JP2007065677A - Picture display apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源から出射された光を空間的に変調して、スクリーン等に投射することによって映像を表示する映像表示装置に関する。 The present invention relates to an image display apparatus that displays an image by spatially modulating light emitted from a light source and projecting the light onto a screen or the like.
従来、映像を鑑賞する目的に用いられる映像表示装置として、光源から出射された光を、映像表示ライトバルブによって空間的に変調して、映像をスクリーン等に投射する投射型映像表示装置が用いられている。この種の投射型映像表示装置には、スクリーン等の前面側より映像を投射する前面投射型と、スクリーン等の背面側より映像を投射する背面投射型とがある。従来、このような投射型映像表示装置としては、光源として放電型のキセノンランプ,メタルハライドランプ又は熱発光型のハロゲンランプ等の白色光源を用い、映像表示ライトバルブとして液晶ライトバルブを用いたものが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a video display device used for viewing images, a projection-type video display device that spatially modulates light emitted from a light source by a video display light valve and projects the image on a screen or the like is used. ing. This type of projection-type image display device includes a front projection type that projects an image from the front side of a screen or the like, and a rear projection type that projects an image from the back side of a screen or the like. Conventionally, as such a projection type image display device, a white light source such as a discharge type xenon lamp, a metal halide lamp or a thermoluminescent halogen lamp is used as a light source, and a liquid crystal light valve is used as an image display light valve. Are known.
ところで、従来用いられている投射型映像表示装置は、光源として使用されるキセノンランプ,メタルハライドランプ,ハロゲンランプ等の白色光源(ランプ)を用いているが、これら光源として用いられるランプは、一般に、径年変化が大きいと共に寿命が短いため、映像が暗くなったり、ランプが切れやすく、そのため、映像を表示している途中で映像が暗くなったり、ランプが切れた場合には、映像を表示している途中でランプを交換しなければならないといった問題がある。 By the way, conventionally used projection-type image display devices use a white light source (lamp) such as a xenon lamp, a metal halide lamp, or a halogen lamp that is used as a light source. The image is dark and the lamp is likely to be cut off due to the large diameter change and short life, so if the image becomes dark or the lamp burns out while the image is displayed, the image is displayed. There is a problem that the lamp has to be replaced in the middle.
また、従来の投射型映像表示装置に用いられる白色光源より出射される光束の断面形状は、通常、円形である。一方、映像表示ライトバルブの形状は、通常、長方形形状である。そのため、従来の投射型映像表示装置では、白色光源からの光を映像表示ライトバルブに対して均一に照射するために、映像表示ライトバルブに照射される光束の直径を、映像表示ライトバルブの対角線の長さよりも大きくしていた。そのため、無駄になる光が多く、光源からの光の利用効率が低いという問題がある。 In addition, the cross-sectional shape of a light beam emitted from a white light source used in a conventional projection display apparatus is usually a circle. On the other hand, the shape of the video display light valve is usually a rectangular shape. Therefore, in the conventional projection type image display device, in order to uniformly irradiate the image display light valve with the light from the white light source, the diameter of the light beam irradiated to the image display light valve is set to the diagonal line of the image display light valve. It was larger than the length of. Therefore, there is a problem that much light is wasted and the utilization efficiency of light from the light source is low.
更に、従来の投射型映像表示装置では、上述のように光源からの光の利用効率が低いので、必要な明るさを得るためには、明るい光源を用いなければならないことから、消費電力が増大するといった問題点や、同様に、必要な明るさを得るためには、大きな光源を用いなければならないことから、投射型映像表示装置の小型化が困難になるといった問題点がある。 Furthermore, in the conventional projection type image display device, since the light use efficiency from the light source is low as described above, a bright light source must be used to obtain the necessary brightness, resulting in an increase in power consumption. Similarly, there is a problem that it is difficult to reduce the size of the projection display apparatus because a large light source must be used to obtain the necessary brightness.
ところで、投射型映像表示装置では、例えば、NTSC(National Television System Committee)方式の縦横比3:4の映像や、ハイビジョン方式の縦横比9:16の映像等、縦横比の異なる映像を切り換えて表示する可能性がある。この場合、映像の縦横比に応じて、映像表示ライトバルブにおいて実際に使用される領域の形状及び面積も変化する。ところが、従来の投射型映像表示装置では、光源からの光が円形であるため、映像表示ライトバルブにおいて実際に使用される領域の形状及び面積が変化すると、映像表示ライトバルブにおいて有効に使われる光量も変化し、その結果、投射される映像の明るさが変化するといった問題点がある。 By the way, in the projection-type image display device, for example, images with different aspect ratios such as an NTSC (National Television System Committee) 3: 4 aspect ratio image and a high-definition 9:16 aspect ratio image are switched and displayed. there's a possibility that. In this case, the shape and area of the region actually used in the video display light valve also change according to the video aspect ratio. However, in the conventional projection type video display device, the light from the light source is circular. Therefore, if the shape and area of the area actually used in the video display light valve changes, the amount of light used effectively in the video display light valve As a result, there is a problem that the brightness of the projected image changes.
また、従来の投射型映像表示装置では、白色光源の出射光を、ダイクロイックミラー等の色分離手段によって色分離して、それぞれ、各色信号に対応した映像表示ライトバルブに照射するようにしていた。そのため、分離した各色の波長分布が、元の白色光源の出射光の波長分布に依存し、良好な色再現が難しいという問題点がある。 Further, in the conventional projection type video display device, the light emitted from the white light source is color-separated by color separation means such as a dichroic mirror and irradiated to the video display light valve corresponding to each color signal. Therefore, the wavelength distribution of each separated color depends on the wavelength distribution of the emitted light from the original white light source, and there is a problem that good color reproduction is difficult.
また、従来の投射型映像表示装置に用いられる白色光源は、一般に、輝度の変調ができないか、あるいは、できても輝度調節範囲が狭く、輝度変調の応答時間が長いことから、従来の投射型映像表示装置では、表示する映像の明るさの調節ができないか、若しくは調節範囲が狭いといった問題点があった。 In addition, the white light source used in the conventional projection type video display device generally cannot modulate the luminance, or even if it can, the luminance adjustment range is narrow and the response time of the luminance modulation is long. The video display device has a problem that the brightness of the video to be displayed cannot be adjusted or the adjustment range is narrow.
また、従来の投射型映像表示装置では、白色光源の出射光をダイクロイックミラー等によって色分離して、各色信号に対応した映像表示ライトバルブに照射する構成の場合、各色毎の光の輝度の調整が困難であった。また、従来の投射型映像表示装置には、映像表示ライトバルブにカラーフィルタを設けて色分離を行うものもあるが、この場合には、各色に対応した映像信号を調整するか、カラーフィルタを変えなければ色調整ができない。従って、従来の投射型映像表示装置では、色の細かい調整を行うことが難しく、できても、調節範囲が狭いといった問題点があった。 Also, in the conventional projection type video display device, in the case of a configuration in which the emitted light of the white light source is color-separated by a dichroic mirror or the like and irradiated to the video display light valve corresponding to each color signal, adjustment of the luminance of the light for each color It was difficult. In addition, some of the conventional projection type video display devices perform color separation by providing a color filter on the video display light valve. In this case, the video signal corresponding to each color is adjusted, or the color filter is installed. Color adjustment is not possible without changing it. Therefore, the conventional projection display apparatus has a problem that it is difficult to make fine color adjustments, and even if it can, the adjustment range is narrow.
本発明は、このような問題点に鑑みて提案されたものであり、光源の寿命が長いと共に、良好な色再現が可能であり、更に、光の利用効率を向上でき、消費電力の低減と装置の小型化を可能にした映像表示装置及び映像表示装置を提供することにある。 The present invention has been proposed in view of such problems, and the lifetime of the light source is long, good color reproduction is possible, and further, the light utilization efficiency can be improved, and the power consumption can be reduced. An object of the present invention is to provide a video display device and a video display device that can be downsized.
上述したような目的を達成するための提案される本発明に係る映像表示装置の一実施の形態は、照射される光を、表示する映像の情報に応じて空間的に変調して、画像を形成する空間変調手段と、この空間変調手段に照射される光を出射する発光ダイオードを用いた光源と、空間変調手段によって変調された光を投射する投射光学系と、光源より出射され、空間変調手段に照射される光束の断面形状を、空間変調手段における画像形成領域の形状に対応する形状とするための光束形状設定手段とを備える。 In one embodiment of the proposed video display device according to the present invention for achieving the above-described object, the irradiated light is spatially modulated according to the information of the video to be displayed, and the image is displayed. Spatial modulation means to be formed, a light source using a light emitting diode that emits light irradiated to the spatial modulation means, a projection optical system that projects light modulated by the spatial modulation means, and a spatial modulation emitted from the light source And a light beam shape setting unit for setting the cross-sectional shape of the light beam applied to the unit to a shape corresponding to the shape of the image forming area in the spatial modulation unit.
この映像表示装置では、発光ダイオードを用いた光源より出射される光束は、光束形状設定手段によって、空間変調手段における画像形成領域の形状に対応する断面形状とされて、空間変調手段に照射される。空間変調手段は、照射された光を、表示する映像の情報に応じて空間的に変調して、画像を形成する。空間変調手段によって変調された光は、投射光学系によって、スクリーンや観察者の目等に投射される。 In this image display device, a light beam emitted from a light source using a light emitting diode is irradiated with a light beam shape setting unit into a cross-sectional shape corresponding to the shape of the image forming region in the space modulation unit. . The spatial modulation means spatially modulates the irradiated light according to the information of the video to be displayed to form an image. The light modulated by the spatial modulation means is projected onto the screen, the eyes of the observer, and the like by the projection optical system.
本発明を適用した映像表示装置は、光源として発光ダイオードを用いると共に、光源より出射され、空間変調手段に照射される光束の断面形状を、空間変調手段における画像形成領域の形状に対応する形状とするための光束形状設定手段を備えているので、光源の寿命が長くなると共に、良好な色再現が可能となり、更に、光の利用効率を向上でき、消費電力の低減と装置の小型化が可能になるという効果を奏する。 The video display device to which the present invention is applied uses a light emitting diode as a light source, and the cross-sectional shape of a light beam emitted from the light source and applied to the spatial modulation unit is a shape corresponding to the shape of the image forming area in the spatial modulation unit. Since the light beam shape setting means is provided, the life of the light source is prolonged, good color reproduction is possible, the light utilization efficiency can be improved, the power consumption can be reduced, and the device can be downsized. Has the effect of becoming.
更に、本発明においては、光束形状設定手段が、空間変調手段における画像形成領域の形状の変化に連動して、空間変調手段に照射される光束の断面形状を変化させるようにしたので、画像形成領域の形状の変化に伴う映像の明るさの変化を小さくすることができる。 Furthermore, in the present invention, the light beam shape setting means changes the cross-sectional shape of the light beam irradiated to the spatial modulation means in conjunction with the change in the shape of the image forming area in the spatial modulation means. It is possible to reduce the change in the brightness of the video accompanying the change in the shape of the region.
以下、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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る投射型の映像表示装置の構成を示す説明図である。この映像表示装置は、立方体形状の合成プリズム10と、この合成プリズム10の一つの面10Gに対向するように配設された緑用映像表示ライトバルブ11Gと、合成プリズム10における面10Gと直交する他の面10Rに対向するように配設された赤用映像表示ライトバルブ11Rと、合成プリズム10における面10Rと平行な他の面10Bに対向するように配設された青用映像表示ライトバルブ11Bとを備えている。各映像表示ライトバルブ11R,11G,11Bは、本発明における空間変調手段を構成するものである。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a projection-type image display apparatus according to the first embodiment of the present invention. This video display device includes a
映像表示装置は、更に、各映像表示ライトバルブ11R,11G,11Bの側方に配設され、各映像表示ライトバルブ11R,11G,11Bにそれぞれ赤色照明光,緑色照明光,青色照明光を照射するための光源としての赤色発光ダイオード12R,緑色発光ダイオード12G,青色発光ダイオード12Bを備えている。なお、ここで、赤色照明光,緑色照明光,青色照明光は、それぞれ、単一の波長の光ではなく、ある程度の波長分布を有する光を言う。
The video display device is further disposed on the side of the video
赤色発光ダイオード12Rと赤用映像表示ライトバルブ11Rの間には、赤色発光ダイオード12R側より順に、赤用リレーレンズ13R及び赤用フィールドレンズ14Rが配設されている。同様に、緑用発光ダイオード12Gと緑用映像表示ライトバルブ11Gの間には、緑色発光ダイオード12G側より順に、緑用リレーレンズ13B及び緑用フィールドレンズ14Gが配設されている。また、青用発光ダイオード12Bと青用映像表示ライトバルブ11Bの間には、青色発光ダイオード12B側より順に、青用リレーレンズ13B及び青用フィールドレンズ14Bが配設されている。
Between the red
本字氏の形態の映像表示装置は、更に、合成プリズム10における面10Gと平行な面10Aに対向するように配設され、各映像表示ライトバルブ11R,11G,11Bによって形成され、合成プリズム10に合成された画像の光を、透過型(背面投射型映像表示装置の場合)又は反射型(前面投射型映像表示装置の場合)のスクリーン17に投射するための投射レンズ15を備えている。映像表示装置における各構成要素は、適当なホルダによって保持されて、筐体16内に設置されている。
The video display device in the form of Mr. Honji is further arranged so as to face a surface 10A parallel to the
合成プリズム10は、面10Rより入射した赤色光のみを面10A側に反射する反射面10rと、面10Bより入射した青色光のみを面10A側に反射する反射面10bとを有するダイクロイックプリズムで構成されている。
The combining
映像表示ライトバルブ11R,11G,11Bは、透過型液晶ライトバルブであり、それぞれ光の透過率を制御可能な多数の画素を有している。これらの映像表示ライトバルブ11R,11G,11Bには、例えば、TN(Twisted Nematic )、STN(Super Twisted Nematic)、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal)等の液晶を使用する。また、これらの映像表示ライトバルブ11R,11G,11Bは、アクティブマトリクス方式によって駆動されるものであっても、単純マトリックス方式によって駆動されるものであってもよい。アクティブマトリクス方式によって駆動される場合、スイッチ素子としては、例えば、TFT(Thin Film Transistor)やMIM(Metal Insulator Metal)等を使用する。
The video
赤色発光ダイオード12Rとしては、例えば、AlGaAs系又はAlGaInP系化合物半導体を用いたものを使用し、緑色発光ダイオード12G及び青色発光ダイオード12Bとしては、例えば、GaN系又はZnSe系化合物半導体を用いたものを使用する。
As the red
リレーレンズ13R,13G,13Bは、それぞれ、各発光ダイオード12R,12G,12Bの光出射部の2次元的な像を、各映像表示ライトバルブ11R,11G,11B上に結像するためのレンズであり、フィールドレンズ14R,14G,14Bは、それぞれ、リレーレンズ13R,13G,13Bの後側焦点面の像を投射レンズ15の入射瞳の位置に結像させるためのレンズである。
The
図3は、映像表示ライトバルブ11(11R,11G,11Bを代表する。)の形状の一例を示す説明図である。この例における映像表示ライトバルブ11は、(a)に示したように、縦横比が3:4になっている。映像表示ライトバルブ11の大きさは、例えば、対角1.3インチ(約33mm)であるが、それよりも小さいサイズでもよいし、大きいサイズでもよい。図3に示した映像表示ライトバルブ11では、(b)に示したように全域を画像形成領域21とすることによって、NTSC方式のような縦横比が3:4の画像を形成することが可能である他に、(c)に示したように、上下両端の各一部を除いた領域を画像形成領域22とすることによって、ハイビジョン方式のような縦横比が9:16の画像を形成することも可能である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the shape of the video display light valve 11 (representing 11R, 11G, and 11B). The video display
図4は、映像表示ライトバルブ11の形状の他の例を示す説明図である。この例における映像表示ライトバルブ11は、(a)に示したように、縦横比が9:16になっている。この映像表示ライトバルブ11では、(b)に示したように全域を画像形成領域23とすることによって縦横比が9:16の画像を形成することが可能である他に、(c)に示したように、左右両端の各一部を除いた領域を画像形成領域24とすることによって縦横比が3:4の画像を形成することも可能である。
FIG. 4 is an explanatory view showing another example of the shape of the video display
図5は、発光ダイオード12(12R,12G,12Bを代表する。)の形状の例を示す説明図である。本実施の形態では、映像表示ライトバルブ11における画像形成領域に照射される光束の断面形状を、画像形成領域の形状に対応する形状とするために、発光ダイオード12の光出射部(発光面)の形状を、映像表示ライトバルブ11における画像形成領域の形状に対応する形状としている。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the shape of the light emitting diode 12 (representing 12R, 12G, and 12B). In the present embodiment, the light emitting portion (light emitting surface) of the
図5(a)に示した例の発光ダイオード12は、光出射部25の形状が縦横比3:4の形状に形成されているものである。この例の発光ダイオード12は、光出射部25の形状が、図3(b)に示した画像形成領域21の形状及び図4(c)に示した画像形成領域24の形状と同形又は相似形であり、図3(b)又は図4(c)に示したように映像表示ライトバルブ11によって縦横比が3:4の画像を形成する場合に使用される。
In the
一方、図5(b)に示した例の発光ダイオード12は、光出射部25の形状が縦横比9:16の形状に形成されているものである。この例の発光ダイオード12は、光出射部25の形状が、図3(c)に示した画像形成領域21の形状及び図4(b)に示した画像形成領域24の形状と同形又は相似形であり、図3(c)又は図4(b)に示したように映像表示ライトバルブ11によって縦横比が9:16の画像を形成する場合に使用される。
On the other hand, in the
なお、映像表示ライトバルブ11の形状は、図3,図4に示したような縦横比3:4や縦横比9:16に限らず、他の形状でもよい。また、映像表示ライトバルブ11における画像形成領域の形状も、縦横比3:4や縦横比9:16に限らず、他の形状でもよい。いずれの場合にも、発光ダイオード12の光出射部の形状は、映像表示ライトバルブ11における画像形成領域に照射される光束の断面形状が画像形成領域の形状に対応する形状となるように設定する。
The shape of the video display
なお、映像表示ライトバルブ11における画像形成領域に照射される光束の断面形状が画像形成領域の形状に対応する形状となるような発光ダイオード12の光出射部の形状は、必ずしも、画像形成領域の形状と同形又は相似形であるとは限らない。このことについて、図6を参照して説明する。図6は、光源の光出射部の形状と、映像表示ライトバルブ11における照射光の形状との関係を調べた実験の結果を示したものである。
Note that the shape of the light emitting portion of the
図6において、(a)は光出射部の形状を縦横比3:4の長方形とした場合の光源の発光状態を表し、(b)はその場合における映像表示ライトバルブ11における照明状態を表している。同様に、(c)は光出射部の形状を縦横比9:16の長方形とした場合の光源の発光状態を表し、(d)はその場合における映像表示ライトバルブ11における照明状態を表している。また、(e)は光出射部の形状を、縦横比9:16の長方形の角部を膨出させた形状とした場合の光源の発光状態を表し、(f)はその場合における映像表示ライトバルブ11における照明状態を表している。なお、(a),(c),(e)において、符号A1は、均一な輝度の領域を表している。また、(b),(d),(f)において、符号B1は輝度が相対値で0.9以上1以下の領域、B2は輝度が相対値で0.8以上0.9未満の領域、B3は輝度が相対値で0.7以上0.8未満の領域、B4は輝度が相対値で0.3以上0.7未満の領域、B5は輝度が相対値で0.1以上0.3未満の領域を表している。
6A shows the light emission state of the light source when the shape of the light emitting portion is a rectangle having an aspect ratio of 3: 4, and FIG. 6B shows the illumination state of the video display
図6(a)〜(d)から分かるように、光源の光出射部の形状を長方形とした場合には、映像表示ライトバルブ11における照射光の形状も略長方形となるが、角部が丸くなる。そのため、映像表示ライトバルブ11における画像形成領域が長方形の場合には、図6(e)に示したように、光源の光出射部の形状を、長方形の角部を膨出させた形状とした方が、図6(f)に示したように、照射光の形状が長方形に近くなる場合もある。なお、光源の光出射部の形状に対して、照射光の形状がどのように変化するかは、光源と映像表示ライトバルブ11間の光学系等によって異なる。従って、光源の光出射部の形状は、実際に映像表示ライトバルブ11における画像形成領域に照射される光束の断面形状が画像形成領域の形状に対応する形状となるように、適宜に設定するのが好ましい。
As can be seen from FIGS. 6A to 6D, when the shape of the light emitting portion of the light source is rectangular, the shape of the irradiation light in the video display
図2は、本実施の形態に係る映像表示装置の回路構成を示すブロック図である。この図に示したように、本実施の形態に係る映像表示装置は、映像信号VSを入力し、それぞれ赤色画像,緑色画像,青色画像に対応する赤用画像信号,緑用画像信号,青用画像信号を生成する映像信号処理回路31と、この映像信号処理回路31によって生成された赤用画像信号,緑用画像信号,青用画像信号を一時的に記録するための赤用画像メモリ32R,緑用画像メモリ32G,青用画像メモリ32Bと、映像信号処理回路31及び赤用画像メモリ32Rに接続され、赤用映像表示ライトバルブ11Rを駆動する赤用ライトバルブ駆動回路33Rと、映像信号処理回路31及び緑用画像メモリ32Gに接続され、緑用映像表示ライトバルブ11Gを駆動する緑用ライトバルブ駆動回路33Gと、映像信号処理回路31及び青用画像メモリ32Bに接続され、青用映像表示ライトバルブ11Bを駆動する青用ライトバルブ駆動回路33Bとを備えている。
FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of the video display apparatus according to the present embodiment. As shown in this figure, the video display device according to the present embodiment receives a video signal VS and receives a red image signal, a green image signal, and a blue image corresponding to a red image, a green image, and a blue image, respectively. A video
映像表示装置は、更に、それぞれ赤色発光ダイオード12R,緑色発光ダイオード12G,青色発光ダイオード12B(図では発光ダイオードをLEDと記す。)を駆動する赤色発光ダイオード駆動回路34R,緑色発光ダイオード駆動回路34G,青色発光ダイオード駆動回路34Bと、映像信号処理回路31及び各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bを制御するコントローラ35とを備えている。コントローラ35は、例えばマイクロコンピュータによって構成される。
The video display device further includes a red light-emitting
各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bには、可変抵抗や抵抗の切り換えによって各発光ダイオード12R,12G,12Bに対する印加電圧や注入電流を変える等により、各発光ダイオード12R,12G,12Bより出射される光の輝度を独立に調節可能とする手段が設けられている。
The light emitting
次に、本実施の形態に係る映像表示装置の作用について説明する。 Next, the operation of the video display device according to the present embodiment will be described.
図2に示したように、映像信号VSは、映像信号処理回路31に入力され、この映像信号処理回路31によって、赤用画像信号,緑用画像信号,青用画像信号が生成され、それぞれ、赤用画像メモリ32R,緑用画像メモリ32G,青用画像メモリ32Bに一旦記録される。各ライトバルブ駆動回路33R,33G,33Bは、それぞれ、一定の周期で、各画像メモリ32R,32G,32Bより各色用の画像信号を読み出し、この画像信号に基づいて、各映像表示ライトバルブ11R,11G,11Bを駆動する。
As shown in FIG. 2, the video signal VS is input to the video
一方、各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bは、各発光ダイオード12R,12G,12Bが常時又は適宜点灯するように、各発光ダイオード12R,12G,12Bを駆動する。
On the other hand, each light emitting
図1に示したように、赤色発光ダイオード12Rより出射される赤色の均一な照明光は、リレーレンズ13R、フィールドレンズ14Rを経て、赤用映像表示ライトバルブ11Rに照射され、赤用映像表示ライトバルブ11Rによって空間的に強度変調されて合成プリズム10に入射する。同様に、緑色発光ダイオード12Gより出射される緑色の均一な照明光は、リレーレンズ13G、フィールドレンズ14Gを経て、緑用映像表示ライトバルブ11Gに照射され、緑用映像表示ライトバルブ11Gによって空間的に強度変調されて合成プリズム10に入射する。また、青色発光ダイオード12Bより出射される青色の均一な照明光は、リレーレンズ13B、フィールドレンズ14Bを経て、青用映像表示ライトバルブ11Bに照射され、青用映像表示ライトバルブ11Bによって空間的に強度変調されて合成プリズム10に入射する。
As shown in FIG. 1, the red uniform illumination light emitted from the red
各映像表示ライトバルブ11R,11G,11Bによって変調された各色の光は、合成プリズム10によって合成されて、面10Aより出射され、投射レンズ15によってスクリーン17に拡大投影され、スクリーン17上にカラー映像が表示される。
The light of each color modulated by the video
以上説明したように、本実施の形態に係る映像表示装置では、光源として発光ダイオード12を使用したので、光源の寿命が長くなる。従って、光源の交換の手間を減らすことができる。また、各色毎の発光ダイオード12R,12G,12Bの出射光の波長領域は狭いので、白色光源の出射光を色分離した場合のように各色の波長分布が元の白色光源の出射光の波長分布に依存するようなことがなく、各発光ダイオード12R,12G,12Bの出射光の合成によって表現できる色の範囲が広くなり、その結果、良好な色再現が可能となる。更に、発光ダイオードは、白色光源に比べて消費電力が少なく、且つ小型であることから、光源として白色光源を使用する場合に比べて、消費電力を少なくすることができるとともに、映像表示装置の小型化が可能となる。
As described above, since the
また、本実施の形態に係る映像表示装置によれば、発光ダイオード12の光出射部の形状を、映像表示ライトバルブ11における画像形成領域の形状に対応する形状(例えば、同形又は相似形)とすることによって、画像形成領域に照射される光束の断面形状を、画像形成領域の形状に対応する形状としたので、光束の断面が円形となる白色光源を使用する場合に比べて、光の利用効率が向上し、その結果、より一層、消費電力の低減と装置の小型化が可能になる。
Further, according to the video display apparatus according to the present embodiment, the shape of the light emitting portion of the
また、本実施の形態に係る映像表示装置によれば、各色毎の発光ダイオード12R,12G,12Bより出射される光の輝度を独立に調節することができるので、従来と比較して、色の調節範囲が広くなる。また、色毎の発光ダイオード12R,12G,12Bの効率が異なる場合には、予め、各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bにおいて、各発光ダイオード12R,12G,12Bに対する印加電圧や注入電流を変える等によって各発光ダイオード12R,12G,12Bより出射される光の輝度を独立に調節して、白色画面の色温度を、例えば9300度や6500度等に合わせておくことが可能となる。また、鑑賞者が、任意に、各発光ダイオード12R,12G,12Bより出射される光の輝度を調節して、鑑賞者の嗜好に合った色調整を行うことも可能となる。
Further, according to the video display device according to the present embodiment, the brightness of the light emitted from the
次に、図7及び図8を参照して、本発明の第2の実施の形態に係る映像表示装置について説明する。 Next, with reference to FIGS. 7 and 8, a video display apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described.
本実施の形態に係る映像表示装置は、光源として、第1の実施の形態における単体の発光ダイオード12の代わりに、それぞれの発光部が平面的に配置された複数の発光ダイオードを含む光源装置42を設け、光源装置42より出射される光束の断面形状が映像表示ライトバルブ11における画像形成領域の形状に対応する形状となるように、複数の発光ダイオードを選択的に駆動するようにしたものである。なお、発光ダイオード12Rの代わりとなる光源装置42は複数の赤色発光ダイオードを含み、発光ダイオード12Gの代わりとなる光源装置42は複数の緑色発光ダイオードを含み、発光ダイオード12Bの代わりとなる光源装置42は複数の青色発光ダイオードを含む。また、本実施の形態では、図2における各色毎の発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bが、それぞれ、対応する色の光源装置42に含まれる複数の発光ダイオードを選択的に駆動することができるようになっている。
The video display device according to the present embodiment includes, as a light source, a
図7(a)は、光源装置42における複数の発光ダイオードの配置の一例を示したものである。この例の光源装置42では、発光部の平面形状が円形である発光ダイオード41を縦方向に12個、横方向に16個配列している。この光源装置42では、図7(b)に示したように、全ての発光ダイオード41を駆動することによって、光源装置42における光出射部の形状を、縦横比3:4の長方形とすることが可能である他に、図7(c)に示したように、全ての発光ダイオード41のうち、上下の合計3列分の発光ダイオード41を除いた9列分の発光ダイオード41を選択的に駆動することにより、光源装置42における光出射部の形状を、縦横比9:16の長方形とすることも可能である。図7(b)に示した発光状態は、映像表示ライトバルブ11によって縦横比が3:4の画像を形成する場合に使用され、図7(c)に示した発光状態は、映像表示ライトバルブ11によって縦横比が9:16の画像を形成する場合に使用される。
FIG. 7A shows an example of the arrangement of a plurality of light emitting diodes in the
図8(a)は、光源装置42における複数の発光ダイオードの配置の他の例を示したものである。この例の光源装置42では、発光部の平面形状が円形である発光ダイオード41を縦方向に9個、横方向に16個配列している。この光源装置42では、図8(c)に示したように、全ての発光ダイオード41を駆動することによって、光源装置42における光出射部の形状を、縦横比9:16の長方形とすることが可能である他に、図8(b)に示したように、全ての発光ダイオード41のうち、左右の合計4列分の発光ダイオード41を除いた12列分の発光ダイオード41を選択的に駆動することにより、光源装置42における光出射部の形状を、縦横比3:4の長方形とすることも可能である。図8(b)に示した発光状態は、映像表示ライトバルブ11によって縦横比が3:4の画像を形成する場合に使用され、図8(c)に示した発光状態は、映像表示ライトバルブ11によって縦横比が9:16の画像を形成する場合に使用される。
FIG. 8A shows another example of the arrangement of a plurality of light emitting diodes in the
なお、光源装置42における複数の発光ダイオード41の配置は、図7(a)又は図8(a)に示した例に限らず、任意に設定可能である。また、複数の発光ダイオード41を選択的に駆動することによって形成する光源装置42における光出射部の形状も、図7(b),(c)や図8(b),(c)に示した例に限らず、映像表示ライトバルブ11における画像形成領域の形状に対応させて、任意に設定可能である。
In addition, arrangement | positioning of the several
本実施の形態に係る映像表示装置によれば、光源装置42に含まれる複数の発光ダイオード41を選択的に駆動することによって、光源装置42における光出射部の形状を任意に設定することができ、これにより、光源装置42を交換することなく、映像表示ライトバルブ11における種々の形状の画像形成領域に対応することが可能となる。本実施の形態におけるその他の構成、作用及び効果は、第1の実施の形態と同様である。
According to the video display device according to the present embodiment, the shape of the light emitting portion in the
次に、図9乃至図11を参照して、本発明の第3の実施の形態に係る映像表示装置について説明する。 Next, a video display apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図9は、本実施の形態に係る映像表示装置の構成を示す説明図である。この映像表示装置では、第1の実施の形態における各発光ダイオード12R,12G,12Bの代わりに、発光部の平面形状が円形である赤色発光ダイオード44R,緑色発光ダイオード44G,青色発光ダイオード44Bを設けている。本実施の形態に係る映像表示装置では、更に、フィールドレンズ14R,映像表示ライトバルブ11Rの間、フィールドレンズ14G,映像表示ライトバルブ11Gの間、及びフィールドレンズ14B,映像表示ライトバルブ11Bの間に、それぞれ、光束形状変換装置50R,50G,50Bを設けている。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the configuration of the video display apparatus according to the present embodiment. In this video display device, a red light emitting diode 44R, a green light emitting diode 44G, and a blue light emitting diode 44B having a circular light emitting portion are provided in place of the
図10は、光束形状変換装置50(50R,50G,50Bを代表する。)の構成を示す斜視図である。この光束形状変換装置50は、2つのシリンドリカルレンズ51,52を有している。シリンドリカルレンズ52における曲面の曲率半径は、シリンドリカルレンズ51における曲面の曲率半径よりも大きくなっている。各シリンドリカルレンズ51,52の一端部には、それぞれレバー53,54の一端部が接合され、レバー53,54の他端部は、共通の回転軸55に接合されている。回転軸55は、筐体16に対して固定された軸受部56によって回転自在に支持されている。回転軸55には、手動用レバー57が接合されている。シリンドリカルレンズ51,52は、本発明における光学素子に対応し、映像表示ライトバルブ11における画像形成領域の形状に応じて、映像表示ライトバルブ11に照射される光束の断面形状を変化させるためのものである。
FIG. 10 is a perspective view showing the configuration of the light beam shape conversion device 50 (representing 50R, 50G, and 50B). The light beam
なお、各光束形状変換装置50R,50G,50B毎の手動用レバー57を連動させる共通のレバーを、筐体16の外側に突出するように設け、この共通のレバーを操作することによって、全ての光束形状変換装置50R,50G,50Bにおける手動用レバー57を同時に操作できるようにしてもよい。
A common lever that interlocks the
この光束形状変換装置50では、手動用レバー57を回動することによって、回転軸55を中心にしてレバー53,54を回動させて、発光ダイオード12から映像表示ライトバルブ11に至る照明光路中に、シリンドリカルレンズ51,52の一方を選択的に挿入することができるようになっている。照明光路中にシリンドリカルレンズ51を挿入した場合には、映像表示ライトバルブ11に照射される光束の断面形状は横長の楕円形状となる。この光束の断面形状は、本実施の形態では、特に、縦横比が9:16の画像形成領域に照射した際に、その画像形成領域全体をカバーでき、且つ、その画像形成領域からはみ出す面積が極力小さくなるような形状となるように設定している。一方、照明光路中にシリンドリカルレンズ52を挿入した場合には、映像表示ライトバルブ11に照射される光束の断面形状は、シリンドリカルレンズ51の場合に比べて円形に近い横長の楕円形状となる。この光束の断面形状は、本実施の形態では、特に、縦横比が3:4の画像形成領域に照射した際に、その画像形成領域全体をカバーでき、且つ、その画像形成領域からはみ出す面積が極力小さくなるような形状となるように設定している。
In this light beam
従って、本実施の形態に係る映像表示装置では、例えば、縦横比が9:16の映像表示ライトバルブ11を使用する場合には、図11(a)に示したように、縦横比が3:4の画像を形成する際には、照明光路中にシリンドリカルレンズ52を挿入して、映像表示ライトバルブ11の画像形成領域24に、円形に近い横長の楕円形状の光束57を照射し、図11(b)に示したように、縦横比が9:16の画像を形成する際には、照明光路中にシリンドリカルレンズ51を挿入して、映像表示ライトバルブ11の画像形成領域23に、細長い横長の楕円形状の光束58を照射する。また、縦横比が3:4の映像表示ライトバルブ11を使用する場合には、図11(c)に示したように、縦横比が3:4の画像を形成する際には、照明光路中にシリンドリカルレンズ52を挿入して、映像表示ライトバルブ11の画像形成領域21に、円形に近い横長の楕円形状の光束57を照射し、図11(d)に示したように、縦横比が9:16の画像を形成する際には、照明光路中にシリンドリカルレンズ51を挿入して、映像表示ライトバルブ11の画像形成領域22に、細長い横長の楕円形状の光束58を照射する。
Therefore, in the video display apparatus according to the present embodiment, for example, when the video display
このように、本実施の形態に係る映像表示装置によれば、光束形状変換装置50によって、映像表示ライトバルブ11に照射される光束の断面形状を変化させることができるので、光源を交換することなく、映像表示ライトバルブ11における複数の形状の画像形成領域に対応することが可能となる。本実施の形態におけるその他の構成、作用及び効果は、第1の実施の形態と同様である。
As described above, according to the video display device according to the present embodiment, the light beam
次に、図12及び図13を参照して、本発明の第4の実施の形態に係る映像表示装置について説明する。 Next, with reference to FIGS. 12 and 13, a video display apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described.
本実施の形態に係る映像表示装置は、光束形状変換装置におけるシリンドリカルレンズ51,52の切り換えを、映像表示ライトバルブ11における画像形成領域の形状の変化に連動して自動的に行うとともに、表示する映像の種類を判別し、判別した映像の種類に対応する白色画面の色温度に合わせて、各色毎の発光ダイオード12R,12G,12Bより出射される光の輝度を自動的に調節するようにした例である。
The video display device according to the present embodiment automatically performs switching of the
図12のブロック図に示したように、本実施の形態に係る映像表示装置は、第3の実施の形態における光束形状変換装置50R,50G,50Bの代わりに、光束形状変換装置60R,60G,60Bを備えている。この光束形状変換装置60R,60G,60Bは、光束形状変換装置50R,50G,50Bにおいて手動用レバー57を除き、代わりに軸受部56内に、回転軸55を回転させるためのモータ61を設けた構成になっている。
As shown in the block diagram of FIG. 12, the video display device according to the present embodiment is different from the light beam
また、本実施の形態に係る映像表示装置は、各光束形状変換装置60R,60G,60Bのモータ61を駆動するためのモータ駆動回路62を備えている。このモータ駆動回路62は、コントローラ35によって制御されるようになっている。さらに、本実施の形態における発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bは、コントローラ35の制御の下で、対応する発光ダイオード12R,12G,12Bから出射される光の輝度を調節することができるようになっている。本実施の形態におけるコントローラ35は、映像信号VSを入力し、この映像信号VSの種類に応じて、後述するように、発光ダイオード駆動回路34R,34G,34B及びモータ駆動回路62を制御する。
Further, the video display device according to the present embodiment includes a
図13は、映像信号の種類に応じた発光ダイオード駆動回路34R,34G,34B及びモータ駆動回路62の制御に関するコントローラ35の動作を示す流れ図である。この動作では、コントローラ35は、先ず、映像信号がNTSC方式か否かを判断する(ステップS101)。NTSC方式である場合(Y)には、コントローラ35は、NTSC方式用の白色画面の色温度(例えば9300度)となるように、各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bを制御して発光ダイオード12R,12G,12Bから出射される光の輝度を調節する(ステップS102)。次に、コントローラ35は、NTSC方式の縦横比3:4の画像に対応するように、モータ駆動回路62を制御して、各色毎の照明光路中にシリンドリカルレンズ52を挿入し(ステップS103)、図13に示した動作を終了する。
FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the
映像信号がNTSC方式ではない場合(ステップS101;N)には、コントローラ35は、映像信号がハイビジョン方式か否かを判断する(ステップS104)。ハイビジョン方式である場合(Y)には、コントローラ35は、ハイビジョン方式用の白色画面の色温度(例えば6500度)となるように、各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bを制御して発光ダイオード12R,12G,12Bから出射される光の輝度を調節する(ステップS105)。次に、コントローラ35は、ハイビジョン方式の縦横比9:16の画像に対応するように、モータ駆動回路62を制御して、各色毎の照明光路中にシリンドリカルレンズ51を挿入し(ステップS106)、図13に示した動作を終了する。
If the video signal is not in the NTSC format (step S101; N), the
映像信号がハイビジョン方式ではない場合(ステップS104;N)には、コントローラ35は、映像信号がコンピュータ用のものか否かを判断する(ステップS107)。コンピュータ用のものである場合(Y)には、コントローラ35は、コンピュータ用の白色画面の色温度(例えば9300度)となるように、各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bを制御して発光ダイオード12R,12G,12Bから出射される光の輝度を調節する(ステップS108)。次に、コントローラ35は、コンピュータ用の縦横比3:4の画像に対応するように、モータ駆動回路62を制御して、各色毎の照明光路中にシリンドリカルレンズ52を挿入し(ステップS109)、図13に示した動作を終了する。
If the video signal is not a high-definition system (step S104; N), the
映像信号がコンピュータ用のものではない場合(ステップS107;N)には、コントローラ35は、デフォルトの白色画面の色温度(例えば6500度又は9300度)となるように、各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bを制御して発光ダイオード12R,12G,12Bから出射される光の輝度を調節する(ステップS110)。次に、コントローラ35は、デフォルトの縦横比(例えば3:4又は9:16)の画像に対応するように、モータ駆動回路62を制御して、各色毎の照明光路中にシリンドリカルレンズ52又はシリンドリカルレンズ51を挿入し(ステップS111)、図13に示した動作を終了する。
When the video signal is not for a computer (step S107; N), the
なお、映像信号がNTSC方式か、ハイビジョン方式か、コンピュータ用かの判断は、例えば、映像信号中の水平同期信号又は垂直同期信号を検出し、その水平同期周波数又は垂直同期周波数が何Hzであるかに基づいて行うことができる。 Whether the video signal is an NTSC system, a high-vision system, or a computer is determined by, for example, detecting a horizontal synchronization signal or a vertical synchronization signal in the video signal, and what is the horizontal synchronization frequency or the vertical synchronization frequency. Can be done based on.
また、NTSC方式やハイビジョン方式用の白色画面の色温度としては、例えば、日本の電子機械工業会で定めた値を使用する。 Further, as the color temperature of the white screen for the NTSC system or the high vision system, for example, a value determined by the Japan Electronic Machinery Manufacturers Association is used.
なお、NTSC方式やハイビジョン方式以外のテレビ規格(PAL、SECAM等)にも対応させる場合には、図13のステップS101,S104,S107等と同様なステップを追加すればよいことは言うまでもない。 Needless to say, steps similar to steps S101, S104, S107, etc. of FIG. 13 may be added to support TV standards (PAL, SECAM, etc.) other than the NTSC system and the high-definition system.
本実施の形態に係る映像表示装置によれば、表示する映像の種類を判別し、判別した映像の種類に応じて、光束形状変換装置60R,60G,60Bにおけるシリンドリカルレンズ51,52の切り換えと、白色画面の色温度の調節を行うようにしたので、自動的に最適な照明状態と色温度に設定することができる。また、映像表示ライトバルブ11の画像形成領域の形状に応じて、画像形成領域に照射される光束の形状を自動的に変えるようにしたので、表示される映像の明るさの変化を小さくすることができる。
According to the video display apparatus according to the present embodiment, the type of video to be displayed is determined, and the
なお、本実施の形態に係る映像表示装置において、使用者が各発光ダイオード12R,12G,12Bから出射される光の輝度を独立に調節するための指示、及び映像表示ライトバルブ11上における光束の断面形状を切り換えるための指示をコントローラ35に入力するための操作部を設け、この操作部からの指示に応じて、コントローラ35が各発光ダイオード12R,12G,12Bから出射される光の輝度を独立に調節したり、映像表示ライトバルブ11上における光束の断面形状を切り換えるようにしてもよい。
In the video display device according to the present embodiment, an instruction for the user to independently adjust the luminance of the light emitted from each of the
更に、本実施の形態に係る映像表示装置において、コントローラ35が、映像信号に基づいて判別した映像表示ライトバルブ11における画像形成領域の形状に応じて、各発光ダイオード12R,12G,12Bから出射される光の輝度を調節して、画像形成領域の形状にかかわらず、表示される映像全体の明るさを一定に保つようにしてもよい。
Further, in the video display device according to the present embodiment, the
また、本実施の形態に係る映像表示装置において、光束形状変換装置60R,60G,60Bを設けずに、また、各発光ダイオード12R,12G,12Bの代わりに、第2の実施の形態における複数の発光ダイオードを含む光源装置42を設け、コントローラ35が、判別した映像の種類に応じて、各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bを制御して、光源装置42において駆動する発光ダイオードを切り換えることによって、映像表示ライトバルブ11上における光束の断面形状を切り換えるようにしてもよい。
In addition, in the video display device according to the present embodiment, the light beam
本実施の形態におけるその他の構成、作用及び効果は、第1乃至第3の実施の形態と同様である。 Other configurations, operations, and effects in the present embodiment are the same as those in the first to third embodiments.
次に、図14乃至図16を参照して、本発明の第5の実施の形態に係る映像表示装置について説明する。本実施の形態に係る映像表示装置は、時分割色表示方式によってカラー画像を表示するようにした例である。図14は、本実施の形態に係る映像表示装置の構成を示す説明図である。本実施の形態に係る映像表示装置は、第1の実施の形態における各色毎の映像表示ライトバルブ11R,11G,11Bを設けずに、代わりに、合成プリズム10と投射レンズ15との間に、映像表示ライトバルブ65を設けている。
Next, a video display apparatus according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The video display apparatus according to the present embodiment is an example in which a color image is displayed by a time division color display method. FIG. 14 is an explanatory diagram showing the configuration of the video display apparatus according to the present embodiment. The video display device according to the present embodiment does not include the video
図15は、本実施の形態に係る映像表示装置の回路構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る映像表示装置は、映像信号VSを入力し、それぞれ赤色画像,緑色画像,青色画像に対応する赤用画像信号,緑用画像信号,青用画像信号を生成し、これらを順次切り換えて出力する映像信号処理回路66と、この映像信号処理回路66によって生成された赤用画像信号,緑用画像信号,青用画像信号を一時的に記録するための画像メモリ67と、映像信号処理回路66及び画像メモリ67に接続され、映像表示ライトバルブ65を駆動するライトバルブ駆動回路68とを備えている。
FIG. 15 is a block diagram showing a circuit configuration of the video display apparatus according to the present embodiment. The video display device according to the present embodiment receives a video signal VS, generates a red image signal, a green image signal, and a blue image signal corresponding to a red image, a green image, and a blue image, respectively, and outputs them. A video
映像表示装置は、更に、それぞれ赤色発光ダイオード12R,緑色発光ダイオード12G,青色発光ダイオード12B(図では発光ダイオードをLEDと記す。)を駆動する赤色発光ダイオード駆動回路34R,緑色発光ダイオード駆動回路34G,青色発光ダイオード駆動回路34Bと、映像信号処理回路66、ライトバルブ駆動回路68及び各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bを制御するコントローラ35とを備えている。
The video display device further includes a red light-emitting
次に、図16のタイミングチャートを参照して、本実施の形態に係る映像表示装置の動作について説明する。コントローラ35は、映像信号VSを入力し、この映像信号に同期し、1フレーム又は1フィールドの期間を3等分するためのタイミング信号を生成し、映像信号処理回路66とライトバルブ駆動回路68に送る。映像信号処理回路66は、このタイミング信号に応じて、赤用画像信号,緑用画像信号,青用画像信号を生成し、これらを順次切り換えて出力する。この画像信号は、画像メモリ67に一旦記録される。ライトバルブ駆動回路68は、コントローラ35からのタイミング信号に応じて、画像メモリ67より各色用の画像信号を順次読み出し、この画像信号に基づいて、映像表示ライトバルブ65を駆動する。その結果、映像表示ライトバルブ65では、図18(d)に示したように、1フレーム又は1フィールドの期間中で、赤(R),緑(G),青(B)用の各階調画像が、順次切り換えられて表示される。
Next, the operation of the video display apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the timing chart of FIG. The
一方、コントローラ35は、映像表示ライトバルブ65において赤,緑,青用の各階調画像が表示されるタイミングに同期して、発光ダイオード12R,12G,12Bが順次点灯するように、各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bを制御する。その結果、図16(a)〜(c)に示したように、映像表示ライトバルブ65において赤,緑,青用の各階調画像が表示されるタイミングに同期して、発光ダイオード12R,12G,12B(図16では、それぞれ、LED R,LED G,LED Bと記す。)が点灯し、各色の光が順次切り換えられて映像表示ライトバルブ65に照射される。
On the other hand, the
このような動作により、赤,緑,青の各画像が順次切り換えられて、スクリーン17に投射されるが、人間の目の残像効果により、鑑賞者にはカラー画像として認識される。本実施の形態におけるその他の構成、作用及び効果は第1の実施の形態と同様である。
By such an operation, red, green, and blue images are sequentially switched and projected onto the
次に、図17及び図18を参照して、本発明の第6の実施の形態に係る映像表示装置について説明する。本実施の形態に係る映像表示装置は、第5の実施の形態と同様に時分割色表示方式を用いるとともに、ディジタル階調表示方式を用いてカラー画像を表示するようにした例である。 Next, with reference to FIGS. 17 and 18, a video display apparatus according to a sixth embodiment of the present invention will be described. The video display apparatus according to the present embodiment is an example in which a time-division color display method is used and a color image is displayed using a digital gradation display method, as in the fifth embodiment.
始めに、図17を参照して、ディジタル階調表示方式の原理について説明する。ディジタル階調表示方式の原理は、図17(a)に示したような表示したい画像を、図17(b)〜(e)に示したような重み付けした複数のビット画像(2値画像)の和として表現することである。なお、図17(a)の上段は表示したい階調画像の例を表し、図17(b)〜(e)の上段は、8:4:2:1に重み付けされた各ビット画像を表している。図17(a)〜(e)の下段は、上段の画像における各画素の輝度を16進数で表したものである。このディジタル階調表示方式では、光源と2値表示用の映像表示ライトバルブの制御によって、1フレームの時間の中で、重み付けしたビット画像群を表示し、人間の目の残像効果を利用して、鑑賞者に階調を感じさせる。 First, the principle of the digital gradation display method will be described with reference to FIG. The principle of the digital gradation display method is that an image to be displayed as shown in FIG. 17A is obtained by weighting a plurality of weighted bit images (binary images) as shown in FIGS. It is expressed as a sum. The upper part of FIG. 17A represents an example of a gradation image to be displayed, and the upper part of FIGS. 17B to 17E represents each bit image weighted at 8: 4: 2: 1. Yes. The lower part of FIGS. 17A to 17E represents the luminance of each pixel in the upper image in hexadecimal. In this digital gradation display system, a weighted bit image group is displayed within one frame time by controlling the light source and the video display light valve for binary display, and the afterimage effect of the human eye is utilized. , Make the viewer feel the gradation.
ディジタル階調表示におけるビット画像の重み付けには、主に2つの方法がある。一つは、照明光の明るさを一定とし、各ビット画像の表示時間の長さによって重み付けをするパルス幅変調階調表示であり、他の一つは、各ビット画像の表示時間の長さを一定とし、照明光の明るさによって重み付けをする光強度変調階調表示である。また、2つの方法を併用することも可能である。 There are mainly two methods for weighting a bit image in digital gradation display. One is a pulse width modulation gradation display in which the brightness of the illumination light is constant and weighted according to the length of the display time of each bit image, and the other is the length of the display time of each bit image. Is a light intensity modulation gradation display in which is fixed and weighted according to the brightness of the illumination light. Two methods can be used in combination.
なお、本実施の形態に係る映像表示装置の構成は、図15に示したものと略同様である。 The configuration of the video display apparatus according to the present embodiment is substantially the same as that shown in FIG.
次に、図18のタイミングチャートを参照して、本実施の形態に係る映像表示装置の動作について説明する。図18(a)〜(c)は、それぞれ、発光ダイオード12R,12G,12Bの発光タイミングと発光量とを表している。図18(d)は、映像表示ライトバルブ65の表示状態を表している。ここでは、パルス幅変調階調表示と光強度変調階調表示とを併用してディジタル階調表示を行う例について説明する。また、以下の説明では、赤色階調画像を表現するために8:4:2:1に重み付けされた各ビット画像を、それぞれ画像R8,R4,R2,R1とし、緑色階調画像を表現するために8:4:2:1に重み付けされた各ビット画像を、それぞれ画像G8,G4,G2,G1とし、青色階調画像を表現するために8:4:2:1に重み付けされた各ビット画像を、それぞれ画像B8,B4,B2,B1とする。
Next, the operation of the video display apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the timing chart of FIG. 18A to 18C show the light emission timing and the light emission amount of the
コントローラ35は、映像信号VSを入力し、この映像信号VSに同期した所定のタイミング信号を生成し、映像信号処理回路66とライトバルブ駆動回路68に送る。映像信号処理回路66は、このタイミング信号に応じて、各フレーム毎に、ビット画像R8,G8,B8,R4,R2,R1,G4,G2,G1,B4,B2,B1の画像信号を生成し、これらを順次切り換えて出力する。この画像信号は、画像メモリ67に一旦記録される。ライトバルブ駆動回路68は、コントローラ35からのタイミング信号に応じて、画像メモリ67より各ビット画像の画像信号を順次読み出し、この画像信号に基づいて、映像表示ライトバルブ65を駆動する。本実施の形態では、図18(d)に示したように、1フレーム中の先頭から2/5の期間を3等分してビット画像R8,G8,B8を順次表示し、1フレーム中の残りの期間を9等分してビット画像R4,R2,R1,G4,G2,G1,B4,B2,B1を順次表示するようにしている。従って、ビット画像R8,G8,B8が表示される期間は、他のビット画像が表示される期間の2倍となる。
The
また、コントローラ35は、図18(a)〜(c)に示したように、映像表示ライトバルブ65において赤,緑,青用の各ビット画像が表示されるタイミングに同期して、発光ダイオード12R,12G,12Bが順次点灯するように、各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bを制御する。また、コントローラ35は、ビット画像R8,G8,B8が表示される期間とビット画像R4,G4,B4が表示される期間は、発光ダイオード12R,12G,12Bの発光量が等しく、このときの発光量を1とした場合に、ビット画像R2,G2,B2が表示される期間は発光量が1/2、ビット画像R1,G1,B1が表示される期間は発光量が1/4となるように、各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bを制御する。このような動作により、1フレーム内で、各色毎に8:4:2:1に重み付けされた複数のビット画像の光が、順次スクリーン17に投射され、人間の目の残像効果により、鑑賞者にはカラー画像として認識される。本実施の形態におけるその他の構成、作用及び効果は、第5の実施の形態と同様である。
Further, as shown in FIGS. 18A to 18C, the
図19は、本発明の第7の実施の形態に係る映像表示装置の構成を示す説明図である。本実施の形態に係る映像表示装置は、映像表示ライトバルブとして反射型の液晶ライトバルブを使用して、時分割色表示方式を用いてカラー画像を表示するようにした例である。なお、時分割色表示方式を採用するに当たって、図14に示したように透過型の液晶ライトバルブを使用してもよいことは言うまでもない。 FIG. 19 is an explanatory diagram showing the configuration of the video display apparatus according to the seventh embodiment of the present invention. The video display device according to the present embodiment is an example in which a reflective liquid crystal light valve is used as a video display light valve and a color image is displayed using a time-division color display method. Needless to say, in adopting the time-division color display method, a transmissive liquid crystal light valve may be used as shown in FIG.
本実施の形態に係る映像表示装置は、図14に示した第5の実施の形態における映像表示装置において、透過型の液晶ライトバルブを使用した映像表示ライトバルブ65の代わりに、偏光ビームスプリッタ70と、反射型の液晶ライトバルブを使用した映像表示ライトバルブ71とを設けたものである。偏光ビームスプリッタ70と映像表示ライトバルブ71は、合成プリズム10からの出射光の光路上に、この順序で配設されている。偏光ビームスプリッタ70は、P偏光(偏光方向が入射面に対して平行な偏光)を透過し、S偏光(偏光方向が入射面に対して垂直な偏光)を反射する反射面70aを有している。本実施の形態では、投射レンズ15は、映像表示ライトバルブ71からの光が偏光ビームスプリッタ70の反射面70aで反射して進行する方向に配設されている。
The video display device according to the present embodiment is the same as the video display device according to the fifth embodiment shown in FIG. 14 except that the polarization beam splitter 70 is used instead of the video display
本実施の形態に係る映像表示装置では、第5の実施の形態と同様に、時分割色表示方式に従って、発光ダイオード12R,12G,12B及び映像表示ライトバルブ71を駆動する。各発光ダイオード12R,12G,12Bより出射された光は、リレーレンズ13R,13G,13B、フィールドレンズ14R,14G,14B及び合成プリズム10を経て、偏光ビームスプリッタ70に入射する。偏光ビームスプリッタ70では、入射した光のうちのP偏光成分のみが反射面70aを透過して、映像表示ライトバルブ71に入射する。反射型の液晶ライトバルブを使用した映像表示ライトバルブ71は、入射した光を、複屈折を利用して、表示する画像に応じて画素毎に偏光状態(偏光度)を変えることによって空間的に変調して、偏光ビームスプリッタ70側に反射する。偏光ビームスプリッタ70では、映像表示ライトバルブ71からの光のうちのS偏光成分のみが反射面70aで反射されて投射レンズ15に入射し、透過型又は反射型のスクリーン17に拡大投影される。本実施の形態におけるその他の構成、作用及び効果は、第5の実施の形態と同様である。
In the video display device according to the present embodiment, the
図20は、本発明の第8の実施の形態に係る映像表示装置の構成を示す説明図である。本実施の形態に係る映像表示装置は、各色毎に、反射型の液晶ライトバルブを使用した映像表示ライトバルブを設けた例である。この映像表示装置は、直線上に配設された赤色発光ダイオード12R,赤用リレーレンズ13R,赤用フィールドレンズ14R,赤用偏光ビームスプリッタ70R及び赤用映像表示ライトバルブ71Rを備えている。これらは、赤用映像表示ライトバルブ71Rで反射された光のうち赤用偏光ビームスプリッタ70Rで反射されるS偏光成分が、合成プリズム10の面10Rに入射するように配置されている。映像表示装置は、更に、直線上に配設された緑色発光ダイオード12G,緑用リレーレンズ13G,緑用フィールドレンズ14G,緑用偏光ビームスプリッタ70G及び緑用映像表示ライトバルブ71Gを備えている。これらは、緑用映像表示ライトバルブ71Gで反射された光のうち緑用偏光ビームスプリッタ70Gで反射されるS偏光成分が、合成プリズム10の面10Gに入射するように配置されている。映像表示装置は、更に、直線上に配設された青色発光ダイオード12B,青用リレーレンズ13B,青用フィールドレンズ14B,青用偏光ビームスプリッタ70B及び青用映像表示ライトバルブ71Bを備えている。これらは、青用映像表示ライトバルブ71Bで反射された光のうち青用偏光ビームスプリッタ70Bで反射されるS偏光成分が、合成プリズム10の面10Bに入射するように配置されている。
FIG. 20 is an explanatory diagram showing the configuration of the video display apparatus according to the eighth embodiment of the present invention. The video display device according to the present embodiment is an example in which a video display light valve using a reflective liquid crystal light valve is provided for each color. This video display device includes a red
なお、各偏光ビームスプリッタ70R,70G,70Bと映像表示ライトバルブ71R,71G,71Bによる変調の原理は、第7の実施の形態において説明した通りである。各色毎に変調された光は、第1の実施の形態と同様にして、合成プリズム10によって合成され、投射レンズ15によってスクリーン17に投射される。本実施の形態におけるその他の構成、作用及び効果は、第1の実施の形態と同様である。
Note that the principle of modulation by the
図21は、本発明の第9の実施の形態に係る映像表示装置の構成を示す説明図である。本実施の形態に係る映像表示装置は、虚像表示型の映像表示装置の例であり、頭部に装着して使用されるいわゆるヘッドマウントディスプレイの形態を有するものである。ただし、本実施の形態に係る映像表示装置は、虚像表示型の映像表示装置として、頭部に装着しない形態として使用するようにしてもよいことは言うまでもない。 FIG. 21 is an explanatory diagram showing the configuration of the video display apparatus according to the ninth embodiment of the present invention. The video display device according to the present embodiment is an example of a virtual image display type video display device, and has a form of a so-called head mounted display used by being mounted on the head. However, it goes without saying that the video display device according to the present embodiment may be used as a virtual image display type video display device that is not worn on the head.
この映像表示装置は、第1の実施の形態と同様の位置関係で配置された合成プリズム10、映像表示ライトバルブ11R,11G,11B、発光ダイオード12R,12G,12B、リレーレンズ13R,13G,13B及びフィールドレンズ14R,14G,14Bを備えている。本実施の形態に係る映像表示装置は、更に、合成プリズム10からの出射光の光路上に配設されたハーフミラー80と、合成プリズム10から出射されハーフミラー80で反射される光の光路上に配設されたハーフミラーを兼ねた凹面鏡81とを備えている。上記各構成要素は、適当なホルダによって保持されて、筐体16内に設置されている。筐体16には、合成プリズム10から出射されハーフミラー80で反射される光の進行方向とは反対方向の位置に、観察者が覗くための開口82が設けられ、凹面鏡81に対向する位置に、前方の景色を取り込むための開口83が設けられている。
This video display device includes a
本実施の形態に係る映像表示装置では、第1の実施の形態と同様にして各色毎に変調された光は、合成プリズム10によって合成され、ハーフミラー80で一部が反射されて凹面鏡81に入射し、ここで一部が反射されてハーフミラー80に入射し、更に、一部がハーフミラー80を透過して、開口82を経て、観察者の目84に投射される。これにより、映像表示ライトバルブ11R,11G,11Bによって生成され、合成プリズム10によって合成された画像に対応し、且つ拡大された虚像85を、観察者は、前方の景色と共に観察することになる。本実施の形態におけるその他の構成、作用及び効果は第1の実施の形態と同様である。
In the video display device according to the present embodiment, the light modulated for each color is combined by the combining
図22は、本発明の第10の実施の形態に係る映像表示装置の構成を示す説明図である。本実施の形態は、本発明を、半導体ウェハ上のフォトレジストに対してマスクパターン(本発明における映像に対応する。)を投影露光するための露光装置に適用した例である。本実施の形態に係る露光装置は、フォトレジストに対して感度のある光(可視光や紫外光)を出射する発光ダイオード91と、この発光ダイオード91の出射光を集光するコレクタレンズ92と、このコレクタレンズ92通過後の光の照度を均一化するためのフライアイレンズ93と、このフライアイレンズ93通過後の光を集光して、所定のパターンが形成されたマスク95(本発明における空間変調手段に対応する。)に照射するコンデンサレンズ94と、マスク95通過後の光を、半導体ウェハ97上のフォトレジストに投影する投影レンズ96とを備えている。本実施の形態において、発光ダイオード91の光出射部の形状を、マスク95における画像形成領域の形状に対応する形状とすることによって、マスク95における画像形成領域に照射される光の形状を、画像形成領域に対応する形状としている。また、本実施の形態では、第1の実施の形態と同様に、発光ダイオード91の出射光の輝度を調節可能になっている。
FIG. 22 is an explanatory diagram showing the configuration of the video display apparatus according to the tenth embodiment of the present invention. The present embodiment is an example in which the present invention is applied to an exposure apparatus for projecting and exposing a mask pattern (corresponding to an image in the present invention) to a photoresist on a semiconductor wafer. The exposure apparatus according to the present embodiment includes a
この露光装置では、発光ダイオード91から出射された光は、コレクタレンズ92,フライアイレンズ93,コンデンサレンズ94を経て、マスク95に照射される。マスク95によって空間的に変調された光は、投影レンズ96によって、半導体ウェハ97上のフォトレジストに投影され、フォトレジストが露光される。なお、本実施の形態に係る露光装置は、等倍露光を行う露光装置でもよいし、縮小投影露光を行うステップ式投影露光装置でもよい。
In this exposure apparatus, the light emitted from the
本実施の形態に係る露光装置によれば、光源として発光ダイオード91を使用したので、光源の寿命が長くなるとともに、消費電力を少なくすることができ、更に、露光装置の小型化が可能となる。また、本実施の形態に係る露光装置によれば、発光ダイオード91の光出射部の形状を、マスク95における画像形成領域の形状に対応する形状とすることによって、マスク95における画像形成領域に照射される光の形状を、画像形成領域に対応する形状としたので、光の利用効率が向上し、より一層、消費電力の低減と装置の小型化が可能になる。更に、本実施の形態に係る露光装置によれば、発光ダイオード91の出射光の輝度が調節可能であるので、露光量の調節が容易になる。
According to the exposure apparatus of the present embodiment, since the
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されず、例えば、各色毎の画像の合成には、合成プリズム10に限らず、特定の波長成分の光を通過又は反射させるダイクロイックミラーやカラーフィルタ等を用いてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, the composition of images for each color is not limited to the
また、空間変調手段としては、実施の形態で挙げたものに限らず、強誘電性液晶や高分子分散液晶を用いた液晶ライトバルブでもよいし、更には、画素単位で、機械的な動作によって光の反射,透過,回折等を制御して、光を空間的に変調するものでもよい。 In addition, the spatial modulation means is not limited to those described in the embodiment, and may be a liquid crystal light valve using a ferroelectric liquid crystal or a polymer dispersed liquid crystal. The light may be spatially modulated by controlling light reflection, transmission, diffraction, and the like.
また、上述した実施の形態では、発光ダイオードとして、赤色光、緑色光、青色光を出射するものを用いたが、他の色の光を出射するものを用いてもよい。この場合、映像表示ライトバルブは、発光ダイオードの出射光の色に対応した色信号に基づいて駆動するようにする。 In the above-described embodiment, the light emitting diode that emits red light, green light, and blue light is used. However, a light emitting diode that emits light of other colors may be used. In this case, the video display light valve is driven based on a color signal corresponding to the color of light emitted from the light emitting diode.
また、第3又は第4の実施の形態では、2つのシリンドリカルレンズを切り換えて、光束の断面形状を切り換えるようにしたが、1つあるいは3つ以上のシリンドリカルレンズを使用して光束の断面形状を変化させるようにしてもよい。なお、1つのシリンドリカルレンズを使用する場合は、シリンドリカルレンズを光路に挿入するか否かによって光束の断面形状が切り換えられる。また、光束の断面形状を変化させるための光学素子としては、シリンドリカルレンズに限らず、円筒面を有するミラーや、プリズム等、他の光学素子でもよい。また、例えば、シリンドリカルレンズと円筒面形状の凹面を有するレンズを、照明光の進行方向に沿って配置するとともに、両レンズの位置を連続的に変えることによって、光束の断面形状を連続的に変えることができるようにしてもよい。 In the third or fourth embodiment, the two cylindrical lenses are switched to switch the cross-sectional shape of the light beam. However, the cross-sectional shape of the light beam is changed by using one or three or more cylindrical lenses. It may be changed. When one cylindrical lens is used, the cross-sectional shape of the light beam is switched depending on whether or not the cylindrical lens is inserted into the optical path. Further, the optical element for changing the cross-sectional shape of the light beam is not limited to the cylindrical lens, but may be another optical element such as a mirror having a cylindrical surface or a prism. In addition, for example, a cylindrical lens and a lens having a cylindrical concave surface are arranged along the traveling direction of the illumination light, and the position of both lenses is continuously changed to continuously change the cross-sectional shape of the light beam. You may be able to do that.
更に、例えば第1の実施の形態のように、光出射部(発光面)の形状が矩形の発光ダイオードを用い、この発光ダイオードから出射される光束の形状を、シリンドリカルレンズ等の光学素子を用いて変化させて、縦横比の異なる複数種類の光束を選択的に発生させるようにしてもよい。 Further, for example, as in the first embodiment, a light emitting diode having a light emitting portion (light emitting surface) having a rectangular shape is used, and the shape of a light beam emitted from the light emitting diode is changed using an optical element such as a cylindrical lens. It is possible to selectively generate a plurality of types of light beams having different aspect ratios.
また、各実施の形態毎の特徴を適宜組み合わせて、映像表示装置を構成してもよい。 Further, the video display device may be configured by appropriately combining the features of the respective embodiments.
ところで、本発明の第5及び第6の実施の形態として、時分割色表示方式によりカラー画像を表示するようにした例を挙げた。時分割色表示方式では、時分割で異なる色を表示することで色合成を行い、これにより、カラー画像を表示する。すなわち、一つの映像の表示時間である1フレームを3分割し、赤,緑,青の各色の映像を順次映像表示ライトバルブに出力するとともに、対応した色の光を映像表示ライトバルブに順次照射することにより、カラー画像の表示を行う。 By the way, as the fifth and sixth embodiments of the present invention, an example in which a color image is displayed by a time-division color display method is given. In the time-division color display method, color synthesis is performed by displaying different colors in time-division, thereby displaying a color image. In other words, one frame, which is the display time of one image, is divided into three, and images of each color of red, green, and blue are sequentially output to the image display light valve, and the corresponding color light is sequentially irradiated to the image display light valve. By doing so, a color image is displayed.
しかしながら、このように赤,緑,青の各色の映像を時分割表示することで色合成を行いカラー画像を表示したときには、一つの色の発光時間が1フレームの1/3であり、しかも、連続的に各色の映像が点滅を繰り返すことになるため、人間の目の瞬き時や人間の目が移動物体を追従した時などに、色合成が成り立たなくなることがある。 However, when color images are displayed by time-division display of video images of red, green, and blue in this way, a color image is displayed, and the emission time of one color is 1/3 of one frame, Since the video of each color continuously blinks, color composition may not be realized when the human eye blinks or when the human eye follows a moving object.
すなわち、人間の瞬き時に、いわゆる色割れが生じたり、或いは、図23に示すように、人間の目が移動物体を追従した時に、いわゆるエッジクロマティック現象が生じたりする。なお、図23は、本来は赤,緑,青の色合成により白色となるべきところが、エッジクロマティック現象により、一方の端部に赤色や黄色の部分が生じてしまい、他方の端部に青色やシアンの部分が生じてしまう様子を示している。 That is, a so-called color breakup occurs when the human blinks, or a so-called edge chromatic phenomenon occurs when the human eye follows a moving object as shown in FIG. Note that in FIG. 23, the red color, the green color, and the blue color should originally become white, but due to the edge chromatic phenomenon, a red or yellow portion is generated at one end, and the blue or blue at the other end. It shows how the cyan part occurs.
このような色割れやエッジクロマティック現象の発生は、図24に示すように、単色の映像を連続して表示する時間を短くすることにより、抑えることができる。このことは、図23と図24の比較からも明らかである。 The occurrence of such color breakup and edge chromatic phenomenon can be suppressed by shortening the time for continuously displaying a monochrome image as shown in FIG. This is clear from the comparison between FIG. 23 and FIG.
そこで、単色の映像を連続して表示する時間を短くして、色割れやエッジクロマティック現象の発生を抑える方法について、その具体的な例を、図25乃至図32のタイミングチャートを参照して説明する。 Therefore, a specific example of a method for suppressing the occurrence of color breakup and edge chromatic phenomenon by shortening the time for continuously displaying monochrome images will be described with reference to the timing charts of FIGS. To do.
なお、図18と同様、図25乃至図32において、図中の(a)〜(c)は、発光ダイオード12R,12G,12Bの発光タイミングと発光量とをそれぞれ表しており、図中の(d)は、映像表示ライトバルブ65の表示状態を表している。また、図18と同様、赤色階調画像を表現するために8:4:2:1に重み付けされた各ビット画像を、それぞれ画像R8,R4,R2,R1とし、緑色階調画像を表現するために8:4:2:1に重み付けされた各ビット画像を、それぞれ画像G8,G4,G2,G1とし、青色階調画像を表現するために8:4:2:1に重み付けされた各ビット画像を、それぞれ画像B8,B4,B2,B1としている。
25 to 32, (a) to (c) in FIG. 25 represent the light emission timing and the light emission amount of the
また、以下の説明では、重み付けが1の赤色階調画像R1と、重み付けが1の緑色階調画像G1と、重み付けが1の青色階調画像B1との組み合わせを、重み付けが1のビットプレーンBP1と称する。また、重み付けが2の赤色階調画像R2と、重み付けが2の緑色階調画像G2と、重み付けが2の青色階調画像B2との組み合わせを、重み付けが2のビットプレーンBP2と称する。また、重み付けが4の赤色階調画像R4と、重み付けが4の緑色階調画像G4と、重み付けが4の青色階調画像B4との組み合わせを、重み付けが4のビットプレーンBP3と称する。また、重み付けが8の赤色階調画像R8と、重み付けが8の緑色階調画像G8と、重み付けが8の青色階調画像B8との組み合わせを、重み付けが8のビットプレーンBP4と称する。 In the following description, a combination of a red gradation image R1 having a weight of 1, a green gradation image G1 having a weight of 1 and a blue gradation image B1 having a weight of 1 is represented by a bit plane BP1 having a weight of 1. Called. A combination of a red gradation image R2 having a weight of 2, a green gradation image G2 having a weight of 2, and a blue gradation image B2 having a weight of 2 is referred to as a bit plane BP2 having a weight of 2. A combination of a red gradation image R4 having a weight of 4, a green gradation image G4 having a weight of 4, and a blue gradation image B4 having a weight of 4 is referred to as a bit plane BP3 having a weight of 4. A combination of a red gradation image R8 having a weight of 8, a green gradation image G8 having a weight of 8, and a blue gradation image B8 having a weight of 8 is referred to as a bit plane BP4 having a weight of 8.
まず、図25に示す例について説明する。図25の例は、パルス幅変調階調表示によりディジタル階調表示を行う例であり、重み付けが1のビットプレーンBP1と、重み付けが2のビットプレーンBP2と、重み付けが4のビットプレーンBP3と、重み付けが8のビットプレーンBP4とをこの順に表示する例である。 First, the example shown in FIG. 25 will be described. The example of FIG. 25 is an example in which digital gradation display is performed by pulse width modulation gradation display, a bit plane BP1 having a weight of 1, a bit plane BP2 having a weight of 2, a bit plane BP3 having a weight of 4, In this example, the bit plane BP4 having a weight of 8 is displayed in this order.
すなわち、図25の例では、1フレームの表示を行う際に、先ず、重み付けが1のビットプレーンBP1として、パルス幅がそれぞれτとされた画像R1,G1,B1をこの順に表示する。次に、重み付けが2のビットプレーンBP2として、パルス幅がそれぞれ2τとされた画像R2,G2,B2をこの順に表示する。次に、重み付けが4のビットプレーンBP3として、パルス幅がそれぞれ4τとされた画像R4,G4,B4をこの順に表示する。次に、重み付けが8のビットプレーンBP4として、パルス幅がそれぞれ8τとされた画像R8,G8,B8をこの順に表示する。 That is, in the example of FIG. 25, when one frame is displayed, first, images R1, G1, and B1 having a pulse width of τ are displayed in this order as a bit plane BP1 having a weight of 1. Next, images R2, G2, and B2 having a pulse width of 2τ are displayed in this order as a bit plane BP2 having a weight of 2. Next, images R4, G4, and B4 having a pulse width of 4τ are displayed in this order as a bit plane BP3 having a weight of 4. Next, images R8, G8, and B8 having a pulse width of 8τ are displayed in this order as a bit plane BP4 having a weight of 8.
このような表示を図15に示した映像表示装置で行う際、コントローラ35は、入力された映像信号VSに同期した所定のタイミング信号を生成し、当該タイミング信号を映像信号処理回路66とライトバルブ駆動回路68に送る。映像信号処理回路66は、このタイミング信号に応じて、各フレーム毎に、ビット画像R1,G1,B1,R2,G2,B2,R4,G4,B4,R8,G8,B8の画像信号を生成し、これらを順次切り換えて出力する。この画像信号は、画像メモリ67に一旦記録される。ライトバルブ駆動回路68は、コントローラ35からのタイミング信号に応じて、画像メモリ67より各ビット画像の画像信号を順次読み出し、この画像信号に基づいて、映像表示ライトバルブ65を駆動する。
When such display is performed by the video display device shown in FIG. 15, the
このとき、本例では、図25(d)に示したように、1フレームの先頭からビット画像R1,G1,B1,R2,G2,B2,R4,G4,B4,R8,G8,B8を順次表示する。そして、本例ではパルス幅変調階調表示を採用しているので、ビット画像R1,G1,B1が表示される期間をそれぞれτとしたとき、ビット画像R2,G2,B2が表示される期間をそれぞれ2τとし、ビット画像R4,G4,B4が表示される期間をそれぞれ4τとし、ビット画像R8,G8,B8が表示される期間をそれぞれ8τとする。 At this time, in this example, as shown in FIG. 25 (d), bit images R1, G1, B1, R2, G2, B2, R4, G4, B4, R8, G8, and B8 are sequentially applied from the head of one frame. indicate. In this example, since pulse width modulation gradation display is adopted, when the period during which the bit images R1, G1, B1 are displayed is τ, the period during which the bit images R2, G2, B2 are displayed Each of them is 2τ, a period in which the bit images R4, G4, and B4 are displayed is 4τ, and each period in which the bit images R8, G8, and B8 are displayed is 8τ.
また、コントローラ35は、図25(a)〜(c)に示したように、映像表示ライトバルブ65において赤,緑,青用の各ビット画像が表示されるタイミングに同期して、発光ダイオード12R,12G,12Bが順次点灯するように、各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bを制御する。このとき、各発光ダイオード12R,12G,12Bからの光量が、人間の目が等しく感じる光量又は人間の目が好ましく感じる光量となるように、コントローラ35は各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bを制御する。
In addition, as shown in FIGS. 25A to 25C, the
以上のような動作により、1フレーム内で、各色毎に重み付けされた複数のビット画像の光が、順次スクリーン17に投射され、人間の目の残像効果により、鑑賞者にはカラー画像として認識される。そして、このように複数の単色画像を時分割表示する際に、同一色のビット画像が連続して表示されないように、表示色の異なるビット画像を順次表示するようにすることで、単色の映像が連続して表示される時間が短くなる。従って、色割れやエッジクロマティック現象が生じ難くなる。
Through the operation as described above, light of a plurality of bit images weighted for each color within one frame is sequentially projected onto the
次に、図26に示す例について説明する。図26の例は、パルス幅変調階調表示によりディジタル階調表示を行う例であり、重み付けが1のビットプレーンBP1と、重み付けが4のビットプレーンBP3と、重み付けが2のビットプレーンBP2と、重み付けが8のビットプレーンBP4とをこの順に表示する例である。 Next, the example shown in FIG. 26 will be described. The example of FIG. 26 is an example in which digital gradation display is performed by pulse width modulation gradation display, a bit plane BP1 having a weight of 1, a bit plane BP3 having a weight of 4, a bit plane BP2 having a weight of 2, In this example, the bit plane BP4 having a weight of 8 is displayed in this order.
すなわち、図26の例では、1フレームの表示を行う際に、先ず、重み付けが1のビットプレーンBP1として、パルス幅がそれぞれτとされた画像R1,G1,B1をこの順に表示する。次に、重み付けが4のビットプレーンBP3として、パルス幅がそれぞれ4τとされた画像R4,G4,B4をこの順に表示する。次に、重み付けが2のビットプレーンBP2として、パルス幅がそれぞれ2τとされた画像R2,G2,B2をこの順に表示する。次に、重み付けが8のビットプレーンBP4として、パルス幅がそれぞれ8τとされた画像R8,G8,B8をこの順に表示する。 That is, in the example of FIG. 26, when displaying one frame, first, the images R1, G1, and B1 having the pulse width τ are displayed in this order as the bit plane BP1 having a weight of 1. Next, images R4, G4, and B4 having a pulse width of 4τ are displayed in this order as a bit plane BP3 having a weight of 4. Next, images R2, G2, and B2 having a pulse width of 2τ are displayed in this order as a bit plane BP2 having a weight of 2. Next, images R8, G8, and B8 having a pulse width of 8τ are displayed in this order as a bit plane BP4 having a weight of 8.
このような表示を図15に示した映像表示装置で行う際、コントローラ35は、入力された映像信号VSに同期した所定のタイミング信号を生成し、当該タイミング信号を映像信号処理回路66とライトバルブ駆動回路68に送る。映像信号処理回路66は、このタイミング信号に応じて、各フレーム毎に、ビット画像R1,G1,B1,R4,G4,B4,R2,G2,B2,R8,G8,B8の画像信号を生成し、これらを順次切り換えて出力する。この画像信号は、画像メモリ67に一旦記録される。ライトバルブ駆動回路68は、コントローラ35からのタイミング信号に応じて、画像メモリ67より各ビット画像の画像信号を順次読み出し、この画像信号に基づいて、映像表示ライトバルブ65を駆動する。
When such display is performed by the video display device shown in FIG. 15, the
このとき、本例では、図26(d)に示したように、1フレームの先頭からビット画像R1,G1,B1,R4,G4,B4,R2,G2,B2,R8,G8,B8を順次表示する。そして、本例ではパルス幅変調階調表示を採用しているので、ビット画像R1,G1,B1が表示される期間をそれぞれτとしたとき、ビット画像R2,G2,B2が表示される期間をそれぞれ2τとし、ビット画像R4,G4,B4が表示される期間をそれぞれ4τとし、ビット画像R8,G8,B8が表示される期間をそれぞれ8τとする。 At this time, in this example, as shown in FIG. 26 (d), bit images R1, G1, B1, R4, G4, B4, R2, G2, B2, R8, G8, and B8 are sequentially applied from the head of one frame. indicate. In this example, since pulse width modulation gradation display is adopted, when the period during which the bit images R1, G1, B1 are displayed is τ, the period during which the bit images R2, G2, B2 are displayed Each of them is 2τ, a period in which the bit images R4, G4, and B4 are displayed is 4τ, and each period in which the bit images R8, G8, and B8 are displayed is 8τ.
また、コントローラ35は、図26(a)〜(c)に示したように、映像表示ライトバルブ65において赤,緑,青用の各ビット画像が表示されるタイミングに同期して、発光ダイオード12R,12G,12Bが順次点灯するように、各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bを制御する。このとき、各発光ダイオード12R,12G,12Bからの光量が、人間の目が等しく感じる光量又は人間の目が好ましく感じる光量となるように、コントローラ35は各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bを制御する。
In addition, as shown in FIGS. 26A to 26C, the
以上のような動作により、1フレーム内で、各色毎に重み付けされた複数のビット画像の光が、順次スクリーン17に投射され、人間の目の残像効果により、鑑賞者にはカラー画像として認識される。そして、このように複数の単色画像を時分割表示する際に、同一色のビット画像が連続して表示されないように、表示色の異なるビット画像を順次表示するようにすることで、単色の映像が連続して表示される時間が短くなる。従って、色割れやエッジクロマティック現象が生じ難くなる。
Through the operation as described above, light of a plurality of bit images weighted for each color within one frame is sequentially projected onto the
次に、図27に示す例について説明する。図27の例は、パルス幅変調階調表示によりディジタル階調表示を行う例であり、各ビットプレーンBP1,BP2,BP3,BP4を構成する各ビット画像R1,G1,B1,R2,G2,B2,R4,G4,B4,R8,G8,B8の順序を入れ替えて表示する例である。 Next, the example shown in FIG. 27 will be described. The example of FIG. 27 is an example in which digital gradation display is performed by pulse width modulation gradation display, and each bit image R1, G1, B1, R2, G2, B2 constituting each bit plane BP1, BP2, BP3, BP4. , R4, G4, B4, R8, G8, B8 are displayed in a different order.
すなわち、図27の例では、1フレームの表示を行う際に、パルス幅がτの赤色のビット画像R1と、パルス幅が2τの緑色のビット画像G2と、パルス幅が8τの青色のビット画像B8と、パルス幅が4τの赤色のビット画像R4と、パルス幅が8τの緑色のビット画像G8と、パルス幅が4τの青色のビット画像B4と、パルス幅が2τの赤色のビット画像R2と、パルス幅がτの青色のビット画像B1と、パルス幅が4τの緑色のビット画像G4と、パルス幅が8τの赤色のビット画像R8と、パルス幅が2τの青色のビット画像B2と、パルス幅がτの緑色のビット画像G1とをこの順に表示する。 That is, in the example of FIG. 27, when one frame is displayed, a red bit image R1 having a pulse width τ, a green bit image G2 having a pulse width 2τ, and a blue bit image having a pulse width 8τ. B8, a red bit image R4 with a pulse width of 4τ, a green bit image G8 with a pulse width of 8τ, a blue bit image B4 with a pulse width of 4τ, and a red bit image R2 with a pulse width of 2τ A blue bit image B1 having a pulse width τ, a green bit image G4 having a pulse width 4τ, a red bit image R8 having a pulse width 8τ, a blue bit image B2 having a pulse width 2τ, and a pulse The green bit image G1 having the width τ is displayed in this order.
このような表示を図15に示した映像表示装置で行う際、コントローラ35は、入力された映像信号VSに同期した所定のタイミング信号を生成し、当該タイミング信号を映像信号処理回路66とライトバルブ駆動回路68に送る。映像信号処理回路66は、このタイミング信号に応じて、各フレーム毎に、ビット画像R1,G2,B8,R4,G8,B4,R2,B1,G4,R8,B2,G1の画像信号を生成し、これらを順次切り換えて出力する。この画像信号は、画像メモリ67に一旦記録される。ライトバルブ駆動回路68は、コントローラ35からのタイミング信号に応じて、画像メモリ67より各ビット画像の画像信号を順次読み出し、この画像信号に基づいて、映像表示ライトバルブ65を駆動する。
When such display is performed by the video display device shown in FIG. 15, the
このとき、本例では、図27(d)に示したように、1フレームの先頭からビット画像R1,G2,B8,R4,G8,B4,R2,B1,G4,R8,B2,G1を順次表示する。そして、本例ではパルス幅変調階調表示を採用しているので、ビット画像R1,G1,B1が表示される期間をそれぞれτとしたとき、ビット画像R2,G2,B2が表示される期間をそれぞれ2τとし、ビット画像R4,G4,B4が表示される期間をそれぞれ4τとし、ビット画像R8,G8,B8が表示される期間をそれぞれ8τとする。 At this time, in this example, as shown in FIG. 27 (d), the bit images R1, G2, B8, R4, G8, B4, R2, B1, G4, R8, B2, G1 are sequentially obtained from the head of one frame. indicate. In this example, since pulse width modulation gradation display is adopted, when the period during which the bit images R1, G1, B1 are displayed is τ, the period during which the bit images R2, G2, B2 are displayed Each of them is 2τ, a period in which the bit images R4, G4, and B4 are displayed is 4τ, and each period in which the bit images R8, G8, and B8 are displayed is 8τ.
また、コントローラ35は、図27(a)〜(c)に示したように、映像表示ライトバルブ65において赤,緑,青用の各ビット画像が表示されるタイミングに同期して、発光ダイオード12R,12G,12Bが順次点灯するように、各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bを制御する。このとき、各発光ダイオード12R,12G,12Bからの光量が、人間の目が等しく感じる光量又は人間の目が好ましく感じる光量となるように、コントローラ35は各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bを制御する。
In addition, as shown in FIGS. 27A to 27C, the
以上のような動作により、1フレーム内で、各色毎に重み付けされた複数のビット画像の光が、順次スクリーン17に投射され、人間の目の残像効果により、鑑賞者にはカラー画像として認識される。そして、このように複数の単色画像を時分割表示する際に、同一色のビット画像が連続して表示されないように、表示色の異なるビット画像を順次表示するようにすることで、単色の映像が連続して表示される時間が短くなる。従って、色割れやエッジクロマティック現象が生じ難くなる。
Through the operation as described above, light of a plurality of bit images weighted for each color within one frame is sequentially projected onto the
次に、図28に示す例について説明する。図28の例は、パルス幅変調階調表示によりディジタル階調表示を行う例であり、ビット画像R4,G4,B4を2回に分けて表示するとともに、ビット画像R8,G8,B8を4回に分けて表示する例である。 Next, the example shown in FIG. 28 will be described. The example of FIG. 28 is an example in which digital gradation display is performed by pulse width modulation gradation display, and the bit images R4, G4, and B4 are displayed in two times, and the bit images R8, G8, and B8 are displayed four times. It is an example of displaying separately.
すなわち、図28の例では、1フレームの表示を行う際に、先ず、パルス幅が2τの赤色のビット画像R8と、パルス幅が2τの緑色のビット画像G8と、パルス幅が2τの青色のビット画像B8とをこの順に表示する。次に、パルス幅が2τの赤色のビット画像R4と、パルス幅が2τの緑色のビット画像G4と、パルス幅が2τの青色のビット画像B4とをこの順に表示する。次に、パルス幅が2τの赤色のビット画像R8と、パルス幅が2τの緑色のビット画像G8と、パルス幅が2τの青色のビット画像B8とをこの順に表示する。次に、パルス幅が2τの赤色のビット画像R2と、パルス幅が2τの緑色のビット画像G2と、パルス幅が2τの青色のビット画像B2とをこの順に表示する。次に、パルス幅がτの赤色のビット画像R1と、パルス幅がτの緑色のビット画像G1と、パルス幅がτの青色のビット画像B1とをこの順に表示する。次に、パルス幅が2τの赤色のビット画像R8と、パルス幅が2τの緑色のビット画像G8と、パルス幅が2τの青色のビット画像B8とをこの順に表示する。次に、パルス幅が2τの赤色のビット画像R4と、パルス幅が2τの緑色のビット画像G4と、パルス幅が2τの青色のビット画像B4とをこの順に表示する。次に、パルス幅が2τの赤色のビット画像R8と、パルス幅が2τの緑色のビット画像G8と、パルス幅が2τの青色のビット画像B8とをこの順に表示する。 That is, in the example of FIG. 28, when displaying one frame, first, a red bit image R8 with a pulse width of 2τ, a green bit image G8 with a pulse width of 2τ, and a blue bit image with a pulse width of 2τ. The bit image B8 is displayed in this order. Next, a red bit image R4 having a pulse width of 2τ, a green bit image G4 having a pulse width of 2τ, and a blue bit image B4 having a pulse width of 2τ are displayed in this order. Next, a red bit image R8 having a pulse width of 2τ, a green bit image G8 having a pulse width of 2τ, and a blue bit image B8 having a pulse width of 2τ are displayed in this order. Next, a red bit image R2 having a pulse width of 2τ, a green bit image G2 having a pulse width of 2τ, and a blue bit image B2 having a pulse width of 2τ are displayed in this order. Next, a red bit image R1 with a pulse width τ, a green bit image G1 with a pulse width τ, and a blue bit image B1 with a pulse width τ are displayed in this order. Next, a red bit image R8 having a pulse width of 2τ, a green bit image G8 having a pulse width of 2τ, and a blue bit image B8 having a pulse width of 2τ are displayed in this order. Next, a red bit image R4 having a pulse width of 2τ, a green bit image G4 having a pulse width of 2τ, and a blue bit image B4 having a pulse width of 2τ are displayed in this order. Next, a red bit image R8 having a pulse width of 2τ, a green bit image G8 having a pulse width of 2τ, and a blue bit image B8 having a pulse width of 2τ are displayed in this order.
このような表示を図15に示した映像表示装置で行う際、コントローラ35は、入力された映像信号VSに同期した所定のタイミング信号を生成し、当該タイミング信号を映像信号処理回路66とライトバルブ駆動回路68に送る。映像信号処理回路66は、このタイミング信号に応じて、各フレーム毎に、ビット画像R8,G8,B8,R4,G4,B4,R8,G8,B8,R2,G2,B2,R1,G1,B1,R8,G8,B8,R4,G4,B4,R8,G8,B8の画像信号を生成し、これらを順次切り換えて出力する。この画像信号は、画像メモリ67に一旦記録される。ライトバルブ駆動回路68は、コントローラ35からのタイミング信号に応じて、画像メモリ67より各ビット画像の画像信号を順次読み出し、この画像信号に基づいて、映像表示ライトバルブ65を駆動する。
When such display is performed by the video display device shown in FIG. 15, the
このとき、本例では、図28(d)に示したように、1フレームの先頭からビット画像R8,G8,B8,R4,G4,B4,R8,G8,B8,R2,G2,B2,R1,G1,B1,R8 G8 B8,R4,G4,B4,R8,G8,B8を順次表示する。そして、本例では、パルス幅変調階調表示を採用しているとともに、ビット画像R4,G4,B4を2回に分けて表示し、ビット画像R8,G8,B8を4回に分けて表示するようにしているので、ビット画像R1,G1,B1が表示される期間をそれぞれτとしたとき、ビット画像R2,G2,B2,R4,G4,B4,R8,G8,B8が表示される期間をそれぞれ2τとする。 At this time, in this example, as shown in FIG. 28 (d), the bit images R8, G8, B8, R4, G4, B4, R8, G8, B8, R2, G2, B2, R1 from the head of one frame. , G1, B1, R8 G8 B8, R4, G4, B4, R8, G8, B8 are sequentially displayed. In this example, the pulse width modulation gradation display is adopted, the bit images R4, G4, and B4 are displayed in two times, and the bit images R8, G8, and B8 are displayed in four times. Therefore, when the period during which the bit images R1, G1, and B1 are displayed is τ, the period during which the bit images R2, G2, B2, R4, G4, B4, R8, G8, and B8 are displayed. Let each be 2τ.
また、コントローラ35は、図28(a)〜(c)に示したように、映像表示ライトバルブ65において赤,緑,青用の各ビット画像が表示されるタイミングに同期して、発光ダイオード12R,12G,12Bが順次点灯するように、各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bを制御する。このとき、各発光ダイオード12R,12G,12Bからの光量が、人間の目が等しく感じる光量又は人間の目が好ましく感じる光量となるように、コントローラ35は各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bを制御する。
Further, as shown in FIGS. 28A to 28C, the
以上のような動作により、1フレーム内で、各色毎に重み付けされた複数のビット画像の光が、順次スクリーン17に投射され、人間の目の残像効果により、鑑賞者にはカラー画像として認識される。そして、このように複数の単色画像を時分割表示する際に、同一色のビット画像が連続して表示されないように、表示色の異なるビット画像を順次表示するようにすることで、単色の映像が連続して表示される時間が短くなる。従って、色割れやエッジクロマティック現象が生じ難くなる。しかも、本例では、各ビット画像の表示期間のばらつきが少なくなるので、より良好な画像表示が可能となる。
Through the operation as described above, light of a plurality of bit images weighted for each color within one frame is sequentially projected onto the
次に、図29に示す例について説明する。図29の例は、パルス幅変調階調表示によりディジタル階調表示を行う例であり、図28の例と同様に、ビット画像R4,G4,B4を2回に分けて表示し、ビット画像R8,G8,B8を4回に分けて表示するようにしているが、本例では更に、各ビット画像R1,G1,B1,R2,G2,B2,R4,G4,B4,R8,G8,B8の順序を入れ替えて表示するようにしている。 Next, the example shown in FIG. 29 will be described. The example of FIG. 29 is an example in which digital gradation display is performed by pulse width modulation gradation display. Similarly to the example of FIG. 28, the bit images R4, G4, and B4 are displayed in two portions, and the bit image R8 is displayed. , G8, and B8 are displayed in four divided portions, but in this example, each of the bit images R1, G1, B1, R2, G2, B2, R4, G4, B4, R8, G8, and B8 is further displayed. The order is changed and displayed.
すなわち、図29の例では、1フレームの表示を行う際に、先ず、パルス幅が2τの赤色のビット画像R8と、パルス幅が2τの緑色のビット画像G4と、パルス幅が2τの青色のビット画像B2とをこの順に表示する。次に、パルス幅が2τの赤色のビット画像R4と、パルス幅が2τの緑色のビット画像G8と、パルス幅が2τの青色のビット画像B4とをこの順に表示する。次に、パルス幅が2τの赤色のビット画像R8と、パルス幅が2τの緑色のビット画像G2と、パルス幅が2τの青色のビット画像B8とをこの順に表示する。次に、パルス幅が2τの赤色のビット画像R2と、パルス幅が2τの緑色のビット画像G8と、パルス幅が2τの青色のビット画像B8とをこの順に表示する。次に、パルス幅がτの赤色のビット画像R1と、パルス幅がτの緑色のビット画像G1と、パルス幅がτの青色のビット画像B1とをこの順に表示する。次に、パルス幅が2τの赤色のビット画像R8と、パルス幅が2τの緑色のビット画像G8と、パルス幅が2τの青色のビット画像B4とをこの順に表示する。次に、パルス幅が2τの赤色のビット画像R4と、パルス幅が2τの緑色のビット画像G4と、パルス幅が2τの青色のビット画像B8とをこの順に表示する。次に、パルス幅が2τの赤色のビット画像R8と、パルス幅が2τの緑色のビット画像G8と、パルス幅が2τの青色のビット画像B8とをこの順に表示する。 That is, in the example of FIG. 29, when displaying one frame, first, a red bit image R8 with a pulse width of 2τ, a green bit image G4 with a pulse width of 2τ, and a blue bit image with a pulse width of 2τ. The bit image B2 is displayed in this order. Next, a red bit image R4 having a pulse width of 2τ, a green bit image G8 having a pulse width of 2τ, and a blue bit image B4 having a pulse width of 2τ are displayed in this order. Next, a red bit image R8 having a pulse width of 2τ, a green bit image G2 having a pulse width of 2τ, and a blue bit image B8 having a pulse width of 2τ are displayed in this order. Next, a red bit image R2 having a pulse width of 2τ, a green bit image G8 having a pulse width of 2τ, and a blue bit image B8 having a pulse width of 2τ are displayed in this order. Next, a red bit image R1 with a pulse width τ, a green bit image G1 with a pulse width τ, and a blue bit image B1 with a pulse width τ are displayed in this order. Next, a red bit image R8 having a pulse width of 2τ, a green bit image G8 having a pulse width of 2τ, and a blue bit image B4 having a pulse width of 2τ are displayed in this order. Next, a red bit image R4 having a pulse width of 2τ, a green bit image G4 having a pulse width of 2τ, and a blue bit image B8 having a pulse width of 2τ are displayed in this order. Next, a red bit image R8 having a pulse width of 2τ, a green bit image G8 having a pulse width of 2τ, and a blue bit image B8 having a pulse width of 2τ are displayed in this order.
このような表示を図15に示した映像表示装置で行う際、コントローラ35は、入力された映像信号VSに同期した所定のタイミング信号を生成し、当該タイミング信号を映像信号処理回路66とライトバルブ駆動回路68に送る。映像信号処理回路66は、このタイミング信号に応じて、各フレーム毎に、ビット画像R8,G4,B2,R4,G8,B4,R8,G2,B8,R2,G8,B8,R1,G1,B1,R8,G8,B4,R4,G4,B8,R8,G8,B8の画像信号を生成し、これらを順次切り換えて出力する。この画像信号は、画像メモリ67に一旦記録される。ライトバルブ駆動回路68は、コントローラ35からのタイミング信号に応じて、画像メモリ67より各ビット画像の画像信号を順次読み出し、この画像信号に基づいて、映像表示ライトバルブ65を駆動する。
When such display is performed by the video display device shown in FIG. 15, the
このとき、本例では、図29(d)に示したように、1フレームの先頭からビット画像R8,G4,B2,R4,G8,B4,R8,G2,B8,R2,G8,B8,R1,G1,B1,R8,G8,B4,R4,G4,B8,R8,G8,B8を順次表示する。そして、本例では、パルス幅変調階調表示を採用しているとともに、ビット画像R4,G4,B4を2回に分けて表示し、ビット画像R8,G8,B8を4回に分けて表示するようにしているので、ビット画像R1,G1,B1が表示される期間をそれぞれτとしたとき、ビット画像R2,G2,B2,R4,G4,B4,R8,G8,B8が表示される期間をそれぞれ2τとする。 At this time, in this example, as shown in FIG. 29 (d), the bit images R8, G4, B2, R4, G8, B4, R8, G2, B8, R2, G8, B8, R1 from the head of one frame. , G1, B1, R8, G8, B4, R4, G4, B8, R8, G8, B8 are sequentially displayed. In this example, the pulse width modulation gradation display is adopted, the bit images R4, G4, and B4 are displayed in two times, and the bit images R8, G8, and B8 are displayed in four times. Therefore, when the period during which the bit images R1, G1, and B1 are displayed is τ, the period during which the bit images R2, G2, B2, R4, G4, B4, R8, G8, and B8 are displayed. Let each be 2τ.
また、コントローラ35は、図29(a)〜(c)に示したように、映像表示ライトバルブ65において赤,緑,青用の各ビット画像が表示されるタイミングに同期して、発光ダイオード12R,12G,12Bが順次点灯するように、各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bを制御する。このとき、各発光ダイオード12R,12G,12Bからの光量が、人間の目が等しく感じる光量又は人間の目が好ましく感じる光量となるように、コントローラ35は各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bを制御する。
In addition, as shown in FIGS. 29A to 29C, the
以上のような動作により、1フレーム内で、各色毎に重み付けされた複数のビット画像の光が、順次スクリーン17に投射され、人間の目の残像効果により、鑑賞者にはカラー画像として認識される。そして、このように複数の単色画像を時分割表示する際に、同一色のビット画像が連続して表示されないように、表示色の異なるビット画像を順次表示するようにすることで、単色の映像が連続して表示される時間が短くなる。従って、色割れやエッジクロマティック現象が生じ難くなる。しかも、本例では、各ビット画像の表示期間のばらつきが少なくなるので、より良好な画像表示が可能となる。
Through the operation as described above, light of a plurality of bit images weighted for each color within one frame is sequentially projected onto the
次に、図30に示す例について説明する。図30の例は、光強度変調階調表示によりディジタル階調表示を行う例であり、重み付けが1のビットプレーンBP1と、重み付けが2のビットプレーンBP2と、重み付けが4のビットプレーンBP3と、重み付けが8のビットプレーンBP4とをこの順に表示する例である。 Next, the example shown in FIG. 30 will be described. The example of FIG. 30 is an example in which digital gradation display is performed by light intensity modulation gradation display, a bit plane BP1 having a weight of 1, a bit plane BP2 having a weight of 2, a bit plane BP3 having a weight of 4, In this example, the bit plane BP4 having a weight of 8 is displayed in this order.
すなわち、図30の例では、1フレームの表示を行う際に、先ず、重み付けが1のビットプレーンBP1として、発光量がそれぞれIとされた画像R1,G1,B1をこの順に表示する。次に、重み付けが2のビットプレーンBP2として、発光量がそれぞれ2Iとされた画像R2,G2,B2をこの順に表示する。次に、重み付けが4のビットプレーンBP3として、発光量がそれぞれ4Iとされた画像R4,G4,B4をこの順に表示する。次に、重み付けが8のビットプレーンBP4として、発光量がそれぞれ8Iとされた画像R8,G8,B8をこの順に表示する。 That is, in the example of FIG. 30, when displaying one frame, first, the images R1, G1, and B1 with the light emission amount set to I are displayed in this order as the bit plane BP1 having a weight of 1. Next, as the bit plane BP2 having a weight of 2, the images R2, G2, and B2 with the light emission amounts of 2I are displayed in this order. Next, the images R4, G4, and B4 having the light emission amount of 4I are displayed in this order as the bit plane BP3 having a weight of 4. Next, images R8, G8, and B8, each having a light emission amount of 8I, are displayed in this order as a bit plane BP4 having a weight of 8.
このような表示を図15に示した映像表示装置で行う際、コントローラ35は、入力された映像信号VSに同期した所定のタイミング信号を生成し、当該タイミング信号を映像信号処理回路66とライトバルブ駆動回路68に送る。映像信号処理回路66は、このタイミング信号に応じて、各フレーム毎に、ビット画像R1,G1,B1,R2,G2,B2,R4,G4,B4,R8,G8,B8の画像信号を生成し、これらを順次切り換えて出力する。この画像信号は、画像メモリ67に一旦記録される。ライトバルブ駆動回路68は、コントローラ35からのタイミング信号に応じて、画像メモリ67より各ビット画像の画像信号を順次読み出し、この画像信号に基づいて、映像表示ライトバルブ65を駆動する。
When such display is performed by the video display device shown in FIG. 15, the
このとき、本例では、図30(d)に示したように、1フレームの先頭からビット画像R1,G1,B1,R2,G2,B2,R4,G4,B4,R8,G8,B8を順次表示する。ここで、各ビット画像R1,G1,B1,R2,G2,B2,R4,G4,B4,R8,G8,B8の表示期間は、全て同じ期間τとする。 At this time, in this example, as shown in FIG. 30 (d), bit images R1, G1, B1, R2, G2, B2, R4, G4, B4, R8, G8, and B8 are sequentially applied from the head of one frame. indicate. Here, the display periods of the bit images R1, G1, B1, R2, G2, B2, R4, G4, B4, R8, G8, and B8 are all set to the same period τ.
また、コントローラ35は、図30(a)〜(c)に示したように、映像表示ライトバルブ65において赤,緑,青用の各ビット画像が表示されるタイミングに同期して、発光ダイオード12R,12G,12Bが順次点灯するように、各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bを制御する。ここで、本例では光強度変調階調表示を採用しているので、コントローラ35は、ビット画像R1,G1,B1を表示する際の発光ダイオード12R,12G,12Bの発光量をそれぞれIとしたとき、ビット画像R2,G2,B2を表示する際の発光ダイオード12R,12G,12Bの発光量がそれぞれ2Iとなり、ビット画像R4,G4,B4を表示する際の発光ダイオード12R,12G,12Bの発光量がそれぞれ4Iとなり、ビット画像R8,G8,B8を表示する際の発光ダイオード12R,12G,12Bの発光量がそれぞれ8Iとなるように、各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bを制御する。なお、各発光ダイオード12R,12G,12Bの発光量の比は、人間の視感度及び好みに応じて変えることができるようにしてもよい。
Further, as shown in FIGS. 30A to 30C, the
以上のような動作により、1フレーム内で、各色毎に重み付けされた複数のビット画像の光が、順次スクリーン17に投射され、人間の目の残像効果により、鑑賞者にはカラー画像として認識される。そして、このように複数の単色画像を時分割表示する際に、同一色のビット画像が連続して表示されないように、表示色の異なるビット画像を順次表示するようにすることで、単色の映像が連続して表示される時間が短くなる。従って、色割れやエッジクロマティック現象が生じ難くなる。
Through the operation as described above, light of a plurality of bit images weighted for each color within one frame is sequentially projected onto the
次に、図31に示す例について説明する。図31の例は、光強度変調階調表示によりディジタル階調表示を行う例であり、重み付けが1のビットプレーンBP1と、重み付けが4のビットプレーンBP3と、重み付けが2のビットプレーンBP2と、重み付けが8のビットプレーンBP4とをこの順に表示する例である。 Next, the example shown in FIG. 31 will be described. The example of FIG. 31 is an example in which digital gradation display is performed by light intensity modulation gradation display, a bit plane BP1 having a weight of 1, a bit plane BP3 having a weight of 4, a bit plane BP2 having a weight of 2, In this example, the bit plane BP4 having a weight of 8 is displayed in this order.
すなわち、図31の例では、1フレームの表示を行う際に、先ず、重み付けが1のビットプレーンBP1として、発光量がそれぞれIとされた画像R1,G1,B1をこの順に表示する。次に、重み付けが4のビットプレーンBP3として、発光量がそれぞれ4Iとされた画像R4,G4,B4をこの順に表示する。次に、重み付けが2のビットプレーンBP2として、発光量がそれぞれ2Iとされた画像R2,G2,B2をこの順に表示する。次に、重み付けが8のビットプレーンBP4として、発光量がそれぞれ8Iとされた画像R8,G8,B8をこの順に表示する。 That is, in the example of FIG. 31, when displaying one frame, first, the images R1, G1, and B1 with the light emission amount set to I are displayed in this order as the bit plane BP1 having a weight of 1. Next, the images R4, G4, and B4 having the light emission amount of 4I are displayed in this order as the bit plane BP3 having a weight of 4. Next, as the bit plane BP2 having a weight of 2, the images R2, G2, and B2 with the light emission amounts of 2I are displayed in this order. Next, images R8, G8, and B8, each having a light emission amount of 8I, are displayed in this order as a bit plane BP4 having a weight of 8.
このような表示を図15に示した映像表示装置で行う際、コントローラ35は、入力された映像信号VSに同期した所定のタイミング信号を生成し、当該タイミング信号を映像信号処理回路66とライトバルブ駆動回路68に送る。映像信号処理回路66は、このタイミング信号に応じて、各フレーム毎に、ビット画像R1,G1,B1,R4,G4,B4,R2,G2,B2,R8,G8,B8の画像信号を生成し、これらを順次切り換えて出力する。この画像信号は、画像メモリ67に一旦記録される。ライトバルブ駆動回路68は、コントローラ35からのタイミング信号に応じて、画像メモリ67より各ビット画像の画像信号を順次読み出し、この画像信号に基づいて、映像表示ライトバルブ65を駆動する。
When such display is performed by the video display device shown in FIG. 15, the
このとき、本例では、図31(d)に示したように、1フレームの先頭からビット画像R1,G1,B1,R4,G4,B4,R2,G2,B2,R8,G8,B8を順次表示する。ここで、各ビット画像R1,G1,B1,R4,G4,B4,R2,G2,B2,R8,G8,B8の表示期間は、全て同じ期間τとする。 At this time, in this example, as shown in FIG. 31 (d), bit images R1, G1, B1, R4, G4, B4, R2, G2, B2, R8, G8, and B8 are sequentially applied from the head of one frame. indicate. Here, the display periods of the bit images R1, G1, B1, R4, G4, B4, R2, G2, B2, R8, G8, and B8 are all set to the same period τ.
また、コントローラ35は、図31(a)〜(c)に示したように、映像表示ライトバルブ65において赤,緑,青用の各ビット画像が表示されるタイミングに同期して、発光ダイオード12R,12G,12Bが順次点灯するように、各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bを制御する。ここで、本例では光強度変調階調表示を採用しているので、コントローラ35は、ビット画像R1,G1,B1を表示する際の発光ダイオード12R,12G,12Bの発光量をそれぞれIとしたとき、ビット画像R2,G2,B2を表示する際の発光ダイオード12R,12G,12Bの発光量がそれぞれ2Iとなり、ビット画像R4,G4,B4を表示する際の発光ダイオード12R,12G,12Bの発光量がそれぞれ4Iとなり、ビット画像R8,G8,B8を表示する際の発光ダイオード12R,12G,12Bの発光量がそれぞれ8Iとなるように、各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bを制御する。なお、各発光ダイオード12R,12G,12Bの発光量の比は、人間の視感度及び好みに応じて変えることができるようにしてもよい。
Further, as shown in FIGS. 31A to 31C, the
以上のような動作により、1フレーム内で、各色毎に重み付けされた複数のビット画像の光が、順次スクリーン17に投射され、人間の目の残像効果により、鑑賞者にはカラー画像として認識される。そして、このように複数の単色画像を時分割表示する際に、同一色のビット画像が連続して表示されないように、表示色の異なるビット画像を順次表示するようにすることで、単色の映像が連続して表示される時間が短くなる。従って、色割れやエッジクロマティック現象が生じ難くなる。
Through the operation as described above, light of a plurality of bit images weighted for each color within one frame is sequentially projected onto the
次に、図32に示す例について説明する。図32の例は、光強度変調階調表示によりディジタル階調表示を行う例であり、各ビットプレーンBP1,BP2,BP3,BP4を構成する各ビット画像R1,G1,B1,R2,G2,B2,R4,G4,B4,R8,G8,B8の順序を入れ替えて表示する例である。 Next, the example shown in FIG. 32 will be described. The example of FIG. 32 is an example in which digital gradation display is performed by light intensity modulation gradation display, and each bit image R1, G1, B1, R2, G2, B2 constituting each bit plane BP1, BP2, BP3, BP4. , R4, G4, B4, R8, G8, B8 are displayed in a different order.
すなわち、図32の例では、1フレームの表示を行う際に、光源の発光量がIとされた赤色のビット画像R1と、光源の発光量が4Iとされた緑色のビット画像G4と、光源の発光量が2Iとされた青色のビット画像B2と、光源の発光量が2Iとされた赤色のビット画像R2と、光源の発光量が2Iとされた緑色のビット画像G2と、光源の発光量がIとされた青色のビット画像B1と、光源の発光量が4Iとされた赤色のビット画像R4と、光源の発光量がIとされた緑色のビット画像G1と、光源の発光量が8Iとされた青色のビット画像B8と、光源の発光量が8Iとされた赤色のビット画像R8と、光源の発光量が8Iとされた緑色のビット画像G8と、光源の発光量が4Iとされた青色のビット画像B4とをこの順に表示する。 That is, in the example of FIG. 32, when one frame is displayed, a red bit image R1 in which the light emission amount of the light source is I, a green bit image G4 in which the light emission amount of the light source is 4I, and the light source A blue bit image B2 in which the light emission amount of the light source is 2I, a red bit image R2 in which the light emission amount of the light source is 2I, a green bit image G2 in which the light emission amount of the light source is 2I, and the light emission of the light source The blue bit image B1 with the amount of I, the red bit image R4 with the light emission amount of 4I, the green bit image G1 with the light emission amount of I, and the light emission amount of the light source A blue bit image B8 with 8I, a red bit image R8 with a light emission amount of 8I, a green bit image G8 with a light emission amount of 8I, and a light emission amount of 4I. The blue bit image B4 thus displayed is displayed in this order.
このような表示を図15に示した映像表示装置で行う際、コントローラ35は、入力された映像信号VSに同期した所定のタイミング信号を生成し、当該タイミング信号を映像信号処理回路66とライトバルブ駆動回路68に送る。映像信号処理回路66は、このタイミング信号に応じて、各フレーム毎に、ビット画像R1,G4,B2,R2,G2,B1,R4,G1,B8,R8,G8,B4の画像信号を生成し、これらを順次切り換えて出力する。この画像信号は、画像メモリ67に一旦記録される。ライトバルブ駆動回路68は、コントローラ35からのタイミング信号に応じて、画像メモリ67より各ビット画像の画像信号を順次読み出し、この画像信号に基づいて、映像表示ライトバルブ65を駆動する。
When such display is performed by the video display device shown in FIG. 15, the
このとき、本例では、図32(d)に示したように、1フレームの先頭からビット画像R1,G4,B2,R2,G2,B1,R4,G1,B8,R8,G8,B4を順次表示する。ここで、各ビット画像R1,G4,B2,R2,G2,B1,R4,G1,B8,R8,G8,B4の表示期間は、全て同じ期間τとする。 At this time, in this example, as shown in FIG. 32 (d), the bit images R1, G4, B2, R2, G2, B1, R4, G1, B8, R8, G8, B4 are sequentially obtained from the head of one frame. indicate. Here, the display periods of the bit images R1, G4, B2, R2, G2, B1, R4, G1, B8, R8, G8, and B4 are all set to the same period τ.
また、コントローラ35は、図32(a)〜(c)に示したように、映像表示ライトバルブ65において赤,緑,青用の各ビット画像が表示されるタイミングに同期して、発光ダイオード12R,12G,12Bが順次点灯するように、各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bを制御する。ここで、本例では光強度変調階調表示を採用しているので、コントローラ35は、ビット画像R1,G1,B1を表示する際の発光ダイオード12R,12G,12Bの発光量をそれぞれIとしたとき、ビット画像R2,G2,B2を表示する際の発光ダイオード12R,12G,12Bの発光量がそれぞれ2Iとなり、ビット画像R4,G4,B4を表示する際の発光ダイオード12R,12G,12Bの発光量がそれぞれ4Iとなり、ビット画像R8,G8,B8を表示する際の発光ダイオード12R,12G,12Bの発光量がそれぞれ8Iとなるように、各発光ダイオード駆動回路34R,34G,34Bを制御する。なお、各発光ダイオード12R,12G,12Bの発光量の比は、人間の視感度及び好みに応じて変えることができるようにしてもよい。
Further, as shown in FIGS. 32A to 32C, the
以上のような動作により、1フレーム内で、各色毎に重み付けされた複数のビット画像の光が、順次スクリーン17に投射され、人間の目の残像効果により、鑑賞者にはカラー画像として認識される。そして、このように複数の単色画像を時分割表示する際に、同一色のビット画像が連続して表示されないように、表示色の異なるビット画像を順次表示するようにすることで、単色の映像が連続して表示される時間が短くなる。従って、色割れやエッジクロマティック現象が生じ難くなる。
Through the operation as described above, light of a plurality of bit images weighted for each color within one frame is sequentially projected onto the
以上、図25乃至図32に示したように映像表示装置を駆動することにより、色割れやエッジクロマティック現象が生じにくい、良好な映像表示が可能となる。 As described above, by driving the video display device as shown in FIG. 25 to FIG. 32, it is possible to display a good video without causing color breakup or edge chromatic phenomenon.
なお、以上の説明では、16階調の表示を行う例を挙げたが、本発明を適用するに当たって、階調数は16階調よりも多くても少なくてもよいことは言うまでもない。すなわち、例えば、1画素あたりの階調データを3ビットして8階調の表示を行うようにしたり、1画素あたりの階調データを8ビットとして256階調の表示を行うようにしたり、或いは、1画素あたりの階調データを10ビットとして1024階調の表示を行うようにしてもよい。 In the above description, an example of displaying 16 gradations has been given, but it goes without saying that the number of gradations may be larger or smaller than 16 when applying the present invention. That is, for example, the gradation data per pixel is 3 bits to display 8 gradations, the gradation data per pixel is 8 bits, 256 gradations are displayed, or Display of 1024 gradations may be performed using gradation data per pixel of 10 bits.
10 合成プリズム、 11R,11G,11B 映像表示ライトバルブ、 12R,12G,12B 発光ダイオード、 13R,13G,13B リレーレンズ、 14R,14G,14B フィールドレンズ、 15 投射レンズ 10 composite prism, 11R, 11G, 11B video display light valve, 12R, 12G, 12B light emitting diode, 13R, 13G, 13B relay lens, 14R, 14G, 14B field lens, 15 projection lens
Claims (6)
上記空間変調手段に照射される光を出射する発光ダイオードを用いた光源と、
上記空間変調手段によって変調された光を投射する投射光学系と、
上記光源より出射され、上記空間変調手段に照射される光束の断面形状を、上記空間変調手段における画像形成領域の形状に対応する形状とするための光束形状設定手段と
を備えることを特徴とする映像表示装置。 Spatially modulating means for spatially modulating the irradiated light according to the information of the video to be displayed to form an image;
A light source using a light emitting diode that emits light irradiated to the spatial modulation means;
A projection optical system that projects the light modulated by the spatial modulation means;
And a light beam shape setting means for making a cross-sectional shape of the light beam emitted from the light source and applied to the spatial modulation means a shape corresponding to the shape of the image forming area in the spatial modulation means. Video display device.
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