JP2002123221A - 表示装置、投射型表示装置、光変調装置の駆動装置、及び光変調装置の駆動方法 - Google Patents
表示装置、投射型表示装置、光変調装置の駆動装置、及び光変調装置の駆動方法Info
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- G03B21/008—Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto using micromirror devices
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 表示装置において、高い階調性を維持するこ
とのできる表示装置を提供する。 【解決手段】 光変調装置を画像形成手段に用い、投射
光学系から投射表示する表示装置であり、さらに該光変
調装置の１フレーム期間における時間軸方向のＯＮ時間
を変化させることによって階調を表現する表示装置にお
いて、前記光変調装置がＯＮ時間において少なくとも３
つの光利用割合を有する状態を備えたことを特徴とす
る。
とのできる表示装置を提供する。 【解決手段】 光変調装置を画像形成手段に用い、投射
光学系から投射表示する表示装置であり、さらに該光変
調装置の１フレーム期間における時間軸方向のＯＮ時間
を変化させることによって階調を表現する表示装置にお
いて、前記光変調装置がＯＮ時間において少なくとも３
つの光利用割合を有する状態を備えたことを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置、特に投
射型表示装置に関するものである。また反射型表示デバ
イスを用いた投射型表示装置に関するものである
射型表示装置に関するものである。また反射型表示デバ
イスを用いた投射型表示装置に関するものである
【０００２】
【従来の技術】従来、反射ミラーの角度をリニアに可変
することにより画像の表示を行う表示デバイスとして
は、ＴＭＡ（Thin-film Micromirror Array）等があ
り、特開平11-072724号公報、特表平10-508953号公報等
により知られている。
することにより画像の表示を行う表示デバイスとして
は、ＴＭＡ（Thin-film Micromirror Array）等があ
り、特開平11-072724号公報、特表平10-508953号公報等
により知られている。
【０００３】また、時分割駆動シーケンスに従って、多
階調の映像信号を２値のパルス幅変調信号に変換して、
表示素子を駆動することにより、多階調表示を実現する
表示装置には、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）
等があり、特開平8-214243号公報、特開平8-214244号公
報等により知られている。
階調の映像信号を２値のパルス幅変調信号に変換して、
表示素子を駆動することにより、多階調表示を実現する
表示装置には、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）
等があり、特開平8-214243号公報、特開平8-214244号公
報等により知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
リニア駆動の場合には、各表示セルの製造ばらつきによ
る反射角度の違いにより、表示面内に輝度むらが生じ、
表示品位を劣化させる。また、表示階調数に対応したビ
ット数のＤ／Ａ変換器が必要であるため、回路サイズが
大きくなりコストが高くなるという問題があった。
リニア駆動の場合には、各表示セルの製造ばらつきによ
る反射角度の違いにより、表示面内に輝度むらが生じ、
表示品位を劣化させる。また、表示階調数に対応したビ
ット数のＤ／Ａ変換器が必要であるため、回路サイズが
大きくなりコストが高くなるという問題があった。
【０００５】また、多階調の映像信号を２値のパルス幅
変調信号に変換して、表示素子を駆動する場合には、表
示デバイスの応答速度やデータの転送速度により、表示
解像度が制限されるという問題があった。
変調信号に変換して、表示素子を駆動する場合には、表
示デバイスの応答速度やデータの転送速度により、表示
解像度が制限されるという問題があった。
【０００６】そこで、本発明は、高い階調性を維持しな
がら、製造ばらつきによる表示品位の劣化を改善する投
射型表示装置、および光変調装置の駆動装置、および光
変調装置の駆動方法を提供することにある。
がら、製造ばらつきによる表示品位の劣化を改善する投
射型表示装置、および光変調装置の駆動装置、および光
変調装置の駆動方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る表示装置
は、光変調装置を備え、該光変調装置の１フレーム期間
における時間軸方向のＯＮ時間を変化させることによっ
て階調を表現する表示装置であって、該光変調装置がＯ
Ｎ時間において少なくとも３つの光利用割合を有する状
態を備えていることを特徴とする。なお、前記３つの光
利用割合とは、白または黒の2値表示を行うフレームと
階調表示を行う多値表示を行うフレームにより構成され
る。
は、光変調装置を備え、該光変調装置の１フレーム期間
における時間軸方向のＯＮ時間を変化させることによっ
て階調を表現する表示装置であって、該光変調装置がＯ
Ｎ時間において少なくとも３つの光利用割合を有する状
態を備えていることを特徴とする。なお、前記３つの光
利用割合とは、白または黒の2値表示を行うフレームと
階調表示を行う多値表示を行うフレームにより構成され
る。
【０００８】本発明の投写型表示装置は、光変調装置を
画像形成手段に用い、投射光学系から投射表示する表示
装置であり、さらに該光変調装置の１フレーム期間にお
ける時間軸方向のＯＮ時間を変化させることによって階
調を表現する表示装置において、前記光変調装置がＯＮ
時間において少なくとも３つの光利用割合を有する状態
を備えたことを特徴とする。
画像形成手段に用い、投射光学系から投射表示する表示
装置であり、さらに該光変調装置の１フレーム期間にお
ける時間軸方向のＯＮ時間を変化させることによって階
調を表現する表示装置において、前記光変調装置がＯＮ
時間において少なくとも３つの光利用割合を有する状態
を備えたことを特徴とする。
【０００９】上記表示装置において、前記光変調装置は
マイクロミラーを備えた反射型のデバイスであり、前記
光利用割合は前記マイクロミラーにおいて、投射光学系
への光の反射量を最大とする第１の反射角度と、投射光
学系への光の反射量を零とする第２の反射角度と、前記
第１の反射角度と前記第２の反射角度との間にあり、第
１の光反射量と第２の光反射量との中間の光反射量を有
する第３の反射角度との、少なくとも３つの反射角度に
制御することによって実現することが望ましい。
マイクロミラーを備えた反射型のデバイスであり、前記
光利用割合は前記マイクロミラーにおいて、投射光学系
への光の反射量を最大とする第１の反射角度と、投射光
学系への光の反射量を零とする第２の反射角度と、前記
第１の反射角度と前記第２の反射角度との間にあり、第
１の光反射量と第２の光反射量との中間の光反射量を有
する第３の反射角度との、少なくとも３つの反射角度に
制御することによって実現することが望ましい。
【００１０】前記光変調装置は、１フレーム期間におけ
る時間軸方向のＯＮ時間を変化させることによって階調
を表現するにあたって、第２の反射角度と第１の反射角
度とを切り替えて表示する第１の表示期間と、第２の反
射角度と第１の反射角度あるいは第３の反射角度とを切
り替えて表示する第２の表示期間と、を備えることが望
ましい。
る時間軸方向のＯＮ時間を変化させることによって階調
を表現するにあたって、第２の反射角度と第１の反射角
度とを切り替えて表示する第１の表示期間と、第２の反
射角度と第１の反射角度あるいは第３の反射角度とを切
り替えて表示する第２の表示期間と、を備えることが望
ましい。
【００１１】上記表示装置において、前記第２の表示期
間は、１フレーム期間を時分割で階調を表現する際の複
数のサブフレーム期間の中で、最も短い期間であること
が望ましい。
間は、１フレーム期間を時分割で階調を表現する際の複
数のサブフレーム期間の中で、最も短い期間であること
が望ましい。
【００１２】また、前記光変調装置は、１フレーム期間
における時間軸方向のＯＮ時間を変化させることによっ
て階調を表現するにあたって、第２の反射角度と第１の
反射角度とを切り替えて表示する第１の表示期間と、第
２の反射角度と第１の反射角度とを切り替えて表示する
第２の表示期間と、を備えることが望ましい。
における時間軸方向のＯＮ時間を変化させることによっ
て階調を表現するにあたって、第２の反射角度と第１の
反射角度とを切り替えて表示する第１の表示期間と、第
２の反射角度と第１の反射角度とを切り替えて表示する
第２の表示期間と、を備えることが望ましい。
【００１３】上記表示装置において、前記第１の表示期
間と前記第２の表示期間は、１フレーム期間を時分割し
て階調表現する際の複数のサブフレーム期間の総数が最
小となるように割り当てられることが望ましい。
間と前記第２の表示期間は、１フレーム期間を時分割し
て階調表現する際の複数のサブフレーム期間の総数が最
小となるように割り当てられることが望ましい。
【００１４】そして、本発明によれば、従来のリニア駆
動の場合に生じた各表示セルの製造ばらつきによる表示
面内の輝度むらを減少させることが可能となる。また、
従来は表示階調数に対応したビット数のＤ／Ａ変換器が
必要であったが、本発明によれば、最小期間のサブフレ
ームで表現する階調数に応じたビット数のＤ／Ａ変換器
でよいため、回路サイズが小さくなり低コストである。
動の場合に生じた各表示セルの製造ばらつきによる表示
面内の輝度むらを減少させることが可能となる。また、
従来は表示階調数に対応したビット数のＤ／Ａ変換器が
必要であったが、本発明によれば、最小期間のサブフレ
ームで表現する階調数に応じたビット数のＤ／Ａ変換器
でよいため、回路サイズが小さくなり低コストである。
【００１５】また、本発明の第２実施例の投写型表示装
置および光変調装置の駆動装置および光変調装置の駆動
方法を用いることによって、デバイスに要求する応答速
度を遅くすることができ、さらにデータ転送レートおよ
び転送クロック周波数を抑制することができる。
置および光変調装置の駆動装置および光変調装置の駆動
方法を用いることによって、デバイスに要求する応答速
度を遅くすることができ、さらにデータ転送レートおよ
び転送クロック周波数を抑制することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】（実施例１）以下、本発明の実施
例について図面を用いて詳細に説明する。
例について図面を用いて詳細に説明する。
【００１７】図１は、本発明の第１の実施例に基づく機
能ブロックを示す。
能ブロックを示す。
【００１８】図１において、１はγ変換回路、２はＰＷ
Ｍ変換回路、５はＤ／Ａ変換回路、６は駆動回路、７は
表示デバイスであるところのＴＭＡ素子である。また、
ＰＷＭ変換回路２はメモリ３およびメモリインターフェ
ース回路４より構成される。
Ｍ変換回路、５はＤ／Ａ変換回路、６は駆動回路、７は
表示デバイスであるところのＴＭＡ素子である。また、
ＰＷＭ変換回路２はメモリ３およびメモリインターフェ
ース回路４より構成される。
【００１９】映像信号は、ＤＳＰ（デジタル信号プロセ
ッサ、不図示）にてコントラスト、ブライト、色変換、
および画面の拡大／縮小など各種の信号処理を行った後
に、γ変換回路１に入力される。ガンマ変換回路１で
は、入力映像信号に予め施されているガンマ特性に対し
てデガンマ処理を行うとともに、表示デバイス７のガン
マ特性に合わせたガンマ処理が行われる。
ッサ、不図示）にてコントラスト、ブライト、色変換、
および画面の拡大／縮小など各種の信号処理を行った後
に、γ変換回路１に入力される。ガンマ変換回路１で
は、入力映像信号に予め施されているガンマ特性に対し
てデガンマ処理を行うとともに、表示デバイス７のガン
マ特性に合わせたガンマ処理が行われる。
【００２０】図２はデガンマ処理の例を示す特性例であ
る。入力映像信号は、通常CRT表示に適した伝送ガンマ
特性を有するため、これを打ち消す逆のガンマ特性（CR
T応答逆ガンマ）に変換する。このため、図２から明ら
かなように黒側の信号成分が圧縮されて階調の劣化を生
じ、擬似輪郭など、画像劣化の原因となる。
る。入力映像信号は、通常CRT表示に適した伝送ガンマ
特性を有するため、これを打ち消す逆のガンマ特性（CR
T応答逆ガンマ）に変換する。このため、図２から明ら
かなように黒側の信号成分が圧縮されて階調の劣化を生
じ、擬似輪郭など、画像劣化の原因となる。
【００２１】ガンマ変換回路１では、前記伝送ガンマと
表示デバイス７のガンマ特性を相殺する特性（デガンマ
処理）を有するように設定される。ここで、表示デバイ
ス７として使用するＴＭＡ素子は、文献「Thin-film Mi
cromirror Array for Information Display Systems」E
uro Display '99 in Berlin に示されるように、リニア
なガンマ特性を持つため、伝送ガンマに対するデガンマ
処理のみを行えばよい。
表示デバイス７のガンマ特性を相殺する特性（デガンマ
処理）を有するように設定される。ここで、表示デバイ
ス７として使用するＴＭＡ素子は、文献「Thin-film Mi
cromirror Array for Information Display Systems」E
uro Display '99 in Berlin に示されるように、リニア
なガンマ特性を持つため、伝送ガンマに対するデガンマ
処理のみを行えばよい。
【００２２】ＲＡＭなどのルックアップテーブル（ＬＵ
Ｔ）で構成されるガンマ変換回路１は、入力ビット（bi
t）数に対して、出力ビット数を多くすることにより階
調数の劣化を生じないように工夫している。例えば、ア
ドレス８ビット、データ１０ビットのＲＡＭを使用し、
入力信号をアドレスに入力し、データを出力する。
Ｔ）で構成されるガンマ変換回路１は、入力ビット（bi
t）数に対して、出力ビット数を多くすることにより階
調数の劣化を生じないように工夫している。例えば、ア
ドレス８ビット、データ１０ビットのＲＡＭを使用し、
入力信号をアドレスに入力し、データを出力する。
【００２３】ガンマ変換回路１より出力された１０ビッ
トのデータは、メモリインターフェース回路４を介して
メモリ３に入力される。
トのデータは、メモリインターフェース回路４を介して
メモリ３に入力される。
【００２４】そして、表示デバイスのサブフレームに応
じて、フレームメモリ３から読み出され、Ｄ／Ａ変換回
路５により、多値信号に変換され、駆動回路６を経て、
表示デバイス７であるＴＭＡに表示される。
じて、フレームメモリ３から読み出され、Ｄ／Ａ変換回
路５により、多値信号に変換され、駆動回路６を経て、
表示デバイス７であるＴＭＡに表示される。
【００２５】ここで、メモリ制御回路は、次に示すよう
に、１フレーム内のサブフレームの数に合わせて、メモ
リ３より所望のデータを読み出し、メモリＩ／Ｆ４ に
て、所望のデータ列に並び変えて、Ｄ／Ａ変換回路５へ
入力する。
に、１フレーム内のサブフレームの数に合わせて、メモ
リ３より所望のデータを読み出し、メモリＩ／Ｆ４ に
て、所望のデータ列に並び変えて、Ｄ／Ａ変換回路５へ
入力する。
【００２６】以下、本発明による駆動方法の詳細につい
て、説明する。
て、説明する。
【００２７】まず、比較のため、従来の駆動方法につい
て、説明する。
て、説明する。
【００２８】図３は、８ビット（２５６）階調の表示デ
ータを各ビットデータに対応して、ＯＮ時間を可変して
階調を表す場合を示す。表示デバイスの反射角度を２値
制御し、ＯＮ時に白を表示し、ＯＦＦ時に黒を表示する
ものとする。
ータを各ビットデータに対応して、ＯＮ時間を可変して
階調を表す場合を示す。表示デバイスの反射角度を２値
制御し、ＯＮ時に白を表示し、ＯＦＦ時に黒を表示する
ものとする。
【００２９】１フレーム期間をＭＳＢからＬＳＢまでの
各ビットの重みに応じたサブフレーム期間を割り当て
る。８ビットデータの場合は、８個のサブフレーム数に
分割され、７ビット目（ＭＳＢ）から０ビット目（ＬＳ
Ｂ）まで、順に１フレーム期間の１／２、１／４、１／
８、１／１６、１／３２、１／６４、１／１２８、そし
て１／２５６のＯＮ時間が割り当てられる。言い換える
と、割り当て時間が最小である０ビット目（ＬＳＢ）の
サブフレーム期間を基本タイムスロットとすると、１フ
レーム期間のタイムスロットは２５５となる。従って、
１フレーム期間を１６．６ｍｓｅｃ（ミリ秒）とする
と、単位タイムスロットに割り当てられるＯＮ時間は１
６．６ｍ／２５５＝６５μｓｅｃ（マイクロ秒）とな
り、１フレームをＲＧＢの各色で分割して使用するカラ
ーシーケンシャル方式の場合は、更に１／３の２１．７
μｓｅｃとなる。
各ビットの重みに応じたサブフレーム期間を割り当て
る。８ビットデータの場合は、８個のサブフレーム数に
分割され、７ビット目（ＭＳＢ）から０ビット目（ＬＳ
Ｂ）まで、順に１フレーム期間の１／２、１／４、１／
８、１／１６、１／３２、１／６４、１／１２８、そし
て１／２５６のＯＮ時間が割り当てられる。言い換える
と、割り当て時間が最小である０ビット目（ＬＳＢ）の
サブフレーム期間を基本タイムスロットとすると、１フ
レーム期間のタイムスロットは２５５となる。従って、
１フレーム期間を１６．６ｍｓｅｃ（ミリ秒）とする
と、単位タイムスロットに割り当てられるＯＮ時間は１
６．６ｍ／２５５＝６５μｓｅｃ（マイクロ秒）とな
り、１フレームをＲＧＢの各色で分割して使用するカラ
ーシーケンシャル方式の場合は、更に１／３の２１．７
μｓｅｃとなる。
【００３０】従って、デバイスの応答速度によって実現
可能な階調数に制限を受け、それは、基本タイムスロッ
トに割り当てられる時間で決まる。
可能な階調数に制限を受け、それは、基本タイムスロッ
トに割り当てられる時間で決まる。
【００３１】図４は、本発明による駆動方法を示す図で
あり、図３と同じ８ビット（２５６）階調に相当する８
個のサブフレームを用いて、１０ビット（１０２４）階
調を表示することを可能としている。ここで、上位7ｂ
ｉｔ分のデータに相当する７個のサブクレームに対する
駆動方法は図3と同様である。
あり、図３と同じ８ビット（２５６）階調に相当する８
個のサブフレームを用いて、１０ビット（１０２４）階
調を表示することを可能としている。ここで、上位7ｂ
ｉｔ分のデータに相当する７個のサブクレームに対する
駆動方法は図3と同様である。
【００３２】１０ビットのデータは、まず、７個のサブ
フレームに対して、９ビット目（ＭＳＢ）から３ビット
目までを割り当て、それぞれ、順に１フレーム期間の１
／２、１／４、１／８、１／１６、１／３２、１／６
４、そして１／１２８の期間を有し、その期間において
各々白または黒の２値表示を行う。次に、２ビット目か
ら０ビット目（ＬＳＢ）までの３ビット（８）階調を最
後の８番目のサブフレームに割り当て、この期間におい
て表示デバイスの反射角度を８段階で変化させることに
より８階調の表示を行う。
フレームに対して、９ビット目（ＭＳＢ）から３ビット
目までを割り当て、それぞれ、順に１フレーム期間の１
／２、１／４、１／８、１／１６、１／３２、１／６
４、そして１／１２８の期間を有し、その期間において
各々白または黒の２値表示を行う。次に、２ビット目か
ら０ビット目（ＬＳＢ）までの３ビット（８）階調を最
後の８番目のサブフレームに割り当て、この期間におい
て表示デバイスの反射角度を８段階で変化させることに
より８階調の表示を行う。
【００３３】以上のように、サブフレームの最小期間に
おいて、多値表示を行うことにより、デバイスの応答速
度に制限されること無く、多階調の高画質表示を行うこ
とを可能とした。
おいて、多値表示を行うことにより、デバイスの応答速
度に制限されること無く、多階調の高画質表示を行うこ
とを可能とした。
【００３４】ＴＭＡ素子を用いて本発明による駆動を行
うことにより、従来のリニア駆動の場合に生じた各表示
セルの製造ばらつきによる表示面内の輝度むらを減少さ
せることが可能となる。また、従来は表示階調数に応じ
たビット数のＤ／Ａ変換器が必要であったが、本発明に
よれば、最小期間のサブフレームで表現する階調数に対
応したビット数のＤ／Ａ変換器でよいため、回路サイズ
が小さくなり低コストである。本実施例では、３ビット
のＤ／Ａ変換器を用いて１０２４階調の高画質表示を行
うことを可能としている。
うことにより、従来のリニア駆動の場合に生じた各表示
セルの製造ばらつきによる表示面内の輝度むらを減少さ
せることが可能となる。また、従来は表示階調数に応じ
たビット数のＤ／Ａ変換器が必要であったが、本発明に
よれば、最小期間のサブフレームで表現する階調数に対
応したビット数のＤ／Ａ変換器でよいため、回路サイズ
が小さくなり低コストである。本実施例では、３ビット
のＤ／Ａ変換器を用いて１０２４階調の高画質表示を行
うことを可能としている。
【００３５】（実施例２）８ビット（２５６）の階調表
示を行う場合、実施例１で述べたように１フレーム期間
は８個のサブフレームに分割され、１フレーム期間１
６．６ｍｓｅｃ時の単位タイムスロットは６５μｓｅ
ｃ、カラーシーケンシャル方式では２１．７μｓｅｃで
ある。
示を行う場合、実施例１で述べたように１フレーム期間
は８個のサブフレームに分割され、１フレーム期間１
６．６ｍｓｅｃ時の単位タイムスロットは６５μｓｅ
ｃ、カラーシーケンシャル方式では２１．７μｓｅｃで
ある。
【００３６】この時、表示解像度をＸＧＡ（１０２４×
７６８）するとデータ転送レートはそれぞれ１２Ｇｂｐ
ｓと３６Ｇｂｐｓとなる。これをバス幅６４ビットで転
送するとすると、それぞれ１８７．５ＭＨｚと５６２．
５ＭＨｚの転送クロックが必要となる。
７６８）するとデータ転送レートはそれぞれ１２Ｇｂｐ
ｓと３６Ｇｂｐｓとなる。これをバス幅６４ビットで転
送するとすると、それぞれ１８７．５ＭＨｚと５６２．
５ＭＨｚの転送クロックが必要となる。
【００３７】従って、実際に実現できる階調数は、デバ
イスのデータ転送レートによっても制限を受ける。
イスのデータ転送レートによっても制限を受ける。
【００３８】図５は、本発明による第２の実施例におけ
る駆動方法を示す図である。この図では、各サブフレー
ムを単位タイムスロット数で表現している。この例で
は、表現階調数を８ビット（２５６）とし、第３の駆動
状態として第１の駆動状態である白表示時の光反射量
（第１の光反射量）に対して、２５％の光反射量（第３
の光反射量）となるようにしている。なお、ＴＭＡ素子
における光反射量の制御はマイクロミラーのチルト角で
行われ、そのチルト角は駆動電圧でリニアに制御され
る。従って、第３の駆動状態は、駆動電圧を第１の駆動
状態における駆動電圧の２５％とすることにより実現す
ることができる。
る駆動方法を示す図である。この図では、各サブフレー
ムを単位タイムスロット数で表現している。この例で
は、表現階調数を８ビット（２５６）とし、第３の駆動
状態として第１の駆動状態である白表示時の光反射量
（第１の光反射量）に対して、２５％の光反射量（第３
の光反射量）となるようにしている。なお、ＴＭＡ素子
における光反射量の制御はマイクロミラーのチルト角で
行われ、そのチルト角は駆動電圧でリニアに制御され
る。従って、第３の駆動状態は、駆動電圧を第１の駆動
状態における駆動電圧の２５％とすることにより実現す
ることができる。
【００３９】ここで、０（ＬＳＢ）、１、４、および５
ビットに対応するサブフレーム期間を第３の駆動状態で
駆動し、２、３、６、および７ビット（ＭＳＢ）に対応
するサブフレーム期間を第１の駆動状態で駆動すること
とすると、第１の駆動状態と第３の駆動状態との光反射
量の比は４：１であるので、第１の駆動状態におけるそ
れぞれの必要タイムスロット数は第３の駆動状態におけ
る必要タイムスロット数に比較して１／４にする事がで
きる。すなわち、２、３、６、および７ビット（ＭＳ
Ｂ）に対応するサブフレーム期間に必要なタイムスロッ
ト数は、それぞれ、１、２、１６、３２となる。従っ
て、８ビット階調表示に必要なタイムスロットの総数は
１０２となり、第１の駆動状態と第２の駆動状態との２
値制御で８ビット階調を表示する場合の１／２．５にす
ることができる。
ビットに対応するサブフレーム期間を第３の駆動状態で
駆動し、２、３、６、および７ビット（ＭＳＢ）に対応
するサブフレーム期間を第１の駆動状態で駆動すること
とすると、第１の駆動状態と第３の駆動状態との光反射
量の比は４：１であるので、第１の駆動状態におけるそ
れぞれの必要タイムスロット数は第３の駆動状態におけ
る必要タイムスロット数に比較して１／４にする事がで
きる。すなわち、２、３、６、および７ビット（ＭＳ
Ｂ）に対応するサブフレーム期間に必要なタイムスロッ
ト数は、それぞれ、１、２、１６、３２となる。従っ
て、８ビット階調表示に必要なタイムスロットの総数は
１０２となり、第１の駆動状態と第２の駆動状態との２
値制御で８ビット階調を表示する場合の１／２．５にす
ることができる。
【００４０】この時の単位タイムスロットに割り当てら
れる時間を計算すると、１フレーム期間を１６．６ｍｓ
ｅｃとして、１６３μｓｅｃ、カラーシーケンシャル方
式の場合は、５４．５μｓｅｃとなる。
れる時間を計算すると、１フレーム期間を１６．６ｍｓ
ｅｃとして、１６３μｓｅｃ、カラーシーケンシャル方
式の場合は、５４．５μｓｅｃとなる。
【００４１】また、表示解像度をＸＧＡ（１０２４×７
６８）として、データ転送レートは、それぞれ４．８Ｇ
ｂｐｓと１４．５Ｇｂｐｓとなる。転送クロックは、バ
ス幅６４ビットで転送するとすると、それぞれ７５．４
ＭＨｚと２２６．２ＭＨｚとなる。
６８）として、データ転送レートは、それぞれ４．８Ｇ
ｂｐｓと１４．５Ｇｂｐｓとなる。転送クロックは、バ
ス幅６４ビットで転送するとすると、それぞれ７５．４
ＭＨｚと２２６．２ＭＨｚとなる。
【００４２】図６は、第２の実施例における別の駆動方
法を示す図である。この例では、第３の駆動状態におけ
る光反射量が第１の駆動状態の１／１６となるように設
定している。この場合、０（ＬＳＢ）から３ビットを第
３の駆動状態で駆動し、４から７ビット（ＭＳＢ）を第
１の駆動状態で駆動すると、８ビット階調表示に必要な
タイムスロットの総数は３０となり、２値制御の場合の
１／８．５とする事ができる。
法を示す図である。この例では、第３の駆動状態におけ
る光反射量が第１の駆動状態の１／１６となるように設
定している。この場合、０（ＬＳＢ）から３ビットを第
３の駆動状態で駆動し、４から７ビット（ＭＳＢ）を第
１の駆動状態で駆動すると、８ビット階調表示に必要な
タイムスロットの総数は３０となり、２値制御の場合の
１／８．５とする事ができる。
【００４３】この時の単位タイムスロットに割り当てら
れる時間を計算すると、１フレーム期間を１６．６ｍｓ
ｅｃとして、５５３μｓｅｃ、カラーシーケンシャル方
式の場合は、１８４μｓｅｃとなる。
れる時間を計算すると、１フレーム期間を１６．６ｍｓ
ｅｃとして、５５３μｓｅｃ、カラーシーケンシャル方
式の場合は、１８４μｓｅｃとなる。
【００４４】また、表示解像度をＸＧＡ（１０２４×７
６８）としてデータ転送レートは、それぞれ１．４Ｇｂ
ｐｓと４．３Ｇｂｐｓとなる。転送クロックは、バス幅
６４ビットで転送するとすると、それぞれ２２．２ＭＨ
ｚと６６．７ＭＨｚとなる。
６８）としてデータ転送レートは、それぞれ１．４Ｇｂ
ｐｓと４．３Ｇｂｐｓとなる。転送クロックは、バス幅
６４ビットで転送するとすると、それぞれ２２．２ＭＨ
ｚと６６．７ＭＨｚとなる。
【００４５】この様に、第３の駆動状態を用いることに
よってデバイスに要求される応答速度を遅くすることが
できると共に、データ転送レートおよび転送クロック周
波数を抑制することができる。
よってデバイスに要求される応答速度を遅くすることが
できると共に、データ転送レートおよび転送クロック周
波数を抑制することができる。
【００４６】（実施例３）本発明の第３の実施例による
投射型表示装置のシステムブロック図を図７に示す。
投射型表示装置のシステムブロック図を図７に示す。
【００４７】図７において、５１は光源、５２は第１の
集束レンズ、５３はカラーホイール、５４は第２の集束
レンズ、５５はＴＭＡデバイス、５６はズームレンズ、
５７はスクリーンであり、５８は映像信号入力部、５９
はDSP（信号処理部）、６０は駆動信号処理部である。
集束レンズ、５３はカラーホイール、５４は第２の集束
レンズ、５５はＴＭＡデバイス、５６はズームレンズ、
５７はスクリーンであり、５８は映像信号入力部、５９
はDSP（信号処理部）、６０は駆動信号処理部である。
【００４８】光源５１より照射された光は、第１の集束
レンズ５２により集束され、カラーフィルタホイール５
３に入射する。カラーホイール５３はモーターにより回
転し、順次ＲＧＢおよびＷｈｉｔｅの光を通過させる。
通過した光は、第２の集束レンズ５４により、ＴＭＡチ
ップ５５に照射される。また、映像信号は、映像信号入
力部５８より入力され、DSP５９により各種の画像処理
を行った後に、駆動信号処理部６０に入力される。駆動
信号処理部では、実施例１および２で説明したTMA５５
の駆動信号を発生する。ＴＭＡチップ５５は、駆動信号
処理部６０により駆動された画像に応じて、各画素のチ
ルト角を制御し、第２に集束レンズ５４より照射された
光を前記画像データに応じて反射する。反射された画像
は、ズームレンズ５６を介して、スクリーン５７に投射
される。
レンズ５２により集束され、カラーフィルタホイール５
３に入射する。カラーホイール５３はモーターにより回
転し、順次ＲＧＢおよびＷｈｉｔｅの光を通過させる。
通過した光は、第２の集束レンズ５４により、ＴＭＡチ
ップ５５に照射される。また、映像信号は、映像信号入
力部５８より入力され、DSP５９により各種の画像処理
を行った後に、駆動信号処理部６０に入力される。駆動
信号処理部では、実施例１および２で説明したTMA５５
の駆動信号を発生する。ＴＭＡチップ５５は、駆動信号
処理部６０により駆動された画像に応じて、各画素のチ
ルト角を制御し、第２に集束レンズ５４より照射された
光を前記画像データに応じて反射する。反射された画像
は、ズームレンズ５６を介して、スクリーン５７に投射
される。
【００４９】ここで、駆動処理部５８は、前述のＰＷＭ
変換回路２，Ｄ／Ａ変換回路６を含む回路からなり、実
施例１および２で説明した駆動を行う。
変換回路２，Ｄ／Ａ変換回路６を含む回路からなり、実
施例１および２で説明した駆動を行う。
【００５０】従って、本発明の投射型表示装置により、
従来のリニア駆動の場合に生じた各表示セルの製造ばら
つきによる表示面内の輝度むらを減少させることが可能
となる。また、従来は表示階調数に対応したビット数の
Ｄ／Ａ変換器が必要であったが、本発明によれば、最小
期間のサブフレームで表現する階調数に応じたビット数
のＤ／Ａ変換器でよいため、回路サイズが小さくなり低
コストである。
従来のリニア駆動の場合に生じた各表示セルの製造ばら
つきによる表示面内の輝度むらを減少させることが可能
となる。また、従来は表示階調数に対応したビット数の
Ｄ／Ａ変換器が必要であったが、本発明によれば、最小
期間のサブフレームで表現する階調数に応じたビット数
のＤ／Ａ変換器でよいため、回路サイズが小さくなり低
コストである。
【００５１】また、デバイスに要求する応答速度を遅く
することができ、さらにデータ転送レートおよび転送ク
ロック周波数を抑制することができる。
することができ、さらにデータ転送レートおよび転送ク
ロック周波数を抑制することができる。
【００５２】また、本発明の実施例では、反射型の光変
調素子を用いて説明したが、透過型の光変調素子を用い
ても同様に実現することが可能である。
調素子を用いて説明したが、透過型の光変調素子を用い
ても同様に実現することが可能である。
【００５３】
【発明の効果】以上、本発明によれば、光変調装置を画
像形成手段に用い、投射光学系から投射表示する表示装
置であり、さらに該光変調装置の１フレーム期間におけ
る時間軸方向のＯＮ時間を変化させることによって階調
を表現する表示装置において、前記ＯＮ時間において少
なくとも３つの光利用割合の状態を備え、第２の反射角
度と第１の反射角度とを切り替えて表示する第１の表示
期間と、第２の反射角度と第１の反射角度あるいは第３
の反射角度とを切り替えて表示する第２の表示期間と、
を備えることにより、従来のリニア駆動の場合に生じた
各表示セルの製造ばらつきによる表示面内の輝度むらを
減少させることが可能となる。また、従来は表示階調数
に応じたビット数のＤ／Ａ変換器が必要であったが、本
発明によれば、最小期間のサブフレームで表現する階調
数に応じたビット数のＤ／Ａ変換器でよいため、回路サ
イズが小さくなり低コストである。
像形成手段に用い、投射光学系から投射表示する表示装
置であり、さらに該光変調装置の１フレーム期間におけ
る時間軸方向のＯＮ時間を変化させることによって階調
を表現する表示装置において、前記ＯＮ時間において少
なくとも３つの光利用割合の状態を備え、第２の反射角
度と第１の反射角度とを切り替えて表示する第１の表示
期間と、第２の反射角度と第１の反射角度あるいは第３
の反射角度とを切り替えて表示する第２の表示期間と、
を備えることにより、従来のリニア駆動の場合に生じた
各表示セルの製造ばらつきによる表示面内の輝度むらを
減少させることが可能となる。また、従来は表示階調数
に応じたビット数のＤ／Ａ変換器が必要であったが、本
発明によれば、最小期間のサブフレームで表現する階調
数に応じたビット数のＤ／Ａ変換器でよいため、回路サ
イズが小さくなり低コストである。
【００５４】また、本発明の第２実施例の駆動方法を用
いることによってデバイスに要求される応答速度を遅く
することができると共に、データ転送レートおよび転送
クロック周波数を抑制することができる。
いることによってデバイスに要求される応答速度を遅く
することができると共に、データ転送レートおよび転送
クロック周波数を抑制することができる。
【図１】本発明による第１の実施例の機能ブロック図で
ある。
ある。
【図２】ガンマ変換特性の説明図である。
【図３】従来の駆動方法の説明図である。
【図４】本発明による第１の実施例による駆動方法の説
明図である。
明図である。
【図５】本発明による第２の実施例による駆動方法の説
明図である。
明図である。
【図６】本発明による第２の実施例による別の駆動方法
の説明図である。
の説明図である。
【図７】本発明による第３の実施例による投射型表示装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
１ ガンマ変換器 ２ ＰＷＭ変換回路 ３ メモリ ４ メモリインターフェース回路 ５ メモリ制御回路 ６ Ｄ／Ａ変換回路 ７ 駆動回路 ８ ＴＭＡデバイス
Claims (21)
- 【請求項１】 光変調装置を備え、該光変調装置の１フ
レーム期間における時間軸方向のＯＮ時間を変化させる
ことによって階調を表現する表示装置であって、該光変
調装置がＯＮ時間において少なくとも３つの光利用割合
を有する状態を備えていることを特徴とする表示装置。 - 【請求項２】 前記３つの光利用割合とは、白または黒
の2値表示を行うフレームと階調表示を行う多値表示を
行うフレームにより構成される請求項１記載の表示装
置。 - 【請求項３】 前記多値表示を行うフレームは、フレー
ム割り当て時間が最小であるフレームである請求項2記
載の表示装置。 - 【請求項４】 光変調装置を画像形成手段に用い、投射
光学系から投射表示する表示装置であり、さらに該光変
調装置の１フレーム期間における時間軸方向のＯＮ時間
を変化させることによって階調を表現する表示装置にお
いて、前記光変調装置がＯＮ時間において少なくとも３
つの光利用割合を有する状態を備えたことを特徴とする
投射型表示装置。 - 【請求項５】 前記光変調装置はマイクロミラーを備え
た反射型のデバイスであり、前記光利用割合は前記マイ
クロミラーにおいて、投射光学系への光の反射量を最大
とする第１の反射角度と、投射光学系への光の反射量を
零とする第２の反射角度と、前記第１の反射角度と前記
第２の反射角度との間にあり、第１の光反射量と第２の
光反射量との中間の光反射量を有する第３の反射角度と
の、少なくとも３つの反射角度に制御することによって
実現することを特徴とする請求項4に記載の投射型表示
装置。 - 【請求項６】 前記光変調装置は、１フレーム期間にお
ける時間軸方向のＯＮ時間を変化させることによって階
調を表現するにあたって、第２の反射角度と第１の反射
角度とを切り替えて表示する第１の表示期間と、第２の
反射角度と第１の反射角度あるいは第３の反射角度とを
切り替えて表示する第２の表示期間と、を備えることを
特徴とする請求項4または5に記載の投射型表示装置。 - 【請求項７】 前記第２の表示期間は、１フレーム期間
を時分割で階調表現する際の複数のサブフレーム期間の
中で、最も短い期間であることを特徴とする請求項4乃
至6のいずれか１項に記載の投射型表示装置。 - 【請求項８】 前記光変調装置は、１フレーム期間にお
ける時間軸方向のＯＮ時間を変化させることによって階
調を表現するにあたって、第２の反射角度と第１の反射
角度とを切り替えて表示する第１の表示期間と、第２の
反射角度と第１の反射角度とを切り替えて表示する第２
の表示期間と、を備えることを特徴とする請求項4また
は5に記載の投射型表示装置。 - 【請求項９】 前記第１の表示期間および前記第２の表
示期間は、１フレーム期間を時分割して階調表現する際
の複数のサブフレームを構成するタイムスロットの総数
が最小となるように割り当てられることを特徴とする請
求項4乃至5または8のいずれか１項に記載の投射型表示
装置。 - 【請求項１０】 光変調装置を画像形成手段に用い、投
射光学系から投射表示する表示装置において、該光変調
装置の１フレーム期間における時間軸方向のＯＮ時間を
変化させることによって階調を表現する光変調装置の駆
動装置であり、前記光変調装置がＯＮ時間において少な
くとも３つの光利用割合を有する駆動状態を備えたこと
を特徴とする光変調装置の駆動装置。 - 【請求項１１】 前記３つの光利用割合の状態は、１フ
レーム期間を時分割して階調表現する際の複数のサブフ
レームを構成する単位タイムスロットにおいて、白を表
示する第１の駆動状態と、黒を表示する第２の駆動状態
と、白と黒との中間を表示する第３の駆動状態との、少
なくとも３つの駆動状態であることを特徴とする請求項
10に記載の光変調装置の駆動装置。 - 【請求項１２】 前記光変調装置は、１フレーム期間に
おける時間軸方向のＯＮ時間を変化させることによって
階調を表現するにあたって、第２の駆動状態と第１の駆
動状態とを切り替えて駆動する第１の駆動期間と、第２
の駆動状態と第１の駆動状態あるいは第３の駆動状態と
を切り替えて駆動する第２の駆動期間と、を備えること
を特徴とする請求項10または11に記載の光変調装置の駆
動装置。 - 【請求項１３】 前記第２の駆動期間は、１フレーム期
間を時分割で階調表現する際の複数のサブフレーム期間
の中で、最も短い期間に割り当てられることを特徴とす
る請求項10乃至12のいずれか１項に記載の光変調装置の
駆動装置。 - 【請求項１４】 前記光変調装置は、１フレーム期間に
おける時間軸方向のＯＮ時間を変化させることによって
階調を表現するにあたって、第２の駆動状態と第１の駆
動状態とを切り替えて駆動する第１の駆動期間と、第２
の駆動状態と第１の駆動状態とを切り替えて駆動する第
２の駆動期間とを備えることを特徴とする請求項10また
は11に記載の光変調装置の駆動装置。 - 【請求項１５】 前記第２の駆動期間は、１フレーム期
間を時分割して階調表現する際の複数のサブフレームを
構成するタイムスロットの総数が最小となるように割り
当てられることを特徴とする請求項10乃至11または14の
いずれか１項に記載の光変調装置の駆動装置。 - 【請求項１６】 光変調装置を画像形成手段に用い、投
射光学系から投射表示する表示装置において、該光変調
装置の１フレーム期間における時間軸方向のＯＮ時間を
変化させることによって階調を表現する光変調装置の駆
動方法であり、前記光変調装置がＯＮ時間において少な
くとも３つの光利用割合を有する駆動状態を備えたこと
を特徴とする光変調装置の駆動方法。 - 【請求項１７】 前記３つの光利用割合の状態は、１フ
レーム期間を時分割して階調表現する際の複数のサブフ
レームを構成する単位タイムスロットにおいて、白を表
示する第１の駆動状態と、黒を表示する第２の駆動状態
と、白と黒との中間を表示する第３の駆動状態との、少
なくとも３つの駆動状態であることを特徴とする請求項
10に記載の光変調装置の駆動方法。 - 【請求項１８】 前記光変調装置は、１フレーム期間に
おける時間軸方向のＯＮ時間を変化させることによって
階調を表現するにあたって、第２の駆動状態と第１の駆
動状態とを切り替えて駆動する第１の駆動期間と、第２
の駆動状態と第１の駆動状態あるいは第３の駆動状態と
を切り替えて駆動する第２の駆動期間とを備えることを
特徴とする請求項10または11に記載の光変調装置の駆動
方法。 - 【請求項１９】 前記第２の駆動期間は、１フレーム期
間を時分割で階調表現する際の複数のサブフレーム期間
の中で、最も短い期間に割り当てられることを特徴とす
る請求項10乃至12のいずれか１項に記載の光変調装置の
駆動方法。 - 【請求項２０】 前記光変調装置は、１フレーム期間に
おける時間軸方向のＯＮ時間を変化させることによって
階調を表現するにあたって、第２の駆動状態と第１の駆
動状態とを切り替えて駆動する第１の駆動期間と、第２
の駆動状態と第１の駆動状態とを切り替えて駆動する第
２の駆動期間と、を備えることを特徴とする請求項10ま
たは11に記載の光変調装置の駆動方法。 - 【請求項２１】 前記第２の駆動期間は、１フレーム期
間を時分割して階調表現する際の複数のサブフレームを
構成するタイムスロットの総数が最小となるように割り
当てられることを特徴とする請求項10乃至11または14の
いずれか１項に記載の光変調装置の駆動方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000316478A JP5127089B2 (ja) | 2000-10-17 | 2000-10-17 | 表示装置、投射型表示装置、光変調装置の駆動装置、及び光変調装置の駆動方法 |
| US09/969,776 US6719427B2 (en) | 2000-10-17 | 2001-10-04 | Display device, projection display apparatus, driving device for light modulator, and method for driving light modulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000316478A JP5127089B2 (ja) | 2000-10-17 | 2000-10-17 | 表示装置、投射型表示装置、光変調装置の駆動装置、及び光変調装置の駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002123221A true JP2002123221A (ja) | 2002-04-26 |
| JP5127089B2 JP5127089B2 (ja) | 2013-01-23 |
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|---|---|---|---|
| JP2000316478A Expired - Fee Related JP5127089B2 (ja) | 2000-10-17 | 2000-10-17 | 表示装置、投射型表示装置、光変調装置の駆動装置、及び光変調装置の駆動方法 |
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| US (1) | US6719427B2 (ja) |
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- 2000-10-17 JP JP2000316478A patent/JP5127089B2/ja not_active Expired - Fee Related
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2001
- 2001-10-04 US US09/969,776 patent/US6719427B2/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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|---|---|
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