[发明专利]投影仪

说明书

技术领域

本发明涉及通过投影光学系统向屏幕上投影显示形成在光调制元件上的光学像的投影仪，更详细地说涉及能够使用偏振眼镜来立体地欣赏投影图像的投影仪。

背景技术

使用能进行大画面显示的投影仪来立体地表现显示图像的技术已经被开发并付诸实用。对于使用了投影仪的立体图像显示而言，一般采用如下方式，即向屏幕投影左眼用图像和右眼用图像并通过左眼和右眼观察各自图像的视差利用的方式。此时，观察者需要选择与各眼对应的图像，作为方式之一已知有使用偏振眼镜的偏振方式的投影仪。

在偏振方式的投影仪中，将包含视差信息的左眼用图像和右眼用图像，在两图像间改变偏振状态来同时显示到屏幕上，或者按照在时间序列上排列的各帧交替地连续显示。观察者通过具有偏振选择性的偏振眼镜来观看以不同偏振状态显示的左眼用图像和右眼用图像，由此2种图像仅被分别对应的眼睛选择性地观察，因而能够立体地视觉辨认显示图像。

作为将偏振状态彼此不同的左眼用图像和右眼用图像同时地显示到屏幕上的方法，已经提案有如通过第1投影仪显示左眼用图像、通过第2投影仪显示右眼用图像这样来使用两台投影仪的方式(参照下面的专利文献1)。在使用两台投影仪的方式中，会产生如下问题，即难以在两台投影仪之间调和亮度、配色等显示图像的特性，或者调整投影位置的问题。另外，由于使用两台投影仪，所以在系统的小型化和使用便利性方面也存在问题。

另一方面，通过分时交替地连续显示偏振状态彼此不同的左眼用图像和右眼用图像的方式具有仅通过1台投影仪便能立体地表现显示图像的优点，这种方式的投影仪也被提案过(参照下面的专利文献2)。

在专利文献1所记载的立体图像显示装置中，为了消除准备投影光的偏振状态不同的两台投影仪的不便性，采用投影光的偏振状态相同的两台投影仪，通过由反射镜构成的偏振切换元件来改变一方的投影仪发出的投影光的偏振状态，由此生成偏振状态不同的左眼用图像和右眼用图像。另外，在专利文献2所记载的投影仪中，经由偏振状态交替切换的液晶面板构成的偏振切换元件来投影来自液晶光阀的射出光，从而分时地交替显示左眼用图像和右眼用图像。所有装置均需在光调制元件与屏幕之间设置对投影光的偏振状态进行切换的机构。

[专利文献1]日本特开平9-54375号公报

[专利文献2]日本特开昭63-18894号公报

另外，使用了将多个微小镜设置为矩阵状的微小镜型光调制元件的DLP投影仪(DLP为德州仪器(Texas Instruments)公司的注册商标)已经付诸实用。在微小镜型光调制元件中，以帧顺序(frame sequential)方式重写图像数据，在与帧对应的图像持续显示了一定时间后，被瞬时重写成与下一个帧对应的新图像并显示一定时间。也就是说、在微小镜型光调制元件的情况下，图像数据在被显示的期间内不会被重写。因此，在通过DLP投影仪来实现立体图像显示的情况下，设置上述的偏振切换元件，与通过微小镜型光调制元件瞬时地重写图像数据的时间点同步地，利用偏振切换元件在全体显示区域同时切换投影光的偏振状态即可。

另一方面，具备采用了液晶的光调制元件的液晶投影仪已经付诸实用。一般的液晶型光调制元件不会针对每个像素持有保持图像数据的图像存储器，通过行顺序(line sequential)方式、即对一条或者多条线(有时将该线称为扫描线)从一边向另一边依次进行扫描的方式重写图像数据。在液晶投影仪中，将1帧的图像作为线状图像的集合体进行捕捉，在1帧的显示期间内按照每条线依次重写排列成线状的图像数据，由此生成与下一个帧对应的新图像。因此，在1帧的图像中，与当前的帧对应的图像数据和与下一个帧对应的新的图像数据夹着扫描线混合在一起。

因此，在液晶投影仪中使用的偏振切换元件的情况下，需要与液晶型光调制元件中的行顺序方式的图像数据的写入方式相匹配地采用以行顺序切换投影光的偏振状态的切换方式。即、设为将光透过区域以线状分割成多个区域，并且切换通过每个区域的光的偏振状态的构成，并需要在每个区域设置有用于切换偏振状态的开关元件的偏振切换元件、或者在外部设置有依次选择区域来切换偏振状态的扫描电路的偏振切换元件。后面将这种偏振切换元件暂称为“区域分割型偏振切换元件”。