described later, half of the light modulation signal frame time is P-polarized light and the other half is S-polarized light. By distributing S-polarized light to the Y1 device 58 side which is a light modulation element, controlling the operation of the 90-degree phase control plate 51 according to each, and driving the Y2 device 64 and the Y1 device 58 alternately in a time-sharing manner, A very fast response time of about ¼, which is impossible with normal liquid crystal response, is achieved.

Y1Y2画像合成部分103は、入射光をP偏光とS偏光とに分離するワイヤグリッド(WG)型の偏光分離素子であるPS分離WG(例えば、商品名「Moxtek」)52、Y1フィールドレンズ53、1/2波長板54、P偏光カットのためのアナライザ55、S偏光を反射しP偏光を透過するY1WG56、デバイス特性に合わせたリターダであるY1波長板57、Y1信号で入射光を変調するY1デバイス58、Y2フィールドレンズ59、Y2収差補正レンズ60、アナライザ61、S偏光を反射しP偏光を透過するY2WG62、デバイス特性に合わせたリターダであるY2波長板63、Y2信号で入射光を変調するY2デバイス64、Y1収差補正レンズ65、1/2波長板66、Y1アナライザ67、PS合成WG68、及びY2アナライザ69からなる。   The Y1Y2 image composition portion 103 includes a PS separation WG (for example, trade name “Moxtek”) 52 that is a wire grid (WG) type polarization separation element that separates incident light into P-polarized light and S-polarized light, a Y1 field lens 53, A half-wave plate 54, an analyzer 55 for cutting P-polarized light, a Y1WG 56 that reflects S-polarized light and transmits P-polarized light, a Y1 wavelength plate 57 that is a retarder tailored to device characteristics, and Y1 that modulates incident light with a Y1 signal Device 58, Y2 field lens 59, Y2 aberration correction lens 60, analyzer 61, Y2WG62 that reflects S-polarized light and transmits P-polarized light, Y2 wave plate 63 that is a retarder matched to device characteristics, and modulates incident light with Y2 signal Y2 device 64, Y1 aberration correction lens 65, half-wave plate 66, Y1 analyzer 67, PS synthesis WG68, and Y2 Consisting of analyzer 69.

ここで、Y1デバイス58及びY2デバイス64は、いずれも例えば4k×2k画素(水平方向4096画素、垂直方向2160画素)のLCOS(反射型液晶パネル)で構成されており、それらは互いに図8と共に説明した45度斜め半画素ずらしの空間配置とされている。図6及び図7に示した従来の光学システム及び投射型表示装置では、G1デバイスとG2デバイスの45度斜め半画素ずらしであったが、本実施の形態では、輝度信号で変調するY1デバイス58及びY2デバイス64は、45度斜め半画素ずらしの構成であるため、従来より高解像度の8k×4k(水平方向7680画素、垂直方向4320画素)が見込まれる。   Here, each of the Y1 device 58 and the Y2 device 64 is composed of, for example, 4 k × 2 k pixels (horizontal direction 4096 pixels, vertical direction 2160 pixels) LCOS (reflection type liquid crystal panel), and they are shown in FIG. The described spatial arrangement is shifted by 45 degrees diagonal half pixels. In the conventional optical system and the projection display apparatus shown in FIGS. 6 and 7, the G1 device and the G2 device are shifted by 45 degrees oblique half pixels. However, in this embodiment, the Y1 device 58 that modulates with the luminance signal is used. Since the Y2 device 64 has a 45-degree oblique half-pixel shift configuration, 8k × 4k (7680 pixels in the horizontal direction and 4320 pixels in the vertical direction) with higher resolution than the conventional one is expected.

なお、Gデバイス23、Rデバイス27及びBデバイス31は、例えば4k×2k画素(水平方向4096画素、垂直方向2160画素)のLCOS(反射型液晶パネル)で構成されているが、45度斜め半画素ずらしの構成ではない。また、Gデバイス23、Rデバイス27及びBデバイス31と、Y1デバイス58及びY2デバイス64とは、いずれも60Hzの信号で駆動される。   The G device 23, the R device 27, and the B device 31 are composed of, for example, 4 k × 2 k pixels (horizontal direction 4096 pixels, vertical direction 2160 pixels) LCOS (reflection type liquid crystal panel). It is not a pixel shifting configuration. The G device 23, the R device 27, and the B device 31, and the Y1 device 58 and the Y2 device 64 are all driven by a 60 Hz signal.

また、Y1アナライザ67は反射光がY1デバイス58に戻らないように約10度傾けられている。同様に、Y2アナライザ69は反射光がY2デバイス64に戻らないように約10度傾けられている。また、1/2波長板54は、Y1WG56で透過するP偏光にするため、PS分離WG52で反射されたS偏光の偏光面を1/2波長回転してP偏光とするために設けられている。更に、1/2波長板66は、Y1WG56で反射されたY1デバイス58からのS偏光の偏光面を1/2波長(90度)回転してP偏光として、PS合成WG68を透過させるために設けられている。   The Y1 analyzer 67 is tilted by about 10 degrees so that the reflected light does not return to the Y1 device 58. Similarly, the Y2 analyzer 69 is tilted by about 10 degrees so that the reflected light does not return to the Y2 device 64. Further, the half-wave plate 54 is provided to rotate the polarization plane of the S-polarized light reflected by the PS separation WG 52 by 1/2 wavelength so as to make the P-polarized light in order to make the P-polarized light transmitted by the Y1WG 56. . Further, the half-wave plate 66 is provided to transmit the PS composite WG 68 as a P-polarized light by rotating the polarization plane of the S-polarized light from the Y1 device 58 reflected by the Y1WG 56 by 1/2 wavelength (90 degrees). It has been.

更にまた、90度位相制御板51は、入射偏光の偏光面を90度回転させて出力する動作と、偏光面の90度回転を行わないで入射偏光をそのまま出力する動作停止のいずれかを行うように、外部からの切替信号により制御される。切替信号発生回路71は、表示する輝度信号(Y1映像信号及びY2映像信号)、R信号、G信号及びG信号に位相同期して、1フレームの半分の期間(1/120秒)毎に90度位相制御板51を偏光面90度回転動作と動作停止とを交互に繰り返すように制御する切替信号を発生する。   Furthermore, the 90-degree phase control plate 51 performs either an operation of rotating the polarization plane of the incident polarized light by 90 degrees to output, or an operation stop of outputting the incident polarized light as it is without rotating the polarization plane by 90 degrees. Thus, it is controlled by a switching signal from the outside. The switching signal generation circuit 71 is phase-locked with the luminance signal (Y1 video signal and Y2 video signal), R signal, G signal, and G signal to be displayed, every 90 periods (1/120 seconds). A switching signal for controlling the phase control plate 51 so as to alternately repeat the operation of rotating the polarization plane by 90 degrees and stopping the operation is generated.

次に、本実施の形態の動作について説明する。   Next, the operation of the present embodiment will be described.

Rデバイス27、Gデバイス23、Bデバイス31は、それぞれ後述するように、1/120秒単位で構成されるフレームのR信号、G信号、B信号の連続した2フレームから得た、1/60秒毎のR信号、G信号、B信号で変調(第一変調)されたR光、G光、B光を反射する。これらのRGB三原色光は、RGB合成ダイクロプリズム32で合成されて合成光として射出される。この合成光は、RGB画像をY1デバイス58とY2デバイス64にそれぞれ結像させるための1:1リレーレンズ35を透過して、90度位相制御板51に入射する。   As will be described later, the R device 27, the G device 23, and the B device 31 are each 1/60 obtained from two consecutive frames of the R signal, the G signal, and the B signal that are configured in units of 1/120 seconds. The R light, G light, and B light modulated (first modulation) by the R signal, G signal, and B signal per second are reflected. These RGB three primary color lights are synthesized by the RGB synthesis dichroic prism 32 and emitted as synthesized light. The combined light passes through the 1: 1 relay lens 35 for forming an RGB image on the Y1 device 58 and the Y2 device 64, and enters the 90-degree phase control plate 51.

90度位相制御板51は、切替信号発生回路71から供給される切替信号により制御され、表示する輝度信号(Y1映像信号及びY2映像信号)、R信号、G信号及びG信号に位相同期して、1フレームの半分の期間(1/120秒)毎に入射偏光面の90度回転動作と偏光面の回転動作停止とを交互に繰り返す。   The 90-degree phase control plate 51 is controlled by the switching signal supplied from the switching signal generating circuit 71 and is synchronized with the luminance signal (Y1 video signal and Y2 video signal), R signal, G signal, and G signal to be displayed. The 90-degree rotation operation of the incident polarization plane and the stop of the rotation operation of the polarization plane are alternately repeated every half period (1/120 seconds) of one frame.

この切替信号発生回路71による90度位相制御板51の動作について、図2のタイミングチャートと共に更に詳細に説明する。   The operation of the 90-degree phase control plate 51 by the switching signal generation circuit 71 will be described in more detail with reference to the timing chart of FIG.

図2(A)は、この光学システムの入力映像信号であるR信号、G信号及びB信号を1/120秒単位で模式的に示す。ただし、Gデバイス23、Rデバイス27、Bデバイス31、Y1デバイス58及びY2デバイス64の駆動周波数は60Hzである。また、図2(B)は、図1中のGデバイス23、Rデバイス27、Bデバイス31に入力される周波数60HzのG信号GHDR60、R信号RHDR60、B信号BHDR60を模式的に示す。また、図2(C)は、図1中のY1デバイス58に入力されるフレーム周波数60HzのY1映像信号、図2(D)は、図1中のY2デバイス64に入力されるフレーム周波数60HzのY2映像信号を模式的に示す。更に、図2(E)は、切替信号発生回路71から90度位相制御板51へ供給される切替信号を示す。この切替信号は、入力映像信号に同期した、1/120秒毎に反転する、周期1/60秒の矩形波である。 FIG. 2A schematically shows an R signal, a G signal, and a B signal, which are input video signals of this optical system, in units of 1/120 seconds. However, the drive frequency of the G device 23, the R device 27, the B device 31, the Y1 device 58, and the Y2 device 64 is 60 Hz. FIG. 2B schematically shows a G signal G HDR60 , an R signal R HDR60 , and a B signal B HDR60 having a frequency of 60 Hz input to the G device 23, the R device 27, and the B device 31 in FIG. 1. . 2C is a Y1 video signal having a frame frequency of 60 Hz input to the Y1 device 58 in FIG. 1, and FIG. 2D is a frame frequency of 60 Hz input to the Y2 device 64 in FIG. A Y2 video signal is shown typically. Further, FIG. 2E shows a switching signal supplied from the switching signal generation circuit 71 to the 90-degree phase control plate 51. This switching signal is a rectangular wave having a period of 1/60 seconds and inverted every 1/120 seconds synchronized with the input video signal.

90度位相制御板51は、図2(E)に示す切替信号が「0」(ローレベル)のとき、S偏光である1:1リレーレンズ35を透過したRGB三原色光からなる合成光の偏光面を90度回転する動作を行ってP偏光として透過させる。また、90度位相制御板51は、図2(E)に示す切替信号が「1」(ハイレベル)のとき、S偏光である1:1リレーレンズ35を透過したRGB三原色光からなる合成光の偏光面を回転する動作を停止して、そのままS偏光として透過させる。従って、90度位相制御板51からは、1/120秒毎にP偏光である合成光と、S偏光である合成光とが交互に出力されることになる。   When the switching signal shown in FIG. 2 (E) is “0” (low level), the 90-degree phase control plate 51 is a polarization of composite light composed of RGB three primary colors transmitted through the 1: 1 relay lens 35 that is S-polarized light. An operation of rotating the surface by 90 degrees is performed to transmit P-polarized light. Further, the 90-degree phase control plate 51 is a composite light composed of RGB three primary color lights that have passed through the 1: 1 relay lens 35 that is S-polarized light when the switching signal shown in FIG. 2E is “1” (high level). The operation of rotating the polarization plane is stopped and transmitted as S-polarized light as it is. Therefore, the 90-degree phase control plate 51 alternately outputs combined light that is P-polarized light and combined light that is S-polarized light every 1/120 second.

再び図1に戻って説明する。Y1Y2画像合成部分103は、1:1リレーレンズ35から出力され、更に90度位相制御板51により偏光面が90度回転又は非回転制御された合成光を、Y1デバイス58、Y2デバイス64に一旦結像させて変調させ、その変調された光を再度PS合成WG68でPS合成し、Y1Y2投射レンズ70に入射する。   Returning again to FIG. The Y1Y2 image synthesizing part 103 is output from the 1: 1 relay lens 35, and further, the synthesized light whose polarization plane is controlled to be rotated or non-rotated 90 degrees by the 90-degree phase control plate 51 is once transmitted to the Y1 device 58 and the Y2 device 64. An image is formed and modulated, and the modulated light is again subjected to PS composition by the PS composition WG 68 and is incident on the Y1Y2 projection lens 70.

すなわち、このY1Y2画像合成部分103の詳細について説明するに、90度位相制御板51から出力される合成光がP偏光である期間(切替信号が「0」である期間)では、そのP偏光は、ワイヤグリッド(WG)型の偏光分離素子であるPS分離WG52を透過し、更に1:1リレーレンズ35からの光を素子に集めるためのY2フィールドレンズ59及びY2収差補正レンズ60を透過した後、アナライザ61によりS偏光成分がカットされる。Y2収差補正レンズ60は、入射光の光軸に対して45度斜め半画素ずらしにより配置されたPS分離WG52、Y2WG62をP偏光が通過する際に発生するフォーカス劣化、特に非点収差を補正するためのシリンドリカルレンズやウェッジガラスである。   That is, the details of the Y1Y2 image composition portion 103 will be described. In the period in which the synthesized light output from the 90-degree phase control plate 51 is P-polarized light (period in which the switching signal is “0”), the P-polarized light is After passing through the PS separation WG52, which is a wire grid (WG) type polarization separation element, and further through the Y2 field lens 59 and the Y2 aberration correction lens 60 for collecting the light from the 1: 1 relay lens 35 on the element The S-polarized light component is cut by the analyzer 61. The Y2 aberration correction lens 60 corrects focus deterioration, particularly astigmatism, that occurs when P-polarized light passes through the PS separation WG52 and Y2WG62 that are arranged with a half-pixel offset by 45 degrees with respect to the optical axis of incident light. For cylindrical lenses and wedge glass.

アナライザ61は、P偏光がY2フィールドレンズ59及びY2収差補正レンズ60をそれぞれ透過する際に偏光が乱れる恐れがあり、仮に偏光が乱れてもS偏光成分をカットしてP偏光の消光比を上げるために設けられており、例えばWGで構成されている。ただし、Y2デバイス64のコントラストの影響がなければ、アナライザ61を削除することも可能である。アナライザ61を透過したP偏光は、Y2WG62を透過し、更に光の位相調整用のY2波長板(リターダ)63を通してY2デバイス64に入射結像してY2映像信号で変調される。   The analyzer 61 may disturb the polarization when the P-polarized light passes through the Y2 field lens 59 and the Y2 aberration correction lens 60. Even if the polarization is disturbed, the analyzer 61 cuts the S-polarized component and increases the extinction ratio of the P-polarized light. For example, it is composed of WG. However, if there is no influence of the contrast of the Y2 device 64, the analyzer 61 can be deleted. The P-polarized light that has passed through the analyzer 61 passes through the Y2WG 62, is incident on the Y2 device 64 through the Y2 wavelength plate (retarder) 63 for phase adjustment of the light, and is modulated by the Y2 video signal.

Y2デバイス64に入射して変調されたP偏光は、S偏光とP偏光とが混ざった光となってY2デバイス64を反射し、Y2波長板(リターダ)63を通してY2WG62によりS偏光成分が反射され、残りのP偏光成分が1:1リレーレンズ35に戻っていく。Y2WG62により反射されたS偏光は、Y2アナライザ69を透過してS偏光の消光比を高め、PS合成WG68で反射した後、Y1Y2投射レンズ70で図示しないスクリーンに投射される。Y2アナライザ69は、Y2WG62でP偏光を透過した際に、P偏光が裏面反射の漏れP偏光をカットしている。また、Y2アナライザ69は、レンズ光軸に対して約10度程度傾けられ、Y2アナライザ69の反射光がY2デバイス64に戻らないように設けられている。   The P-polarized light that has been incident on the Y2 device 64 and modulated is light that is a mixture of S-polarized light and P-polarized light, and is reflected by the Y2 device 64. The S2 component is reflected by the Y2WG 62 through the Y2 wave plate (retarder) 63. The remaining P polarization component returns to the 1: 1 relay lens 35. The S-polarized light reflected by the Y2WG 62 is transmitted through the Y2 analyzer 69 to increase the extinction ratio of the S-polarized light, reflected by the PS composite WG 68, and then projected onto a screen (not shown) by the Y1Y2 projection lens 70. The Y2 analyzer 69 cuts the leaked P-polarized light from the back-surface reflection when the P-polarized light is transmitted through the Y2WG 62. Further, the Y2 analyzer 69 is inclined about 10 degrees with respect to the lens optical axis, and is provided so that the reflected light of the Y2 analyzer 69 does not return to the Y2 device 64.

一方、90度位相制御板51から出力される合成光がS偏光である期間(切替信号が「1」である期間)では、そのS偏光は、Y1デバイス58に結像する画像サイズ、位置の微調整用のY1フィールドレンズ53を透過し、更に1/2波長板54により1/2波長ずらされて一旦P偏光とされる。1/2波長板54からのP偏光は、消光比を高めるために混入している不要なS偏光成分がアナライザ55により除去され、Y1WG56を透過し、更に光の位相調整用のY1波長板(リターダ)57を通してY1デバイス58に入射結像してY1映像信号で変調される。なお、Y2収差補正レンズ60と同様に、Y1WG56の透過光を補正する収差補正レンズをY1WG56の入射側に設けてもよい。   On the other hand, during the period in which the combined light output from the 90-degree phase control plate 51 is S-polarized light (the period in which the switching signal is “1”), the S-polarized light has an image size and position that are imaged on the Y1 device 58. The light passes through the fine-adjusting Y1 field lens 53 and is further shifted by ½ wavelength by the ½ wavelength plate 54 to be once P-polarized light. For the P-polarized light from the half-wave plate 54, an unnecessary S-polarized component mixed to increase the extinction ratio is removed by the analyzer 55, transmitted through the Y1WG 56, and further, a Y1 wavelength plate for adjusting the phase of light ( Retarder) 57 is incident on Y1 device 58 and modulated with a Y1 video signal. Similar to the Y2 aberration correction lens 60, an aberration correction lens for correcting the transmitted light of the Y1WG 56 may be provided on the incident side of the Y1WG 56.

Y1デバイス58に入射して変調されたP偏光は、S偏光とP偏光とが混ざった光となってY1デバイス58を反射し、Y1波長板(リターダ)57を通してY1WG56によりS偏光成分が反射され、残りのP偏光成分がPS分離WG52に戻っていく。Y1WG56により反射されたS偏光は、Y1収差補正レンズ65により、後段のPS合成WG68に45度斜めに光軸が入っているためにPS合成WG68を通過する際の非点収差が補正される。このY1収差補正レンズ65は、例えばシリンドリカルレンズやウェッジガラスにより構成されている。   The P-polarized light that has been incident on the Y1 device 58 and modulated is a mixture of S-polarized light and P-polarized light, and is reflected by the Y1 device 58. The S-polarized light component is reflected by the Y1WG 56 through the Y1 wave plate (retarder) 57. The remaining P-polarized component returns to the PS separation WG52. The S-polarized light reflected by the Y1WG 56 is corrected by the Y1 aberration correction lens 65 for astigmatism when passing through the PS composite WG68 because the optical axis is obliquely inclined by 45 degrees in the subsequent PS composite WG68. The Y1 aberration correction lens 65 is made of, for example, a cylindrical lens or wedge glass.

Y1収差補正レンズ65を透過したS偏光は、1/2波長板66でP偏光に戻された後、高コントラストを保つために、Y1アナライザ(P偏光透過、S偏光カット)67によりY1WG56で反射するS偏光に混じるP偏光成分(実際は、1/2波長板66を通過するので不要光はS偏光成分)がカットされた後、PS合成WG68に入射する。ここで、Y1アナライザ67は、レンズ光軸に対して約10度程度傾けられ、Y1アナライザ67の反射光がY1デバイス58に戻らないように設けられている。   The S-polarized light transmitted through the Y1 aberration correction lens 65 is returned to the P-polarized light by the half-wave plate 66 and then reflected by the Y1WG 56 by the Y1 analyzer (P-polarized light transmission, S-polarized light cut) 67 in order to maintain high contrast. The P-polarized component mixed with the S-polarized light (in fact, unnecessary light is the S-polarized component because it passes through the half-wave plate 66) is cut, and then enters the PS composite WG 68. Here, the Y1 analyzer 67 is inclined about 10 degrees with respect to the lens optical axis, and is provided so that the reflected light of the Y1 analyzer 67 does not return to the Y1 device 58.

PS合成WG68は、Y1デバイス58で変調されたY1アナライザ67からのP偏光と、Y2デバイス64で変調されたY2アナライザ69からのS偏光とを合成して、その合成光をY1Y2投射レンズ70を通してスクリーン(図示せず)に投射する。なお、Y1デバイス58とY2デバイス64とは、マイクロモータで機械的にその位置が動かされ、画素レベルで一致できる構造を有している。   The PS combining WG 68 combines the P-polarized light from the Y1 analyzer 67 modulated by the Y1 device 58 and the S-polarized light from the Y2 analyzer 69 modulated by the Y2 device 64, and passes the combined light through the Y1Y2 projection lens 70. Project onto a screen (not shown). Note that the Y1 device 58 and the Y2 device 64 have a structure in which their positions can be mechanically moved by a micromotor and matched at the pixel level.

次に、本実施形態の各デバイスの表示タイミングと、第一光変調及び第二光変調の掛け算された投射画像出力との関係について、図2のタイミングチャートを併せ参照して説明する。本実施の形態では、120Hzの倍速表示を目標としており、この場合120Hz時のフレーム数をn、60Hz時のフレーム数をmとすると、両者の関係は
n=2・m、2・m+1、2・m+2、・・・
と表すことができる。
Next, the relationship between the display timing of each device of this embodiment and the projection image output obtained by multiplying the first light modulation and the second light modulation will be described with reference to the timing chart of FIG. In this embodiment, 120 Hz double speed display is targeted. In this case, assuming that the number of frames at 120 Hz is n and the number of frames at 60 Hz is m, the relationship between them is n = 2 · m, 2 · m + 1, 2.・ M + 2, ...
It can be expressed as.

図2(A)に示す120Hz時の目標とする入力映像信号は以下の(1)で表される。また、120Hz時のRGB映像信号と輝度信号はそれぞれ以下の(2)と(3)で表される。なお、ここでは、説明を簡単にするため、γ特性のγ値は「1.0」とし、Gデバイス23、Rデバイス27、Bデバイス31、Y1デバイス58及びY2デバイス64の各画素数は同じとし、以下のi,jは画面の画素位置と仮定する。   The target input video signal at 120 Hz shown in FIG. 2A is expressed by the following (1). Further, the RGB video signal and the luminance signal at 120 Hz are represented by the following (2) and (3), respectively. Here, in order to simplify the explanation, the γ value of the γ characteristic is “1.0”, and the G device 23, the R device 27, the B device 31, the Y1 device 58, and the Y2 device 64 have the same number of pixels. The following i and j are assumed to be pixel positions on the screen.

Rin(n,i,j),Gin(n,i,j),Bin(n,i,j) (1)
HDR120(n,i,j),GHDR120(n,i,j),BHDR120(n,i,j) (2)
Yin(n,i,j) (3)
このとき、輝度信号YとR信号、G信号、B信号との関係を(4)式のように定義するものとする。
Rin (n, i, j), Gin (n, i, j), Bin (n, i, j) (1)
R HDR120 (n, i, j), G HDR 120 (n, i, j), B HDR 120 (n, i, j) (2)
Yin (n, i, j) (3)
At this time, the relationship between the luminance signal Y, the R signal, the G signal, and the B signal is defined as shown in Equation (4).

Y=C・R+C・G+C・B (4)
ただし、(4)式中、CはR信号の定数、CはG信号の定数、CはB信号の定数を示す。
Y = C R · R + C G · G + C B · B (4)
However, shows a constant (4) wherein, C R is a constant of the R signal, C G is a constant of the G signal, C B is the B signal.

また、図2(B)に示すフレーム周波数60HzのR信号RHDR60、G信号GHDR60、B信号BHDR60のmフレームの画素位置i,jにおける値は次式で定義される。 Also, the values at the pixel positions i and j of the m frame of the R signal R HDR60 , G signal G HDR60 , and B signal B HDR60 having a frame frequency of 60 Hz shown in FIG.

HDR60(m,i,j)=MAX{RHDR120(2m-1,i,j),RHDR120(2m,i,j)} (5a)
HDR60(m,i,j)=MAX{GHDR120(2m-1,i,j),GHDR120(2m,i,j)} (5b)
HDR60(m,i,j)=MAX{BHDR120(2m-1,i,j),BHDR120(2m,i,j)} (5c)
すなわち、R信号RHDR60、G信号GHDR60、B信号BHDR60のmフレームの画素位置i,jにおける値は、フレーム周波数120HzのR信号RHDR120、G信号GHDR120、B信号BHDR120の連続する2フレーム(2m−1フレームと2mフレーム)の画素位置i,jにおける値のうち大きな方の値を示す。なお、R信号RHDR60、G信号GHDR60、B信号BHDR60は、R信号RHDR120、G信号GHDR120、B信号BHDR120の連続する2フレームの平均値であってもよい。
R HDR60 (m, i, j) = MAX {R HDR120 (2m-1, i, j), R HDR120 (2m, i, j)} (5a)
G HDR60 (m, i, j) = MAX {G HDR120 (2m-1, i, j), G HDR120 (2m, i, j)} (5b)
B HDR60 (m, i, j) = MAX {B HDR120 (2m-1, i, j), B HDR120 (2m, i, j)} (5c)
That, R signal R HDR60, G signal G HDR60, B signal pixel position i of m frames of B HDR60, value at j, the successive frame frequency 120Hz of the R signal R HDR120, G signal G HDR120, B signal B HDR120 The larger value of the values at the pixel positions i and j of 2 frames (2m-1 frame and 2m frame) is shown. The R signal R HDR60 , the G signal G HDR60 , and the B signal B HDR60 may be an average value of two consecutive frames of the R signal R HDR120 , the G signal G HDR120 , and the B signal B HDR120 .

また、図2(C)、(D)に示すフレーム周波数60HzのY1映像信号、Y2映像信号のmフレームの画素位置i,jにおける値は次式で定義される。   Further, the values at the pixel positions i and j of the m frame of the Y1 video signal and the Y2 video signal with the frame frequency of 60 Hz shown in FIGS. 2C and 2D are defined by the following equations.

Y1(m,i,j)=Yin(2m,i,j)/{C・RHDR60(m,i,j)+C・GHDR60(m,i,j)
+C・BHDR60(m,i,j)} (6a)
Y2(m,i,j)=Yin(2m-1,i,j)/{C・RHDR60(m,i,j)+C・GHDR60(m,i,j)
+C・BHDR60(m,i,j)} (6b)
すなわち、mフレームのY1映像信号とY2映像信号は、2mフレームのフレーム周波数120Hzの輝度信号Yinを、mフレームのR信号RHDR60、G信号GHDR60、B信号BHDR60から(4)式のマトリクス変換により生成した値で除算した信号である。
Y1 (m, i, j) = Y in (2m, i, j) / {C R · R HDR60 (m, i, j) + C G · G HDR60 (m, i, j)
+ C B · B HDR60 (m, i, j)} (6a)
Y2 (m, i, j) = Y in (2m-1, i, j) / {C R · R HDR60 (m, i, j) + C G · G HDR60 (m, i, j)
+ C B · B HDR60 (m, i, j)} (6b)
That, Y1 video signal and Y2 video signals m frames, the luminance signal Y in the frame frequency 120Hz of 2m frame, R signal m frame R HDR60, G signal G HDR60, from B signal B HDR60 (4) equation It is a signal divided by a value generated by matrix conversion.

前述したように、図2(E)に示した切替信号が「0」である期間では、90度位相制御板51から出力される合成光がP偏光であり、RGB映像信号がY2デバイス64に照射されて図2(D)に示したY2映像信号(以下、輝度信号Y2ともいう)で変調されるので、Y1Y2投射レンズ70からは、図2(F)に模式的に示すように、Y2映像信号とRGB映像信号とがスクリーンに投射される。   As described above, in the period when the switching signal shown in FIG. 2E is “0”, the combined light output from the 90-degree phase control plate 51 is P-polarized light, and the RGB video signal is transmitted to the Y2 device 64. Since it is irradiated and modulated by the Y2 video signal (hereinafter also referred to as luminance signal Y2) shown in FIG. 2D, the Y1Y2 projection lens 70, as schematically shown in FIG. The video signal and the RGB video signal are projected on the screen.

一方、図2(E)に示した切替信号が「1」である期間では、90度位相制御板51から出力される合成光がS偏光であり、RGB映像信号がY1デバイス58に照射されて図2(C)に示したY1映像信号(以下、輝度信号Y1ともいう)で変調されるので、Y1Y2投射レンズ70からは、図2(F)に模式的に示すように、Y1映像信号とRGB映像信号とがスクリーンに投射される。   On the other hand, in the period in which the switching signal shown in FIG. 2E is “1”, the combined light output from the 90-degree phase control plate 51 is S-polarized light, and the RGB video signal is applied to the Y1 device 58. Since it is modulated by the Y1 video signal (hereinafter also referred to as the luminance signal Y1) shown in FIG. 2C, the Y1Y2 projection lens 70 is connected to the Y1 video signal as schematically shown in FIG. The RGB video signal is projected on the screen.

RGB分離合成投影システム系102による第1の変調光学システムから出力された変調光を、Y1Y2画像合成部分103による第2の変調光学システムで再度変調する、本実施の形態の二重変調光学システム100において、見掛け上の解像度は第2変調光学システムのY1デバイス58とY2デバイス64の解像度で決まる。そのため、本実施の形態では、それぞれ例えば4k×2k画素(水平方向4096画素、垂直方向2160画素)のLCOSで構成されたY1デバイス58とY2デバイス68を前述した45度斜め半画素ずらしの空間配置の構成としているため、従来より高解像度の8k×4k(水平方向7680画素、垂直方向4320画素)が見込まれる。   The double modulation optical system 100 of the present embodiment, in which the modulated light output from the first modulation optical system by the RGB separation / combination projection system system 102 is modulated again by the second modulation optical system by the Y1Y2 image synthesis unit 103. The apparent resolution is determined by the resolution of the Y1 device 58 and the Y2 device 64 of the second modulation optical system. Therefore, in this embodiment, the Y1 device 58 and the Y2 device 68 each composed of, for example, 4 k × 2 k pixels (horizontal direction 4096 pixels, vertical direction 2160 pixels) LCOS are shifted by 45 degrees oblique half-pixels as described above. Therefore, 8k × 4k (7680 pixels in the horizontal direction and 4320 pixels in the vertical direction) with higher resolution than the conventional one is expected.

更に、本実施の形態によれば、60Hzで駆動されるY1デバイス58とY2デバイス64を交互に1/120秒単位で時分割駆動するようにしているため、FPD(フラットパネル液晶ディスプレイ)に用いられる倍速駆動技術と同じような、動画応答の改善が期待できる。   Furthermore, according to the present embodiment, the Y1 device 58 and the Y2 device 64 driven at 60 Hz are alternately driven in a time-sharing manner in units of 1/120 seconds, so that it is used for an FPD (flat panel liquid crystal display). It is expected to improve the video response, similar to the double speed drive technology.

このように、本実施の形態によれば、1/2フレームずらして1/120秒毎に交互に切り替えられたY1映像信号とY2映像信号で変調された光を投射するようにしているので、60Hz駆動でありながら等価的に120Hz駆動と同じ効果が得られ、動画像の応答スピードが約4倍速くできる。これにより、本実施の形態によれば、高速応答が得られ、液晶駆動の欠点である動画再生時の液晶応答による動画像ボケを解決することができる。   As described above, according to the present embodiment, the light modulated by the Y1 video signal and the Y2 video signal, which are alternately switched every 1/120 seconds with a shift of 1/2 frame, is projected. Although it is 60 Hz drive, the same effect as 120 Hz drive is equivalently obtained, and the response speed of the moving image can be increased by about 4 times. As a result, according to the present embodiment, a high-speed response can be obtained, and moving image blur due to the liquid crystal response at the time of moving image reproduction, which is a drawback of liquid crystal driving, can be solved.

また、本実施の形態によれば、RGB分離合成投影システム系102による第1の変調光学システムにより得られる像のコントラストを1000:1、Y1Y2画像合成部分103による第2の変調光学システムで得られる像のコントラストを1000:1とした場合、総合コントラストは1000×1000の掛け算になり、従来の2台スタックよりはるかに高い100万:1という大幅な超高コントラスト画像が得られる。更に、本実施の形態によれば、G信号を二重にする場合に比べ、輝度信号を二重にしているので、より高解像度な画像が得られる。   Further, according to the present embodiment, the contrast of the image obtained by the first modulation optical system by the RGB separation / combination projection system system 102 is 1000: 1, and the second modulation optical system by the Y1Y2 image synthesis portion 103 can obtain. When the contrast of the image is 1000: 1, the total contrast is multiplied by 1000 × 1000, and a very high-contrast image of 1 million: 1, which is much higher than the conventional two-unit stack, is obtained. Furthermore, according to the present embodiment, compared with the case where the G signal is duplicated, the luminance signal is duplicated, so that a higher resolution image can be obtained.

また、本実施の形態の光学システム100は、RGB分離合成投影システム系102の光変調に使用されるGデバイス23、Rデバイス27、Bデバイス31の応答時間Rt1と、Y1Y2画像合成部分103の光変調に使用されるY1デバイス58及びY2デバイス64の応答時間Rt2との合計応答時間(Rt1∩Rt2)を、Rt1のみ、又はRT2のみより短くすることができる。ここで、合計応答時間(Rt1∩Rt2)の「∩」は、Rt1,Rt2の両方が重なっている時間(AND)を表現している記号である。   In addition, the optical system 100 according to the present embodiment includes the response time Rt1 of the G device 23, the R device 27, and the B device 31 used for the light modulation of the RGB separation / synthesis projection system system 102, and the light of the Y1Y2 image composition portion 103. The total response time (Rt1∩Rt2) with the response time Rt2 of the Y1 device 58 and the Y2 device 64 used for modulation can be shorter than only Rt1 or only RT2. Here, “∩” in the total response time (Rt1∩Rt2) is a symbol representing the time (AND) in which both Rt1 and Rt2 overlap.

例えば、上記の応答時間Rt1及びRt2をそれぞれ同じ5msecとした場合、応答時間もコントラストと同様に掛け算になり、合計応答時間は上記の応答時間の約半分の2.5msecになる。基本的に、第一の光変調を行うRGB分離合成投影システム系102はRGB映像のバックライトの役目を果たす。一方、第二の光変調に使用されるY1デバイス58及びY2デバイス64は、応答時間が速くなると動画像ボケが大きく改善される(人間の目の応答は、色より輝度の変化に敏感なため。)。理想的には、液晶ディスプレイの応答時間が1msec以下になれば、CRT(陰極線管)を用いたディスプレイの応答時間に大きく近付き、液晶フラットパネルの黒挿入技術やオーバーシュート等の動画ボケ改善効果が有効に働く。   For example, when the above response times Rt1 and Rt2 are set to the same 5 msec, the response time is multiplied in the same manner as the contrast, and the total response time is 2.5 msec, which is about half of the response time. Basically, the RGB separation / combination projection system system 102 that performs the first light modulation functions as a backlight of the RGB image. On the other hand, in the Y1 device 58 and the Y2 device 64 used for the second light modulation, the moving image blur is greatly improved when the response time is increased (because the response of the human eye is more sensitive to the change in luminance than the color). .) Ideally, if the response time of a liquid crystal display is 1 msec or less, the response time of a display using a CRT (cathode ray tube) will be much closer, and there will be an effect of improving motion blur such as black insertion technology and overshoot of the liquid crystal flat panel. Works effectively.

次に、本発明になる投射型表示装置の実施の形態について説明する。   Next, an embodiment of a projection display device according to the present invention will be described.

図3は、本発明になる投射型表示装置の一実施の形態のシステムブロック図を示す。同図において、投射型表示装置80は、所望の被写体を撮像するスーパーハイビジョンカメラ81と、スーパーハイビジョンカメラ81の撮像信号を記録/再生するスーパーハイビジョンレコーダ82と、スーパーハイビジョンレコーダ82から再生出力された緑色信号G1及びG2、赤色信号R1及びR2、青色信号B1及びB2を入力として受け、その入力信号をマトリクス変換して2種類の輝度信号Y1、Y2と、色信号r、g及びbを出力するマトリクス変換デコーダ83と、図示しないスクリーンに光学像を投射する光学システム100とからなる。   FIG. 3 shows a system block diagram of an embodiment of a projection display apparatus according to the present invention. In the figure, a projection display device 80 is reproduced and output from a super high-definition camera 81 that picks up a desired subject, a super high-definition recorder 82 that records / reproduces an image pickup signal of the super high-definition camera 81, and the super high-definition recorder 82. Green signals G1 and G2, red signals R1 and R2, and blue signals B1 and B2 are received as inputs, and the input signals are subjected to matrix conversion to output two types of luminance signals Y1 and Y2 and color signals r, g, and b. It comprises a matrix conversion decoder 83 and an optical system 100 that projects an optical image onto a screen (not shown).

なお、図3のスーパーハイビジョンカメラ81に替えて、コンピュータ画像、フィルム画像などより作り出した原色光を用いることもできる。   Note that primary color light generated from a computer image, a film image, or the like can be used instead of the super high-definition camera 81 shown in FIG.

スーパーハイビジョンカメラ81はそれぞれ水平方向7680画素、垂直方向4320画素の緑色光用1枚、赤色光用1枚、青色光用1枚の計3枚の固体撮像素子を有し、それぞれの固体撮像素子より12ビットのR1、B1及びG1よりなる三原色信号と、R2、B2及びB2よりなる三原色信号とをフレームレート60p(垂直周波数60Hz)で出力する。   The super high-definition camera 81 has a total of three solid-state image sensors each having a horizontal direction of 7680 pixels and a vertical direction of 4320 pixels, one for green light, one for red light, and one for blue light. Further, 12-bit primary color signals composed of R1, B1, and G1 and tri-primary color signals composed of R2, B2, and B2 are output at a frame rate of 60p (vertical frequency of 60 Hz).

スーパーハイビジョンレコーダ82は、スーパーハイビジョンカメラ81が2倍速対応している場合は、入力がR1、B1及びG1よりなる三原色信号と、R2、B2及びB2よりなる三原色信号とが1/120秒毎に交互に入力される。また、スーパーハイビジョンレコーダ82は、スーパーハイビジョンカメラ81が2倍速対応してない場合は、スーパーハイビジョンレコーダ82の内部で、次のフレーム相関からR2G2B2からなる三原色信号のフレーム信号を作り出している。スーパーハイビジョンレコーダ82は、リアル8k×4k画素でフレームレート60pの三原色信号を12ビットで取り込み、再生する。伝送は、12ビット伝送可能なHDMI等の信号を光多重で行う。   When the super high-definition camera 81 is compatible with the double speed, the super high-definition camera 81 inputs the three primary color signals composed of R1, B1, and G1 and the three primary color signals composed of R2, B2, and B2 every 1/120 second. It is input alternately. In addition, when the super high-definition camera 81 does not support double speed, the super high-definition recorder 82 generates a frame signal of three primary color signals composed of R2G2B2 from the next frame correlation inside the super high-definition recorder 82. The super high-definition recorder 82 takes in and reproduces the three primary color signals of real 8k × 4k pixels and a frame rate of 60p in 12 bits. Transmission is performed by optical multiplexing of a signal such as HDMI capable of 12-bit transmission.

マトリクス変換デコーダ83は、後述する構成により、入力された量子化ビット数12ビットの三原色信号(R1G1B1/R2G2B2)から、量子化ビット数12ビットの2つの輝度信号(Y1映像信号とY2映像信号)と、量子化ビット数10ビットの三原色信号(r信号、g信号、b信号)の計5チャンネル分の信号を生成して光学システム100へ出力する。   The matrix conversion decoder 83 has a configuration described later, and two luminance signals (Y1 video signal and Y2 video signal) having a quantization bit number of 12 bits from the input three primary color signals (R1G1B1 / R2G2B2) having a quantization bit number of 12 bits. Then, signals for a total of five channels of three primary color signals (r signal, g signal, b signal) having a quantization bit number of 10 bits are generated and output to the optical system 100.

光学システム100は、前述した図1の構成の光学システム(狭義のプロジェクタ)で、マトリクス変換デコーダ83からの信号Y1、Y2、r、g、bを受け、これらの信号をスクリーン(図示せず)に投射する。   The optical system 100 is the above-described optical system (projector in a narrow sense) having the configuration shown in FIG. 1, and receives signals Y1, Y2, r, g, and b from the matrix conversion decoder 83 and displays these signals on a screen (not shown). Project to.

図4は、マトリクス変換デコーダ83の一実施の形態のブロック図を、図1の一部と共に示す。図4には、図1に示した切替信号発生回路71及び90度位相制御板51を示してあり、それ以外の回路部がマトリクス変換デコーダ83の一実施の形態を構成している。   FIG. 4 shows a block diagram of an embodiment of the matrix conversion decoder 83 together with a part of FIG. FIG. 4 shows the switching signal generation circuit 71 and the 90-degree phase control plate 51 shown in FIG. 1, and other circuit portions constitute one embodiment of the matrix conversion decoder 83.

図4において、マトリクス変換デコーダ83は、スーパーハイビジョンレコーダ82から出力された、1/120秒毎に切り替わる120Hzの原色信号(赤色信号R1、緑色信号G1及び青色信号B1からなる第1の三原色信号と、赤色信号R2、緑色信号G2及び青色信号B2からなる第2の三原色信号)を入力として受け、その入力三原色信号を逆γ補正部91により一旦逆γ補正して、ガンマ1のリニア信号に戻して内部演算をし易くした後、Y1Y2作成部92により公知のマトリクス演算により、第1の三原色信号(R1、G1、B1)から帯域制限されていない周波数帯域の第1の輝度信号Y1FULLを作成すると共に、第2の三原色信号(R2、G2、B2)から帯域制限されていない周波数帯域の第2の輝度信号Y2FULLを作成する。 In FIG. 4, a matrix conversion decoder 83 outputs a 120 Hz primary color signal (a first three primary color signal composed of a red signal R1, a green signal G1, and a blue signal B1) output from the Super Hi-Vision recorder 82 and switched every 1/120 second. , A red signal R 2, a green signal G 2, and a blue signal B 2) as an input, and the input three primary color signal is once subjected to inverse γ correction by the inverse γ correction unit 91 and returned to a gamma 1 linear signal. The Y1Y2 creation unit 92 creates a first luminance signal Y1 FULL in a frequency band that is not band-limited from the first three primary color signals (R1, G1, B1) by a known matrix computation. create together, the second luminance signal Y2 FULL frequency band that is not band-limited from the second three primary color signals (R2, G2, B2) to To.

また、マトリクス変換デコーダ83は、低域フィルタ(LPF)93により逆γ補正部91からの三原色信号の高域周波数成分を減衰させて低域周波数成分の原色信号R1LPF、G1LPF、B1LPF、R2LPF、G2LPF、B2LPFを取り出した後、最大値,Y1Y2計算部94と乗算器96にそれぞれ供給する。最大値,Y1Y2計算部94は、帯域制限された原色信号R1LPF、G1LPF、B1LPF、R2LPF、G2LPF、B2LPFのうちの最大値MAXを画素毎に計算すると共に、帯域制限された第1の3原色信号(R1LPF、G1LPF、B1LPF)から公知のマトリクス演算により第1の輝度信号の低域周波数成分Y1LPFを求め、帯域制限された第2の3原色信号(R2LPF、G2LPF、B2LPF)から公知のマトリクス演算により第2の輝度信号の低域周波数成分Y2LPFを求める。 Further, the matrix conversion decoder 83 attenuates the high frequency components of the three primary color signals from the inverse γ correction unit 91 by the low frequency filter (LPF) 93 so that the primary color signals R1 LPF , G1 LPF , B1 LPF of the low frequency components R2 LPF , G2 LPF , and B2 LPF are taken out and supplied to the maximum value, Y1Y2 calculation unit 94 and multiplier 96, respectively. The maximum value, Y1Y2 calculation unit 94 calculates the maximum value MAX of the band-limited primary color signals R1 LPF , G1 LPF , B1 LPF, R2 LPF , G2 LPF , B2 LPF for each pixel and band-limited. The low frequency component Y1 LPF of the first luminance signal is obtained from the first three primary color signals (R1 LPF , G1 LPF , B1 LPF ) by a known matrix operation, and the band-limited second three primary color signals (R2 LPF). , G2 LPF , B2 LPF ), the low frequency component Y2 LPF of the second luminance signal is obtained by a known matrix operation.

係数及び輝度信号生成部95は、Y1Y2作成部92からの輝度信号Y1FULL及びY2FULLと、最大値,Y1Y2計算部94からの最大値MAXと、輝度信号の低域周波数成分Y1LPF及びY2LPFとを入力として受け、係数Cと輝度信号Y1、Y2とを以下の計算式により求める。 The coefficient and luminance signal generation unit 95 includes luminance signals Y1 FULL and Y2 FULL from the Y1Y2 creation unit 92, a maximum value, a maximum value MAX from the Y1Y2 calculation unit 94, and low frequency components Y1 LPF and Y2 LPF of the luminance signal. And the coefficient C and the luminance signals Y1 and Y2 are obtained by the following calculation formula.

C=(α/β)1/2・(MAX)-1/2 (7)
Y1=Y1FULL・(β/α)1/2・(MAX)1/2/Y1LPF (8)
Y2=Y2FULL・(β/α)1/2・(MAX)1/2/Y2LPF (9)
ここで、上記の係数Cと輝度信号Y1、Y2の計算式について更に詳細に説明する。マトリクス変換デコーダ83に供給される入力映像信号は、スーパーハイビジョンレコーダ82から出力される原色信号(R1、G1及びB1、又はR2、G2及びB2)である。入力される三原色信号R1、G1及びB1とR2、G2及びB2とは、1/120秒毎に入力される三原色信号である。これらの三原色信号に対応する1/60秒単位で出力される3つの光出力F1R、F1G、F1Bは、それぞれ次式で表記できる。
C = (α / β) 1/2 · (MAX) -1/2 (7)
Y1 = Y1 FULL・ (β / α) 1/2・ (MAX) 1/2 / Y1 LPF (8)
Y2 = Y2 FULL・ (β / α) 1/2・ (MAX) 1/2 / Y2 LPF (9)
Here, the calculation formula of the coefficient C and the luminance signals Y1 and Y2 will be described in more detail. The input video signal supplied to the matrix conversion decoder 83 is a primary color signal (R1, G1 and B1, or R2, G2 and B2) output from the super high vision recorder 82. The input three primary color signals R1, G1 and B1 and R2, G2 and B2 are the three primary color signals input every 1/120 seconds. The three light outputs F 1R , F 1G , and F 1B output in 1/60 second units corresponding to these three primary color signals can be expressed by the following equations, respectively.

1R=F1(r)=A・(r1+r2)+α (10a)
1G=F1(g)=A・(g1+g2)+α (10b)
1B=F1(b)=A・(b1+b2)+α (10c)
ただし、(10a)式〜(10c)式中、αはRGB分離合成投影システム系102から出力される光のフレア成分である。また、Aは比例定数である。また、r1、g1、b1、r2、g2、b2は、入力原色信号R1、G1、B1、R2、G2、B2のγ値を「1.0」としたときの各信号を示す。
F 1R = F 1 (r) = A · (r1 + r2) + α (10a)
F 1G = F 1 (g) = A · (g1 + g2) + α (10b)
F 1B = F 1 (b) = A · (b1 + b2) + α (10c)
In the equations (10a) to (10c), α is a flare component of light output from the RGB separation / combination projection system system 102. A is a proportionality constant. R1, g1, b1, r2, g2, and b2 represent signals when the γ values of the input primary color signals R1, G1, B1, R2, G2, and B2 are set to “1.0”.

また、この光出力F1R、F1G、F1Bは、それぞれ図1に示したY1Y2画像合成部分103で更に変調されるので、最終的な光出力のRGB成分F2R、F2G、F2Bは、それぞれ次式で表記できる。 Further, since the light outputs F 1R , F 1G , and F 1B are further modulated by the Y1Y2 image composition portion 103 shown in FIG. 1, the RGB components F 2R , F 2G , and F 2B of the final light output are These can be expressed by the following formulas.

2R=F1(r)・(A・Y+β)
=A2・Y・(r1+r2)+A・Y・α+A・(r1+r2)・β+α・β
=Y・(r1+r2)+Y・α+ (r1+r2)・β+α・β (11a)
2G=F1(g)・(A・Y+β)
=A2・Y・(g1+g2)+A・Y・α+A・(g1+g2)・β+α・β
=Y・(g1+g2)+Y・α+(g1+g2)・β+α・β (11b)
2B=F1(b)・(A・Y+β)
=A2・Y・(b1+b2)+A・Y・α+A・(b1+b2)・β+α・β
=Y・(b1+b2)+Y・α+ (b1+b2)・β+α・β (11c)
ただし、(11a)式〜(11c)式中、βはY1Y2画像合成部分103から出力される光のフレア成分である。また、YはY1デバイス58、Y2デバイス64に供給される輝度信号Y1、Y2のγ値を「1.0」としたときの輝度信号である(以下の説明では、便宜上、輝度信号Y1、Y2はまとめて輝度信号Yとして示す)。更に、比例定数Aは簡単のため、「1」とする。
F 2R = F 1 (r) ・ (A ・ Y + β)
= A 2・ Y ・ (r1 + r2) + A ・ Y ・ α + A ・ (r1 + r2) ・ β + α ・ β
= Y · (r1 + r2) + Y · α + (r1 + r2) · β + α · β (11a)
F 2G = F 1 (g) ・ (A ・ Y + β)
= A 2 · Y · (g1 + g2) + A · Y · α + A · (g1 + g2) · β + α · β
= Y · (g1 + g2) + Y · α + (g1 + g2) · β + α · β (11b)
F 2B = F 1 (b) ・ (A ・ Y + β)
= A 2・ Y ・ (b1 + b2) + A ・ Y ・ α + A ・ (b1 + b2) ・ β + α ・ β
= Y · (b1 + b2) + Y · α + (b1 + b2) · β + α · β (11c)
However, in the equations (11a) to (11c), β is a flare component of light output from the Y1Y2 image composition portion 103. Y is a luminance signal when the γ values of the luminance signals Y1 and Y2 supplied to the Y1 device 58 and Y2 device 64 are “1.0” (in the following description, for convenience, the luminance signals Y1 and Y2 Are collectively shown as a luminance signal Y). Furthermore, the proportionality constant A is “1” for simplicity.

ところで、通常の3板式のプロジェクタであれば、最終出力であるF2R、F2G、F2Bは、入力映像信号に比例するが、フレアが存在したり、RGB分離合成投影システム系102の各デバイスの画素数と、Y1Y2画像合成部分103の各デバイスの画素数が異なる場合はそうはならない。そこで、説明を簡単にするため、RGB分離合成投影システム系102の各デバイスの画素数が、Y1Y2画像合成部分103の各デバイスの画素数よりも小さいとする。この場合、入力映像信号R1、G1、B1、R2、G2、B2よりも映像信号r1、g1、b1、r2、g2、b2は高い周波数成分を持たない。 By the way, in the case of a normal three-plate projector, the final outputs F 2R , F 2G , and F 2B are proportional to the input video signal, but there is a flare or each device of the RGB separation / synthesis projection system system 102. This is not the case when the number of pixels and the number of pixels of each device in the Y1Y2 image composition portion 103 are different. Therefore, to simplify the description, it is assumed that the number of pixels of each device of the RGB separation / combination projection system system 102 is smaller than the number of pixels of each device of the Y1Y2 image composition portion 103. In this case, the video signals r1, g1, b1, r2, g2, and b2 do not have a higher frequency component than the input video signals R1, G1, B1, R2, G2, and B2.

そこで、入力映像信号R1、G1、B1、R2、G2、B2をLPF93に通して、映像信号r1、g1、b1、r2、g2、b2と同じ周波数特性とした原色信号の低域周波数成分R1LPF、G1LPF、B1LPF、R2LPF、G2LPF、B2LPFを考え、その中の最大値をMAXとする(これは画素毎に異なる値である)。R1LPF、G1LPF、B1LPF、R2LPF、G2LPF、B2LPFは、最大値を用いて次式で表現できる。ここで、rx、gx、bxは0≦rx、gx、bx<1.0なる値である。 Therefore, the input video signals R1, G1, B1, R2, G2, and B2 are passed through the LPF 93, and the low frequency component R1 LPF of the primary color signal having the same frequency characteristics as the video signals r1, g1, b1, r2, g2, and b2. , G1 LPF , B1 LPF, R2 LPF, G2 LPF , B2 LPF, and the maximum value among them is MAX (this is a different value for each pixel). R1 LPF , G1 LPF , B1 LPF, R2 LPF, G2 LPF , B2 LPF can be expressed by the following equations using the maximum values. Here, rx, gx, and bx are values that satisfy 0 ≦ rx, gx, and bx <1.0.

LPF=R1LPF+R2LPF=MAX・r (12a)
LPF=G1LPF+G2LPF=MAX・g (12b)
LPF=B1LPF+B2LPF=MAX・b (12c)
説明の都合上、RLPFがMAXであるとすると、(11a)式のF2Rは、α・βの成分の値は小さいので、無視すると、次式で表される。
R LPF = R1 LPF + R2 LPF = MAX · r x (12a)
G LPF = G1 LPF + G2 LPF = MAX · g x (12b)
B LPF = B1 LPF + B2 LPF = MAX · b x (12c)
For the convenience of explanation, assuming that R LPF is MAX, F 2R in the equation (11a) is expressed by the following equation if it is ignored because the value of the α · β component is small.

2R≒Y(r1+r2)+Y・α+(r1+r2)・β (13)
これからフレア成分を最小にするYと(r1+r2)を計算する。フレア成分がないとき(α=β=0)、F2R=RLPFなので、(12a)式とα=β=0を代入した(13)式とより次式が得られる。
F 2R ≒ Y (r1 + r2) + Y ・ α + (r1 + r2) ・ β (13)
From this, Y and (r1 + r2) that minimize the flare component are calculated. When there is no flare component (α = β = 0), since F 2R = R LPF , the following equation is obtained from equation (12a) and equation (13) substituting α = β = 0.

2R≒Y・(r1+r2)=RLPF=r・MAX (14)
また、(13)式において、フレアの影響を最小にする条件は次式である。
F 2R ≒ Y · (r1 + r2) = R LPF = r x · MAX (14)
In the equation (13), the condition for minimizing the influence of flare is the following equation.

Y・α=(r1+r2)・β (15)
よって、(14)式と(15)式とにより(16)式と(17)式とが得られる。
Y · α = (r1 + r2) · β (15)
Therefore, Expressions (16) and (17) are obtained by Expressions (14) and (15).

(r1+r2)=r・(α/β)1/2・(MAX)1/2 (16)
Y=(β/α)1/2・(MAX)1/2 (17)
次に、緑色信号gについて説明する。Yは既に求まっているため、(11b)式でF2GがGLPFと等しいとおき、フレア成分α、βを無視すると、(11b)式と(12b)式とから次式が得られる。
(r1 + r2) = r x · (α / β) 1/2 · (MAX) 1/2 (16)
Y = (β / α) 1/2 · (MAX) 1/2 (17)
Next, the green signal g will be described. Since Y has already been obtained, assuming that F 2G is equal to G LPF in equation (11b) and ignoring flare components α and β, the following equation is obtained from equations (11b) and (12b).

2G≒Y・(g1+g2)=GLPF=gx・MAX (18)
従って、緑色信号gは(18)式と(17)式とから次式で表される。
F 2G ≒ Y · (g1 + g2) = G LPF = g x · MAX (18)
Therefore, the green signal g is expressed by the following equation from the equations (18) and (17).

(g1+g2)=gx・MAX/Y=gx・(α/β)1/2・(MAX)1/2 (19)
同様に、青色信号bも求めることができる。
(g1 + g2) = g x · MAX / Y = g x · (α / β) 1/2 · (MAX) 1/2 (19)
Similarly, the blue signal b can be obtained.

なお、上記の計算では赤色信号の低域周波数成分RLPFがMAXであるとして説明したが、以下のように表記するのであれば、RLPF、GLPF、BLPFのどれがMAXであっても成立する。 In the above calculation, the low frequency component R LPF of the red signal is described as MAX. However, if expressed as follows, any of R LPF , G LPF , and B LPF is MAX. To establish.

(r1+r2)=r・(α/β)1/2・(MAX)1/2 (20a)
(g1+g2)=g・(α/β)1/2・(MAX)1/2 (20b)
(b1+b2)=b・(α/β)1/2・(MAX)1/2 (20c)
Y=(β/α)1/2・(MAX)1/2 (20d)
図4の乗算器96は、LPF93から出力された低域周波数成分の原色信号R1LPF、G1LPF、B1LPF、R2LPF、G2LPF、B2LPFと、係数及び輝度信号生成部95から出力された係数Cとから次式の乗算を行って、各10ビットの赤色信号r、緑色信号g、青色信号bをそれぞれ生成する。
(r1 + r2) = r x · (α / β) 1/2 · (MAX) 1/2 (20a)
(g1 + g2) = g x · (α / β) 1/2 · (MAX) 1/2 (20b)
(b1 + b2) = b x · (α / β) 1/2 · (MAX) 1/2 (20c)
Y = (β / α) 1/2 · (MAX) 1/2 (20d)
The multiplier 96 of FIG. 4 outputs the low-frequency component primary color signals R1 LPF , G1 LPF , B1 LPF, R2 LPF, G2 LPF , B2 LPF output from the LPF 93, and the coefficient and luminance signal generation unit 95. By multiplying the coefficient C by the following equation, a 10-bit red signal r, a green signal g, and a blue signal b are generated.

r=r1+r2=C・(R1LPF+R2LPF)=C・RLPF (21a)
g=g1+g2=C・(G1LPF+G2LPF)=C・GLPF (21b)
b=b1+b2=C・(B1LPF+B2LPF)=C・BLPF (21c)
この結果、(14)式、(18)式、(20a)式〜(20d)式、(21a)式〜(21c)式などから、係数Cは前述した(7)式で表される。
r = r1 + r2 = C. (R1 LPF + R2 LPF ) = C.R LPF (21a)
g = g1 + g2 = C. (G1 LPF + G2 LPF ) = C.G LPF (21b)
b = b1 + b2 = C. (B1 LPF + B2 LPF ) = C.B LPF (21c)
As a result, the coefficient C is expressed by the above-described equation (7) from the equations (14), (18), (20a) to (20d), (21a) to (21c), and the like.

これらの赤色信号r、緑色信号g、青色信号bは、それぞれrgb用γ補正部97に供給されてγ補正された後、図3中の光学システム100内の図1に示したRデバイス27、Gデバイス23、Bデバイス31にそれぞれ供給される。   The red signal r, green signal g, and blue signal b are supplied to the rgb γ correction unit 97 and γ corrected, respectively, and then the R device 27 shown in FIG. 1 in the optical system 100 in FIG. The G device 23 and the B device 31 are supplied.

ところで、(20a)式〜(20d)式までは高周波数成分がないものとして計算したが、実際には高周波数成分が存在する。このため、(20a)式〜(20c)式の信号r、g、bを用いて輝度信号Yを生成すると、高周波数成分が失われてしまう。また、輝度信号Yについては、図1に示したY1デバイス58、Y2デバイス64に供給される輝度信号Y1、輝度信号Y2とを生成する必要がある。そこで、これらを考慮して、図4のY1Y2作成部92で前述したように、それぞれ帯域制限されていない周波数帯域の第1の輝度信号Y1FULLと第2の輝度信号Y2FULLを生成する。これらの輝度信号Y1FULLとY2FULLとは次式で表される。 By the way, although it calculated as a thing without a high frequency component from (20a) type | formula to (20d) type | formula, actually a high frequency component exists. For this reason, when the luminance signal Y is generated using the signals r, g, and b in the equations (20a) to (20c), the high frequency component is lost. For the luminance signal Y, it is necessary to generate the luminance signal Y1 and the luminance signal Y2 supplied to the Y1 device 58 and the Y2 device 64 shown in FIG. In view of these, the Y1Y2 creation unit 92 in FIG. 4 generates the first luminance signal Y1 FULL and the second luminance signal Y2 FULL in the frequency bands that are not band-limited, as described above. These luminance signals Y1 FULL and Y2 FULL are expressed by the following equations.

Y1FULL=C1・R1+C2・G1+C3・B1 (22a)
Y2FULL=C1・R2+C2・G2+C3・B2 (22b)
ここで、C1、C2、C3は入力映像信号R1(R2)、G1(G2)、B1(B2)による輝度成分への寄与係数で、ハイビジョン信号の場合は、それぞれ0.2126,0.7152,0.0722である。
Y1 FULL = C 1 · R1 + C 2 · G1 + C 3 · B1 (22a)
Y2 FULL = C 1 · R2 + C 2 · G2 + C 3 · B2 (22b)
Here, C 1 , C 2 , and C 3 are contribution coefficients to luminance components by the input video signals R 1 (R 2), G 1 (G 2), and B 1 (B 2). In the case of a high-definition signal, 0.2126, 0.7152, and 0.0722, respectively. It is.

また、図4に示す最大値,Y1Y2計算部94では帯域制限されている周波数帯域の第1の輝度信号Y1LPFと第2の輝度信号Y2LPFとを生成する。これらの輝度信号Y1LPFとY2LPFとは次式で表される。 4 generates a first luminance signal Y1 LPF and a second luminance signal Y2 LPF in a frequency band that is band-limited by the maximum value Y1Y2 calculation unit 94 shown in FIG. These luminance signals Y1 LPF and Y2 LPF are expressed by the following equations.

Y1LPF=C1・R1LPF+C2・G1LPF+C3・B1LPF (23a)
Y2LPF=C1・R2LPF+C2・G2LPF+C3・B2LPF (23b)
ここで、(17)式や(20d)式のYは帯域制限されており、高周波数成分が存在しないので、高周波数成分を再現するには、(17)式や(20d)式の輝度信号Y(YLPF)に補正項Dを乗算して、帯域制限されていない輝度信号YFullを出力する必要がある。すなわち、YFull=D・YLPFとする。
Y1 LPF = C 1 · R1 LPF + C 2 · G1 LPF + C 3 · B1 LPF (23a)
Y2 LPF = C 1 · R2 LPF + C 2 · G2 LPF + C 3 · B2 LPF (23b)
Here, Y in the equations (17) and (20d) is band-limited, and there is no high frequency component. Therefore, in order to reproduce the high frequency component, the luminance signal of the equations (17) and (20d) is used. It is necessary to multiply Y (Y LPF ) by the correction term D to output a luminance signal Y Full that is not band-limited. That is, Y Full = D · Y LPF .

従って、係数及び輝度信号生成部95は、前述した(8)式と(9)式で表される輝度信号Y1とY2とを生成する。ここで、(8)式中、Y1FULL/Y1LPFが上記の補正項Dであり、(9)式中、Y2FULL/Y2LPFが上記の補正項Dである。 Therefore, the coefficient and luminance signal generation unit 95 generates the luminance signals Y1 and Y2 represented by the above-described equations (8) and (9). In the equation (8), Y1 FULL / Y1 LPF is the correction term D, and in the equation (9), Y2 FULL / Y2 LPF is the correction term D.

図4のY1用γ補正部98は、係数及び輝度信号生成部95からの(8)式により計算された輝度信号Y1をγ補正し、それを量子化ビット数12ビットのY1映像信号としてY1ディレイ部110に供給し、ここで、前述した1/120秒遅延された後図1に示した光学システム100内のY1デバイス58に供給する。これと同時に、図4のY2用γ補正部99は、係数及び輝度信号生成部95からの(9)式により計算された輝度信号Y2をγ補正し、それを量子化ビット数12ビットのY2映像信号として図1及び図3に示した光学システム100内のY2デバイス64に供給する。従って、図2(C)に示したようにY1映像信号は、同図(D)に示したY2映像信号に対して1/120秒遅延されてマトリクス変換デコーダ83から出力される。   The Y1 γ correction unit 98 in FIG. 4 γ-corrects the luminance signal Y1 calculated by the equation (8) from the coefficient and luminance signal generation unit 95 and converts it into a Y1 video signal having a quantization bit number of 12 bits. The signal is supplied to the delay unit 110, and is supplied to the Y1 device 58 in the optical system 100 shown in FIG. At the same time, the Y2 γ correction unit 99 in FIG. 4 γ-corrects the luminance signal Y2 calculated by the equation (9) from the coefficient and luminance signal generation unit 95, and converts it to Y2 having a quantization bit number of 12 bits. The video signal is supplied to the Y2 device 64 in the optical system 100 shown in FIGS. Therefore, as shown in FIG. 2C, the Y1 video signal is delayed from the Y2 video signal shown in FIG.

なお、rgb用γ補正部97におけるγ値(=γ1)と、Y1用γ補正部98及びY2用γ補正部99における各γ値(=γ2)とは、第1変調光と第2変調光とが掛け合わせされたときにトータルのγ値が「2.2」になり、かつ、γ1とγ2とはできるだけ近い値になるように振り分けられる。例えば、γ1=1.0、γ2=1.2に選ばれる。この場合、指数の掛け算なので、トータルのγ値は2.2(=1.0+1.2)になる。   The γ value (= γ1) in the rgb γ correction unit 97 and the γ values (= γ2) in the Y1 γ correction unit 98 and the Y2 γ correction unit 99 are the first modulated light and the second modulated light. Are multiplied so that the total γ value becomes “2.2” and γ1 and γ2 are as close as possible. For example, γ1 = 1.0 and γ2 = 1.2 are selected. In this case, since the exponent is a multiplication, the total γ value is 2.2 (= 1.0 + 1.2).

このような構成のマトリクス変換デコーダ83から輝度信号Y1、Y2、色信号r、g及びbの5信号が供給された光学システム100からカラー画像がスクリーン(図示せず)に投射される。   A color image is projected onto a screen (not shown) from the optical system 100 to which the luminance signal Y1, Y2 and the five color signals r, g, and b are supplied from the matrix conversion decoder 83 having such a configuration.

このように、図3に示した本実施の形態の投射型表示装置80は、1台でSHVを構成することでコンバージェンス補正を無くすことが可能となり、また、二重変調を行うので2台スタックより、はるかに高い100万:1以上の高コントラストが得られ、更に、G信号を二重にする装置に比べ、輝度信号を二重にしているので、より高解像度な画像が得られる。   As described above, the projection type display device 80 of the present embodiment shown in FIG. 3 can eliminate the convergence correction by configuring the SHV with one unit, and also performs the double modulation, so that two units are stacked. Thus, a much higher contrast of 1 million: 1 or more can be obtained, and moreover, a higher resolution image can be obtained because the luminance signal is duplicated as compared with a device that duplicates the G signal.

なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、その他種々の変形例が考えられる。例えば、図1の実施の形態の光学システム100では、Y1デバイス58に供給されるY1映像信号とY2デバイス64に供給されるY2映像信号とを1/120秒(1/2フレーム)ずらすと共に、Y1デバイス58とY2デバイス64とを1/120秒毎に交互にP偏光、S偏光を入射して交互に駆動するようにしている。このため、光学システム100は、例えばY1映像信号とその生成要素の第1の三原色信号(R1、G1、B1)を右目用画像及び左目用画像のうちの一方の画像に関する信号とし、Y2映像信号とその生成要素の第2の三原色信号(R2、G2、B2)を他方の画像に関する信号とすることで、視聴者が偏光メガネをかけて視聴する立体表示システムに適用することも可能である。   In addition, this invention is not limited to the above embodiment, A various other modification can be considered. For example, in the optical system 100 of the embodiment of FIG. 1, the Y1 video signal supplied to the Y1 device 58 and the Y2 video signal supplied to the Y2 device 64 are shifted by 1/120 seconds (1/2 frame), The Y1 device 58 and the Y2 device 64 are alternately driven by incident P-polarized light and S-polarized light every 1/120 second. Therefore, the optical system 100 uses, for example, the Y1 video signal and the first three primary color signals (R1, G1, B1) of the generation element as signals related to one of the right-eye image and the left-eye image, and the Y2 video signal. And the second three primary color signals (R2, G2, B2) of the generation element thereof are signals related to the other image, so that it can be applied to a stereoscopic display system in which a viewer watches with polarized glasses.

また、光学システム100において、入力映像信号が120Hzに対応している場合において、60Hzのまま倍速駆動と同じ効果を得ているが、もし入力RGB映像信号が60Hzの場合は、図3に示したマトリクス変換デコーダ83の入力前のスーパーハイビジョンデコーダ82内で画像読み出し速度を2倍にすることで対応可能である。   Further, in the optical system 100, when the input video signal corresponds to 120 Hz, the same effect as the double speed drive is obtained with 60 Hz. However, if the input RGB video signal is 60 Hz, it is shown in FIG. This can be dealt with by doubling the image reading speed in the super high-definition decoder 82 before the input of the matrix conversion decoder 83.

更に、本発明は、図1に示すような、RGB分離合成投影システム系102による第1の変調光学システムから出力された変調光を、Y1Y2画像合成部分103による第2の変調光学システムで再度変調する二重変調光学システム100において、Y1Y2画像合成部分103の光変調に使用されるY1デバイス58及びY2デバイス64の応答時間Rt2を、RGB分離合成投影システム系102の光変調に使用されるGデバイス23、Rデバイス27、Bデバイス31の応答時間Rt1より短くすることで、合計応答時間(Rt1∩Rt2)を短くする構成も包含するものである。   Further, the present invention remodulates the modulated light output from the first modulation optical system by the RGB separation / synthesis projection system system 102 as shown in FIG. 1 by the second modulation optical system by the Y1Y2 image synthesis unit 103. In the dual modulation optical system 100, the response time Rt2 of the Y1 device 58 and the Y2 device 64 used for the light modulation of the Y1Y2 image composition portion 103 is used as the G device used for the light modulation of the RGB separation / synthesis projection system system 102. 23, the total response time (Rt1∩Rt2) is also shortened by making it shorter than the response time Rt1 of the R device 27 and the B device 31.

この変形例について以下詳細に説明する。表示デバイスとして用いられる液晶パネルは、同じ液晶厚(セルギャップ)の場合は、入射光の波長が短いほど低い駆動電圧で速く飽和に達する。このため、上記のGデバイス23、Rデバイス27、Bデバイス31として同一の液晶パネルを用いた場合は、これらのうち最も波長の短い原色光Bが入射するBデバイス31が最も低い駆動電圧で飽和に達する。また、Gデバイス23及びRデバイス27は、Bデバイス31よりも駆動電圧を上げないと、Bデバイス31と同じ時間で飽和に達しない。一方、Y1デバイス58及びY2デバイス64は、同一のRGB合成光が入射するため、各々同じ駆動電圧で駆動されるが、入射RGB合成光中の一番波長の短いB光成分に合わせて駆動電圧が決定される。   This modification will be described in detail below. In the case of the same liquid crystal thickness (cell gap), a liquid crystal panel used as a display device quickly reaches saturation with a lower driving voltage as the wavelength of incident light is shorter. For this reason, when the same liquid crystal panel is used as the G device 23, the R device 27, and the B device 31, the B device 31 to which the primary color light B having the shortest wavelength is incident is saturated at the lowest drive voltage. To reach. Further, the G device 23 and the R device 27 do not reach saturation in the same time as the B device 31 unless the drive voltage is increased higher than that of the B device 31. On the other hand, the Y1 device 58 and the Y2 device 64 are driven by the same drive voltage because the same RGB composite light is incident thereon, but the drive voltage is matched to the B light component having the shortest wavelength in the incident RGB composite light. Is determined.

このため、例えば、白100%の信号の場合、Y1デバイス58及びY2デバイス64に対して、入射するB光成分の駆動電圧で変調できる光に合わせて、R光成分とG光成分の駆動電圧を変えてホワイトバランス調整が行われる。これにより、必然的にY1デバイス58及びY2デバイス64の駆動電圧は、最大でもB光成分の100%駆動時より大きくならないため、駆動電圧は低い電圧(Rの飽和電圧の半分位がBの飽和電圧である)になる。   For this reason, for example, in the case of a signal of 100% white, the driving voltages of the R light component and the G light component are matched to the light that can be modulated by the driving voltage of the incident B light component with respect to the Y1 device 58 and the Y2 device 64 To adjust the white balance. Accordingly, the drive voltage of the Y1 device 58 and the Y2 device 64 is inevitably not higher than that at the time of 100% drive of the B light component, so that the drive voltage is low (about half of the saturation voltage of R is the saturation of B). Voltage).

一般に、表示デバイスのLSI露光ルールによって、駆動電圧の最大電圧が決まっているが、上記のY1デバイス58及びY2デバイス64の駆動電圧は、この最大電圧よりも低いため、Y1デバイス58及びY2デバイス64のセルギャップを縮めることが可能である。そこで、この変形例では、Y1デバイス58及びY2デバイス64のセルギャップを縮めることで、上記応答時間Rt2を、Gデバイス23、Rデバイス27、Bデバイス31の応答時間Rt1より短くすることにより、より一層合計応答時間(Rt1∩Rt2)を短縮することができる。この場合の合計の応答時間は、上記の応答時間RT1とRT2とを同じにした場合にはRt1やRt2の約50%であるのに比べて、Rt1やRt2の約30%程度に速くなることが予想できる。   In general, the maximum driving voltage is determined by the LSI exposure rule of the display device. However, the driving voltages of the Y1 device 58 and the Y2 device 64 are lower than the maximum voltage. It is possible to reduce the cell gap. Therefore, in this modification, by shortening the cell gap of the Y1 device 58 and the Y2 device 64, the response time Rt2 is made shorter than the response time Rt1 of the G device 23, the R device 27, and the B device 31. Further, the total response time (Rt1tRt2) can be shortened. The total response time in this case is about 30% faster than Rt1 and Rt2, compared to about 50% of Rt1 and Rt2 when the above response times RT1 and RT2 are the same. Can be expected.

なお、合計応答時間は(Rt1∩Rt2)で表されるので、応答時間Rt1を短くするためにGデバイス23、Rデバイス27、Bデバイス31のセルギャップを縮めても数式上は合計応答時間は短くなる。しかし、この場合は、Rデバイス27の飽和駆動電圧が上がり過ぎて飽和しなくなり、R信号の明るさが足りなくなってしまう。   Since the total response time is represented by (Rt1∩Rt2), even if the cell gaps of the G device 23, the R device 27, and the B device 31 are shortened to shorten the response time Rt1, Shorter. However, in this case, the saturation drive voltage of the R device 27 increases too much to saturate, and the brightness of the R signal becomes insufficient.

このように、Y1デバイス58及びY2デバイス64の応答時間Rt2を、Gデバイス23、Rデバイス27、Bデバイス31の応答時間Rt1より短くすることにより、より一層合計応答時間(Rt1∩Rt2)を短縮することができる。   Thus, the total response time (Rt1∩Rt2) is further shortened by making the response time Rt2 of the Y1 device 58 and the Y2 device 64 shorter than the response time Rt1 of the G device 23, the R device 27, and the B device 31. can do.

本発明は、より自然な超高精細動画像が得られ、極めて臨場感ある映像再現が可能な投射型表示装置を実現できる。また、本発明は、応用としてインテグラル(IP)立体テレビ等への活用も可能である。   The present invention can realize a projection display device capable of obtaining a more natural ultra-high-definition moving image and capable of reproducing an image with a very realistic presence. Further, the present invention can be applied to an integral (IP) 3D television as an application.

本発明の光学システムの一実施の形態の構成図である。It is a block diagram of one embodiment of the optical system of the present invention. 図1の実施形態の各デバイスの表示タイミングと、第一光変調及び第二光変調の掛け算された投射画像出力との関係及び切替信号を示すタイミングチャートである。2 is a timing chart showing a relationship between a display timing of each device of the embodiment of FIG. 1 and a projection image output obtained by multiplying a first light modulation and a second light modulation, and a switching signal. 本発明の投射型表示装置の一実施の形態のブロック図である。It is a block diagram of one embodiment of a projection type display device of the present invention. 図3中のマトリクス変換デコーダの一実施の形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of the matrix conversion decoder in FIG. 従来の光学システムの一例の構成図である。It is a block diagram of an example of the conventional optical system. 二重変調を行う従来の光学システムの一例の構成図である。It is a block diagram of an example of the conventional optical system which performs double modulation. 従来の投射型表示装置の一例の構成図である。It is a block diagram of an example of the conventional projection type display apparatus. 45度斜め半画素ずらしの説明図である。It is explanatory drawing of 45 degree diagonal half pixel shifting.

符号の説明Explanation of symbols

11 ランプハウス
16 B/RGクロスダイクロミラー
17 RGミラー
18 Bミラー
19 R/Gダイクロミラー
23 Gデバイス
27 Rデバイス
31 Bデバイス
32 RGB合成ダイクロプリズム
35 1:1リレーレンズ
51 90度位相制御板
52 PS分離WG(ワイヤグリッド)
53 Y1フィールドレンズ
54、66 1/2波長板
55、61 アナライザ
56 Y1WG(ワイヤグリッド)
57 Y1波長板
58 Y1デバイス
59 Y2フィールドレンズ
60 Y2収差補正レンズ
62 Y2WG(ワイヤグリッド)
63 Y2波長板
64 Y2デバイス
65 Y1収差補正レンズ
67 Y1アナライザ
68 PS合成WG(ワイヤグリッド)
69 Y2アナライザ
70 Y1Y2投射レンズ
71 切替信号発生回路
80 投射型表示装置
81 スーパーハイビジョンカメラ
82 スーパーハイビジョンレコーダ
83 マトリクス変換デコーダ
91 逆γ補正部
92 Y1Y2作成部
93 低域フィルタ(LPF)
94 最大値,Y1Y2計算部
95 係数及び輝度信号生成部
96 乗算器
97 rgb用γ補正部
98 Y1用γ補正部
99 Y2用γ補正部
100 光学システム
101 光学照明システム部分
102 RGB分離合成投影システム系
103 Y1Y2画像合成部分
110 Y1ディレイ部
11 Lamp house 16 B / RG cross dichroic mirror 17 RG mirror 18 B mirror 19 R / G dichroic mirror 23 G device 27 R device 31 B device 32 RGB composite dichroic prism 35 1: 1 relay lens 51 90 degree phase control plate 52 PS Separate WG (wire grid)
53 Y1 field lens 54, 66 1/2 wavelength plate 55, 61 Analyzer 56 Y1WG (wire grid)
57 Y1 wave plate 58 Y1 device 59 Y2 field lens 60 Y2 aberration correction lens 62 Y2WG (wire grid)
63 Y2 wavelength plate 64 Y2 device 65 Y1 aberration correction lens 67 Y1 analyzer 68 PS composite WG (wire grid)
69 Y2 Analyzer 70 Y1Y2 Projection Lens 71 Switching Signal Generation Circuit 80 Projection Display Device 81 Super Hi-Vision Camera 82 Super Hi-Vision Recorder 83 Matrix Conversion Decoder 91 Inverse γ Correction Unit 92 Y1Y2 Creation Unit 93 Low-Pass Filter (LPF)
94 Maximum Value, Y1Y2 Calculation Unit 95 Coefficient and Luminance Signal Generation Unit 96 Multiplier 97 rgb Gamma Correction Unit 98 Y1 Gamma Correction Unit 99 Y2 Gamma Correction Unit 100 Optical System 101 Optical Illumination System Part 102 RGB Separation / Composite Projection System System 103 Y1Y2 image composition part 110 Y1 delay part

Claims (8)

1/(2T)秒(Tは所定の値)単位で構成されるフレーム画像に関する三原色の色信号の連続する2フレームから得た1/T秒単位の三原色の各色信号毎に照明光を別々に光変調して得られた各変調原色光を波長合成し、その第1の合成光を第1の変調光として出力する変調光学系と、
前記第1の変調光の偏光面を、前記1/(2T)秒毎に90度回転と回転停止とを交互に繰り返して、前記第1の変調光を前記1/(2T)秒毎に交互にS偏光及びP偏光として出力する90度位相制御手段と、
連続する2フレームのうち、一方のフレームの前記1/(2T)秒単位の第1の三原色の各色信号から生成した第1の輝度信号で、前記90度位相制御手段から出力された前記S偏光を光変調して第2の変調光として出力する第1の輝度信号変調光学系と、
連続する2フレームのうち、他方のフレームの前記1/(2T)秒単位の第2の三原色の各色信号から生成した第2の輝度信号で、前記90度位相制御手段から出力された前記P偏光を光変調して第3の変調光として出力する第2の輝度信号変調光学系と、
前記第2及び第3の変調光をPS合成して第2の合成光を生成する光合成手段と、
前記第2の合成光を投射するための投射手段と
を有することを特徴とする光学システム。
Illumination light is separately supplied for each color signal of the three primary colors in units of 1 / T seconds obtained from two consecutive frames of the color signals of the three primary colors related to the frame image configured in units of 1 / (2T) seconds (T is a predetermined value). A modulation optical system that synthesizes each modulated primary color light obtained by light modulation, and outputs the first synthesized light as first modulated light;
The polarization plane of the first modulated light is alternately rotated 90 degrees and stopped every 1 / (2T) seconds, and the first modulated light is alternated every 1 / (2T) seconds. 90-degree phase control means for outputting as S-polarized light and P-polarized light,
Of the two consecutive frames, the S-polarized light output from the 90-degree phase control means with a first luminance signal generated from each of the first three primary colors in units of 1 / (2T) seconds of one frame A first luminance signal modulation optical system that optically modulates and outputs as a second modulated light;
Of the two consecutive frames, the P-polarized light output from the 90-degree phase control means with a second luminance signal generated from the color signals of the second three primary colors in the 1 / (2T) second unit of the other frame A second luminance signal modulation optical system that optically modulates and outputs as a third modulated light;
Light combining means for generating a second combined light by PS combining the second and third modulated light;
An optical system comprising: projection means for projecting the second combined light.
前記第1の輝度信号変調光学系内の前記S偏光を前記第1の輝度信号で光変調する第1のデバイスと、前記第2の輝度信号変調光学系内の前記P偏光を前記第2の輝度信号で光変調する第2のデバイスの各デバイス応答時間Rt2を、前記変調光学系内の前記三原色の各色信号毎に別々に光変調する第3のデバイスの各デバイス応答時間Rt1よりも短く設定したことを特徴とする請求項1記載の光学システム。   A first device for optically modulating the S-polarized light in the first luminance signal modulation optical system with the first luminance signal; and the P-polarized light in the second luminance signal modulation optical system as the second device. Each device response time Rt2 of the second device that optically modulates with the luminance signal is set shorter than each device response time Rt1 of the third device that performs optical modulation separately for each color signal of the three primary colors in the modulation optical system. The optical system according to claim 1. 前記第1の輝度信号変調光学系内の前記S偏光を前記第1の輝度信号で光変調する第1のデバイスの画素と、前記第2の輝度信号変調光学系内の前記P偏光を前記第2の輝度信号で光変調する第2のデバイスの画素とは、互いに水平方向及び垂直方向にそれぞれ半画素ピッチ分ずつずらした45度斜め半画素ずらしの空間位置に配置されていることを特徴とする請求項1又は2記載の光学システム。   The pixel of the first device that optically modulates the S-polarized light in the first luminance signal modulation optical system with the first luminance signal, and the P-polarized light in the second luminance signal modulation optical system. The pixel of the second device that modulates light with the luminance signal of 2 is arranged at a spatial position shifted by 45 degrees oblique half-pixels shifted by a half-pixel pitch in the horizontal and vertical directions. The optical system according to claim 1 or 2. 前記第1の三原色の各色信号及び前記第1の輝度信号を右目用画像及び左目用画像の一方の画像に関する信号とし、前記第2の三原色の各色信号及び前記第2の輝度信号を前記右目用画像及び左目用画像の他方の画像に関する信号としたことを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一項記載の光学システム。   The color signals of the first three primary colors and the first luminance signal are signals relating to one image of the right eye image and the left eye image, and the color signals of the second three primary colors and the second luminance signal are used for the right eye. 4. The optical system according to claim 1, wherein the optical system is a signal related to the other of the image and the left-eye image. 1/(2T)秒(Tは所定の値)単位で構成されるフレーム画像に関する三原色の色信号の連続する2フレームのうち、一方のフレームの第1の三原色の色信号に基づいて、帯域制限されていない第1の輝度信号を生成し、かつ、前記2フレームのうち他方のフレームの第2の三原色の色信号に基づいて、帯域制限されていない第2の輝度信号を生成する第1の信号生成手段と、
前記第1及び第2の三原色の色信号をそれぞれ帯域制限し、その帯域制限された前記第1及び第2の三原色の色信号のそれぞれについて画素毎の最大値を求めると共に、帯域制限された前記第1及び第2の三原色の色信号に基づいて、帯域制限された第3及び第4の輝度信号を生成する第2の信号生成手段と、
前記画素毎の最大値に基づいて色信号用補正係数を生成すると共に、前記画素毎の最大値と前記第3の輝度信号とに基づいて第1の表示用輝度信号を生成し、かつ、前記画素毎の最大値と前記第4の輝度信号とに基づいて生成した輝度信号を前記第1の表示用輝度信号に対して前記1/(2T)秒ずらして第2の表示用輝度信号を生成する第3の信号生成手段と、
前記色信号用補正係数と帯域制限された前記1及び第2の三原色の色信号とを乗算して、前記1/(2T)秒単位で構成されるフレーム画像に関する三原色の色信号の連続する2フレームから得た1/T秒単位の表示用の三原色の色信号を生成する第4の信号生成手段と、
前記表示用の三原色の各色信号毎に照明光を別々に光変調して得られた各変調原色光を波長合成し、その第1の合成光を第1の変調光として出力する変調光学系と、
前記第1の変調光の偏光面を、前記1/(2T)秒毎に90度回転と回転停止とを交互に繰り返して、前記第1の変調光を前記1/(2T)秒毎に交互にS偏光及びP偏光として出力する90度位相制御手段と、
前記90度位相制御手段から出力された前記S偏光を、前記第1の表示用輝度信号で光変調して第2の変調光として出力する第1の輝度信号変調光学系と、
前記90度位相制御手段から出力された前記P偏光を、前記第2の表示用輝度信号で光変調して第3の変調光として出力する第2の輝度信号変調光学系と、
前記第2及び第3の変調光をPS合成して第2の合成光を生成する光合成手段と、
前記第2の合成光を投射するための投射手段と
を有することを特徴とする投射型表示装置。
Based on the color signal of the first three primary colors of one frame out of two consecutive frames of the color signals of the three primary colors related to a frame image configured in units of 1 / (2T) seconds (T is a predetermined value), the band is limited. A first luminance signal that is not band-limited and generates a second luminance signal that is not band-limited based on the color signals of the second three primary colors of the other frame of the two frames. Signal generating means;
The band signals of the first and second three primary color signals are band-limited, and the maximum value for each pixel is obtained for each of the band-limited color signals of the first and second three primary colors, and the band-limited band is limited. Second signal generating means for generating band-limited third and fourth luminance signals based on the color signals of the first and second three primary colors;
Generating a color signal correction coefficient based on the maximum value for each pixel, generating a first display luminance signal based on the maximum value for each pixel and the third luminance signal, and The second display luminance signal is generated by shifting the luminance signal generated based on the maximum value for each pixel and the fourth luminance signal by 1 / (2T) seconds from the first display luminance signal. Third signal generating means for
By multiplying the color signal correction coefficient by the band-limited color signals of the first and second three primary colors, two consecutive primary color signals of the three primary colors related to the frame image formed in units of 1 / (2T) seconds are obtained. Fourth signal generating means for generating color signals of the three primary colors for display in units of 1 / T seconds obtained from the frame;
A modulation optical system that synthesizes the wavelengths of the modulated primary color lights obtained by separately modulating the illumination light for each of the three primary color signals for display and outputs the first synthesized light as the first modulated light; ,
The polarization plane of the first modulated light is alternately rotated 90 degrees and stopped every 1 / (2T) seconds, and the first modulated light is alternated every 1 / (2T) seconds. 90-degree phase control means for outputting as S-polarized light and P-polarized light,
A first luminance signal modulation optical system that optically modulates the S-polarized light output from the 90-degree phase control means with the first display luminance signal and outputs it as second modulated light;
A second luminance signal modulation optical system that optically modulates the P-polarized light output from the 90-degree phase control means with the second display luminance signal and outputs it as third modulated light;
Light combining means for generating a second combined light by PS combining the second and third modulated light;
And a projection means for projecting the second combined light.
前記第1の輝度信号変調光学系内の前記S偏光を前記第1の表示用輝度信号で光変調する第1のデバイスと、前記第2の輝度信号変調光学系内の前記P偏光を前記第2の表示用輝度信号で光変調する第2のデバイスの各デバイス応答時間Rt2を、前記変調光学系内の前記三原色の各色信号毎に別々に光変調する第3のデバイスの各デバイス応答時間Rt1よりも短く設定したことを特徴とする請求項5記載の投射型表示装置。   A first device that optically modulates the S-polarized light in the first luminance signal modulation optical system with the first display luminance signal; and the P-polarized light in the second luminance signal modulation optical system. Each device response time Rt1 of the third device that optically modulates each device response time Rt2 of the second device that optically modulates with the display luminance signal of 2 for each color signal of the three primary colors in the modulation optical system. 6. The projection type display device according to claim 5, wherein the projection type display device is set to be shorter. 前記第1の輝度信号変調光学系内の前記S偏光を前記第1の表示用輝度信号で光変調する第1のデバイスの画素と、前記第2の輝度信号変調光学系内の前記P偏光を前記第2の表示用輝度信号で光変調する第2のデバイスの画素とは、互いに水平方向及び垂直方向にそれぞれ半画素ピッチ分ずつずらした45度斜め半画素ずらしの空間位置に配置されていることを特徴とする請求項5又は6記載の投射型表示装置。   The pixel of the first device that optically modulates the S-polarized light in the first luminance signal modulation optical system with the first display luminance signal, and the P-polarized light in the second luminance signal modulation optical system. The pixels of the second device that are optically modulated with the second display luminance signal are arranged at a spatial position shifted by 45 degrees oblique half-pixels shifted by a half-pixel pitch from each other in the horizontal and vertical directions. The projection display device according to claim 5 or 6, 前記第1の三原色の色信号及び前記第1の表示用輝度信号を右目用画像及び左目用画像の一方の画像に関する信号とし、前記第2の三原色の色信号及び前記第2の表示用輝度信号を前記右目用画像及び左目用画像の他方の画像に関する信号としたことを特徴とする請求項5乃至7のうちいずれか一項記載の投射型表示装置。   The first three primary color signals and the first display luminance signal are signals related to one of the right-eye image and the left-eye image, and the second three primary color signals and the second display luminance signal. 8. The projection display device according to claim 5, wherein a signal relating to the other image of the right-eye image and the left-eye image is used.
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