JP2003167297A - 時分割色分離装置およびカラー画像表示装置 - Google Patents

時分割色分離装置およびカラー画像表示装置

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JP2003167297A JP2001369970A JP2001369970A JP2003167297A JP 2003167297 A JP2003167297 A JP 2003167297A JP 2001369970 A JP2001369970 A JP 2001369970A JP 2001369970 A JP2001369970 A JP 2001369970A JP 2003167297 A JP2003167297 A JP 2003167297A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラーホイールの色比率を最適なものに自動
的に切り替えることのできる時分割色分離装置を提供す
る。 【解決手段】 光源からの白色光を時分割に色分離する
時分割色分離装置において、色比率の異なる２つのカラ
ーリング２ａ、２ｂを備えるカラーホイール２と、ＲＧ
Ｂ入力信号とビデオ入力信号のいずれが入力されたかを
判別する入力信号判別回路１０と、カラーホイール２を
上記白色光の光路を横切る方向に移動するスライドバー
３と、スライドバー３によるカラーホイール２の移動を
制御するカラーホイール移動制御回路７とを有する。カ
ラーホイール移動制御回路７は、入力信号がＲＧＢ入力
信号である場合は、カラーリング２ａを上記光路に挿入
させ、入力信号がビデオ入力信号である場合は、カラー
リング２ｂを上記光路に挿入させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、分光特性（分光透
過特性または分光反射特性）の異なる色分解フィルタ
ー、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光をそれぞ
れ透過するフィルターを光路中で切り替えることで白色
光を時分割に色分離する装置に関する。さらには、本発
明は、そのような時分割色分離により得られた各色の光
を用いて画像を表示するカラー画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、時分割色分離装置として、赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光をそれぞれ透過する３
つのフィルターが周方向に順次配置されたカラーホイー
ルを、そのホイールの一部が光路中に挿入されるように
配して、所定の速度で回転させることで白色光を時分割
に色分離するものが知られている。図１２は、従来の時
分割色分離装置に用いられているカラーホイールの模式
図である。
【０００３】図１２に示すカラーホイールは、赤（Ｒ）
の光を透過するＲ透過フィルター１０１、緑（Ｇ）の光
を透過するＧ透過フィルター１０２、青（Ｂ）の光を透
過するＢ透過フィルター１０３、および白色光をそのま
ま透過するＷ透過フィルター１０４の４つのフィルター
がホイール周方向に均等に配置されている。各フィルタ
ーの周方向における大きさの割合（または、各フィルタ
ーを分割する角度の割合）は同じである。
【０００４】上記のカラーホイールを、フィルターの入
射面が光路（白色光）１０５に対して略垂直になるよう
に配置し、ホイール中心部を軸に時計方向に回転させる
と、入射スポット１０６がフィルター面上を反時計方向
に移動し（入射スポットの軌跡１０６ａ）、光路１０５
中で、Ｒ透過フィルター１０１、Ｇ透過フィルター１０
２、Ｂ透過フィルター１０３、Ｗ透過フィルター１０４
の順でフィルターが切り替わる。その結果、白色光がＲ
光、Ｇ光、Ｂ光、Ｗ（白色）光の順で時分割に色分離さ
れる。
【０００５】上述のようなカラーホイールを用いた時分
割色分離装置を備える表示装置として、例えば特開平9-
163391号公報に記載されたようなデジタル画像ディスプ
レイシステムがある。図１３に、その概略構成を示す。
【０００６】図１３に示すデジタル画像ディスプレイシ
ステムは、光源１１６からの光束がレンズ１１７ａおよ
び１１７ｂ、積分器１１７ｃを順次介してＳＬＭ（空間
光変調器）１１４へ照射され、該ＳＬＭ１１４からの反
射光によりスクリーン上で映像が表示されるようになっ
ている。レンズ１１７ａおよび１１７ｂの間において、
Ｒ、Ｇ、Ｂの透過フィルターが周方向に均等に配置され
たカラーホイール１１５が光路に挿入されるようになっ
ており、挿入時には、レンズ１１７ａによってカラーホ
イール１１５のフィルター面上に所定の大きさのスポッ
トが形成される。
【０００７】カラーホイール１１５は、ホイール中心部
がモータ１１５ａの回転シャフト１１５ｂの一端に支持
されており、モータ１１５ａにより所定の方向に回転さ
れる。これらカラーホイール１１５、モータ１１５ａお
よび回転シャフト１１５ｂを含むカラーホイールアセン
ブリ全体が、光路に垂直な方向に移動する。
【０００８】ＳＬＭ１４は、例えば、それぞれが傾斜角
度の制御が可能な数十万個のマイクロミラーからなるデ
ジタルマクロミラーデバイス（ＤＭＤ）である。このＤ
ＭＤは、各マイクロミラーがそれぞれスクリーン上の表
示画像の各画素に対応しており、各マイクロミラーの傾
斜角度を制御することで任意の画像を表示することがで
きる。具体的には、あるマイクロミラーについては、そ
の反射光がスクリーンから外れように角度制御を行い、
またあるマイクロミラーについては、その反射光がスク
リーン上の対応する画素位置に導かれるように角度制御
を行うことで所望の画像を得る。
【０００９】ＤＭＤの各マイクロミラーの角度制御は、
ディスプレイメモリ１１３に格納された画像データに基
づいて選択的に行われる。ディスプレイメモリ１１３に
は、プロセッサ１１２がインタフェース１１１を介して
外部から供給された信号に種々の処理（例えば、Ｒ・Ｇ
・Ｂデータへの変換、インターレース処理されたフィー
ルドを修復する処理など）を施すことによって生成され
た画像データが格納される。ここで、外部からの入力信
号とは、ビデオ機器からのビデオ再生信号（動画）、パ
ーソナルコンピュータ（ＰＣ）からのＲＧＢ再生信号な
どがある。
【００１０】モータ１１５ａの駆動、カラーホイールア
センブリの移動、ＳＬＭ１１４の傾斜角度制御は、それ
ぞれタイミングユニット１１８からのタイミング信号に
基づいて同期がとられる。
【００１１】上記のように構成されたデジタル画像ディ
スプレイシステムでは、カラーホイール１１５が回転す
ることで、光路中でＲ、Ｇ、Ｂの透過フィルターが順次
切り替わり、これにより光源１１６からの白色光がＲ、
Ｇ、Ｂの各色に時分割に色分離される。この時分割に色
分離された光束は、レンズ１１７ｂを介して積分器１１
７ｃに入射する。積分器１１７ｃでは、入射した光束
の、光軸に垂直な平面における輝度の分布が均一化され
る。
【００１２】時分割に色分離され、輝度が均一化された
光束はＳＬＭ１１４に照射される。ＳＬＭ１１４では、
Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の順で照射され、それぞれの照射タイ
ミングに応じてディスプレイメモリ１１３から各色に対
応する画像データが読み出されて各マイクロミラーの傾
斜角度が制御される。これにより、ＳＬＭ１１４からの
反射光は、Ｒ画像光、Ｇ画像光、Ｂ画像光（これらは１
つの画像フレームを構成する）に時分割されたものとな
り、これらＲ、Ｇ、Ｂの画像光が順次、スクリーン上へ
拡大投射される。
【００１３】スクリーン上では、ＳＬＭ１１４からの
Ｒ、Ｇ、Ｂの画像光が順次拡大投射されて表示される
が、人間の目には、残像現象により、それらＲ、Ｇ、Ｂ
の画像光により表示された各色の画像が合成され、カラ
ー画像として認識される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】カラーホイールは、そ
の色比率、すなわち、図１２に示したカラーホイールの
場合であれば、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗの各フィルターを分割す
る角度の割合（図１２の例では、それぞれのフィルタが
９０度の角度で均等に区分されている。）を変えること
によって表示画像の色合いを変えることができる。しか
しながら、上述した従来の時分割色分離装置は、カラー
ホイールの色比率が固定であったため、表示画像の色合
いを変えることができなかった。このため、表示画像の
色合いを変えることのできる時分割色分離装置を提供す
ることが重要な課題の１つになっていた。
【００１５】また、一般に、ビデオ再生（動画）の場合
は色再現を最優先とし、ＲＧＢ再生（ＰＣ（パーソナル
コンピュータ）出力）の場合は明るさを最優先とする傾
向にあり、それぞれの場合に応じてカラーホイールの色
比率を変えることが望ましい。例えば、明るさを最優先
とする場合は、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗの各フィルターのうちの
Ｗフィルターの割合を多くすることが望ましい。しかし
ながら、上述したとおり、従来の時分割色分離装置はカ
ラーホイールの色比率が固定であったため、そのような
カラーホイールの色比率の切り替えを行うことはできな
かった。
【００１６】なお、カラーホイールの色比率の切り替え
が可能なものとして、特開平9-163391号公報には、色比
率の異なる複数のカラーリングを備えるカラーホイール
が開示されている。図１４に、そのカラーホイールの模
式図を示す。
【００１７】図１４に示すカラーホイールは、透過フィ
ルターＲ１、Ｇ１、Ｂ１の３つのフィルターが周方向に
所定の割合で配置されたカラーリング（外周側ホイー
ル）１２１と、透過フィルターＲ２、Ｇ２、Ｂ２の３つ
のフィルターが周方向に順次配置されたカラーリング
（内周側ホイール）１２０とからなる。カラーリング１
２０、１２１は、それぞれのホイール中心位置は同じで
あるが、色比率が異なる。この例では、カラーリング１
２１は、カラーリング１２０と比べてＢ透過フィルター
の比率が大きくなっている。
【００１８】上記のカラーホールの場合、光源からの白
色光の光路中にカラーリング１２０を挿入してホイール
を回転させて時分割に色分離を行う第１の状態と、光路
中にカラーリング１２１を挿入してホイールを回転させ
て時分割に色分離を行う第２の状態との間で切り替えを
行う。第２の状態で得られる表示画像は、第１の状態で
得られる表示画像に比べて青色成分の強い画像となる。
【００１９】しかしながら、上述の色比率の異なる複数
のカラーリングを備えるカラーホイールを用いたものに
おいては、カラーホイールの色比率を切り替えることが
できるものの、カラーリング１２０、１２１の切り替え
（第１および第２の状態の切り替え）を自動的に行うよ
うにはなっていない。このため、ユーザが、その都度、
カラーリング１２０またはカラーリング１２１を選択し
設定する必要がある。これは、装置の操作性を簡単化す
る上で不利なものとなる。
【００２０】さらに加えて、カラーリング１２０を用い
た場合の各フィルタＲ２、Ｇ２、Ｂ２の切り替わるタイ
ミングと、カラーリング１２１を用いた場合の各フィル
タＲ１、Ｇ１、Ｂ１の切り替わるタイミングとが異な
る。このため、例えば図１３に示した表示装置におい
て、ＳＬＭ１１４の傾斜角度制御を、カラーリング１２
０を用いた場合とカラーリング１２１を用いた場合のそ
れぞれにおいて、フィルターの切り替わるタイミングと
同期させる必要があり、タイミング信号を少なくとも２
種類用意する必要がある。これは、制御が複雑になると
いう問題を引き起こす。
【００２１】本発明の主目的は、表示画像の色合いを変
えることのできる時分割色分離装置およびこれを用いた
カラー画像表示装置を提供することにある。
【００２２】より具体的には、本発明の目的は、カラー
ホイールの色比率を最適なものに自動的に切り替えるこ
とのできる時分割色分離装置およびこれを用いたカラー
画像表示装置を提供することにある。さらには、本発明
の目的は、タイミング信号を複数用意する必要のない時
分割色分離装置およびこれを用いたカラー画像表示装置
を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の時分割色分離装置は、光源からの白色光を
時分割に色分離する時分割色分離装置において、分光特
性の異なる複数のフィルターが周方向に所定の割合で配
置された第１のカラーリングと、該第１のカラーリング
とは前記複数のフィルターの周方向における割合が異な
る第２のカラーリングとを少なくとも備えるカラーホイ
ールと、前記第１のカラーリングによる色分離が最適と
される第１の状態と前記第２のカラーリングによる色分
離が最適とされる第２の状態を検知する検知手段と、前
記カラーホイールを前記白色光の光路を横切る方向に移
動するカラーホイール移動手段と、前記カラーホイール
移動手段による前記カラーホイールの移動を制御するカ
ラーホイール移動制御手段とを有し、前記カラーホイー
ル移動制御手段は、前記検知手段にて前記第１の状態が
検知された場合は、前記第１のカラーリングを前記光路
に挿入させ、前記検知手段にて前記第２の状態が検知さ
れた場合には、前記第２のカラーリングを前記光路に挿
入させることを特徴とする。
【００２４】上記の発明によれば、第１の状態、例えば
ＲＧＢ再生や周囲が明るい状態の場合には、それに最適
な第１のカラーリング（明るさ優先のカラーリング）に
よる色分離が行われ、第２の状態、例えばビデオ再生や
周囲が暗い状態の場合には、それに最適な第２のカラー
リング（色合い優先のカラーリング）による色分離が行
われる。このように、最適なカラーリングが自動的に選
択される。
【００２５】また、本発明の時分割色分離装置は、光源
からの白色光を時分割に色分離する時分割色分離装置に
おいて、前記白色光を収束する第１のレンズと、前記第
１のレンズを通った光束を平行光束にする第２のレンズ
と、分光特性の異なる複数のフィルターが周方向に所定
の割合で配置されたカラーホイールとを有し、前記カラ
ーホイールは、そのフィルター面が前記第１のレンズで
収束された収束光束の光路中に挿入されるとともに、該
光路に沿って移動するように構成されていることを特徴
とする。
【００２６】上記の発明においては、フィルターの分光
特性がフィルター温度の上昇に伴って短波長側へシフト
すること、第１のレンズの集光作用によってカラーホイ
ールのフィルター温度を上昇することとが利用される。
カラーホイールは第１のレンズからの収束光束の光路に
沿って移動するように構成されているため、カラーホイ
ールが第１のレンズに近い位置に移動した場合はフィル
ター面上に収束される入射スポットの径は大きくなっ
て、フィルターの温度はさほど上昇しないが、カラーホ
イールが第１のレンズから遠い位置に移動した場合に
は、フィルター面上に収束される入射スポットの径は小
さくなってフィルター温度が上昇する。フィルターの分
光特性はフィルター温度の上昇に伴って短波長側へシフ
トすることから、カラーホイールを第１のレンズから遠
い位置に移動することで、フィルターの分光特性が変化
（短波長側へシフト）することになる。
【００２７】さらに、本発明の時分割色分離装置は、分
光特性の異なる複数のフィルターが周方向に所定の割合
で配置されたカラーホイールを備え、光源からの白色光
を前記カラーホイールにより時分割に色分離する時分割
色分離装置において、前記カラーホイールのフィルター
面を加熱する加熱手段と、前記加熱手段による前記カラ
ーホイールの加熱を制御する加熱制御手段とを有し、前
記加熱制御手段は、第１の温度と、該第１の温度より高
く、前記分光特性が短波長側へシフトする第２の温度と
の間で前記カラーホイールのフィルター面における温度
を制御することを特徴とする。
【００２８】上記の発明においても、フィルターの分光
特性がフィルター温度の上昇に伴って短波長側へシフト
することを利用する。カラーホイールのフィルター温度
は第１の温度とそれより高い第２の温度の間で制御され
る。第１の温度から第２の温度に上昇すると、フィルタ
ーの分光特性が短波長側へシフトする。
【００２９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
【００３０】（実施形態１）図１は、本発明の第１の実
施形態である時分割色分離装置の概略構成を示すブロッ
ク図である。
【００３１】本実施形態の時分割色分離装置は、ビデオ
機器（ＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）やビデオカメ
ラ）からのビデオ信号（動画）およびパーソナルコンピ
ュータ（ＰＣ）からのＲＧＢ信号の再生が可能なカラー
画像表示装置に用いられるものであって、ＲＧＢ再生の
場合は、表示画像の明るさを優先するような色比率のカ
ラーリングを使用し、ビデオ（動画）再生の場合は、表
示画像の色再現を優先するような色比率のカラーリング
を使用する、といった動作を自動的に行うように構成さ
れている。
【００３２】具体的には、本実施形態の時分割色分離装
置は、カラーホイール２と、カラーホイール２を所定の
方向に回転するためのモータ１と、カラーホイール２を
所定の方向に移動するためのスライドバー３と、ＲＧＢ
入力信号およびビデオ入力信号のうちいずれの信号が供
給されたかを判別する入力信号判別回路１０と、使用者
による任意の入力操作によりＲＧＢ入力信号またはビデ
オ入力信号のいずれかに入力設定が行われる調整回路８
と、使用者による入力操作により自動切替モードとマニ
ュアルモードのいずれかのモードが設定されるモード設
定部４と、自動切替モードが設定された場合は、入力信
号判別回路１０の出力信号（ＲＧＢ／ビデオ判別信号）
を優先し、マニュアルモードが設定された場合には、調
整回路８の出力信号（ＲＧＢ／ビデオ切替信号）を優先
する切替回路９と、この切替回路９にて優先された出力
信号に基づいてスライドバー３によるカラーホイール２
の移動を制御するカラーホイール移動制御回路７と、所
定のタイミング信号に同期してモータ１の回転を制御す
るカラーホイール回転制御回路６とを有する。
【００３３】入力信号判別回路１０は、ビデオ機器から
のビデオ入力信号（動画）とパーソナルコンピュータ
（ＰＣ）からのＲＧＢ入力信号との２系統の入力を有
し、ビデオ入力信号が無信号の場合は、ＲＧＢ入力信号
が供給されている旨を示すＲＧＢ／ビデオ判別信号を出
力し、ＲＧＢ入力信号が無信号の場合は、ビデオ入力信
号が供給されている旨を示すＲＧＢ／ビデオ判別信号を
出力する。通常、ＲＧＢ入力信号およびビデオ入力信号
はそれぞれ同期信号（垂直同期信号および水平同期信
号）を含んでおり、無信号であるかどうかの判断は、そ
の同期信号の有無を検出することにより行う。この入力
信号判別回路１０から出力されたＲＧＢ／ビデオ判別信
号は切替回路９に供給される。
【００３４】調整回路８は、ＲＧＢ入力信号とビデオ入
力信号のいずれが供給されているかを使用者による入力
操作によって設定することができ、ＲＧＢ入力信号が設
定された場合は、ＲＧＢ入力信号が供給されている旨を
示すＲＧＢ／ビデオ切替信号を出力し、ビデオ入力信号
が設定された場合には、ビデオ入力信号が供給されてい
る旨を示すＲＧＢ／ビデオ切替信号を出力する。この調
整回路８から出力されたＲＧＢ／ビデオ切替信号は切替
回路９に供給される。
【００３５】カラーホイール２は、色比率の異なる２つ
のカラーリング２ａ、２ｂを備える。カラーリング２ａ
は外周側ホイールを構成するもので、赤（Ｒ）光を透過
する透過フィルターＲ１、緑（Ｇ）光を透過する透過フ
ィルターＧ１、および青（Ｂ）光を透過する透過フィル
ターＢ１および白色光をそのまま透過する透過フィルタ
ーＷの４つのフィルターが周方向に所定の割合（周方向
における大きさの割合、または、各フィルターを分割す
る角度の割合であり、以下、単に割合と記す。）で配置
されている。カラーリング２ｂは内周側ホイールを構成
するもので、赤（Ｒ）光を透過する透過フィルターＲ
２、緑（Ｇ）光を透過する透過フィルターＧ２、青
（Ｂ）光を透過する透過フィルターＢ２の３つのフィル
ターが周方向に所定の割合で配置されている。
【００３６】カラーリング２ａの各透過フィルターＲ
１、Ｇ１、Ｂ１、Ｗは、当該カラーリング２ａによって
時分割に色分離された光を用いて生成されるカラー画像
において明るさが優先されるように、例えば以下のよう
な割合になっている。
【００３７】 Ｒ１：１１８° Ｇ１：１０５° Ｂ１：８５° Ｗ：５２° （計３６０° ） これに対してカラーリング２ｂの各透過フィルターＲ
２、Ｇ２、Ｂ２は、当該カラーリング２ｂによって時分
割に色分離された光を用いて生成されるカラー画像にお
いて色再現が優先されるように、例えば以下のような割
合になっている。
【００３８】 Ｒ２：１３８° Ｇ２：１２３° Ｂ２：９９° （計３６０°） スライドバー３は、ガイドバー３ａと、カラーホイール
支持部材３ｂとからなる。カラーホイール支持部材３ｂ
の一端は、ガイドバー３ａに摺動可能に取り付けられて
おり、他端にはモータ１が取り付けられている。
【００３９】図２は、モータ１の取り付け部分を説明す
るための図で、（ａ）はカラーホイール２を透過光が出
射する面側から見た図、（ｂ）は側面図である。カラー
ホイール２は、ホイール中心部がモータ１の出力軸に固
定されており、モータ１が駆動されることで所定の方向
に回転する。モータ１の、カラーホイール２が取り付け
られた側とは反対の側の部位が、カラーホイール支持部
材３ａの他端に固定されている。カラーホイール支持部
材３ａがガイドバー３ｂ上をスライドすることで、モー
タ１およびカラーホイール２の全体がガイドバー３ｂに
沿って移動する。
【００４０】上記のガイドバー３ｂに沿ったカラーホイ
ール２の移動は、不図示の光源からの白色光の光路を横
切る方向への移動であり、その移動量を制御すること
で、カラーリング２ａが光路中に挿入される第１の状態
と、カラーリング２ｂが光路中に挿入される第２の状態
との間の切り替えが可能である。カラーホイール制御回
路７は、ビデオ再生（ビデオ入力信号）の場合は、第１
の状態となるようにカラーホイール２の移動を制御し、
ＲＧＢ（ＰＣ）再生（ＲＧＢ入力信号）の場合は、第２
の状態となるようにカラーホイール２の移動を制御す
る。カラーホイール回転制御回路６は、モータ１の回転
を制御する。カラーホイール２によるカラーホイール２
の移動制御およびカラーホイール回転制御回路６による
カラーホイール２の回転制御は、詳しくは後述するが、
タイミングユニット（図１３参照）から与えられた所定
のタイミング信号に基づいて画像表示に同期して行われ
る。
【００４１】次に、上述した時分割色分離装置の動作に
ついて説明する。
【００４２】（自動切替モード／ＲＧＢ再生）まず、モ
ード設定部４にて自動切替モードが設定され、ＲＧＢ入
力信号が供給され、ビデオ入力信号が無信号である場合
の動作について説明する。この場合は、入力信号判別回
路１０は、ＲＧＢ入力信号が供給されていることを示す
ＲＧＢ／ビデオ判別信号を切替回路９へ出力する。切替
回路９は、自動切替モードに設定されているため、入力
信号判別回路１０の出力を優先し、入力信号判別回路１
０から出力されたＲＧＢ／ビデオ判別信号をカラーホイ
ール移動制御回路７へ供給する。
【００４３】カラーホイール移動制御回路７は、入力信
号判別回路１０から出力された、ＲＧＢ入力信号が供給
されていることを示すＲＧＢ／ビデオ判別信号を受ける
と、カラーリング２ａが光路中に挿入されるように、ガ
イドバー３ｂに沿ったカラーホイール２の移動を制御す
る。カラーリング２ａが光路中に挿入されると、カラー
ホイール回転制御回路６が、所定のタイミング信号に同
期してモータ１によるカラーホイール２の回転を制御す
る。
【００４４】（自動切替モード／ビデオ再生）次に、モ
ード設定部４にて自動切替モードが設定され、ビデオ入
力信号が供給され、ＲＧＢ入力信号が無信号である場合
の動作について説明する。この場合は、入力信号判別回
路１０は、ビデオ入力信号が供給されていることを示す
ＲＧＢ／ビデオ判別信号を切替回路９へ出力する。切替
回路９は、自動切替モードに設定されているため、入力
信号判別回路１０の出力を優先し、入力信号判別回路１
０から出力されたＲＧＢ／ビデオ判別信号をカラーホイ
ール移動制御回路７へ供給する。
【００４５】カラーホイール移動制御回路７は、入力信
号判別回路１０から出力された、ビデオ入力信号が供給
されていることを示すＲＧＢ／ビデオ判別信号を受ける
と、カラーリング２ｂが光路中に挿入されるように、ガ
イドバー３ｂに沿ったカラーホイール２の移動を制御す
る。カラーリング２ｂが光路中に挿入されると、カラー
ホイール回転制御回路６が、所定のタイミング信号に同
期してモータ１によるカラーホイール２の回転を制御す
る。
【００４６】（マニュアルモード／ＲＧＢ再生）次に、
モード設定部４にてマニュアルモードが設定され、ＲＧ
Ｂ入力信号が供給され、ビデオ入力信号が無信号である
場合の動作について説明する。この場合は、調整回路８
において、使用者による操作入力により、入力信号とし
てＲＧＢ入力信号が設定され、調整回路８が、ＲＧＢ入
力信号が供給されている旨を示すＲＧＢ／ビデオ切替信
号を切替回路９に出力する。切替回路９は、マニュアル
モードに設定されているため、調整回路８の出力を優先
し、調整回路８から出力されたＲＧＢ／ビデオ切替信号
をカラーホイール移動制御回路７へ供給する。
【００４７】カラーホイール移動制御回路７は、調整回
路８から出力された、ＲＧＢ入力信号が供給されている
ことを示すＲＧＢ／ビデオ切替信号を受けると、カラー
リング２ａが光路中に挿入されるように、ガイドバー３
ｂに沿ったカラーホイール２の移動を制御する。カラー
リング２ａが光路中に挿入されると、カラーホイール回
転制御回路６が、所定のタイミング信号に同期してモー
タ１によるカラーホイール２の回転を制御する。
【００４８】（マニュアルモード／ビデオ再生）次に、
モード設定部４にてマニュアルモードが設定され、ビデ
オ入力信号が供給され、ＲＧＢ入力信号が無信号である
場合の動作について説明する。この場合は、調整回路８
において、使用者による操作入力により、入力信号とし
てビデオ入力信号が設定され、調整回路８が、ビデオ入
力信号が供給されている旨を示すＲＧＢ／ビデオ切替信
号を切替回路９に出力する。切替回路９は、マニュアル
モードに設定されているため、調整回路８の出力を優先
し、調整回路８から出力されたＲＧＢ／ビデオ切替信号
をカラーホイール移動制御回路７へ供給する。
【００４９】カラーホイール移動制御回路７は、調整回
路８から出力された、ビデオ入力信号が供給されている
ことを示すＲＧＢ／ビデオ切替信号を受けると、カラー
リング２ｂが光路中に挿入されるように、ガイドバー３
ｂに沿ったカラーホイール２の移動を制御する。カラー
リング２ｂが光路中に挿入されると、カラーホイール回
転制御回路６が、所定のタイミング信号に同期してモー
タ１によるカラーホイール２の回転を制御する。
【００５０】以上のように、本実施形態の時分割色分離
装置によれば、自動切替モードに設定することで、ＲＧ
Ｂ再生、ビデオ再生のそれぞれにおいて自動的に最適な
カラーリングが選択されて色分離が行われる。
【００５１】次に、上述した本実施形態の時分割色分離
装置が用いられたカラー画像表示装置について説明す
る。
【００５２】図３は、図１に示した時分割色分離装置を
備えるカラー画像表示装置の一例を示す概略構成図であ
る。このカラー表示装置は、光源１４と、光源１４から
の光で照明されるＤＭＤよりなる鏡面反射型光変調器１
１と、鏡面反射型光変調器１１により光変調された画像
光をスクリーン１３上に拡大投射する投射レンズ１２と
を有し、光源１４と鏡面反射型光変調器１１の間に図１
に示した時分割色分離装置のカラーホイール２が配置さ
れるように構成されている。
【００５３】カラーホイール２は、ガイドバー３ｂに沿
って光源１４からの白色光の光路５を横切る方向に移動
するが、このカラーホイール２の移動は上述のとおり、
カラーホイール移動制御回路７によって制御される。カ
ラーホイール移動制御回路７は、ＲＧＢ入力信号が供給
された場合には、カラーリング２ａが光路中に挿入され
るように移動制御を行い、ビデオ入力信号が供給された
場合には、カラーリング２ｂが光路中に挿入されるよう
に移動制御を行う。
【００５４】鏡面反射型光変調器１１は、図１３に示し
たＳＬＭの１つであり、例えばＤＭＤである。図３には
示していないが、鏡面反射型光変調器１１の駆動を制御
するための回路として、図１３に示したようなディスプ
レイメモリ、プロセッサ、インタフェース、タイミング
ユニットなどを備えおり、タイミングユニットから出力
されたタイミング信号に基づいてディスプレイメモリか
ら画像データが読み出されて鏡面反射型光変調器１１に
おける各ミラーの角度制御が行われるとともに、そのタ
イミング信号に基づいて上記のカラーホイール回転制御
回路６によるモータ１の駆動制御やカラーホイール移動
制御回路７によるカラーホイール２の移動制御が行われ
る。
【００５５】上述したカラー画像表示装置では、ＲＧＢ
再生およびビデオ再生が可能で、時分割色分離装置のモ
ード設定部４において自動切替モードを設定すること
で、それぞれの再生時に最適なカラーリングが以下のよ
うにして自動的に選択される。
【００５６】ＲＧＢ再生の場合は、カラーホイール移動
制御回路７によるカラーホイール２の移動制御により、
カラーリング２ａが光路５中に挿入される。そして、鏡
面反射型光変調器１１における各ミラーの角度制御が行
われるとともに、この制御に同期してカラーホイール回
転制御回路６によるカラーホイール２の回転制御が行わ
れる。
【００５７】図４は、カラーリング２ａが光路５中に挿
入された状態を示す模式図である。カラーリング２ａ
は、その入射面が光路（白色光）５に対して略垂直にな
るように挿入される。カラーホイール２を時計方向に回
転させると、入射スポット５ａがカラーリング２ａのフ
ィルター面上を反時計方向に移動し（入射スポットの軌
跡５ｂ）、光路５中では、透過フィルターＲ１、Ｇ１、
Ｂ１、Ｗが順に切り替わる。この結果、白色光がＲ光、
Ｇ光、Ｂ光、Ｗ（白色）光の順で時分割に色分離され
る。
【００５８】上記のようにして時分割に色分離されたＲ
光、Ｇ光、Ｂ光、Ｗ（白色）光が鏡面反射型光変調器１
１に順次照射され、各色の光の照射タイミングで鏡面反
射型光変調器１１の各ミラーの角度制御が行われてＲ画
像光、Ｇ画像光、Ｂ画像光、Ｗ画像光が順次生成され
る。この生成されたＲ画像光、Ｇ画像光、Ｂ画像光、Ｗ
画像光がそれぞれ投射レンズ１２によってスクリーン１
３上に順次拡大投射されることでカラー画像が表示され
る。このようにして表示されたカラー画像は、単にＲ画
像光、Ｇ画像光、Ｂ画像光の３つの画像光により合成さ
れたカラー画像に比べてＷ画像光を含んでいる分、明る
いものとなる。
【００５９】ビデオ再生の場合は、カラーホイール移動
制御回路７によるカラーホイール２の移動制御により、
カラーリング２ｂが光路５中に挿入される。そして、鏡
面反射型光変調器１１における各ミラーの角度制御が行
われるとともに、この制御に同期してカラーホイール回
転制御回路６によるカラーホイール２の回転制御が行わ
れる。
【００６０】図５は、カラーリング２ｂが光路５中に挿
入された状態を示す模式図である。カラーリング２ｂ
は、その入射面が光路（白色光）５に対して略垂直にな
るように挿入される。カラーホイール２を時計方向に回
転させると、入射スポット５ａ’がカラーリング２ｂの
フィルター面上を反時計方向に移動し（入射スポットの
軌跡５ｂ’）、光路５中では、透過フィルターＲ２、Ｇ
２、Ｂ２が順に切り替わる。この結果、白色光がＲ光、
Ｇ光、Ｂ光の順で時分割に色分離される。
【００６１】上記のようにして時分割に色分離されたＲ
光、Ｇ光、Ｂ光が鏡面反射型光変調器１１に順次照射さ
れ、各色の光の照明タイミングで鏡面反射型光変調器１
１の各ミラーの角度制御が行われると、Ｒ画像光、Ｇ画
像光、Ｂ画像光が順次生成される。この生成されたＲ画
像光、Ｇ画像光、Ｂ画像光がそれぞれ投射レンズ１２に
よってスクリーン１３上に順次拡大投射されることでカ
ラー画像が表示される。このようにして表示されたカラ
ー画像は、上記のカラーリング２ａを用いた場合と比べ
て、Ｗ画像光が含まれない分だけ、Ｒ画像光、Ｇ画像
光、Ｂ画像光の表示される時間が長くなり、色合いに優
れたものとなる。
【００６２】（実施形態２）図６は、本発明の第２の実
施形態である時分割色分離装置の概略構成を示すブロッ
ク図である。
【００６３】本実施形態の時分割色分離装置は、図１に
示した装置において、入力信号判別回路１０に代えて変
換回路１５および受光素子１６が設けられた以外は、上
述した第１の実施形態のものとほぼ同様のものである。
図６中、図１で示したものと同じものには、図１で使用
した符号と同じ符号を用いている。
【００６４】受光素子１６は、周知の光センサであり、
周囲の明るさを検知するためのもので、例えば、表示部
（スクリーン）近傍に配置される。この受光素子１６の
出力は変換回路１５に供給されている。
【００６５】変換回路１５は、受光素子１６の出力が所
定のレベル（閾値）以上である場合は、周囲が明るいこ
とを示す明るい／暗い判別信号を出力し、受光素子１６
の出力が所定のレベル（閾値）を下回った場合は、周囲
が暗いことを示す明るい／暗い判別信号を出力する。こ
の変換回路１５から出力された明るい／暗い判別信号
は、切替回路９に供給される。なお、受光素子１６は複
数配置してもよく、その場合は、変換回路１５は各受光
素子１６の出力の平均が所定のレベル（閾値）以上であ
るか否かの判断に基づいて明るい／暗い判別信号を出力
する。
【００６６】本実施形態の時分割色分離装置では、モー
ド設定部４にて自動切替モードが設定されることで、周
囲の明るさに応じて、明るい場合は、表示画像における
明るさを優先したカラーリング２ａによる色分離が行わ
れ、暗い場合には、表示画像における明るさがカラーリ
ング２ａを用いた場合のそれよりも暗いカラーリング２
ｂによる色分離が行われる。以下に、その具体的な動作
を説明する。
【００６７】（明るい場合）受光素子１６の出力が所定
のレベル（閾値）以上であるので、変換回路１５は、周
囲が明るいことを示す明るい／暗い判別信号を切替回路
９に出力する。切替回路９は、モード設定部４にて自動
切替モードが設定されているため、変換回路１５の出力
を優先し、変換回路１５から出力された明るい／暗い判
別信号をカラーホイール移動制御回路７に供給する。
【００６８】カラーホイール移動制御回路７は、変換回
路１５から出力された、周囲が明るいことを示す明るい
／暗い判別信号を受けると、カラーリング２ａが光路中
に挿入されるように、ガイドバー３ｂに沿ったカラーホ
イール２の移動を制御する。カラーリング２ａが光路中
に挿入されると、カラーホイール回転制御回路６が、所
定のタイミング信号に同期してカラーホイール２の回転
を制御する。
【００６９】（暗い場合）受光素子１６の出力が所定の
レベル（閾値）を下回っているので、変換回路１５は、
周囲が暗いことを示す明るい／暗い判別信号を切替回路
９に出力する。切替回路９は、モード設定部４にて自動
切替モードが設定されているため、変換回路１５の出力
を優先し、変換回路１５から出力された明るい／暗い判
別信号をカラーホイール移動制御回路７に供給する。
【００７０】カラーホイール移動制御回路７は、変換回
路１５から出力された、周囲が暗いことを示す明るい／
暗い判別信号を受けると、カラーリング２ｂが光路中に
挿入されるように、ガイドバー３ｂに沿ったカラーホイ
ール２の移動を制御する。カラーリング２ｂが光路中に
挿入されると、カラーホイール回転制御回路６が、所定
のタイミング信号に同期してカラーホイール２の回転を
制御する。
【００７１】図６に示した例では、調整回路８は、前述
の第１の実施形態の場合と同様に、ＲＧＢ／ビデオ切替
信号を切替回路９に出力するようになっており、モード
設定部４にてマニュアルモードが設定された場合には、
切替回路９にて、調整回路８の出力が優先され、前述の
第１の実施形態で説明した「マニュアルモード／ＲＧＢ
再生」および「マニュアルモード／ビデオ再生」が行わ
れる。
【００７２】なお、調整回路８は、使用者により入力設
定された明るい／暗い切替信号を出力するように構成し
てもよい。この場合は、使用者は、周囲が暗いか、明る
いかを自分で判断し、調整回路８における明るい／暗い
に関する設定を行う。モード設定部４にてマニュアルモ
ードが設定されていれば、切替回路９にて調整回路８の
出力が優先される。カラーホイール移動制御回路７は、
調整回路８から周囲が明るいことを示す明るい／暗い判
別信号を受けると、カラーリング２ａが光路中に挿入さ
れるように、ガイドバー３ｂに沿ったカラーホイール２
の移動を制御し、調整回路８から周囲が暗いことを示す
明るい／暗い判別信号を受けると、カラーリング２ｂが
光路中に挿入されるように、ガイドバー３ｂに沿ったカ
ラーホイール２の移動を制御する。
【００７３】次に、上述した本実施形態の時分割色分離
装置が用いられたカラー画像表示装置について説明す
る。本カラー画像表示装置は、基本的には図３に示した
構成と同じであるため、その構成についての詳細な説明
は省略する。
【００７４】周囲が明るい場合は、カラーホイール移動
制御回路７によるカラーホイール２の移動制御により、
カラーリング２ａが光路５中に挿入される。そして、鏡
面反射型光変調器１１における各ミラーの角度制御が行
われるとともに、この制御に同期してカラーホイール回
転制御回路６によるカラーホイール２の回転制御が行わ
れる。
【００７５】カラーリング２ａは、その入射面が光路
（白色光）５に対して略垂直になるように挿入される。
カラーホイール２を時計方向に回転させると、光路５中
では、透過フィルターＲ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｗの順でフィ
ルターが切り替わる。この結果、白色光がＲ光、Ｇ光、
Ｂ光、Ｗ光の順で時分割に色分離される。
【００７６】上記のようにして時分割に色分離されたＲ
光、Ｇ光、Ｂ光、Ｗ光が鏡面反射型光変調器１１に順次
照射され、各色の光の照明タイミングで鏡面反射型光変
調器１１の各ミラーの角度制御が行われると、Ｒ画像
光、Ｇ画像光、Ｂ画像光、Ｗ画像光が順次生成される。
この生成されたＲ画像光、Ｇ画像光、Ｂ画像光、Ｗ画像
光がそれぞれ投射レンズ１２によってスクリーン１３上
に順次拡大投射されることでカラー画像が表示される。
このようにして表示されたカラー画像は、単にＲ画像
光、Ｇ画像光、Ｂ画像光の３つの画像光により合成され
たカラー画像に比べてＷ画像光を含んでいる分、明るい
ものとなる。
【００７７】周囲が暗い場合は、カラーホイール移動制
御回路７によるカラーホイール２の移動制御により、カ
ラーリング２ｂが光路５中に挿入される。そして、鏡面
反射型光変調器１１における各ミラーの角度制御が行わ
れるとともに、この制御に同期してカラーホイール回転
制御回路６によるカラーホイール２の回転制御が行われ
る。
【００７８】カラーリング２ｂは、その入射面が光路
（白色光）５に対して略垂直になるように挿入される。
カラーホイール２を時計方向に回転させると、光路５中
では、透過フィルターＲ２、Ｇ２、Ｂ２の順でフィルタ
ーが切り替わる。この結果、白色光がＲ光、Ｇ光、Ｂ光
の順で時分割に色分離される。
【００７９】上記のようにして時分割に色分離されたＲ
光、Ｇ光、Ｂ光が鏡面反射型光変調器１１に順次照射さ
れ、各色の光の照明タイミングで鏡面反射型光変調器１
１の各ミラーの角度制御が行われると、Ｒ画像光、Ｇ画
像光、Ｂ画像光が順次生成される。この生成されたＲ画
像光、Ｇ画像光、Ｂ画像光がそれぞれ投射レンズ１２に
よってスクリーン１３上に順次拡大投射されることでカ
ラー画像が表示される。このようにして表示されたカラ
ー画像は、上記のカラーリング２ａを用いた場合と比べ
て、Ｗ画像光が含まれていない分だけ暗くなる。
【００８０】以上の動作により、周囲が明るい場合は、
その明るさに見合った明るさの画像が表示され、周囲が
暗い場合には、その暗さに見合った明るさの画像が表示
される。例えば、周囲が暗い場合に明るい画像が表示さ
れた場合には、使用者の目に対する負担が大きくなる
が、上記の動作により、そのような負担を軽減すること
ができる。
【００８１】以上説明した第１、第２の実施形態におい
て、色比率の異なる２つのカラーリングを備えるカラー
ホイールを用いた例を示したが、本発明は、これに限定
されるものではなく、カラーリングは３つ以上であって
もよい。色比率の異なるカラーリングを３つ以上とする
ことで、カラー画像の色合いをより細かに調整すること
が可能になる。
【００８２】また、第１および第２の実施形態を組み合
わせてもよい。例えば、ビデオ再生に適した色比率を持
つカラーリングとして、周囲が明るい場合に最適な色比
率の第１のカラーリングおよび周囲が暗い場合に最適な
色比率の第２のカラーリングを有し、さらに、ＲＧＢ再
生に適した色比率を持つカラーリングとして、周囲が明
るい場合に最適な色比率の第３のカラーリングおよび周
囲が暗い場合に最適な色比率の第４のカラーリングを有
する、カラーホイールを用いて以下のような手順で最適
なカラーリングを選択する。
【００８３】まず、第１の実施形態で説明した手法でビ
デオ再生か、ＲＧＢ再生かを判断し、ビデオ再生であれ
ば第１、第２のカラーリングを候補とし、ＲＧＢ再生で
あれば、第３、第４のカラーリングを候補とする。次い
で、第２の実施形態で説明した手法で周囲が明るいか、
暗いかを判断する。ビデオ再生の場合で、明るければ第
１のカラーリングを選択し、暗ければ第３のカラーリン
グを選択する。ＲＧＢ再生の場合で、明るければ第２の
カラーリングを選択し、暗ければ第４のカラーリングを
選択する。このように、まずビデオ再生か、ＲＧＢ再生
かである程度カラーリングの候補を絞った上で、周囲が
明るいか、暗いかで最適なカラーリングを選択するよう
にしてもよい。これにより、より最適なカラーリングの
選択が可能になる。
【００８４】（実施形態３）上述した第１および第２の
実施形態の時分割色分離装置は、いずれも色比率の異な
る複数のカラーリングを備えるカラーホイールを用いた
ものであったが、色比率が固定のカラーホイールを用い
ても、表示画像の色合いを変えることができる。
【００８５】図７は、本発明の第３の実施形態である時
分割色分離装置の概略構成を説明するための模式図であ
る。
【００８６】不図示の光源からの平行光束（白色光）の
進行方向にレンズ２０ａ、２０ｂが順次配置され、これ
らレンズ２０ａ、２０ｂ間に色比率が固定のカラーホイ
ール２２が配置される。レンズ２０ａは凸レンズであっ
て、入射した平行光束を焦点に収束する。レンズ２０ｂ
はコリメータであって、レンズ２０ａにて収束された光
束を平行光束に戻す。レンズ２０ａ、２０ｂは互いの焦
点が一致するように配置されており、その焦点位置とレ
ンズ２０ａとの間にカラーホイール２２が配置される。
【００８７】カラーホイール２２は、フィルターの入射
面がレンズ２０ａ、２０ｂの光学系の光軸Ｘに対して略
垂直となるように配置されており、光軸Ｘに沿って位置
Ａ、Ｂ間を移動する。カラーホイール２２は、位置Ａに
移動した状態でレンズ２０ａに最も近づき、位置Ｂに移
動した状態でレンズ２０ａから最も遠く離れる。
【００８８】図８は、本発明の第３の実施形態である時
分割色分離装置に用いられるカラーホイール移動ユニッ
トを示す図で、（ａ）はカラーホイールの出射面側から
見た正面図、（ｂ）は側面図である。
【００８９】図８において、カラーホイール移動ユニッ
トは、カラーホイール２２のホイール中心部を軸に回転
するモータ２１と、これらカラーホイール２２およびモ
ータ２１を所定の方向に移動するためのスライドバー３
とを備える。この例では、カラーホイール２２は、透過
フィルターＲ、Ｇ、Ｂの３つのフィルターが周方向に所
定の割合で配置された構造になっている。
【００９０】スライドバー２３は、ガイドバー２３ａ
と、カラーホイール支持部材２３ｂとからなる。カラー
ホイール支持部材２３ｂの一端は、ガイドバー２３ａに
摺動可能に取り付けられており、他端にはモータ２１が
取り付けられている。カラーホイール２２は、ホイール
中心部がモータ２１の出力軸に固定されており、モータ
２１が駆動されることで所定の方向に回転する。モータ
２１の、カラーホイール２２が取り付けられた側とは反
対の側の部位が、カラーホイール支持部材２３ａの他端
に固定されている。カラーホイール支持部材２３ａがガ
イドバー３ｂに沿ってスライドすることで、モータ２１
およびカラーホイール２２の全体がガイドバー２３ｂに
沿って移動する。
【００９１】図７に示した系において、上記のカラーホ
イール移動ユニットのガイドバー３ｂが光軸Ｘに略平行
になるようにし、カラーホイール２２のフィルターの入
射面がその光軸Ｘに略垂直となるように配置すること
で、上述したような位置Ａ、Ｂ間でのカラーホイール２
２の移動を実現できる。スライドバー２３によるカラー
ホイール２２の光軸Ｘ方向への移動は、不図示のカラー
ホイール移動制御回路により制御され、モータ２１によ
るカラーホイール２３の回転は、不図示のカラーホイー
ル回転制御回路により制御される。
【００９２】次に、上述したように構成された本実施形
態の時分割色分離装置における色合いを変える動作原理
を説明する。
【００９３】図９は、図７に示した系におけるカラーホ
イール２２の入射スポット径の変化を示す図で、（ａ）
は位置Ａにおける入射スポットを示す模式図、（ｂ）は
位置Ｂにおける入射スポットを示す模式図である。図７
に示した系では、レンズ２０ａからの収束光束がカラー
ホイール２２に入射する。このため、カラーホイール２
２がレンズ２０ａに最も近い位置Ａに移動したときの入
射スポット２５ａは、カラーホイール２２がレンズ２０
ａから最も遠い位置Ｂに移動したときの入射スポット２
５ｂより大きくなる。
【００９４】通常、光源からの光でカラーホイール２２
を照射した場合、その光照射によってカラーホイール２
２自体の温度が上昇する。照射光が収束光束である場
合、カラーホイール２２のフィルター面上に形成される
入射スポット径が小さいほどエネルギー密度が高くな
り、フィルター温度がより上昇する。したがって、例え
ばカラーホイール２２がレンズ２０ａに最も近い位置Ａ
に移動した状態（入射スポット２５ａによる光照射）で
は、フィルター温度はさほど上昇しないが、カラーホイ
ール２２がレンズ２０ａから最も遠い位置Ｂに移動した
状態（入射スポット２５ｂによる光照射）では、フィル
ター温度が上昇する。
【００９５】カラーホイール２２のフィルターの分光特
性は、フィルター温度の上昇に伴って短波長側へシフト
することが知られている。図１０の（ａ）〜（ｃ）は、
それぞれカラーホイール２２の各フィルターＲ、Ｇ、Ｂ
の分光透過特性を示す特性図である。フィルター温度の
上昇すると、図１０の（ａ）〜（ｃ）に示すように、各
フィルターの分光透過特性は全体的に短波長側へシフト
する。本実施形態では、このフィルターの分光特性がフ
ィルター温度の上昇に伴って短波長側へシフトすること
と、上記の収束光束を用いた光照射によるフィルター温
度の上昇とを利用してカラー画像の色合いを調節する。
【００９６】具体的には、カラー画像の色合いは次のよ
うにして調節する。まず、カラーホイール２２を位置Ａ
に移動し、この状態でカラーホイール２２を回転させて
色分離動作を行う。カラー画像の色合いを変える場合に
は、カラーホイール２２を位置Ｂに移動し、この状態で
カラーホイール２２を回転させて色分離動作を行う。上
記の通り、位置Ｂにおける入射スポット２５ｂの径は、
位置Ａにおける入射スポット２５ａの径より小さいた
め、フィルター温度が上昇する。その結果、カラーホイ
ール２２の各フィルターＲ、Ｇ、Ｂの分光透過特性が全
体的に短波長側へシフトすることとなり、カラー画像の
色合いは、位置Ａでの色分離動作におけるカラー画像の
色合いに比べて青味を帯びたものとなる。
【００９７】なお、カラーホイール２２が位置Ｂから位
置Ａへ移動した場合は、カラー画像の色合いは青味が少
なくなる方向へ調節されることとなる。
【００９８】次に、上述した本実施形態の時分割色分離
装置が用いられたカラー画像表示装置について説明す
る。本カラー画像表示装置は、図３に示した構成におい
て、カラーホイール２２を照射する光源からの光束が収
束光束であり、カラーホイール２２がその収束光束の光
路に沿って移動する。その他の構成は、図３に示したも
のと同様である。
【００９９】通常時は、カラーホイール移動制御回路が
カラーホイール２２を位置Ａに移動し、この状態で、カ
ラーホイール回転制御回路によってカラーホイールの回
転制御が行われて、光源からの白色光がＲ光、Ｇ光、Ｂ
光に時分割に色分離される。そして、この時分割に色分
離されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光で鏡面反射型光変調器１１が
順次照射されるとともに、それぞれの照射タイミングで
ミラー角度制御が行われる。この結果、鏡面反射型光変
調器１１にてＲ画像光、Ｇ画像光、Ｂ画像光が順次生成
され、それぞれ投射レンズによってスクリーン上に順次
拡大投射される。
【０１００】スクリーン上に表示されたカラー画像の色
合いを変える場合は、カラーホイール移動制御回路がカ
ラーホイール２２を位置Ｂに移動させ、この状態で、カ
ラーホイール回転制御回路によってカラーホイールの回
転制御が行われて、光源からの白色光がＲ光、Ｇ光、Ｂ
光に時分割に色分離される。そして、この時分割に色分
離されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光で鏡面反射型光変調器１１が
順次照射されるとともに、それぞれの照射タイミングで
ミラー角度制御が行われる。この結果、鏡面反射型光変
調器１１にてＲ画像光、Ｇ画像光、Ｂ画像光が順次生成
され、それぞれ投射レンズによってスクリーン上に順次
拡大投射される。このようにして得られたカラー画像
は、上記カラーホイール２２を位置Ａに移動した場合に
おけるカラー画像に比べて青味を帯びたものとなる。
【０１０１】（実施形態４）上述の第３の実施形態で
は、カラーホイールを照射する光源からの光束を収束光
束とし、カラーホイールをその光束に沿って平行に移動
することでフィルターの温度を高い状態と、低い状態の
２つの状態で制御するように構成されていたが、これに
代えて、ヒータなどの加熱手段を用いてフィルターの温
度を制御するようにしてもよい。
【０１０２】図１１は、本発明の第４の実施形態である
時分割色分離装置に用いられるカラーホイール移動ユニ
ットを示す図で、（ａ）はカラーホイールの出射面側か
ら見た正面図、（ｂ）は側面図である。
【０１０３】図１１において、カラーホイール移動ユニ
ットは、色比率が固定のカラーホイール２２のホイール
中心部を軸に回転するモータ２１と、これらカラーホイ
ール２２およびモータ２１を所定の方向に移動するため
のスライドバー３３と、カラーホイール２２のフィルタ
面を加熱するためのヒータ２６とを備える。カラーホイ
ール２２は、図８に示したものと同様のもので、透過フ
ィルターＲ、Ｇ、Ｂの３つのフィルターが周方向に所定
の割合で配置された構造になっている。
【０１０４】スライドバー３３は、ガイドバー３３ａ
と、カラーホイール支持部材３３ｂとからなる。カラー
ホイール支持部材３３ｂの一端は、ガイドバー２３ａに
摺動可能に取り付けられており、他端にはモータ２１が
取り付けられている。カラーホイール２２は、ホイール
中心部がモータ２１の出力軸に固定されており、モータ
２１が駆動されることで所定の方向に回転する。モータ
２１の、カラーホイール２２が取り付けられた側とは反
対の側の部位が、カラーホイール支持部材３３ａの他端
に固定されている。カラーホイール支持部材３３ａがガ
イドバー３３ｂに沿ってスライドすることで、モータ２
１およびカラーホイール２２の全体がガイドバー３３ｂ
に沿って移動する。このガイドバー３３ｂに沿ったカラ
ーホイール２２の移動により、カラーホイール２２を光
源からの光束を横切る方向に移動することが可能であ
る。
【０１０５】ヒータ２６は、その熱作用面がカラーホイ
ール２２のフィルター面と対向するように配置されてい
る。ヒータ２６の熱作用面とは反対の面は、一端がヒー
タ支持部材２６ａに固定されたヒータ支持部材２６ａの
他端に固定されている。このヒータ２６によるカラーホ
イール２２の加熱動作は、不図示のヒータ制御回路によ
り制御される。
【０１０６】上記のように構成されたカラーホイール移
動ユニットを備える本実施形態の時分割色分離装置で
は、カラーホイール２２をスライドバー３３により光源
からの白色光の光路中に移動して回転させることで時分
割に色分離を行う。カラーホイール２２の移動制御およ
び回転制御はそれぞれ、不図示のカラーホイール移動制
御回路およびカラーホイール回転制御回路により制御さ
れるが、それらの制御は所定のタイミングに基づいて行
われており、同期している。
【０１０７】本実施形態の時分割色分離装置において
も、上述の第３の実施形態の場合と同様にカラーホイー
ル２２のフィルター温度を上昇させて各フィルターの分
光透過特性を短波長側へシフトさせることでカラー画像
の色合いを変えるが、フィルター温度の上昇にはヒータ
２６を用いる。具体的には、以下のようにしてカラー画
像の色合いを変える。
【０１０８】通常時は、ヒータ２６をオフとした状態で
カラーホイール２２を回転させて色分離動作を行う。カ
ラー画像の色合いを変える場合には、ヒータ２６をオン
にしてカラーホイール２２を回転させて所定のフィルタ
ー温度まで加熱する。この状態で色分離動作を行う。前
述の第３の実施形態でも説明した通り、フィルター温度
が上昇すると、その温度上昇に伴ってカラーホイール２
２の各フィルターＲ、Ｇ、Ｂの分光透過特性が全体的に
短波長側へシフトすることとなり、カラー画像の色合い
は、上記ヒータ２６がオフの場合の色分離動作における
カラー画像の色合いに比べて青味を帯びたものとなる。
【０１０９】なお、ヒータ２６をオンからオフとしてフ
ィルター温度を下げた場合は、カラー画像の色合いは青
味が少なくなる方向へ調節されることとなる。この調整
をより短時間に行うために、カラーホイール２２の近傍
にファンなどの冷却手段を設けるとよい。また、フィル
ターの温度をより厳密に制御するために、フィルター温
度を検出するための周知の温度センサを設けて、該温度
センサの出力に基づいてフィルター温度を所望の温度に
保つようにしてもよい。
【０１１０】次に、上述した本実施形態の時分割色分離
装置が用いられたカラー画像表示装置について説明す
る。本カラー画像表示装置は、図３に示した構成におい
て、色比率が固定のカラーホイール２２を用い、ヒータ
２６によるカラーホイール２２の加熱制御を可能にした
以外は、図３に示したものと同様である。
【０１１１】通常時は、ヒータ２６をオフにし、カラー
ホイール２２を光源からの白色光の光路中で回転させる
ことで、白色光がＲ光、Ｇ光、Ｂ光に時分割に色分離さ
れる。そして、この時分割に色分離されたＲ光、Ｇ光、
Ｂ光で鏡面反射型光変調器１１が順次照射されるととも
に、それぞれの照射タイミングでミラー角度制御が行わ
れる。この結果、鏡面反射型光変調器１１にてＲ画像
光、Ｇ画像光、Ｂ画像光が順次生成され、それぞれ投射
レンズによってスクリーン上に順次拡大投射される。
【０１１２】スクリーン上に表示されたカラー画像の色
合いを変える場合は、ヒータ制御回路によってヒータ２
６がオンとされ、この状態で、カラーホイール回転制御
回路によるカラーホイール回転制御が行われて、光源か
らの白色光がＲ光、Ｇ光、Ｂ光に時分割に色分離され
る。そして、この時分割に色分離されたＲ光、Ｇ光、Ｂ
光で鏡面反射型光変調器１１が順次照射されるととも
に、それぞれの照射タイミングでミラー角度制御が行わ
れる。この結果、鏡面反射型光変調器１１にてＲ画像
光、Ｇ画像光、Ｂ画像光が順次生成され、それぞれ投射
レンズによってスクリーン上に順次拡大投射される。こ
のようにして得られたカラー画像は、上記ヒータ２６が
オフの状態におけるカラー画像に比べて青味を帯びたも
のとなる。
【０１１３】上述した本実施形態の色分離装置によれ
ば、カラーホイール２２を光源からの光束に沿って移動
するための手段を設ける必要がなく、また、カラーホイ
ール２２を照射する光源からの光束を収束光束とする必
要もない。
【０１１４】以上説明した第１〜４の実施形態におい
て、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその
構成に限定されるものではない。例えば、鏡面反射型光
変調素子に代えて、液晶プロジェクタで用いられている
ような液晶パネルを用いて画像光を生成するようにして
もよい。
【０１１５】また、カラーホイールには透過フィルター
を用いているが、これに代えてＲ（赤）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）の光をそれぞれ反射するフィルターを用いてもよ
い。この場合は、各反射フィルターＲ、Ｇ、Ｂからの反
射光が鏡面反射型光変調素子に順次照射される。
【０１１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
表示画像の色合いを調節することができるので、より見
易い画像を提供することができる。
【０１１７】また、本発明のうち、自動的に最適なカラ
ーリングが選択されるものにおいては、使用者による最
適なカラーリングの選択操作を省くことができるので、
より操作を簡単にすることができる。
【０１１８】また、本発明のうち色比率が固定のカラー
ホイールで表示画像の色合いを調節するものにおいて
は、複数の種類のタイミング信号を用意する必要がない
ので、その分、回路構成を簡単なものにすることがで
き、低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態である時分割色分離装
置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すモータの取り付け部分を説明するた
めの図で、（ａ）はカラーホイールを透過光が出射する
面側から見た図、（ｂ）は側面図である。
【図３】図１に示す時分割色分離装置を備えるカラー画
像表示装置の一例を示す概略構成図である。
【図４】図３に示すカラーリング２ａの入射スポットを
示す模式図である。
【図５】図３に示すカラーリング２ｂの入射スポットを
示す模式図である。
【図６】本発明の第２の実施形態である時分割色分離装
置の概略構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施形態である時分割色分離装
置の概略構成を説明するための模式図である。
【図８】本発明の第３の実施形態である時分割色分離装
置に用いられるカラーホイール移動ユニットを示す図
で、（ａ）はカラーホイールの出射面側から見た正面
図、（ｂ）は側面図である。
【図９】図８に示すカラーホイールの各フィルターの分
光特性を示す図で、（ａ）は透過フィルターＲの分光特
性図、（ｂ）は透過フィルターＧの分光特性図、（ｃ）
は透過フィルターＢの分光特性図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、図８に示すカラーホイー
ルの各フィルターの分光透過特性の温度上昇に伴う短波
長側へのシフトを説明するための特性図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態である時分割色分離
装置に用いられるカラーホイール移動ユニットを示す図
で、（ａ）はカラーホイールの出射面側から見た正面
図、（ｂ）は側面図である。
【図１２】従来の時分割色分離装置に用いられているカ
ラーホイールの模式図である。
【図１３】特開平9-163391号公報に記載されたデジタル
画像ディスプレイシステムの概略構成を示すブロック図
である。
【図１４】特開平9-163391号公報に記載された、色比率
の異なる複数のカラーリングを備えるカラーホイールの
模式図である。
【符号の説明】
１、２１、１１５ａ モータ ２、２２、１１５ カラーホイール ２ａ、２ｂ カラーリング ３、２３、３３ スライドバー ３ａ、２３ａ、３３ａ ガイドバー ３ｂ、２３ｂ、３３ｂ カラーホイール支持部材 ４ モード設定部 ５、１０５ 光路 ５ａ、５ａ’、２５ａ、２５ｂ、１０６ 入射スポット ５ｂ、５ｂ’、１０６ａ 入射スポットの軌跡 ６ カラーホイール回転制御回路 ７ カラーホイール移動制御回路 ８ 調整回路 ９ 切替回路 １０ 入力信号判別回路 １１ 鏡面反射型光変調器 １２ 投射レンズ １３ スクリーン １４、１１６ 光源 １５ 変換回路 １６ 受光素子 ２０ａ、２０ｂ、１１７ａ、１１７ｂ レンズ ２６ ヒータ ２６ａ ヒータ支持部材 １０１〜１０４ 透過フィルター １１１ インタフェース １１２ プロセッサ １１３ ディスプレイメモリ １１４ ＳＬＭ １１５ｂ 回転シャフト １１７ｃ 積分器 １１８ タイミングユニット １２０、１２１ カラーリング
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｃ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光源からの白色光を時分割に色分離する
    時分割色分離装置において、 分光特性の異なる複数のフィルターが周方向に所定の割
    合で配置された第１のカラーリングと、該第１のカラー
    リングとは前記複数のフィルターの周方向における割合
    が異なる第２のカラーリングとを少なくとも備えるカラ
    ーホイールと、 前記第１のカラーリングによる色分離が最適とされる第
    １の状態と前記第２のカラーリングによる色分離が最適
    とされる第２の状態を検知する検知手段と、 前記カラーホイールを前記白色光の光路を横切る方向に
    移動するカラーホイール移動手段と、 前記カラーホイール移動手段による前記カラーホイール
    の移動を制御するカラーホイール移動制御手段とを有
    し、 前記カラーホイール移動制御手段は、前記検知手段にて
    前記第１の状態が検知された場合は、前記第１のカラー
    リングを前記光路に挿入させ、前記検知手段にて前記第
    ２の状態が検知された場合には、前記第２のカラーリン
    グを前記光路に挿入させることを特徴とする時分割色分
    離装置。
  2. 【請求項２】 第１の状態がＲＧＢ再生であり、第２の
    状態がビデオ再生であることを特徴とする請求項１に記
    載の時分割色分離装置。
  3. 【請求項３】 検知手段は、外部から供給された入力信
    号がＲＧＢ信号およびビデオ信号のいずれであるかを、
    前記ＲＧＢ信号およびビデオ信号のそれぞれに含まれて
    いる同期信号の有無により判別する入力信号判別回路よ
    りなることを特徴とする請求項２に記載の時分割色分離
    装置。
  4. 【請求項４】 第１の状態が、カラーホイールからの光
    を用いて画像表示が行われる画面の周囲が明るい状態で
    あり、第２の状態が前記画面の周囲が暗い状態であるこ
    とを特徴とする請求項１に記載の時分割色分離装置。
  5. 【請求項５】 検知手段は、 画面の周囲の明るさを検知する受光手段と、 前記受光手段にて検知された明るさの値が所定の値以上
    の場合を明るい状態とし、前記所定の値を下回った場合
    を暗い状態とする判別手段とから構成されていることを
    特徴とする請求項４に記載の時分割色分離装置。
  6. 【請求項６】 第１のカラーリングは、赤色成分の光を
    透過または反射する第１のフィルター、緑色成分の光を
    透過または反射する第２のフィルター、青色成分の光を
    透過または反射する第３のフィルター、白色光を透過ま
    たは反射する第４のフィルターが周方向に所定の割合で
    配置されており、 第２のカラーリングは、赤色成分の光を透過または反射
    する第５のフィルター、緑色成分の光を透過または反射
    する第６のフィルター、青色成分の光を透過または反射
    する第７のフィルターが周方向に所定の割合で配置され
    ていることを特徴とする請求項２または４に記載の時分
    割色分離装置。
  7. 【請求項７】 第１および第２のカラーリングはそれぞ
    れ、周方向におけるフィルターの割合が異なるカラーリ
    ング群よりなり、 検知手段は、 第１の状態であるＲＧＢ再生および第２の状態であるビ
    デオ再生を検知する第１の検知手段と、 カラーホイールからの光を用いて画像表示が行われる画
    面の周囲が明るい状態と暗い状態の２つの状態を検知す
    る第２の検知手段とからなり、 カラーホイール移動制御手段は、 前記第１の検知手段にて前記ＲＧＢ再生が検知された場
    合は、前記第１のカラーリングのカラーリング群を第１
    の候補として設定し、該設定後、前記第２の検知手段に
    て明るい状態が検知された場合は、前記第１の候補のカ
    ラーリング群のうちから前記画像表示における明るさが
    最も明るいカラーリングを前記光路に挿入させ、前記第
    ２の検知手段にて暗い状態が検知された場合には、前記
    第１の候補のカラーリング群のうちから前記画像表示に
    おける明るさが最も暗いカラーリングを前記光路に挿入
    させ、 前記第１の検知手段にて前記ビデオ再生が検知された場
    合は、前記第２のカラーリングのカラーリング群を第２
    の候補として設定し、該設定後、前記第２の検知手段に
    て明るい状態が検知された場合は、前記第２の候補のカ
    ラーリング群のうちから前記画像表示における明るさが
    最も明るいカラーリングを前記光路に挿入させ、前記第
    ２の検知手段にて暗い状態が検知された場合には、前記
    第２の候補のカラーリング群のうちから前記画像表示に
    おける明るさが最も暗いカラーリングを前記光路に挿入
    させることを特徴とする請求項１に記載の時分割色分離
    装置。
  8. 【請求項８】 光源からの白色光を時分割に色分離する
    時分割色分離装置において、 前記白色光を収束する第１のレンズと、 前記第１のレンズを通った光束を平行光束にする第２の
    レンズと、 分光特性の異なる複数のフィルターが周方向に所定の割
    合で配置されたカラーホイールとを有し、 前記カラーホイールは、そのフィルター面が前記第１の
    レンズで収束された収束光束の光路中に挿入されるとと
    もに、該光路に沿って移動するように構成されているこ
    とを特徴とする時分割色分離装置。
  9. 【請求項９】 分光特性の異なる複数のフィルターが周
    方向に所定の割合で配置されたカラーホイールを備え、
    光源からの白色光を前記カラーホイールにより時分割に
    色分離する時分割色分離装置において、 前記カラーホイールのフィルター面を加熱する加熱手段
    と、 前記加熱手段による前記カラーホイールの加熱を制御す
    る加熱制御手段とを有し、 前記加熱制御手段は、第１の温度と、該第１の温度より
    高く、前記分光特性が短波長側へシフトする第２の温度
    との間で前記カラーホイールのフィルター面における温
    度を制御することを特徴とする時分割色分離装置。
  10. 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれか１項に記載
    の時分割色分離装置と、 前記時分割色分離装置により時分割に色分離された異な
    る色成分の光が順次照射されて前記異なる色成分の画像
    光が順次生成される変調手段と、 前記変調手段により生成された前記異なる色成分の画像
    光をスクリーン上に拡大投射する投射手段とを有するこ
    とを特徴とするカラー画像表示装置。
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