JP2003169346A - 投写型画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 交流点灯ランプとカラーホイールとを用いる
投写型画像表示装置において、フリカの発生を抑制する
とともに、明るさの低下を抑制する。 【解決手段】 カラーホイール（３）はセグメント角度
が全て略１２０°であり、回転駆動回路（２１）はカラ
ーホイール（３）の回転速度を映像信号の垂直同期周波
数Ｆｉｎの略２倍以上に制御し、ランプ電源回路（２
１）によるランプ（１）の駆動電流の周波数がカラーホ
イールの回転速度の略３／４倍であり、変調器駆動回路
（２３）は、少なくとも、映像信号の垂直同期信号の周
波数Ｆｉｎが所定値以上の場合には、長いブランキング
期間と短いブランキング期間とを交互に発生し、ランプ
電源回路（２１）は、長いブランキング期間中に駆動電
流の極性を切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、カラー映
像をスクリーン等に投写する投写型画像表示装置であっ
て、特に、光源から出射される白色光をカラーホイール
を用いて時間的に赤、緑及び青の３原色光に分割し、そ
の分割した赤、緑及び青の光を液晶パネルやＤＭＤ（デ
ジタル・マイクロミラー・デバイス）等の空間的光変調
器によって赤、緑及び青の映像光に変調してスクリーン
等に投写するようにした投写型画像表示装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】投写型画像表示装置は、光変調器で生成
した映像光をスクリーン等に投写することにより画像光
に対応した画像を表示する装置であって、光変調器の形
態によって液晶パネルなどを用いた透過型とＤＭＤ（デ
ジタル・マイクロミラー・デバイス）などを用いた反射
型とに区分される。一般的にＤＭＤ等の鏡面反射型光変
調器を使用した単板式の投写型画像表示装置において
は、時分割色分離合成方式を採用しており、例えば特開
２０００−３４７１３０号公報に示されるような光学系
が実用化されている。

【０００３】図５は上記公報に開示された投写型画像表
示装置で、照明系と結像系とにより構成されている。照
明系は、光を生成する交流点灯ランプ１と、ランプ１が
その第１の焦点に位置するように設けられ、ランプ１か
らの光をその第２の焦点に集光させる楕円鏡２と、ラン
プ１と楕円鏡２とからなる光源から入射された光に対し
て時分割色分離を行うカラーホイール３と、鏡面反射型
光変調器８に照射する光の分布を均一にするためのロッ
ドレンズ４と、ロッドレンズ４から出射される光を効率
良く鏡面反射型光変調器８に伝えるためのリレーレンズ
５及び６とを備えている。また結像系は、凹面反射鏡７
からの反射光を入射して画像光を反射する鏡面反射型光
変調器８と、鏡面反射型光変調器８で生成された画像光
を投写画面上に投写するための投写レンズ９と、リレー
レンズ６からの出射光を鏡面反射型光変調器８に向け、
投写レンズ９の入射瞳に効率よく光を集光させるように
反射する凹面反射鏡７とを備えている。

【０００４】カラーホイール３は、図６に示すように、
略円板状の保持部材の周囲に、それぞれ赤、緑及び青の
それぞれの波長を透過させるように構成された、各々略
扇形の色フィルタ３０、３１及び３２を固定したもので
ある。良好なホワイトバランスを得るためには、色フィ
ルタ３０、３１及び３２のセグメント角はそれぞれ１２
０°前後とするのが望ましい。

【０００５】カラーホイールの他の例は、図７に示すも
ので、可視光をすべて透過させる白色フィルタ３３を加
えて、４枚のフィルタを配置した構成とすることで、輝
度を向上させるようにしたものである。この構成には、
ホワイトバランスが多少劣化する傾向がある。従って、
ホワイトバランスを重視するプロジェクションテレビ等
には図６に示すように、３枚の色フィルタから成る構成
の方が好ましい。

【０００６】カラーホイール３は通常、色フィルタ境界
が、光源からの光ビームの光路を通過するのに要する時
間（通過開始から通過終了までの時間）を最小にし、も
って鏡面反射型光変調器８に当たる光の量を最大にする
ため、光ビームが細くなった点に置かれる。色フィルタ
境界が光路を通過しているときは、光ビームの一部は一
つの色フィルタを透過し、他の部分は別の色の色フィル
タを透過するので、２つの色の光が混ざったものが光変
調器８に入射することになる。そのような混合光により
映像光を発生するのを避けるため、フィルタ境界が光路
を通過しているときは、光変調器８を動作させないよう
にするためブランキング期間を設けている。しかし、こ
のようにすると、ブランキング期間中は光源からの光束
を捨てることになり、その結果スクリーンの明るさが低
下する。

【０００７】ここで、カラーホイール３の回転は、映像
データの垂直同期信号Ｖsyncに位相ロックされる。カラ
ーホイール３を透過した赤、緑及び青の３原色光は、鏡
面反射型光変調器８に投写され、連続したカラー映像を
観察者の目の中で一体化できるように高速で切換えなが
ら画面上に映し出すことによりフルカラー映像が生成さ
れるが、カラーホイール回転速度が遅いと観察者には
赤、緑及び青の３原色に色割れした映像として認識され
る。そのため、通常カラーホイール回転速度は、映像デ
ータの垂直同期信号Ｖsyncの２倍以上としている。

【０００８】また、ランプ１としてメタルハライドラン
プやＵＨＰ（高圧水銀）ランプのような交流点灯ランプ
を用いる場合、駆動電流の極性が切り替わる時には、ラ
ンプ１の光出力に変動が生じる。鏡面反射型光変調器８
はＰＷＭ（パルス幅変調）駆動により階調を表現するた
め、ランプ１の出力変動は、仮に出力変動が映像データ
の垂直同期信号Ｖsyncに同期していないとすれば、垂直
方向に非同期の画面の明るさの変動（明るさが周囲と異
なる水平に延びた帯状の部分が垂直に移動する）が生じ
る。上記の問題を回避する方法として、ランプ１の駆動
電流の周波数とカラーホイールの回転速度を同期させ、
カラーホイール３の色フィルタ相互の境界が光路を通過
するタイミング、即ちブランキング期間にランプ１の極
性が切り替わるように、ランプ１の駆動電流の周波数及
び位相を調整するのが一般的である。ランプ１の駆動電
流の周波数としては、７０〜１３５Ｈｚ対応のものが良
く知られている。

【０００９】例えば、ランプ１の駆動電流の周波数が１
２０Ｈｚとすると、カラーホイール３の回転速度も１２
０Ｈｚとしている。この場合、カラーホイール３が１回
転、即ち３６０°回転する間に、交流点灯ランプ１には
極性が切り替わるタイミングが０°と１８０°の位置の
２回あり、その瞬間にランプ１の光出力に変動が生じ
る。前述のように、色フィルタ相互間の境界にこのラン
プ１の極性の切り替わりのタイミングが来るようにする
のが一般的であるので、カラーホイール３には少なくと
も０°と１８０°の位置に色フィルタ相互間の境界が必
要になる。

【００１０】また、良好なホワイトバランスを得るため
には、前述のようにカラーホイール３は白色フィルタを
備えず、赤、緑及び青それぞれの波長を透過する３種類
の色フィルタで構成するようにし、さらにそれぞれの色
フィルタが占める角度範囲を１２０°前後とするのが望
ましい。そのため、従来はこの２つの要求を同時に満足
するために、図８に示すように、例えば赤の色フィルタ
３０を２つのセグメントに分割したカラーホイールを用
いたり、図９に示すように赤、緑及び青の光を透過させ
る３色の色フィルタを全て２つのセグメントに分割した
カラーホイールを用いることにより、０°と１８０°の
位置に色フィルタセグメント境界を設け、ブランキング
期間にランプ１の極性切り替わりのタイミングが来るよ
うにしている。

【００１１】図１０に、カラーホイールとして、図８に
示すものを用いた場合の、カラーホイールの回転、交流
点灯ランプの駆動電流、及びブンラキング期間を示すタ
イミングチャートを示す。映像信号の垂直同期信号Ｖsy
ncとしてはＮＴＳＣの６０Ｈｚを想定し、カラーホイー
ル回転速度をその２倍の１２０Ｈｚとしている。ランプ
の駆動電流の周波数は、カラーホイールの回転速度と同
じ１２０Ｈｚに設定される。このように装置を構成した
場合、ブランキング期間はカラーホイール１回転あたり
４回となり、これによる明るさの低下を招いている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、赤、緑
及び青それぞれの波長を透過させる３色の色フィルタを
備えたカラーホイールを用いる場合、カラーホイールの
色フィルタ境界が光路を通過する時点の前後にわたるブ
ランキング期間を設けることにより、色階調等の劣化が
発生しないように制御を行うが、ブランキング期間中は
光源からの光束が捨てられるので、これにより、スクリ
ーンの明るさが低下する。３色の色フィルタを備えたカ
ラーホイールを用いる場合、交流点灯ランプの駆動電流
の周波数をカラーホイールの回転速度と等しくする従来
の例では、ブランキング期間にランプの極性切り替わり
のタイミングが来るようにするためには、カラーホイー
ルの色フィルタ（セグメント）境界を４つ以上設けなけ
ればならず、それに伴うブランキング期間もカラーホイ
ール１回転あたり４回以上となる。色フィルタを分割し
ない場合、赤、緑及び青の光を透過させる３色の色フィ
ルタでカラーホイールを構成する場合、最低必要となる
色フィルタ境界は３つであり、それより多くの色フィル
タ（セグメント）境界を設けるとブランキング期間の発
生回数が多くなり、これにより明るさが低下する。ま
た、フリッカーフリータイプのランプ電源回路の場合、
ランプ駆動電流の極性の切り替わり時に電流ピークがあ
り、この部分をブランキングによりマスクすることとす
れば、電流ピークのないランプを用いた場合に比べてブ
ランキング期間が長くなることになり、結果としてスク
リーンの明るさが低下する。

【００１３】本発明の目的は、投写型画像表示装置の明
るさを向上させ、しかもフリッカーを抑制することにあ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の投写型画像表示
装置は、所定の光路に沿って進む白色光を出射する交流
点灯ランプ（１）を備えた光源（１０）と、上記交流点
灯ランプを所定の周波数の交流電流で駆動する電源回路
（２１）と、それぞれ、赤、緑及び青を透過させる赤、
緑及び青の色フィルタを有し、上記色フィルタ及びそれ
ら相互間の境界が順に上記光路を通過するように回転可
能であって、該光源（１０）からの白色光に含まれる
赤、緑及び青の光を順に選択して透過させるカラーホイ
ール（３）と、上記カラーホイールを回転させる回転駆
動回路（２２）と、該カラーホイールからの赤、緑及び
青の光を、駆動信号に応じて空間的に変調する光変調器
（７）と、映像信号に応じて上記光変調器（７）を駆動
するための、赤、緑及び青の駆動信号を順次発生する変
調器駆動回路（２３）と、該光変調器（７）で変調され
た光を投写する投写レンズ（９）とを備えた投写型画像
表示装置において、上記変調器駆動回路は、上記赤、緑
及び青の駆動信号を発生するそれぞれの期間相互間に、
上記変調器を動作させないブランキング期間を有し、上
記カラーホイール（３）は、フィルタの各々が占める領
域が単一の連続したものであって、上記カラーホイール
の回転中心に対し略１２０°をなすものであり、上記回
転駆動回路は上記カラーホイール（３）の回転速度を上
記映像信号の垂直同期周波数Ｆｉｎの略ｎ倍（ｎは２以
上の整数）に制御し、かつ上記各色の駆動信号が上記光
変調器に供給されているときに同じ色の色フィルタが上
記光路を通過するように上記カラーホイールの回転位相
を制御し、上記ランプ電源回路（２１）による上記ラン
プ（１）の駆動電流の周波数が上記カラーホイールの回
転速度の略３／４倍であり、上記変調器駆動回路は、少
なくとも、上記映像信号の垂直同期信号の周波数Ｆｉｎ
が所定の閾値Ｆｔｈ以上の場合に、上記ブランキング期
間として第１の長さのものと、上記第１の長さよりも短
い第２の長さのものとを交互に発生し、上記ランプ電源
回路（２１）は、上記第１の長さのブランキング期間中
に上記駆動電流の極性を切り替えることを特徴とする。

【００１５】上記変調器駆動回路が、上記映像信号の垂
直同期信号の周波数Ｆｉｎが上記閾値Ｆｔｈより低い場
合には、上記ブランキング期間を上記第２の長さに固定
するものであっても良い。

【００１６】上記変調器駆動回路が、上記ブランキング
期間の各々のうち、上記カラーホイールの色フィルタ境
界が上記光路の中心を通過するタイミングよりも前の部
分と後の部分の長さが略同じであるようにするものであ
っても良い。

【００１７】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は本発明の実
施の形態１の投写型画像表示装置を示す図である。同図
で、図５と同じ符号は同一乃至相当する部材を示す。こ
の画像表示装置は、図５に示す従来例と同様、光源１０
と、カラーホイール３と、ロッドレンズ４と、リレーレ
ンズ５及び６とから成る照明系と、凹面反射鏡７と、鏡
面反射型光変調器８と、投写レンズ９とから成る結像系
とを備えている。

【００１８】光源１０は、光を生成する交流点灯ランプ
１と、ランプ１がその第１の焦点に位置するように設け
られ、ランプ１からの光をその第２の焦点に集光させる
楕円鏡２とから成り、所定の光路１１に沿って進む白色
光を出射する。

【００１９】カラーホイール３は、光源１０から入射さ
れた光に対して時分割色分離を行う。即ち、カラーホイ
ール３は、図２に示すようにそれぞれ、赤、緑及び青の
光を透過させる赤、緑及び青の色フィルタ３０、３１及
び３２を有し、色フィルタ３０、３１及び３２、並びに
それら相互間の境界３４、３５及び３６が順に光路１１
を通過するように回転可能であって、回転により、光源
１０からの白色光に含まれる赤、緑及び青の３原色を順
に選択して透過させる。

【００２０】カラーホイール３はセグメント角度が全て
１２０°である。即ち、色フィルタ３０、３１及び３２
の各々が占める円周方向の角度範囲は１２０゜であり、
各色フィルタが光路１１を通過する時間は互いに等し
い。図示の例では、色フィルタ相互間の境界３４、３５
及び３６がカラーホイール３の回転中心３ａから半径方
向に延びた直線に沿うものであり、隣合う境界によって
挟まれる角が１２０゜である。

【００２１】ロッドレンズ４は、鏡面反射型光変調器８
に照射する光の分布を均一にする。リレーレンズ５及び
６は、ロッドレンズ４から出射される光を効率良く鏡面
反射型光変調器８に伝えるためのものである。

【００２２】鏡面反射型光変調器８は、凹面反射鏡７か
らの反射光を入射して画像光を反射する。即ち、カラー
ホイール３を透過した赤、緑及び青の光を、後述の駆動
信号Ｓｄに応じて空間的に変調する。

【００２３】投写レンズ９は、鏡面反射型光変調器８で
生成された画像光を図示しないスクリーン上に投写す
る。凹面反射鏡７は、リレーレンズ６からの出射光を鏡
面反射型光変調器８に向け、投写レンズ９の入射瞳に効
率よく光を集光させるように反射する。

【００２４】図１の装置はさらに、交流点灯ランプ１を
所定の周波数の交流電流で駆動するランプ電源回路２１
と、カラーホイール３を回転させる回転駆動回路２２
と、外部から供給される映像信号Ｓｖに応じて光変調器
８を駆動する駆動信号Ｓｄを発生する変調器駆動回路２
３とを備えている。

【００２５】図３は本実施の形態１におけるカラーホイ
ール３の回転、フリッカーフリータイプの交流点灯ラン
プ１の駆動電流の極性の切り替わり、及び駆動信号Ｓｄ
のブランキング期間の相互関係を示すタイミングチャー
トである。

【００２６】変調器駆動回路２３からの駆動信号Ｓｄ
は、映像信号Ｓｖを赤、緑及び青の映像信号に分解し
て、それらを面順次に発生する。図示の例では、図３
（ａ）に示すように、映像信号Ｓｖの１垂直期間に等し
い長さの期間（映像信号Ｓｖの１垂直期間と同じタイミ
ングとは限らず幾分遅れるのが普通である）Ｔｆを６つ
の小期間Ｔｓに分け、各小期間中に各色の映像信号に対
応したＰＷＭ駆動信号Ｓｄ（ｒ）、Ｓｄ（ｇ）及びＳｄ
（ｂ）を順に、従って期間Ｔｆ中にそれぞれ１回ずつ、
発生する。本明細書では、それぞれの色の駆動信号Ｓｄ
（ｒ）、Ｓｄ（ｇ）及びＳｄ（ｂ）を総称するとき（或
いは任意のものを指すとき）は符号Ｓｄを用いる。ま
た、各色の駆動信号を供給する期間と次の色の駆動信号
を供給する期間との間に図３（ｄ）に示すタイミング
で、光変調器８を動作させないブランキング期間Ｌｗ、
Ｌｎを設ける。光変調器８は、「動作しない」状態にお
いては、光を投写レンズ９の方向には反射しない。ブラ
ンキング期間には長いもの（第１の長さのもの：Ｌｗ）
と、短いもの（第１の長さによりも短い第２の長さのも
の：Ｌｎ）とがあり、これらが交互に現れる。また図示
の例では、ブランキング期間の中心は、上記の小期間Ｔ
ｓ相互の境界、各垂直期間Ｔｆを６等分する点と一致し
ている。

【００２７】変調器駆動回路２３はさらに、映像信号Ｓ
ｖ中の垂直同期信号Ｖsyncに基づいて、上記の期間Ｔｆ
に同期した同期信号Ｓｃを発生し、これをランプ電源回
路２１及び回転駆動回路２２に供給する。

【００２８】回転駆動回路２２は、同期信号Ｓｃに基づ
いて、カラーホイール３の回転の速度及び位相を制御す
る。具体的には、各色の駆動信号Ｓｄが変調器８に供給
されているときに同じ色の色フィルタが光路１１を通過
するように、カラーホイール３の回転の速度及び位相を
制御する。本例では、カラーホイール３の回転速度が映
像信号の垂直同期周波数Ｆｉｎの２倍となるように制御
する。また、変調器駆動回路２３からの駆動信号Ｓｄの
ブランキング期間Ｌｗ、Ｌｎ中に、カラーホイール３の
色フィルタ相互間の境界３４、３５及び３６が光路１１
を通過するように、カラーホイール３の回転の位相を制
御する。

【００２９】ランプ電源回路２１は、同期振動Ｓｃに基
づいて、ランプ１の駆動電流の極性の切り替わりの周波
数及びタイミングを制御する。具体的には、ランプ１の
駆動電流の周波数Ｆｐがカラーホイール３の回転速度Ｖ
ｒの３／４倍、従って、映像信号の垂直同期信号Ｖsync
の周波数の３／２倍となるように制御する。また、長い
（第１の長さの）ブランキング期間Ｌｗ中に、駆動電流
の極性を切り替える。

【００３０】以下、本実施の形態において、装置各部の
動作の周波数やタイミングを制御することの意義、並び
に各部の動作の詳細を説明する。

【００３１】前述のように、カラーホイール３の回転速
度Ｖｒが映像信号の垂直同期信号Ｖsyncの周波数Ｆｉｎ
の２倍（又はそれ以上）とされるのは、色割れしたカラ
ー映像となることを避けるためである。図３に示す例で
は、映像信号の垂直同期信号ＶsyncとしてＮＴＳＣの６
０Ｈｚを想定し、カラーホイール回転速度Ｖｒをその２
倍の１２０Ｈｚとしている。

【００３２】また、ランプ１の駆動電流の周波数Ｆｐは
カラーホイール３回転速度Ｖｒの３／４倍、従って垂直
同期信号Ｖsyncの周波数Ｆｉｎ＝６０Ｈｚの３／２倍、
即ち９０Ｈｚに設定している。このランプ駆動電流周波
数Ｆｐの値は、一般に良く知られている対応周波数７０
〜１３５Ｈｚの範囲内である。

【００３３】上記のように、ブランキング期間として長
いものと短いものを交互に出現させ、長いブランキング
期間中にランプ１の駆動電流の極性が切り替えられるの
で、極性の切り替わりの際の光出力の変動によるフリッ
カーを抑制することができる。例えば、図３（ｃ）に示
すようにフリッカーフリータイプの交流点灯ランプ１で
はランプ駆動電流の極性の切り替わりＰｓ時に電流ピー
クがあり、この電流ピークが生じるときは電流の変化、
従ってランプから発生される光の強さの変動が著しく、
上記電流ピーク時に変調器８が動作するとピーク部分の
輝度レベルが他の期間とは異なるため、フリッカー及び
階調の不連続が発生する。従って、このような電流ピー
クが発生する時は、変調器８を動作させないのが望まし
い。そこで、ブランキング期間を長くして、このような
極性の切り替わりの際のピークの発生のタイミングをも
カバーするようにする。これにより、光出力の変動によ
るフリッカー及び階調の不連続を抑制することができ、
また階調表現における不連続性も発生しない。

【００３４】一方、電流の極性の切り替わりを伴わない
ブランキング期間は、従来のランプの場合と同様に短く
することで、明るさの低下を抑制することができる。

【００３５】また、ブランキング期間は、カラーホイー
ル３を赤、緑及び青の光を透過させる３枚の色フィルタ
３０、３１及び３２で構成する結果必要となる最小回数
である、１回転当たり３回とすることができる。この結
果、ブランキング期間をカラーホイール３の１回当たり
４回以上とした場合のように、ブランキング期間の増加
による明るさの減少を避けることができる。

【００３６】さらにまた、図３（ｄ）に示すように、長
いブランキング期間Ｌｗと短いブランキング期間Ｌｎが
交互に現れる構成であるために、ブランキング期間のう
ち、カラーホイール３のフィルタ境界が光路１１の中心
を通過するタイミングｔｗ、ｔｎよりも前の部分の長さ
Ｌｗｆ、Ｌｎｆと後の部分の長さＬｗｒ、Ｌｎｒが互い
に同じでないとすれば、各色の駆動信号の発生のための
期間のうちブランキング期間以外の部分の長さが同じで
なくなるため、出力画像にフリッカが発生する。そこ
で、図３（ｄ）に示すように、ブランキング期間Ｌｗ、
Ｌｎのうちの、カラーホイール３のフィルタ境界３４、
３５及び３６が光路１１の中心を通過するタイミングｔ
ｗ、ｔｎよりも前の部分Ｌｗｆ、Ｌｎｆと後の部分Ｌｗ
ｒ、Ｌｎｒが同じ長さとなるように制御する。このよう
にすれば、フリッカを抑制することができる。

【００３７】図３の場合、長いブランキング期間Ｌｗは
回転角に換算すると、２８．３°で、フィルタ境界に対
して前後それぞれＬｗｆ＝Ｌｗｒ＝１４．１５°、短い
ブランキング期間はＬｎ＝１３°でフィルタ境界に対し
て前後それぞれＬｎｆ＝Ｌｎｒ＝６．５°としている。

【００３８】なお、図３は映像信号の垂直同期信号Ｖsy
ncとしてＮＴＳＣの６０Ｈｚを想定したが、映像信号の
垂直同期信号ＶsyncとしてＰＡＬの５０Ｈｚを想定した
場合、カラーホイール３の回転速度をその２倍の１００
Ｈｚ、ランプの駆動電流の周波数Ｆｐをカラーホイール
３の回転速度の３／４倍、即ち７５Ｈｚに設定すれば、
同様の効果が得られる。この場合も、ランプ駆動電流周
波数Ｆｐの値は、一般に良く知られている対応周波数７
０〜１３５Ｈｚの範囲内にある。

【００３９】上記の例では、カラーホイール３の回転速
度が映像信号の垂直同期周波数Ｆｉｎの２倍であるが、
３以上の整数倍（ｎ倍）であっても良い。この場合、期
間Ｔｆ中の小期間の数も（３×ｎ）となる。

【００４０】実施の形態２．実施の形態２の投写型表示
装置の構成は、実施の形態１と同様、図１によって示さ
れるものである。実施の形態１との違いは、ブランキン
グ期間を制御する変調器駆動回路２３の制御動作にあ
る。即ち、この実施の形態では、変調器駆動回路２３
は、映像信号の垂直同期信号の周波数Ｆｉｎを所定の閾
値Ｆｔｈと比較し、その結果前者が後者以上のときは、
実施の形態１と同様、第１の長さの（長い）ブランキン
グ期間Ｌｗと第２の長さの（短い）ブランキング期間Ｌ
ｎを交互に発生させる一方、映像信号の垂直同期信号の
周波数Ｆｉｎが閾値Ｆｔｈより低い場合には、ブランキ
ング期間を第１の長さ（Ｌｗ）に固定する。なお、所定
の閾値Ｆｔｈとは、フリッカの発生が視認限界以下とな
る周波数を意味する。

【００４１】図４は実施の形態２におけるカラーホイー
ル３の回転、フリッカーフリータイプの交流点灯ランプ
１の駆動電流、及びブランキング期間の相互の関係を示
すタイミングチャートである。図４において、図３と同
様に、入力映像信号の垂直周波数Ｆｉｎとして、カラー
ホイール回転速度Ｖｒをその２倍の２×Ｆｉｎとしてい
る。ランプ１の駆動電流の周波数Ｖｐはカラーホイール
回転速度の３／４倍、即ちＶｒ×３／４、従ってＦｉｎ
×３／２に設定している。

【００４２】実施の形態１では、図３に示すように長い
ブランキング期間と短いブランキング期間とを交互に発
生し、ランプ駆動電流の極性の切り替わりＰｓが長いブ
ランキング期間中に起こるように制御を行なっていた。

【００４３】上記のような制御を行なった場合、映像信
号の垂直周波数が高いときは問題はないが、映像信号の
垂直周波数が低いときは、ブランキング期間が一定では
ないためにフリッカ等の症状が視認される。例えば、Ｐ
ＡＬ信号の様に入力映像信号の垂直周波数が５０Ｈｚ程
度の信号の場合はブランキング期間が一定でないために
発生するフリッカが目立つ。

【００４４】そこで、実施の形態２では、映像信号Ｓｖ
の垂直周波数Ｆｉｎを所定の閾値Ｆｔｈと比較し、 Ｆｉｎ≧Ｆｔｈ のときは、実施の形態１と同様に、図４（ｃ）に示すよ
うに、ブランキング期間として長いものＬｗと短いもの
Ｌｎとを交互に発生させ、長いブランキング期間Ｌｗ中
にランプ駆動電流の極性を切り替えるようにする一方、 Ｆｉｎ＜Ｆｔｈ の場合は図４（ｄ）に示すようにブランキング期間の長
さを一定にする（Ｌｎ＝Ｌｗ）。具体的にはブランキン
グ期間をすべて第１の長さＬｗにする。

【００４５】上記のような制御を行うことにより、映像
信号の垂直周波数Ｆｉｎが高い場合は、フリッカが目立
ちにくいため、明るさの低下を防ぐためランプ駆動電流
の極性の切り替わりを伴わないブランキング期間を短く
することで明るさの低下を抑制する一方、映像信号の垂
直周波数が低い場合はフリッカの抑制のため（明るさは
を犠牲にして）、すべてのブランキング期間を同じ長
さ、具体的には、ランプ駆動電流の極性の切り替わりを
伴う場合に必要な長さにする。

【００４６】例えば、Ｆｔｈを５５Ｈｚに設定した場合
は、入力映像信号がＮＴＳＣ信号の様に垂直周波数が６
０Ｈｚの場合はＦｉｎ≧Ｆｔｈであるため図４（ｃ）に
示すようにランプ駆動電流の極性の切り替わり時のみブ
ランキング期間が長くなるように制御される。一方ＰＡ
Ｌ信号の様に５０Ｈｚの信号に対しては、Ｆｉｎ＜Ｆｔ
ｈであるため図４（ｄ）に示すようにすべてのブランキ
ング期間を一定にする。以上のような制御を行うことに
より、入力映像信号の垂直周波数が高く、フリッカが目
立たない場合は明るさが低下せず、入力映像信号の垂直
周波数が低くフリッカが目立ちやすい場合は、明るさは
低下するがフリッカの発生を抑えることができる。

【００４７】また、出力画像のフリッカをなくすため
に、実施の形態１と場合と同様、図４（ｃ）及び（ｄ）
に示すように、ブランキング期間のうち、カラーホイー
ルのフィルタ境界が光路１１の中心を通過するタイミン
グｔｗ、ｔｎよりも前の部分Ｌｗｆ、Ｌｎｆと後の部分
Ｌｗｒ、Ｌｎｒの長さが互いに等しくなるように制御す
る。図４の場合、長いブランキング期間は２８．３°で
フィルタ境界の前後それぞれ１４．１５°とし、短いブ
ランキング期間は１３°で、フィルタ境界の前後それぞ
れ６．５°としている。

【００４８】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。

【００４９】請求項１の発明によれば、第１の長さの
（比較的長い）ブランキング期間中にランプの極性を切
り替えるので、切り替えに伴いランプが出射する光の強
度が変動しても、その変動がブランキング期間中に起こ
ることになるので、該光強度の変動によるフリッカ及び
階調の不連続を抑制することができる。また、ランプの
極性の切り替わりを伴わないブランキング期間は短くす
ることにより、明るさの低下を抑制することができ、階
調表現の不連続性も発生しない。しかも、ブランキング
期間の発生回数は、カラーホイールの１回転当たり３回
で済むので、この点からも明るさの低下を最小限に抑え
ることができる。

【００５０】請求項２の発明によれば、映像信号の垂直
同期周波数が低い場合には、ランプ駆動電流の極性の切
り替わりを伴うか否かに拘わらずブランキング期間を一
定の長さにするので、映像信号の垂直同期周波数が低く
てフリッカが目立ちやすいときにフリッカの発生をさら
に抑制することができる。一方、入力映像信号の垂直同
期信号が高い場合には、明るさの低下を抑制することが
できる。このように、垂直同期周波数の高さに応じて最
適の制御を行なうことができる。

【００５１】請求項３の発明によれば、それぞれの色の
駆動信号の供給のための期間のうちブランキング期間以
外の部分の長さを互いに略等しくすることができ、フリ
ッカの発生を一層小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１の投写型画像表示装置
の構成を示す図である。

【図２】 実施の形態１で用いられるカラーホイールの
構造図である。

【図３】 実施の形態１の投写型画像表示装置におけ
る、カラーホイールの回転、交流点灯ランプの駆動電
流、及びブランキング期間の相互関係を示すタイミング
チャートである。

【図４】 本発明の実施の形態２の投写型画像表示装置
における、カラーホイールの回転、交流点灯ランプの駆
動電流、及びブランキング期間の相互関係を示すタイミ
ングチャートである。

【図５】 従来例の投写型画像表示装置を示す図であ
る。

【図６】 従来のカラーホイールの一例を示す構造図で
ある。

【図７】 従来のカラーホイールの他の例を示す構造図
である。

【図８】 従来のカラーホイールの他の例を示す構造図
である。

【図９】 従来のカラーホイールの他の例を示す構造図
である。

【図１０】 従来の投写型画像表示装置における、カラ
ーホイールの回転、交流点灯ランプの駆動電流、及びブ
ランキング期間の相互関係を示すタイミングチャートで
ある。

【符号の説明】

１ ランプ、 ２ 楕円鏡、 ３ カラーホイール、
４ ロッドレンズ、５，６ リレーレンズ、 ７ 凹面
反射鏡、 ８ 鏡面反射型光変調器、 ９投写レンズ、
２１ ランプ電源回路、 ２２ 回転駆動回路、 ２
３ 光変調器駆動回路、 ３０，３１，３２ 色フィル
タ、 ３３ 白色フィルタ、 ３４，３５，３６ セグ
メント境界、 ４０ 回転保持部材。

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） Ｇ０３Ｂ 21/14 Ｇ０３Ｂ 21/14 Ｚ 33/12 33/12 (72)発明者 米岡 勲 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 渋江 重教 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2H041 AA21 AB10 AC01 AZ01 AZ05 5C060 BA03 BA04 BA09 BC01 DB13 GA01 GA02 HC17 HD02 JA11 JA24 JB06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の光路に沿って進む白色光を出射す
   る交流点灯ランプ（１）を備えた光源（１０）と、 上記交流点灯ランプを所定の周波数の交流電流で駆動す
   る電源回路（２１）と、 それぞれ、赤、緑及び青を透過させる赤、緑及び青の色
   フィルタを有し、上記色フィルタ及びそれら相互間の境
   界が順に上記光路を通過するように回転可能であって、
   該光源（１０）からの白色光に含まれる赤、緑及び青の
   光を順に選択して透過させるカラーホイール（３）と、 上記カラーホイールを回転させる回転駆動回路（２２）
   と、 該カラーホイールからの赤、緑及び青の光を、駆動信号
   に応じて空間的に変調する光変調器（７）と、 映像信号に応じて上記光変調器（７）を駆動するため
   の、赤、緑及び青の駆動信号を順次発生する変調器駆動
   回路（２３）と、 該光変調器（７）で変調された光を投写する投写レンズ
   （９）とを備えた投写型画像表示装置において、 上記変調器駆動回路は、上記赤、緑及び青の駆動信号を
   発生するそれぞれの期間相互間に、上記変調器を動作さ
   せないブランキング期間を有し、 上記カラーホイール（３）は、フィルタの各々が占める
   領域が単一の連続したものであって、上記カラーホイー
   ルの回転中心に対し略１２０°をなすものであり、 上記回転駆動回路は上記カラーホイール（３）の回転速
   度を上記映像信号の垂直同期周波数Ｆｉｎの略ｎ倍（ｎ
   は２以上の整数）に制御し、かつ上記各色の駆動信号が
   上記光変調器に供給されているときに同じ色の色フィル
   タが上記光路を通過するように上記カラーホイールの回
   転位相を制御し、 上記ランプ電源回路（２１）による上記ランプ（１）の
   駆動電流の周波数が上記カラーホイールの回転速度の略
   ３／４倍であり、 上記変調器駆動回路は、少なくとも、上記映像信号の垂
   直同期信号の周波数Ｆｉｎが所定の閾値Ｆｔｈ以上の場
   合に、上記ブランキング期間として第１の長さのもの
   と、上記第１の長さよりも短い第２の長さのものとを交
   互に発生し、 上記ランプ電源回路（２１）は、上記第１の長さのブラ
   ンキング期間中に上記駆動電流の極性を切り替えること
   を特徴とする投写型画像表示装置。
2. 【請求項２】 上記変調器駆動回路は、上記映像信号の
   垂直同期信号の周波数Ｆｉｎが上記閾値Ｆｔｈより低い
   場合には、上記ブランキング期間を上記第２の長さに固
   定することを特徴とする請求項１に記載の投写型画像表
   示装置。
3. 【請求項３】 上記変調器駆動回路は、上記ブランキン
   グ期間の各々のうち、上記カラーホイールの色フィルタ
   境界が上記光路の中心を通過するタイミングよりも前の
   部分と後の部分の長さが略同じであるようにすることを
   特徴とする請求項１又は２に記載の投写型画像表示装
   置。