JP2004004619A - 投写型映像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【目的】表示素子上に光スクロールを行なう構成においてフリッカを低減できる投写型映像表示装置を提供する。
【構成】モータ１１からモータ位相情報Ｂが取り出され、遅延回路２１に供給される。遅延回路２１はモータ位相情報Ｂを所定時間遅延させて成るモータ位相情報Ｃを出力する。比較回路２２は、モータ位相情報Ｃと映像信号の同期信号を入力してそれらの位相差を検出し、位相差信号を回転制御部１３に与える。回転制御部１３は位相差信号を受け取り、スクロール円盤４の回転周期を垂直同期に合致させるよう制御を行なう。倍周回路２３は、垂直同期信号を２倍或いは３倍等のごとく正数倍した信号を出力する。この正数倍された信号を駆動ランプ駆動部２４が受け取り、光源１をパルス駆動する。
【選択図】 図３
【構成】モータ１１からモータ位相情報Ｂが取り出され、遅延回路２１に供給される。遅延回路２１はモータ位相情報Ｂを所定時間遅延させて成るモータ位相情報Ｃを出力する。比較回路２２は、モータ位相情報Ｃと映像信号の同期信号を入力してそれらの位相差を検出し、位相差信号を回転制御部１３に与える。回転制御部１３は位相差信号を受け取り、スクロール円盤４の回転周期を垂直同期に合致させるよう制御を行なう。倍周回路２３は、垂直同期信号を２倍或いは３倍等のごとく正数倍した信号を出力する。この正数倍された信号を駆動ランプ駆動部２４が受け取り、光源１をパルス駆動する。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、投写型映像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１７は従来の３板式カラー液晶プロジェクタの光学系を例示した図である。光源１０１の発光部は、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等から成り、その照射光はパラボラリフレクタによって平行光となって出射され、インテグレータレンズ１０２へと導かれる。
【０００３】
インテグレータレンズ１０２は一対のレンズ群にて構成されており、個々のレンズ対が光源１０１から出射された光を液晶ライトバルブ１１１，１１２，１１３の全面へ導くようになっている。インテグレータレンズ１０２を経た光は、第１ダイクロイックミラー１０３へと導かれる。
【０００４】
第１ダイクロイックミラー１０３は、赤色波長帯域の光を透過し、シアン（緑＋青）の波長帯域の光を反射する。第１ダイクロイックミラー１０３を透過した赤色波長帯域の光は、全反射ミラー１０４にて反射されて光路を変更される。全反射ミラー１０４にて反射された赤色光はコンデンサレンズ１０８を経て赤色光用の透過型の液晶ライトバルブ１１１を透過することによって光変調される。一方、第１ダイクロイックミラー１０３にて反射したシアンの波長帯域の光は、第２ダイクロイックミラー１０５に導かれる。
【０００５】
第２ダイクロイックミラー１０５は、青色波長帯域の光を透過し、緑色波長帯域の光を反射する。第２ダイクロイックミラー１０５にて反射した緑色波長帯域の光はコンデンサレンズ１０９を経て緑色光用の透過型の液晶ライトバルブ１１２に導かれ、これを透過することによって光変調される。また、第２ダイクロイックミラー１０５を透過した青色波長帯域の光は、全反射ミラー１０６，１０７、及びコンデンサレンズ１１０を経て青色光用の透過型の液晶ライトバルブ１１３に導かれ、これを透過することによって光変調される。
【０００６】
各液晶ライトバルブ１１１，１１２，１１３は、入射側偏光板と、一対のガラス基板（画素電極や配向膜を形成してある）間に液晶を封入して成るパネル部と、出射側偏光板と、を備えて成る。液晶ライトバルブ１１１，１１２，１１３を経ることで変調された変調光（各色映像光）は、ダイクロイックプリズム１１４によって合成されてカラー映像光となる。このカラー映像光は、投写レンズユニット１１５によって拡大投写され、スクリーン上に投影表示される。
【０００７】
なお、映像信号の輝度値を補正して色むらを補正する回路を備えた投写型映像表示装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２０９３５１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、投写型映像表示装置に用いられるライトバルブは、１フレーム期間中表示情報が保持されるホールド型素子が一般的であり、この様な表示素子においては、一般的に動画表示の際にボケを生じるいわゆるブラーリング現象を発生する。本願出願人は、かかる欠点を解消できる投写型映像表示装置として、照射された光を受けて透過及び／又は反射させる際に当該光に循環的な偏向を生じさせる回転駆動型の光偏向手段と、光偏向手段からの光を３原色に分離して３つのホールド型表示素子に各々導く色分離手段と、各ホールド型表示素子を経て得られる各色映像光を合成して投写する投写手段と、各ホールド型表示素子に画素駆動信号を与える素子駆動手段とを備え、各ホールド型表示素子上で当該素子よりも小さな面積で集光される各色光が循環的にスクロールされるように構成された投写型映像表示装置を提案した（特願２００２−２９５３５４号）。かかる投写型映像表示装置においては、例えば、図１４（ａ）に示すように、渦状の第１透過部Ａと第２透過部Ｂとが形成されたスクロール円盤４４を回転させることで各色光がライトバルブ上で循環的にスクロールされることになる。
【００１０】
しかしながら、主に第１透過部Ａと第２透過部Ｂの形状を厳密に一致させることができない等の理由により、図１４（ｂ）及び図１５（ａ）（ｂ）に示しているように、奇数フィールドと偶数フィールドとで、表示素子に到来する光の量が異なるものになってしまう。また、図１６（ａ）に示すように、光源がパルス駆動されることで、パルス周期に対応した瞬時光量増加が生じる。従って、たとえ第１透過部Ａと第２透過部Ｂとにおける光量制御を厳密に一致できたとしても、図１６（ｂ）に示すごとく、各フィールドの照明タイミングで瞬時光量増加部分の重なりのばらつきが生じ、これを原因として各フィールドで表示素子に到来する光の量が異なってしまう。このように、１フィールド周期でスクリーン上の投影映像の明るさが変化することになると、観者にフリッカを感じさせる原因となる。
【００１１】
本発明は、上記の事情に鑑み、表示素子上に光スクロールを行なう構成においてフリッカを低減できる投写型映像表示装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明の投写型映像表示装置は、上記の課題を解決するために、照射された光を受けて透過及び／又は反射させる際に当該光に循環的な偏向を生じさせる回転駆動型の光偏向手段と、光を３原色に分離して３つのホールド型表示素子に各々導く色分離手段と、各ホールド型表示素子を経て得られる各色映像光を合成して投写する投写手段と、各ホールド型表示素子に画素駆動信号を与える素子駆動手段とを備え、各ホールド型表示素子上で当該素子よりも小さな面積で集光される各色光が循環的にスクロールされるように構成されており、前記光偏向手段は、単一の光偏向要素を備え、１回転駆動あたり単一のスクロール光を生成するように構成されたことを特徴とする。
【００１３】
上記の構成であれば、単一のスクロール光を生成するので、スクロール光において周期的な光量変化は生じず、フリッカを低減することができる。
【００１４】
また、この発明の投写型映像表示装置は、照射された光を受けて透過及び／又は反射させる際に当該光に循環的な偏向を生じさせる回転駆動型の光偏向手段と、光を３原色に分離して３つのホールド型表示素子に各々導く色分離手段と、各ホールド型表示素子を経て得られる各色映像光を合成して投写する投写手段と、各ホールド型表示素子に画素駆動信号を与える素子駆動手段とを備え、各ホールド型表示素子上で当該素子よりも小さな面積で集光される各色光が循環的にスクロールされるように構成されており、前記光偏向手段は、二以上の光偏向要素を備え、周期的に二以上の異なるスクロール光を生成し、更に、入力映像信号に対し、前記二以上の異なるスクロール光の照射期間ごとに各スクロール光に対応した輝度値補正を行う映像信号補正手段を備えたことを特徴とする。
【００１５】
上記の構成であれば、周期的に二以上の光量が異なるスクロール光が生成されるとしても、その相違を映像信号の輝度補正で解消できるので、フリッカの発生を防止できることになる。
【００１６】
上記の映像信号補正機能を備えた投写型映像表示装置において、映像信号を入力してその同期信号に同期させて前記光偏向手段の回転駆動を制御する手段を備えると共に、前記映像信号補正手段は、前記二以上のスクロール光に対応した複数の補正テーブルを備え、前記光偏向手段の回転における位相情報によって前記補正テーブルを選択し、映像信号における同期信号を基準としてアドレスを生成して前記選択した補正テーブルから補正データを読み出すように構成されるのがよい。また、かかる構成において、撮像手段と、前記撮像手段にて得られたスクリーン上の所定映像投影時の各領域の輝度情報と前記光偏向手段の回転における位相情報とに基づいて補正テーブルを生成する手段と、を備える構成であれば、経年変化に対応できる。
【００１７】
前記補正テーブルは色ムラ補正用の補正テーブルを兼ねるように構成されていてもよい。
【００１８】
また、この発明の投写型映像表示装置は、照射された光を受けて透過及び／又は反射させる際に当該光に循環的な偏向を生じさせる回転駆動型の光偏向手段と、光偏向手段からの光を３原色に分離して３つのホールド型表示素子に各々導く色分離手段と、各ホールド型表示素子を経て得られる各色映像光を合成して投写する投写手段と、各ホールド型表示素子に画素駆動信号を与える素子駆動手段とを備え、各ホールド型表示素子上で当該素子よりも小さな面積で集光される各色光が循環的にスクロールされるように構成されており、更に、映像信号に同期したパルスにて光源を駆動する手段と、前記光偏向手段の回転駆動を映像信号に同期して制御する手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
かかる構成であれば、光源をパルス駆動することによる瞬時光量増加に基づく周期的な光量変化を解消し、フリッカを防止できることになる。
【００２０】
前記パルスを同期信号の正数倍に変換する倍周回路を備えてもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態の投写型映像表示装置を図１乃至図１３に基づいて説明する。
【００２２】
図１はこの実施形態の投写型映像表示装置の概略構成を示したブロック図である。光源１は、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等から成る。集光部２は、光源１から出射された光を受けて反射する楕円鏡、或いは放物面鏡と集光レンズとの組み合わせ等から成る。集光部２にて集光された光はロッドインテグレータ（ロッドプリズム）３に入射し、その内面で全反射作用を繰り返した後に均一な面光源となって出射される。そして、このようにインテグレートされた光は光偏向手段であるスクロール円盤４に向けて出射される。
【００２３】
スクロール円盤４は、この実施形態では、渦状の第１透過部４Ａと第２透過部４Ｂを有する（図２参照）。このスクロール円盤４は、その中心部を回転中心（回転軸）とし、モータ１１によって回転駆動され、前記回転中心（回転軸）と平行な方向から光を受ける。これにより、渦状の第１透過部４Ａと第２透過部４Ｂは前記インテグレータ３の光出射面側を循環的に通過することになり、透過部の周期的な位置変位が生じて光偏向が周期的に行なわれることになる。
【００２４】
リレーレンズ光学系５は偏向された光を入射し、映像光生成系６における色分離ダイクロイックプリズム６ａへと像伝達を行なう。色分離ダイクロイックプリズム６ａに入射した光はＲ（赤）光、Ｇ（緑）光、Ｂ（青）光に分離され、それぞれＲ用の液晶表示パネル７Ｒ、Ｇ用の液晶表示パネル７Ｇ、Ｂ用の液晶表示パネル７Ｂに導かれる。そして、前記のスクロール円盤４による光偏向により、各液晶表示パネル７Ｒ，７Ｇ，７Ｂに導かれる色光（照射形状は短冊状）は、当該パネル上に各々同じタイミングでスクロール照射される。なお、図２には短冊状の照明光が液晶表示パネルへ導かれる様子を模式的に示している。
【００２５】
そして、各液晶表示パネル７Ｒ，７Ｇ，７Ｂに入射した各色光は当該パネル上の画素の応答（光透過度）の状態で変調され、この変調により得られた各色映像光は、色合成ダイクロイックプリズム６ｂにて合成されてカラー映像光となり、投写レンズ８にてスクリーン９に投影される。
【００２６】
このように、各色の短冊状の照明光が液晶表示パネル７上で循環的にスクロールすることにより、当該パネルの一画素に着目するとフレーム期間中の一部の期間のみ表示し、残りの期間は黒となる結果、間欠表示が実現され、動画像を表示した場合のブラーリングが改善される。
【００２７】
パネル駆動部１５は入力された映像信号に基づいて各液晶表示パネル７Ｒ，７Ｇ，７Ｂを駆動する。すなわち、映像信号に基づいて各液晶表示パネルの各画素の光透過度を設定する素子駆動電圧を生成して各画素に与える。同期分離回路１４は映像信号から垂直同期信号を取り出してスクロール位相検出部１２に与える。スクロール位相検出部１２はスクロール円盤４の回転周期と垂直同期信号とから位相差を検出する。スクロール円盤４の回転周期情報は、例えば、ロータリエンコーダの構成によって得ることができる。モータ１１の回転を制御する回転制御部１３は、前記位相差を示す信号をスクロール位相検出部１２から受け取り、スクロール円盤４の回転周期を垂直同期信号に合致させるよう制御を行なう。すなわち、回転周期が垂直同期信号から遅れれば回転速度を高めるべくモータ１１への供給電圧（或いはパルス数やパルス幅等）を増加し、早ければ回転速度を低くするべくモータ１１への供給電圧（或いはパルス数やパルス幅等）を減少し、一致すればそのままとする。
【００２８】
ところで、モータ１１の回転制御は、上述した制御にて行うことも可能であるが、モータ１１にて回転されるスクロール円盤４は映像信号に同期して回転制御されるべきものであるから、モータ１１の駆動を直接的に映像信号の同期信号によって制御することもできる。以下、モータ１１の駆動を直接的に映像信号の同期信号によって制御する構成において、フリッカを低減させる回路構成について説明していく。
【００２９】
図３（ａ）に示すように、モータ１１からモータ位相情報Ｂが取り出される。モータ位相情報Ｂとしては、例えば、モータ回転軸に設けた部材上の磁性体がモータ固定側に設けた磁気検出素子の近傍を通過する際に当該磁気検出素子にて生成される信号を用いることができる。モータ位相情報Ｂは、遅延回路２１に供給される。遅延回路２１はモータ位相情報Ｂを所定時間遅延させて成るモータ位相情報Ｃを出力する。
【００３０】
比較回路２２は、モータ位相情報Ｃと映像信号の垂直同期信号を入力してそれらの位相差を検出し、位相差信号を回転制御部１３に与える。回転制御部１３は位相差信号を受け取り、スクロール円盤４の回転周期を垂直同期に合致させるよう制御を行なう。また、倍周回路２３は、垂直同期信号を２倍或いは３倍等のごとく正数倍した信号を出力する。光源（ランプ）１が、例えば１００Ｈｚから２００Ｈｚ程度で駆動されるのであれば、倍周回路２３にて垂直同期信号（６０Ｈｚ）を２倍或いは３倍すればよいことになる。この正数倍された信号を駆動ランプ駆動部２４が受け取り、光源１をパルス駆動する。
【００３１】
図４は、垂直同期信号Ａと、モータ位相情報Ｂと、モータ位相情報Ｃと、正数倍信号Ｄとの関係を示したタイミングチャートである。この図４のタイミングチャート及び図３（ａ）の回路構成から分かるように、垂直同期信号Ａとモータ位相情報Ｃとが同じ位相となるようにフィードバックがかかり、モータ位相情報Ｂと垂直同期信号Ａとが一定位相となるようにモータ１１が同期運転される。そして、垂直同期信号Ａと正数倍信号Ｄとが同期するため、モータ位相情報Ｂ（すなわち、スクロール円盤４の回転）と正数倍信号Ｄ（すなわち、光源１における瞬時光量増加の周期）とが同期する。
【００３２】
これにより、図３（ｂ）に示しているように、光源１がパルス駆動されることでパルス周期に対応した瞬時光量増加が生じても、各フィールドの照明タイミングにおいて瞬時光量増加部分の重なりの均一化が図られ、１フィールド周期でスクリーン上の投影映像の明るさが変化するのを防止できることになる。
【００３３】
次に、映像信号の輝度補正にてフリッカを解消する実施形態を図５乃至図９に基づいて説明していく。なお、説明の冗長を避けるため、図３（ａ）に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【００３４】
カウンタ２５は、映像信号における水平同期信号をトリガとして時間計測（カンウト処理）を行う。この時間計測情報は、各水平ラインおいて映像上での右端位置からの表示位置情報となる。また、カウンタ２５は各フィールドにおいて水平ライン数をカウントする。このカウント値は、映像上での上端位置からの表示位置情報となる。カウンタ２５は、このようなカウント処理により生成した表示位置情報を変換テーブル２７に与える。
【００３５】
信号入力部２６は、映像信号を入力してＡ／Ｄ変換を行うことでディジタル映像データを生成し、これを変換テーブル２７に与える。
【００３６】
変換テーブル２７は、画素ごと或いは領域ごとに設定された輝度補正データを有している。この輝度補正データは、スクロール円盤４における渦状の第１透過部４Ａと第２透過部４Ｂに対応して２セット（以下、第１テーブル，第２テーブルという）用意されている。第１テーブルと第２テーブルのどちらを採用するかは、モータ１１からの位相情報によって決定する。例えば、第１透過部４Ａによる照射タイミングでは第１テーブルが選択され、第２透過部４Ｂによる照射タイミングでは第２テーブルが選択される。変換テーブル２７は、前記表示位置情報に基づいて映像上の画素位置判定或いは領域判定を行い（すなわち、読出アドレスを生成し）、前記決定されたテーブルから補正データを読み出し、この補正データによって前記ディジタル映像データを補正する（例えば、ディジタル映像データの値から補正値を減ずる）。
【００３７】
ここで、上記補正がなされない場合には、図９（ａ）に示すごとく（更には、図１０及び図１１参照）、スクロール円盤４における渦状の第１透過部４Ａと第２透過部４Ｂの形状の相違等によって、液晶表示パネル７に導かれる光量（スクリーン上での明るさ）が周期的に異なることになるが、上記輝度補正がなされることにより、図９（ｂ）に示すごとく、周期的な輝度変化を解消してフリッカを軽減することができる。
【００３８】
変換テーブル２７における第１テーブル及び第２テーブルの補正値は、以下のようにして生成される。例えば、液晶プロジェクタの出荷検査時に、個々の液晶プロジェクタについて例えば白映像を投影させ、この投影映像を撮像手段（ＣＣＤカメラ等）にて撮像し、この撮像映像の輝度情報に基づいて画素ごと或いは領域ごとの補正値を生成する。しかしながら、経年変化等によって輝度のばらつきの程度が変化することも考えられ、液晶プロジェクタ自体に変換テーブル２７の補正値生成機能を持たせることとしてもよい。
【００３９】
図６は、補正値生成機能を備えた液晶プロジェクタを示している。図５の液晶プロジェクタにおける構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付記してその説明を省略する。補正値生成時（例えば、補正値生成モード設定ボタンが利用者によって操作されたとき）には、液晶プロジェクタは、例えば白映像を投影する。そして、カメラ２８によってスクリーン上の白映像を撮像させる。テーブル生成部２９は、撮像映像（ディジタル映像データ）を入力すると共に、比較器２２からの同期／非同期判別信号及びモータ１１からの位相情報を入力する。なお、遅延回路２１を経た位相情報と映像同期信号との位相差が無くなれば同期状態であり、それ以外のときは非同期状態である。ここで、比較器２２がＨｉｇｈ／Ｌｏｗ信号で同期／非同期判別信号を提供してもよいが、比較器２２が出力する位相差情報をテーブル生成部２９が入力し、このテーブル生成部２９が同期／非同期判別信号を判定するようにしてもよい。
【００４０】
テーブル生成部２９は、同期が得られた以降に、テーブル生成処理を行う。テーブル生成部２９は、モータ１１からの位相情報に基づいて、第１透過部４Ａによる照射タイミング時なのか、第２透過部４Ｂによる照射タイミング時なのかを判定する。そして、例えば、第１透過部４Ａによる照射タイミングでは第１テーブルの補正値を生成し、第２透過部４Ｂによる照射タイミングでは第２テーブルの補正値を生成する。
【００４１】
ここで、第１透過部４Ａによる照射タイミング時において、カメラ２８による撮像映像（白映像）の各領域での輝度値が、図８（ａ）に示すようであり、第２透過部４Ｂによる照射タイミング時において、カメラ２８による撮像映像（白映像）の各領域での輝度値が、図８（ｂ）に示すようであったとする。この実施形態では、全領域の輝度値を最も低い輝度値に合わせるように補正値を設定するものとしている。従って、図８（ａ）の最上段の左端の領域であれば、補正値”−１１”が設定され、図８（ｂ）の最上段の左端の領域であれば、補正値”−９”が設定される。
【００４２】
なお、このような補正テーブル生成を行うことにより、液晶表示パネル７Ｒ，７Ｇ，７Ｂに存在する光透過量のばらつきによる色ムラに対する補正データ取得も同時的に行えることになり、テーブル生成部２９における第１テーブル及び第２テーブルは色ムラ補正用テーブルとしても機能することになる。
【００４３】
図７は、このテーブル生成部２９による補正値生成の処理過程を示したフローチャートである。まず、比較器２２からの同期／非同期判別信号出力によってスクロール円盤４の同期回転を判定し（ステップＳ１）、同期回転していると判定したときには、液晶表示パネル７Ｒ，７Ｇ，７Ｂにおいて白映像を表示させ（ステップＳ２）、第１透過部４Ａによる照射タイミング時及び第２透過部４Ｂによる照射タイミング時のカメラ２８の撮像映像（白映像）の各領域での輝度値を取得して補正テーブルを生成する（ステップＳ３）。そして、その後に通常の映像表示を行う（ステップＳ４）。
【００４４】
このように、入力映像信号に対し、前記二つの異なるスクロール光の照射期間ごとに各スクロール光に対応した輝度値補正を行うので、図９（ｂ）に示しているごとく、二つの異なるスクロール光による映像輝度は等しくなり、フリッカが軽減されることになる。
【００４５】
上記の例では、スクロールデバイスであるスクロール円盤４において第１透過部及び第２透過部を存在させた例を示したが、他のスクロールデバイスを用いることもでき、この他のスクロールデバイスにおいても、二以上の光偏向要素を備え、周期的に二以上の異なるスクロール光を生成することができる。例えば、スクロールデバイスとしてレンズアレイホイールを用いることができる。このレンズアレイホイールは、複数の凸レンズ機能部を円周方向に沿って配置して成るものである。凸レンズ機能部は通常の凸レンズを扇型に切り取った形状を有する。このレンズアレイホイールは、その円盤形状の中心部を回転中心（回転軸）とし、モータによって回転駆動され、前記回転中心（回転軸）と平行な方向から光を受ける。これにより、複数の凸レンズ機能部は前記インテグレータの光出射面側を循環的に通過することになり、凸レンズ機能部の周期的な位置変位が生じて光偏向が周期的に行なわれることになる。
【００４６】
図１０にスクロールデバイスとして白黒ホイール４２を示す。光を入射する部分に角度を設けたロッドインテグレータ４１′を配置し、その周囲に円筒状の白黒ホイール４２を形成する。このホイール４２はインテグレータ４１′の出射光を、フレーム期間毎に一部透過、残りを反射するという回転構成になっており、このホイール４２を回転することにより液晶ライトバルブ上にスクロール光を得る。通常のロッドインテグレータ（３）は直線的な形状をしているが、そのままでは白黒ホイール４２内において周面側へと光を照射できない。このため、途中で折り曲げたロッドインテグレータ４１′を用いて光を入射する。ホイールの黒色部分は内部への反射面、白い部分は透明な透過面を示している。黒色の反射面に照射された光は内部に戻り、再利用される。
【００４７】
図１０に示す構成では、ロッドインテグレータ４１′の光入射側を折り曲げているが、図１１に示すように、光出射側を折り曲げたロッドインテグレータ４１″を用い、小径の白黒ホイール４２′を用いることもできる。この場合には構造が横方向に長くなるが、小径の白黒ホイール４２′を用いることができるため、高速回転のモータが使用できる。一般にモータは高速回転の方が制御しやすく、二重像の発生を防止する面からも効果が高い。
【００４８】
また、図１２に示すように、スクローリングプリズム４３を用いることができる。このスクローリングプリズム４３は、立方体形状を成し、図において紙面垂直方向に回転軸を設定し、ロッドインテグレータ３の光出射面に対して４つの面が周期的に角度を変えて対面し、光の屈折作用にて出射光がスクロールするように構成されたものである。
【００４９】
また、スクロール円盤４を斜め配置すると共に補助ミラーを設け、スクロール円盤４のミラー部にて反射された光を補助ミラーにて反射させて前記透明部分から透過させるように構成することもできる。
【００５０】
また、上記のスクロール円盤４は、第１透過部及び第２透過部を有するものであり、このように二つの透過部を有するために、周期的に光量が異なるスクロール光が生成されるものとなる。従って、図１３に示すように、一つの渦状の光透過部を形成して成るスクロール円盤４′を用い、円盤の１回転あたりに対して単一のスクロール光が生成される構成とすることで、光偏向要素の相違に基づく周期的な光量変化を防止できる。勿論、かかる構成において、光源の瞬時光量増加の対策である図３の回路構成は有効である。
【００５１】
なお、以上説明した実施形態では、透過型の液晶表示パネルを用いたが、これに限るものではなく、反射型の液晶表示パネルやマトリクス状に配置された微小鏡を各々画素データに基づいて駆動するデバイスなども用いることができる。また、光偏向手段は、色分離光学系よりも手前（光源側）に配置したが、光源から液晶表示パネルまでの間であれば、どこに設置しても構わない。ただし、色分離後に配置する場合には、光偏向手段は複数必要になる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、表示素子上に光スクロールを行なう構成においてフリッカを低減できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】表示素子上に光スクロールを行なう構成の投写型映像表示装置を示したブロック図である。
【図２】スクロール円盤にてスクロール光が生成される様子を模式的に示した説明図である。
【図３】同図（ａ）は、光源の瞬時光量増加に対する対策にてフリッカを低減する構成を示したブロック図であり、同図（ｂ）は、瞬時光量増加とスクロール光との同期がとられた様子を示した説明図である。
【図４】図３（ａ）の回路で生成される信号を示した説明図である。
【図５】映像信号を補正することによってフリッカを低減する構成を示したブロック図である。
【図６】映像信号を補正する補正テーブルを生成する機能を備えた構成を示したブロック図である。
【図７】映像信号を補正する補正テーブルの生成過程を示したフローチャートである。
【図８】同図（ａ）（ｂ）は、カメラ撮像映像の領域毎の輝度値を例示した説明図である。
【図９】同図（ａ）は輝度未補正時のスクロール光の周期的な光量変化を示した説明図であり、同図（ｂ）は輝度補正によってスクロール光の周期的な光量変化が解消された様子を示した説明図である。
【図１０】光偏向手段の他の例を示した説明図であり、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は正面図である。
【図１１】光偏向手段の他の例を示した説明図であり、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は正面図である。
【図１２】光偏向手段の他の例を示した説明図である。
【図１３】光偏向手段の他の例である単一の渦状開口を有するスクロール円盤を示した説明図である。
【図１４】同図（ａ）は二つの渦状開口を有するスクロール円盤を示した説明図であり、同図（ｂ）はスクロール光の周期的な光量変化を示した説明図である。
【図１５】同図（ａ）（ｂ）は開口幅が異なる二つの渦状開口を有するスクロール円盤による照明状態を示した説明図である。
【図１６】同図（ａ）は光源のパルス駆動による瞬時光量増大を示した説明図であり、同図（ｂ）は瞬時光量増加とスクロール光との同期がとられていない様子を示した説明図である。
【図１７】従来の投写型映像表示装置の光学系を示した説明図である。
【符号の説明】
１ 光源
２ 集光部
３ インテグレータ
４ スクロール円盤
４Ａ 第１透過部
４Ｂ 第２透過部
６ 映像光生成系
７Ｒ，７Ｇ，７Ｂ 液晶表示パネル
１１ ステッピングモータ
１２ スクロール位相検出部
１３ 回転制御部
２１ 遅延回路
２２ 比較器
２３ 倍周回路
２４ ランプ駆動回路
２５ カウンタ
２７ 変換テーブル
２８ カメラ
２９ テーブル生成回路
【産業上の利用分野】
この発明は、投写型映像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１７は従来の３板式カラー液晶プロジェクタの光学系を例示した図である。光源１０１の発光部は、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等から成り、その照射光はパラボラリフレクタによって平行光となって出射され、インテグレータレンズ１０２へと導かれる。
【０００３】
インテグレータレンズ１０２は一対のレンズ群にて構成されており、個々のレンズ対が光源１０１から出射された光を液晶ライトバルブ１１１，１１２，１１３の全面へ導くようになっている。インテグレータレンズ１０２を経た光は、第１ダイクロイックミラー１０３へと導かれる。
【０００４】
第１ダイクロイックミラー１０３は、赤色波長帯域の光を透過し、シアン（緑＋青）の波長帯域の光を反射する。第１ダイクロイックミラー１０３を透過した赤色波長帯域の光は、全反射ミラー１０４にて反射されて光路を変更される。全反射ミラー１０４にて反射された赤色光はコンデンサレンズ１０８を経て赤色光用の透過型の液晶ライトバルブ１１１を透過することによって光変調される。一方、第１ダイクロイックミラー１０３にて反射したシアンの波長帯域の光は、第２ダイクロイックミラー１０５に導かれる。
【０００５】
第２ダイクロイックミラー１０５は、青色波長帯域の光を透過し、緑色波長帯域の光を反射する。第２ダイクロイックミラー１０５にて反射した緑色波長帯域の光はコンデンサレンズ１０９を経て緑色光用の透過型の液晶ライトバルブ１１２に導かれ、これを透過することによって光変調される。また、第２ダイクロイックミラー１０５を透過した青色波長帯域の光は、全反射ミラー１０６，１０７、及びコンデンサレンズ１１０を経て青色光用の透過型の液晶ライトバルブ１１３に導かれ、これを透過することによって光変調される。
【０００６】
各液晶ライトバルブ１１１，１１２，１１３は、入射側偏光板と、一対のガラス基板（画素電極や配向膜を形成してある）間に液晶を封入して成るパネル部と、出射側偏光板と、を備えて成る。液晶ライトバルブ１１１，１１２，１１３を経ることで変調された変調光（各色映像光）は、ダイクロイックプリズム１１４によって合成されてカラー映像光となる。このカラー映像光は、投写レンズユニット１１５によって拡大投写され、スクリーン上に投影表示される。
【０００７】
なお、映像信号の輝度値を補正して色むらを補正する回路を備えた投写型映像表示装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２０９３５１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、投写型映像表示装置に用いられるライトバルブは、１フレーム期間中表示情報が保持されるホールド型素子が一般的であり、この様な表示素子においては、一般的に動画表示の際にボケを生じるいわゆるブラーリング現象を発生する。本願出願人は、かかる欠点を解消できる投写型映像表示装置として、照射された光を受けて透過及び／又は反射させる際に当該光に循環的な偏向を生じさせる回転駆動型の光偏向手段と、光偏向手段からの光を３原色に分離して３つのホールド型表示素子に各々導く色分離手段と、各ホールド型表示素子を経て得られる各色映像光を合成して投写する投写手段と、各ホールド型表示素子に画素駆動信号を与える素子駆動手段とを備え、各ホールド型表示素子上で当該素子よりも小さな面積で集光される各色光が循環的にスクロールされるように構成された投写型映像表示装置を提案した（特願２００２−２９５３５４号）。かかる投写型映像表示装置においては、例えば、図１４（ａ）に示すように、渦状の第１透過部Ａと第２透過部Ｂとが形成されたスクロール円盤４４を回転させることで各色光がライトバルブ上で循環的にスクロールされることになる。
【００１０】
しかしながら、主に第１透過部Ａと第２透過部Ｂの形状を厳密に一致させることができない等の理由により、図１４（ｂ）及び図１５（ａ）（ｂ）に示しているように、奇数フィールドと偶数フィールドとで、表示素子に到来する光の量が異なるものになってしまう。また、図１６（ａ）に示すように、光源がパルス駆動されることで、パルス周期に対応した瞬時光量増加が生じる。従って、たとえ第１透過部Ａと第２透過部Ｂとにおける光量制御を厳密に一致できたとしても、図１６（ｂ）に示すごとく、各フィールドの照明タイミングで瞬時光量増加部分の重なりのばらつきが生じ、これを原因として各フィールドで表示素子に到来する光の量が異なってしまう。このように、１フィールド周期でスクリーン上の投影映像の明るさが変化することになると、観者にフリッカを感じさせる原因となる。
【００１１】
本発明は、上記の事情に鑑み、表示素子上に光スクロールを行なう構成においてフリッカを低減できる投写型映像表示装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明の投写型映像表示装置は、上記の課題を解決するために、照射された光を受けて透過及び／又は反射させる際に当該光に循環的な偏向を生じさせる回転駆動型の光偏向手段と、光を３原色に分離して３つのホールド型表示素子に各々導く色分離手段と、各ホールド型表示素子を経て得られる各色映像光を合成して投写する投写手段と、各ホールド型表示素子に画素駆動信号を与える素子駆動手段とを備え、各ホールド型表示素子上で当該素子よりも小さな面積で集光される各色光が循環的にスクロールされるように構成されており、前記光偏向手段は、単一の光偏向要素を備え、１回転駆動あたり単一のスクロール光を生成するように構成されたことを特徴とする。
【００１３】
上記の構成であれば、単一のスクロール光を生成するので、スクロール光において周期的な光量変化は生じず、フリッカを低減することができる。
【００１４】
また、この発明の投写型映像表示装置は、照射された光を受けて透過及び／又は反射させる際に当該光に循環的な偏向を生じさせる回転駆動型の光偏向手段と、光を３原色に分離して３つのホールド型表示素子に各々導く色分離手段と、各ホールド型表示素子を経て得られる各色映像光を合成して投写する投写手段と、各ホールド型表示素子に画素駆動信号を与える素子駆動手段とを備え、各ホールド型表示素子上で当該素子よりも小さな面積で集光される各色光が循環的にスクロールされるように構成されており、前記光偏向手段は、二以上の光偏向要素を備え、周期的に二以上の異なるスクロール光を生成し、更に、入力映像信号に対し、前記二以上の異なるスクロール光の照射期間ごとに各スクロール光に対応した輝度値補正を行う映像信号補正手段を備えたことを特徴とする。
【００１５】
上記の構成であれば、周期的に二以上の光量が異なるスクロール光が生成されるとしても、その相違を映像信号の輝度補正で解消できるので、フリッカの発生を防止できることになる。
【００１６】
上記の映像信号補正機能を備えた投写型映像表示装置において、映像信号を入力してその同期信号に同期させて前記光偏向手段の回転駆動を制御する手段を備えると共に、前記映像信号補正手段は、前記二以上のスクロール光に対応した複数の補正テーブルを備え、前記光偏向手段の回転における位相情報によって前記補正テーブルを選択し、映像信号における同期信号を基準としてアドレスを生成して前記選択した補正テーブルから補正データを読み出すように構成されるのがよい。また、かかる構成において、撮像手段と、前記撮像手段にて得られたスクリーン上の所定映像投影時の各領域の輝度情報と前記光偏向手段の回転における位相情報とに基づいて補正テーブルを生成する手段と、を備える構成であれば、経年変化に対応できる。
【００１７】
前記補正テーブルは色ムラ補正用の補正テーブルを兼ねるように構成されていてもよい。
【００１８】
また、この発明の投写型映像表示装置は、照射された光を受けて透過及び／又は反射させる際に当該光に循環的な偏向を生じさせる回転駆動型の光偏向手段と、光偏向手段からの光を３原色に分離して３つのホールド型表示素子に各々導く色分離手段と、各ホールド型表示素子を経て得られる各色映像光を合成して投写する投写手段と、各ホールド型表示素子に画素駆動信号を与える素子駆動手段とを備え、各ホールド型表示素子上で当該素子よりも小さな面積で集光される各色光が循環的にスクロールされるように構成されており、更に、映像信号に同期したパルスにて光源を駆動する手段と、前記光偏向手段の回転駆動を映像信号に同期して制御する手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
かかる構成であれば、光源をパルス駆動することによる瞬時光量増加に基づく周期的な光量変化を解消し、フリッカを防止できることになる。
【００２０】
前記パルスを同期信号の正数倍に変換する倍周回路を備えてもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態の投写型映像表示装置を図１乃至図１３に基づいて説明する。
【００２２】
図１はこの実施形態の投写型映像表示装置の概略構成を示したブロック図である。光源１は、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等から成る。集光部２は、光源１から出射された光を受けて反射する楕円鏡、或いは放物面鏡と集光レンズとの組み合わせ等から成る。集光部２にて集光された光はロッドインテグレータ（ロッドプリズム）３に入射し、その内面で全反射作用を繰り返した後に均一な面光源となって出射される。そして、このようにインテグレートされた光は光偏向手段であるスクロール円盤４に向けて出射される。
【００２３】
スクロール円盤４は、この実施形態では、渦状の第１透過部４Ａと第２透過部４Ｂを有する（図２参照）。このスクロール円盤４は、その中心部を回転中心（回転軸）とし、モータ１１によって回転駆動され、前記回転中心（回転軸）と平行な方向から光を受ける。これにより、渦状の第１透過部４Ａと第２透過部４Ｂは前記インテグレータ３の光出射面側を循環的に通過することになり、透過部の周期的な位置変位が生じて光偏向が周期的に行なわれることになる。
【００２４】
リレーレンズ光学系５は偏向された光を入射し、映像光生成系６における色分離ダイクロイックプリズム６ａへと像伝達を行なう。色分離ダイクロイックプリズム６ａに入射した光はＲ（赤）光、Ｇ（緑）光、Ｂ（青）光に分離され、それぞれＲ用の液晶表示パネル７Ｒ、Ｇ用の液晶表示パネル７Ｇ、Ｂ用の液晶表示パネル７Ｂに導かれる。そして、前記のスクロール円盤４による光偏向により、各液晶表示パネル７Ｒ，７Ｇ，７Ｂに導かれる色光（照射形状は短冊状）は、当該パネル上に各々同じタイミングでスクロール照射される。なお、図２には短冊状の照明光が液晶表示パネルへ導かれる様子を模式的に示している。
【００２５】
そして、各液晶表示パネル７Ｒ，７Ｇ，７Ｂに入射した各色光は当該パネル上の画素の応答（光透過度）の状態で変調され、この変調により得られた各色映像光は、色合成ダイクロイックプリズム６ｂにて合成されてカラー映像光となり、投写レンズ８にてスクリーン９に投影される。
【００２６】
このように、各色の短冊状の照明光が液晶表示パネル７上で循環的にスクロールすることにより、当該パネルの一画素に着目するとフレーム期間中の一部の期間のみ表示し、残りの期間は黒となる結果、間欠表示が実現され、動画像を表示した場合のブラーリングが改善される。
【００２７】
パネル駆動部１５は入力された映像信号に基づいて各液晶表示パネル７Ｒ，７Ｇ，７Ｂを駆動する。すなわち、映像信号に基づいて各液晶表示パネルの各画素の光透過度を設定する素子駆動電圧を生成して各画素に与える。同期分離回路１４は映像信号から垂直同期信号を取り出してスクロール位相検出部１２に与える。スクロール位相検出部１２はスクロール円盤４の回転周期と垂直同期信号とから位相差を検出する。スクロール円盤４の回転周期情報は、例えば、ロータリエンコーダの構成によって得ることができる。モータ１１の回転を制御する回転制御部１３は、前記位相差を示す信号をスクロール位相検出部１２から受け取り、スクロール円盤４の回転周期を垂直同期信号に合致させるよう制御を行なう。すなわち、回転周期が垂直同期信号から遅れれば回転速度を高めるべくモータ１１への供給電圧（或いはパルス数やパルス幅等）を増加し、早ければ回転速度を低くするべくモータ１１への供給電圧（或いはパルス数やパルス幅等）を減少し、一致すればそのままとする。
【００２８】
ところで、モータ１１の回転制御は、上述した制御にて行うことも可能であるが、モータ１１にて回転されるスクロール円盤４は映像信号に同期して回転制御されるべきものであるから、モータ１１の駆動を直接的に映像信号の同期信号によって制御することもできる。以下、モータ１１の駆動を直接的に映像信号の同期信号によって制御する構成において、フリッカを低減させる回路構成について説明していく。
【００２９】
図３（ａ）に示すように、モータ１１からモータ位相情報Ｂが取り出される。モータ位相情報Ｂとしては、例えば、モータ回転軸に設けた部材上の磁性体がモータ固定側に設けた磁気検出素子の近傍を通過する際に当該磁気検出素子にて生成される信号を用いることができる。モータ位相情報Ｂは、遅延回路２１に供給される。遅延回路２１はモータ位相情報Ｂを所定時間遅延させて成るモータ位相情報Ｃを出力する。
【００３０】
比較回路２２は、モータ位相情報Ｃと映像信号の垂直同期信号を入力してそれらの位相差を検出し、位相差信号を回転制御部１３に与える。回転制御部１３は位相差信号を受け取り、スクロール円盤４の回転周期を垂直同期に合致させるよう制御を行なう。また、倍周回路２３は、垂直同期信号を２倍或いは３倍等のごとく正数倍した信号を出力する。光源（ランプ）１が、例えば１００Ｈｚから２００Ｈｚ程度で駆動されるのであれば、倍周回路２３にて垂直同期信号（６０Ｈｚ）を２倍或いは３倍すればよいことになる。この正数倍された信号を駆動ランプ駆動部２４が受け取り、光源１をパルス駆動する。
【００３１】
図４は、垂直同期信号Ａと、モータ位相情報Ｂと、モータ位相情報Ｃと、正数倍信号Ｄとの関係を示したタイミングチャートである。この図４のタイミングチャート及び図３（ａ）の回路構成から分かるように、垂直同期信号Ａとモータ位相情報Ｃとが同じ位相となるようにフィードバックがかかり、モータ位相情報Ｂと垂直同期信号Ａとが一定位相となるようにモータ１１が同期運転される。そして、垂直同期信号Ａと正数倍信号Ｄとが同期するため、モータ位相情報Ｂ（すなわち、スクロール円盤４の回転）と正数倍信号Ｄ（すなわち、光源１における瞬時光量増加の周期）とが同期する。
【００３２】
これにより、図３（ｂ）に示しているように、光源１がパルス駆動されることでパルス周期に対応した瞬時光量増加が生じても、各フィールドの照明タイミングにおいて瞬時光量増加部分の重なりの均一化が図られ、１フィールド周期でスクリーン上の投影映像の明るさが変化するのを防止できることになる。
【００３３】
次に、映像信号の輝度補正にてフリッカを解消する実施形態を図５乃至図９に基づいて説明していく。なお、説明の冗長を避けるため、図３（ａ）に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【００３４】
カウンタ２５は、映像信号における水平同期信号をトリガとして時間計測（カンウト処理）を行う。この時間計測情報は、各水平ラインおいて映像上での右端位置からの表示位置情報となる。また、カウンタ２５は各フィールドにおいて水平ライン数をカウントする。このカウント値は、映像上での上端位置からの表示位置情報となる。カウンタ２５は、このようなカウント処理により生成した表示位置情報を変換テーブル２７に与える。
【００３５】
信号入力部２６は、映像信号を入力してＡ／Ｄ変換を行うことでディジタル映像データを生成し、これを変換テーブル２７に与える。
【００３６】
変換テーブル２７は、画素ごと或いは領域ごとに設定された輝度補正データを有している。この輝度補正データは、スクロール円盤４における渦状の第１透過部４Ａと第２透過部４Ｂに対応して２セット（以下、第１テーブル，第２テーブルという）用意されている。第１テーブルと第２テーブルのどちらを採用するかは、モータ１１からの位相情報によって決定する。例えば、第１透過部４Ａによる照射タイミングでは第１テーブルが選択され、第２透過部４Ｂによる照射タイミングでは第２テーブルが選択される。変換テーブル２７は、前記表示位置情報に基づいて映像上の画素位置判定或いは領域判定を行い（すなわち、読出アドレスを生成し）、前記決定されたテーブルから補正データを読み出し、この補正データによって前記ディジタル映像データを補正する（例えば、ディジタル映像データの値から補正値を減ずる）。
【００３７】
ここで、上記補正がなされない場合には、図９（ａ）に示すごとく（更には、図１０及び図１１参照）、スクロール円盤４における渦状の第１透過部４Ａと第２透過部４Ｂの形状の相違等によって、液晶表示パネル７に導かれる光量（スクリーン上での明るさ）が周期的に異なることになるが、上記輝度補正がなされることにより、図９（ｂ）に示すごとく、周期的な輝度変化を解消してフリッカを軽減することができる。
【００３８】
変換テーブル２７における第１テーブル及び第２テーブルの補正値は、以下のようにして生成される。例えば、液晶プロジェクタの出荷検査時に、個々の液晶プロジェクタについて例えば白映像を投影させ、この投影映像を撮像手段（ＣＣＤカメラ等）にて撮像し、この撮像映像の輝度情報に基づいて画素ごと或いは領域ごとの補正値を生成する。しかしながら、経年変化等によって輝度のばらつきの程度が変化することも考えられ、液晶プロジェクタ自体に変換テーブル２７の補正値生成機能を持たせることとしてもよい。
【００３９】
図６は、補正値生成機能を備えた液晶プロジェクタを示している。図５の液晶プロジェクタにおける構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付記してその説明を省略する。補正値生成時（例えば、補正値生成モード設定ボタンが利用者によって操作されたとき）には、液晶プロジェクタは、例えば白映像を投影する。そして、カメラ２８によってスクリーン上の白映像を撮像させる。テーブル生成部２９は、撮像映像（ディジタル映像データ）を入力すると共に、比較器２２からの同期／非同期判別信号及びモータ１１からの位相情報を入力する。なお、遅延回路２１を経た位相情報と映像同期信号との位相差が無くなれば同期状態であり、それ以外のときは非同期状態である。ここで、比較器２２がＨｉｇｈ／Ｌｏｗ信号で同期／非同期判別信号を提供してもよいが、比較器２２が出力する位相差情報をテーブル生成部２９が入力し、このテーブル生成部２９が同期／非同期判別信号を判定するようにしてもよい。
【００４０】
テーブル生成部２９は、同期が得られた以降に、テーブル生成処理を行う。テーブル生成部２９は、モータ１１からの位相情報に基づいて、第１透過部４Ａによる照射タイミング時なのか、第２透過部４Ｂによる照射タイミング時なのかを判定する。そして、例えば、第１透過部４Ａによる照射タイミングでは第１テーブルの補正値を生成し、第２透過部４Ｂによる照射タイミングでは第２テーブルの補正値を生成する。
【００４１】
ここで、第１透過部４Ａによる照射タイミング時において、カメラ２８による撮像映像（白映像）の各領域での輝度値が、図８（ａ）に示すようであり、第２透過部４Ｂによる照射タイミング時において、カメラ２８による撮像映像（白映像）の各領域での輝度値が、図８（ｂ）に示すようであったとする。この実施形態では、全領域の輝度値を最も低い輝度値に合わせるように補正値を設定するものとしている。従って、図８（ａ）の最上段の左端の領域であれば、補正値”−１１”が設定され、図８（ｂ）の最上段の左端の領域であれば、補正値”−９”が設定される。
【００４２】
なお、このような補正テーブル生成を行うことにより、液晶表示パネル７Ｒ，７Ｇ，７Ｂに存在する光透過量のばらつきによる色ムラに対する補正データ取得も同時的に行えることになり、テーブル生成部２９における第１テーブル及び第２テーブルは色ムラ補正用テーブルとしても機能することになる。
【００４３】
図７は、このテーブル生成部２９による補正値生成の処理過程を示したフローチャートである。まず、比較器２２からの同期／非同期判別信号出力によってスクロール円盤４の同期回転を判定し（ステップＳ１）、同期回転していると判定したときには、液晶表示パネル７Ｒ，７Ｇ，７Ｂにおいて白映像を表示させ（ステップＳ２）、第１透過部４Ａによる照射タイミング時及び第２透過部４Ｂによる照射タイミング時のカメラ２８の撮像映像（白映像）の各領域での輝度値を取得して補正テーブルを生成する（ステップＳ３）。そして、その後に通常の映像表示を行う（ステップＳ４）。
【００４４】
このように、入力映像信号に対し、前記二つの異なるスクロール光の照射期間ごとに各スクロール光に対応した輝度値補正を行うので、図９（ｂ）に示しているごとく、二つの異なるスクロール光による映像輝度は等しくなり、フリッカが軽減されることになる。
【００４５】
上記の例では、スクロールデバイスであるスクロール円盤４において第１透過部及び第２透過部を存在させた例を示したが、他のスクロールデバイスを用いることもでき、この他のスクロールデバイスにおいても、二以上の光偏向要素を備え、周期的に二以上の異なるスクロール光を生成することができる。例えば、スクロールデバイスとしてレンズアレイホイールを用いることができる。このレンズアレイホイールは、複数の凸レンズ機能部を円周方向に沿って配置して成るものである。凸レンズ機能部は通常の凸レンズを扇型に切り取った形状を有する。このレンズアレイホイールは、その円盤形状の中心部を回転中心（回転軸）とし、モータによって回転駆動され、前記回転中心（回転軸）と平行な方向から光を受ける。これにより、複数の凸レンズ機能部は前記インテグレータの光出射面側を循環的に通過することになり、凸レンズ機能部の周期的な位置変位が生じて光偏向が周期的に行なわれることになる。
【００４６】
図１０にスクロールデバイスとして白黒ホイール４２を示す。光を入射する部分に角度を設けたロッドインテグレータ４１′を配置し、その周囲に円筒状の白黒ホイール４２を形成する。このホイール４２はインテグレータ４１′の出射光を、フレーム期間毎に一部透過、残りを反射するという回転構成になっており、このホイール４２を回転することにより液晶ライトバルブ上にスクロール光を得る。通常のロッドインテグレータ（３）は直線的な形状をしているが、そのままでは白黒ホイール４２内において周面側へと光を照射できない。このため、途中で折り曲げたロッドインテグレータ４１′を用いて光を入射する。ホイールの黒色部分は内部への反射面、白い部分は透明な透過面を示している。黒色の反射面に照射された光は内部に戻り、再利用される。
【００４７】
図１０に示す構成では、ロッドインテグレータ４１′の光入射側を折り曲げているが、図１１に示すように、光出射側を折り曲げたロッドインテグレータ４１″を用い、小径の白黒ホイール４２′を用いることもできる。この場合には構造が横方向に長くなるが、小径の白黒ホイール４２′を用いることができるため、高速回転のモータが使用できる。一般にモータは高速回転の方が制御しやすく、二重像の発生を防止する面からも効果が高い。
【００４８】
また、図１２に示すように、スクローリングプリズム４３を用いることができる。このスクローリングプリズム４３は、立方体形状を成し、図において紙面垂直方向に回転軸を設定し、ロッドインテグレータ３の光出射面に対して４つの面が周期的に角度を変えて対面し、光の屈折作用にて出射光がスクロールするように構成されたものである。
【００４９】
また、スクロール円盤４を斜め配置すると共に補助ミラーを設け、スクロール円盤４のミラー部にて反射された光を補助ミラーにて反射させて前記透明部分から透過させるように構成することもできる。
【００５０】
また、上記のスクロール円盤４は、第１透過部及び第２透過部を有するものであり、このように二つの透過部を有するために、周期的に光量が異なるスクロール光が生成されるものとなる。従って、図１３に示すように、一つの渦状の光透過部を形成して成るスクロール円盤４′を用い、円盤の１回転あたりに対して単一のスクロール光が生成される構成とすることで、光偏向要素の相違に基づく周期的な光量変化を防止できる。勿論、かかる構成において、光源の瞬時光量増加の対策である図３の回路構成は有効である。
【００５１】
なお、以上説明した実施形態では、透過型の液晶表示パネルを用いたが、これに限るものではなく、反射型の液晶表示パネルやマトリクス状に配置された微小鏡を各々画素データに基づいて駆動するデバイスなども用いることができる。また、光偏向手段は、色分離光学系よりも手前（光源側）に配置したが、光源から液晶表示パネルまでの間であれば、どこに設置しても構わない。ただし、色分離後に配置する場合には、光偏向手段は複数必要になる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、表示素子上に光スクロールを行なう構成においてフリッカを低減できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】表示素子上に光スクロールを行なう構成の投写型映像表示装置を示したブロック図である。
【図２】スクロール円盤にてスクロール光が生成される様子を模式的に示した説明図である。
【図３】同図（ａ）は、光源の瞬時光量増加に対する対策にてフリッカを低減する構成を示したブロック図であり、同図（ｂ）は、瞬時光量増加とスクロール光との同期がとられた様子を示した説明図である。
【図４】図３（ａ）の回路で生成される信号を示した説明図である。
【図５】映像信号を補正することによってフリッカを低減する構成を示したブロック図である。
【図６】映像信号を補正する補正テーブルを生成する機能を備えた構成を示したブロック図である。
【図７】映像信号を補正する補正テーブルの生成過程を示したフローチャートである。
【図８】同図（ａ）（ｂ）は、カメラ撮像映像の領域毎の輝度値を例示した説明図である。
【図９】同図（ａ）は輝度未補正時のスクロール光の周期的な光量変化を示した説明図であり、同図（ｂ）は輝度補正によってスクロール光の周期的な光量変化が解消された様子を示した説明図である。
【図１０】光偏向手段の他の例を示した説明図であり、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は正面図である。
【図１１】光偏向手段の他の例を示した説明図であり、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は正面図である。
【図１２】光偏向手段の他の例を示した説明図である。
【図１３】光偏向手段の他の例である単一の渦状開口を有するスクロール円盤を示した説明図である。
【図１４】同図（ａ）は二つの渦状開口を有するスクロール円盤を示した説明図であり、同図（ｂ）はスクロール光の周期的な光量変化を示した説明図である。
【図１５】同図（ａ）（ｂ）は開口幅が異なる二つの渦状開口を有するスクロール円盤による照明状態を示した説明図である。
【図１６】同図（ａ）は光源のパルス駆動による瞬時光量増大を示した説明図であり、同図（ｂ）は瞬時光量増加とスクロール光との同期がとられていない様子を示した説明図である。
【図１７】従来の投写型映像表示装置の光学系を示した説明図である。
【符号の説明】
１ 光源
２ 集光部
３ インテグレータ
４ スクロール円盤
４Ａ 第１透過部
４Ｂ 第２透過部
６ 映像光生成系
７Ｒ，７Ｇ，７Ｂ 液晶表示パネル
１１ ステッピングモータ
１２ スクロール位相検出部
１３ 回転制御部
２１ 遅延回路
２２ 比較器
２３ 倍周回路
２４ ランプ駆動回路
２５ カウンタ
２７ 変換テーブル
２８ カメラ
２９ テーブル生成回路
Claims (7)
- 照射された光を受けて透過及び／又は反射させる際に当該光に循環的な偏向を生じさせる回転駆動型の光偏向手段と、光を３原色に分離して３つのホールド型表示素子に各々導く色分離手段と、各ホールド型表示素子を経て得られる各色映像光を合成して投写する投写手段と、各ホールド型表示素子に画素駆動信号を与える素子駆動手段とを備え、各ホールド型表示素子上で当該素子よりも小さな面積で集光される各色光が循環的にスクロールされるように構成されており、
前記光偏向手段は、単一の光偏向要素を備え、１回転駆動あたり単一のスクロール光を生成するように構成されたことを特徴とする投写型映像表示装置。 - 照射された光を受けて透過及び／又は反射させる際に当該光に循環的な偏向を生じさせる回転駆動型の光偏向手段と、光を３原色に分離して３つのホールド型表示素子に各々導く色分離手段と、各ホールド型表示素子を経て得られる各色映像光を合成して投写する投写手段と、各ホールド型表示素子に画素駆動信号を与える素子駆動手段とを備え、各ホールド型表示素子上で当該素子よりも小さな面積で集光される各色光が循環的にスクロールされるように構成されており、
前記光偏向手段は、二以上の光偏向要素を備え、周期的に二以上の異なるスクロール光を生成し、
更に、入力映像信号に対し、前記二以上の異なるスクロール光の照射期間ごとに各スクロール光に対応した輝度値補正を行う映像信号補正手段を備えたことを特徴とする投写型映像表示装置。 - 請求項２に記載の投写型映像表示装置において、映像信号を入力してその同期信号に同期させて前記光偏向手段の回転駆動を制御する手段を備えると共に、前記映像信号補正手段は、前記二以上のスクロール光に対応した複数の補正テーブルを備え、前記光偏向手段の回転における位相情報によって前記補正テーブルを選択し、映像信号における同期信号を基準としてアドレスを生成して前記選択した補正テーブルから補正データを読み出すように構成されたことを特徴とする投写型映像表示装置。
- 請求項３に記載の投写型映像表示装置において、撮像手段と、前記撮像手段にて得られたスクリーン上の所定映像投影時の各領域の輝度情報と前記光偏向手段の回転における位相情報とに基づいて複数の補正テーブルを生成する手段と、を備えたことを特徴とする投写型映像表示装置。
- 請求項３又は請求項４に記載の投写型映像表示装置において、前記補正テーブルは色ムラ補正用の補正テーブルを兼ねるように構成されたことを特徴とする投写型映像表示装置。
- 照射された光を受けて透過及び／又は反射させる際に当該光に循環的な偏向を生じさせる回転駆動型の光偏向手段と、光を３原色に分離して３つのホールド型表示素子に各々導く色分離手段と、各ホールド型表示素子を経て得られる各色映像光を合成して投写する投写手段と、各ホールド型表示素子に画素駆動信号を与える素子駆動手段とを備え、各ホールド型表示素子上で当該素子よりも小さな面積で集光される各色光が循環的にスクロールされるように構成されており、
更に、映像信号に同期したパルスにて光源を駆動する手段と、前記光偏向手段の回転駆動を映像信号に同期して制御する手段と、を備えたことを特徴とする投写型映像表示装置。 - 請求項６に記載の投写型映像表示装置において、前記パルスを同期信号の正数倍に変換する倍周回路を備えたことを特徴とする投写型映像表示装置。
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