JP2004317682A

JP2004317682A - 画像表示装置

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Publication number: JP2004317682A
Application number: JP2003109600A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Shimizu; 滋雄清水
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2003-04-14
Filing date: 2003-04-14
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2023-04-14
Also published as: JP4380208B2

Abstract

【課題】表示手段の温度を制御することにより安定した品質の良好な画像を得ることが可能な画像表示装置を提供する。
【解決手段】デジタル化された画像信号を、複数の画素がマトリクス状に配置された表示手段６に印加して表示するに際して、動画像擬似輪郭の発生を抑制するため、前記画像信号の１フィールドを複数のサブフィールドにより構成し、前記サブフィールドを配列順に従って選択的にオン、またはオフ表示して前記画像信号に基づいた画像を表示する画像表示装置において、前記表示手段の温度を検出する温度検出部７と、前記表示手段を冷却する冷却手段９と、前記温度検出部の検出値に応じて、前記表示手段が所定の温度になるように前記冷却手段を制御する制御手段１１と、を備える。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル信号で駆動するアクティブマトリクス型の画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アクティブマトリックス型の画像表示装置を駆動する方法は、アナログ信号で液晶の駆動電圧を制御するのが一般的であった（例えば特許文献１）。そして、液晶モードとして、ＶＡ（ＶｅｒｔｉｃａｌＡｌｉｇｎｅｄ）やＭＴＮ（ｍｉｘｅｄ−ｍｏｄｅＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）が使用され、特にコントラスト比を向上させるために、ＶＡが使用されている。この種の画像表示装置は、アクティブマトリックス基板と対向基板との間に液晶を封入して多数の画素を形成し、各々の画素に画像信号を書き込み、それを画素各々に付属するコンデンサ（信号補助容量）に蓄積して、液晶を駆動するようになっている。
【０００３】
この方式では、液晶にかかる電圧は、時間的には一定で、信号レベルに応じて変わることで階調を表現することから、階調性を取ることは容易であるが、信号レベルにノイズが乗り易く、疑似信号の影響を受け易いという欠点を持つほか、液晶に対して直流成分がかかり易く、それに伴う画像の残りやパネル寿命に問題があった。
これに対して、アナログの画像信号をデジタル信号に変換し、液晶にパルス的に電圧を印加して、液晶を駆動させるデジタル駆動方法がある。例えば、１フィールド（１ＴＶフィールド）を複数のサブフィールドに分割し、このサブフィールド毎に点灯／非点灯を制御する方式がある。この方式には重み付けをしたサブフィールドを用いる方法、フィールド内分散法やＣＬＥＡＲ駆動方式が知られている（例えば特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１７４４１０号公報
【特許文献２】
特開２００１−３４３９５０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種のデジタル型の画像表示装置ではアナログの画像信号は通常は例えば８ビットのデジタル信号に変換され、そして、この画像信号はＣＲＴの逆ガンマ特性を前提としたものである。そして、液晶を駆動する時の駆動電圧と出射強度との関係はＳ字型になるので、上記画像信号は、階調レベルを正しく表現できるようにするために、ガンマ特性に対応した重み付けを行うルックアップテーブルを参照しつつデジタル信号に変換される。
【０００６】
しかしながら、上記デジタル式の駆動方式では、液晶の応答速度が変化した際に、図８に示す様にガンマ特性が変化してしまうデメリットがあった。図８では液晶温度が４０．７℃の時のガンマ特性を基準”１”としてガンマ特性の温度依存性を示し、２５６ビット（階調）の各ビット毎に比較を行っている。温度は３４．１℃〜５０．４℃まで変化している。この図から明らかなように、特に、２５６階調（８ビット／単色）の中間調である５０から１００ビットの部分の階調変化が大きい。これは、温度が変化すると液晶の物性が変化し、入力パルス信号に対する応答が変化してしまうために発生する。液晶の物性の変化の原因は、屈折率や、誘電率や、弾性常数や、粘度等があるが、最も大きい影響があるのは液晶の粘度である。このような液晶の粘性の違いで発生するガンマ特性の変化は、単に出力を増加させたり、減少させたりすることにより修正できるようなものではなく、その変化が非線形的に発生するので適当な補正方法がなかったのが現状である。
【０００７】
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、表示手段の温度を制御することにより安定した品質の良好な画像を得ることが可能な画像表示装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、デジタル化された画像信号を、複数の画素がマトリクス状に配置された表示手段に印加して表示するに際して、動画像擬似輪郭の発生を抑制するため、前記画像信号の１フィールドを複数のサブフィールドにより構成し、前記サブフィールドを配列順に従って選択的にオン、またはオフ表示して前記画像信号に基づいた画像を表示する画像表示装置において、前記表示手段の温度を検出する温度検出部と、前記表示手段を冷却する冷却手段と、前記温度検出部の検出値に応じて、前記表示手段が所定の温度になるように前記冷却手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像表示装置である。
【０００９】
この場合、例えば請求項２に規定するように、前記冷却手段は、冷却媒体を用いる冷却方式である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る画像表示装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
＜第１実施例＞
図１は本発明に係る画像表示装置の第１実施例を示すブロック構成図、図２は冷却手段を設けた表示手段を示す概略断面図、図３は入力電圧と出力光強度との関係を示すグラフ、図４はサブフレームを形成する時に用いるルックアップテーブルの一例を示す図である。尚、ここでは画像表示装置として液晶を用いた表示装置を例にとって説明するが、本発明は、有機エレクトロルミネセンス画像表示装置などにも適用できる。
【００１１】
図１に示すように、この画像表示装置２は、画像信号Ｓをデジタル化して１つのフィールドに対して所定の複数のサブフィールドを形成するためのサブフィールド制御手段４と、複数の画素がマトリクス状に配置されて上記サブフィールド制御手段４で形成されてデジタル信号を印加することによって画像を表示する表示手段６と、上記表示手段６の温度を検出する温度検出部７と、上記表示手段６を冷却する冷却手段９と、上記温度検出部７の検出値に応じて上記冷却手段９を制御する制御手段１１とにより主に構成される。具体的には、上記サブフィールド制御手段４は、アナログの画像信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換部８と、このＡ／Ｄ変換部８より出力されるデジタル信号（画像信号）に基づいて１フィールドに対して複数、ここでは１９のサブフィールドを形成するサブフィールド変換回路１０と、このサブフィールドを形成する際に参照する図４に示すようなルックアップテーブルを記憶するルックアップメモリ１２と、上記サブフィールド変換回路１０で形成された信号を記憶する第１と第２の２つのフレームメモリ１４、１６と、上記第１及び第２のフレームメモリ１４、１６から出力されるサブフィールドのデータを記憶する２０個のシフトレジスタＳＲ１〜ＳＲ２０とを有している。
【００１２】
また表示手段６は、例えば６４０×４８０の画素（図示せず）がマトリクス状に配置された表示部２０を有しており、この表示部２０の一側には行走査電極駆動回路２２が設けられると共に、他側には列信号電極駆動回路２４が設けられる。この列信号電極駆動回路２４には、上記２０個のシフトレジスタＳＲ１〜ＳＲ２０からの各データを保持するシフトレジスタＤＳＲ１〜ＤＳＲ２０が含まれる。
【００１３】
尚、ここでシフトレジスタＳＲ、ＤＳＲの数は、水平方向の画素を幾つに分割するかで決まる。この実施例では、水平方向を６４０画素を例としているので、１度に３２ｂｉｔ（３２画素）ずつ、信号を送るならば６４０／３２＝２０となり、それぞれ２０個のシフトレジストＳＲ、ＤＳＲが必要となる。またサブフィールドが１９個ということは、上記の例では、水平６４０画素、垂直４８０画素で１サブフィールド画面分を構成すると、それが１フィールド（１／６０秒）期間中に１９サブフィールドあることを意味する。
【００１４】
上記表示手段６は、例えば図２に示すように、シリコンウエハ等の半導体基板３０に、成膜処理やパターンエッチング処理等の微細加工技術を用いた集積回路の製造プロセスで、トランジスタや各種の素子、マトリクス状の画素電極及び上記行走査電極駆動回路２２、列信号電極駆動回路２４の各シフトレジスタＤＳＲ１〜ＤＳＲ２０及びシフトレジスタＳＲ１〜ＳＲ２０等が作り込まれており（以上、図２中には図示せず）、そして、ガラス基板３２との間で液晶３４を封じ込めて表示部２０を形成している。
そして、上記集積回路の製造プロセスを行う時に、同時に、例えばＰＮ接合の熱電対よりなる上記温度検出部７を作り込んでおき、上記液晶３４の近傍の温度を検出できるようにしておく。
【００１５】
また、上記半導体基板３０の下面には、この強度を維持するための例えばコバールやＦｅ−Ｎｉ系の合金製の補強板３６が取り付けられている。これはＳｉよりなる半導体基板３０との熱膨張率差を少なくすることで、３枚のパネルの位置合わせの誤差を少なくする効果がある。また、補強板３６としてはこれらに限定されず、熱伝導性の良い銅やアルミニウム合金を用いても良い。
そして、このように形成された表示手段６の下面側に、本発明の特徴とする上記冷却手段９が設けられる。具体的には、この冷却手段９は、上記補強板３６の下面に直接的に接合された冷却ジャケット３８を有しており、この冷却ジャケット３８の入口３８Ａと出口３８Ｂとを連絡して冷媒通路４０が設けられている。そして、この冷媒通路４０の途中には、小型の循環ポンプ４２と小型の熱交換器４３がそれぞれ介設されており、上記冷却ジャケット３８内に冷媒、例えば冷却水やエチレングリコール等を循環させ得るようになっている。尚、上記熱交換器４３は、上記冷媒を冷やすためのものである。
また、上記制御手段１１は、例えばマイクロコンピュータ等よりなり、上記温度検出部７の検出値を入力して、上記表示手段６の液晶３４の温度が所定の温度を維持するように、上記循環ポンプ４２や熱交換器４３のパワーを制御し得るようになっている。
【００１６】
次に、このように構成された画像素子装置２の動作について説明する。
まず、Ａ／Ｄ変換部８は、入力されたアナログの画像信号Ｓをデジタル信号に変換する。ここでは、８ビットの入力信号とする。この入力される画像信号Ｓは、通常ＣＲＴの逆ガンマ特性を前提としたものであり、一般には図３に示すような液晶を電圧駆動したときの出射光強度の関係がＳ字型となり、階調が正しく表現できなくなる。図３中、Ｖｔｈは閾値を示し、Ｖｓａｔは飽和電圧を示す。そこで、図４に示すような、階調レベルとサブフィールドの対応するルックアップテーブルにより、正しく階調が表現できるよう、また擬似輪郭が発生しないようにサブフィールドの表示期間、及び各階調レベルにおける各サブフィールドのオン・オフ表示を設定する。ここで、ガンマ補正および擬似輪郭の抑制を行うようにルックアップテーブルが形成されている。尚、ここでは階調レベルが０〜２５５までの２５６段階を示しており、途中の部分の記載は一部省略している。ここで記載されている階調レベル中、”１”はオン（点灯）を示し、空白はオフを示す。表示の際は、サブフィールドＳＦ１からサブフィールドＳＦ１９に向けて順に時系列的に表示される。
【００１７】
図４に示す場合は、各サブフィールドの表示期間は、ＳＦ１、ＳＦ２… ＳＦ１９の順で３０ｎｓｅｃ、６０ｎｓｅｃ… ３０５ｎｓｅｃのように順次長くなるように設定されている。またここでは、隣接するサブフィールド同士の表示期間の差が、サブフィールドの表示期間が長くなるに従って複数のサブフィールド毎に短くなるように設定されている。例えばサブフィールドの表示期間が短い場合は隣接サブフィールドの表示期間の差は３０ｎｓｅｃであるが、サブフィールドの表示期間が長くなるに従って、サブフィールドの表示期間の差は２０ｎｓｅｃ、１５ｎｓｅｃ、１０ｓｅｃ、５ｎｓｅｃと徐々に短くなる。
【００１８】
具体的には、隣接サブフィールドの表示期間の差は、ＳＦ１〜ＳＦ３まではそれぞれ３０ｎｓｅｃで同一、ＳＦ３〜ＳＦ８まではそれぞれ２０ｎｓｅｃで同一、ＳＦ８〜ＳＦ１２まではそれぞれ１５ｎｓｅｃで同一、ＳＦ１２〜ＳＦ１６まではそれぞれ１０ｎｓｅｃで同一、ＳＦ１６〜ＳＦ１９まではそれぞれ５ｎｓｅｃで同一となっている。そして、上述のように、隣接サブフィールドの表示期間の差は、サブフィールドの表示期間が長くなるに従って、３０ｎｓｅｃ→２０ｎｓｅｃ→１５ｎｓｅｃ→１０ｓｅｃ→５ｓｅｃの様に数サブフレーム毎に順次短くなっている。
【００１９】
またここでは、階調レベル２１〜３６に示すように、階調レベルが高くなるに従って、サブフィールドがオンする順番は、表示期間が最も短いサブフィールドから最も長いサブフィールドに向かって１つずつ移動させており、そして、オフ状態のサブフィールドの内で表示期間が最も長いサブフィールドがオンになった時には、このオンになったサブフィールドを、その階調レベル以上においては常にオン状態を保持するようにしている。この関係は図示されていないが、階調レベル３７以上においても順次繰り返し設定されている。例えばサブフィールドＳＦ１７は階調レベル２０以上では常にオン状態であり、サブフィールドＳＦ１６は階調レベル３６以上で常にオン状態である。
【００２０】
また階調レベル１〜１０において示すように、ここでは階調レベルが小さい場合には、サブフィールドがオンする順番は、表示期間が最も短いサブフィールドから最も長いサブフィールドに向かって２サブフィールド以上移動し、そして、最も長いサブフィールドがオンとなる階調レベル以上においては、最も長いサブフィールドは常にオン状態を保持するようになっている。例えばサブフィールドＳＦ１９は階調レベル２以上では常にオン状態であり、サブフィールドＳＦ１８では階調レベル６以上では常にオン状態である。
【００２１】
サブフィールド変換回路１０は、デジタル化された画像信号を入力し、各画素に対応する画素信号を予め決められたサブフィールドの表示期間をもつ、ここでは１９ビットのサブフィールドに変換する回路である。具体的には、入力されるデジタル画像信号の階調レベルに応じて変換すべき情報が定められた図４に示すようなルックアップテーブルを参照して、所定の数の、ここでは１９個のサブフィールドに画像信号が分割される。このサブフィールド変換回路１０は、図１に示すように、書き込み制御アドレス信号により物理アドレスが指定され、第１及び第２のフレームメモリ１４、１６にルックアップテーブルのデータが書き込まれる。この第１及び第２のフレームメモリ１４、１６は、それぞれ１９個のサブフィールドに対応する１９個のサブフィールドメモリ（図示せず）を含み、このサブフィールドメモリは、各画素の６４０×４８０（個）のサブフィールドデータを記憶する。上記サブフィールドメモリに保持されたデータは、例えば３２ビットずつ読み出されてシフトレジスタＳＲ１〜２０に保持される。表示部２０の６４０ビットのデータは１列に対応し、表示部２０のシフトレジスタＤＳＲ１〜ＤＳＲ２０に転送されて保持された後、表示部２０の１列のメモリ（図示せず）に転送される。各画素にはデータを保持するフリップフロップのようなメモリが配置されている。そして、１列、２列、３列、・・・、４８０列のようにデータ転送を順次繰り返し、１サブフィールド分のデータ転送が終了し、全画素のメモリにデータが保持されたあと、全画素のメモリのデータが一括で全画素に転送され、各画素の液晶が同時に駆動される。その後は同様に２サブフィールド、・・・・、１９サブフィールドにおける動作を行い、１フィールドが終了する。第１のフレームメモリ１４からデータが読み出されている時間において、同時に第２のフレームメモリ１６にサブフィールド変換回路１０からデータが書き込まれている。第１のフレームメモリ１４から１フィールド分のデータ読み出しが終了後、第２のフレームメモリ１６から１フィールド分のデータが読み出される。以後、第１及び第２のフレームメモリ１４、１６は書き込み、読み出し動作を１フィールド毎に交互に行う。
【００２２】
前述したように、図４のルックアップテーブルでは、サブフィールドの表示期間は、サブフィールド数が大きくなるほど徐々に長くなる。サブフィールドの表示期間が短い場合には、隣接するサブフィールドの表示期間の差は３０ｎｓｅｃであるが（ＳＦ１〜ＳＦ４）、サブフィールドの表示期間が長くなるに従って、隣接するサブフィールドの表示期間の差は２０ｎｓｅｃ、１５ｎｓｅｃ、１０ｎｓｅｃ、５ｎｓｅｃと徐々に短くなる。これは、図３に示すように液晶に加わる入力電圧（実効電圧値）と出力光強度との関係は直線的に変化せず、Ｓ字型に変化するため、複数サブフィールドの表示期間の合計がある１サブフィールドの表示期間に等しくても、明るさは複数サブフィールドの明るさより１サブフィールドの明るさのほうが明るい。従って、正確な階調表現を行うためには、このようにサブフィールド数が大きくなるほど隣接するサブフィールドの表示期間の差を小さくする必要がある。
【００２３】
階調レベルが０のときには、例えば全サブフィールドをオフにする。これは液晶表示装置の黒レベルをきめるものであり、必要な黒レベルにより各サブフィールドのオン状態が設定される。階調レベルが１のときには、図３に示すように液晶に加わる実効電圧値と出力光強度との関係がＳ字型のため、比較的表示期間の長いサブフィールド、例えばＳＦ９が選択（オン）される。階調レベルが２のときに最も表示期間が長いサブフィールドＳＦ１９がオンとなるように選択される。そして、階調レベルが２以上では、サブフィールドＳＦ１９は常にオンとなる。そして、階調レベルが３、４、５・・と大きくなると、オンとなるサブフィールドが、表示期間が短いサブフィールド側から表示期間が長いサブフィールド側に向けて複数、例えば４つのサブフィールド毎（移動量）に移動する。黒レベルに近い低階調レベルでは、隣接階調レベルにおいてオンとなるサブフィールドの移動量（例えば４つのサブフィールド毎）は大きいが、明るさが暗いため擬似輪郭として認識されない。
【００２４】
このように、図４に示すようなルックアップテーブル構造を採用することにより階調レベルが変化してもその時の発光重心の移動量は小さくしているので、擬似輪郭の発生を大幅に抑制することが可能となる。また、サブフィールドの表示の順序に従って、その表示期間が順次長くなるように設定しているので、いわゆる動画ぼけの発生を抑制することができる。尚、動画ぼけとは、静止画では解像度がよい場合でも画像が動くことによりその画像自体の解像度が劣化してぼけて見える現象をいう。
以上、１フィールド中に出力が強くなる部分が１つ存在する場合を述べたが、液晶を駆動する駆動波形はこれに限らない。例えば、１フィールドの中に出力が強くなる部分が２つ、或いは３つ、４つとある駆動パターンでも良い。１フィールド中に出力が強くなる部分の数が多くなると、フリッカーの発生が少ない、というメリットがある。
【００２５】
さて、このような動作途中において表示手段６の液晶３４（図２参照）の温度が上昇すると、特にその粘性の変化によりガンマ特性が変動し、明るさ等が変動して画質を劣化させる原因となる。
しかしながら、本発明の場合には、この表示手段６、具体的には液晶３４の近傍に設けた温度検出部７によって、この液晶３４の温度が検出され、制御手段１１はこの液晶３４の温度が予め設定された所定の温度を維持するように、冷却手段９を制御している。すなわち、この表示手段６で発生した熱は、補強板３６に設けた冷却ジャケット３８内を流れる冷媒により冷却され、上記したように液晶３４を所定の温度に維持するので、画質の劣化を防止し、画質を高品質に維持することができる。
【００２６】
上記制御手段１１は、循環ポンプ４２により冷媒の循環量を調整したり、或いは熱交換器４３における放熱量を調整したりすることにより、上記液晶３４の温度を制御する。この場合、上記シリコンよりなる半導体基板３０は熱伝導性が良好なので、この面内方向に温度分布を発生させることなく、冷却ジャケット３８により面内均一に冷却することができる。
また、ＰＮ接合の熱電対よりなる温度検出部７は、集積回路の製造プロセス途中で、同時に製造することができるので、製造工程を大幅に変更する必要もなく、本発明を採用することができる。上記集積回路に製造プロセスで温度検出部７を作り込むと、駆動している液晶の温度を最も正確に測定できるメリットがある。作り込む場所は、シリコンの熱伝導性が良好なため、基板内ならば制限はないが、駆動回路等の発熱源より離れ、なるべく表示画素に近い場所が望ましい。
【００２７】
ここで液晶３４が冷却される設定温度は、一般的には使用環境温度よりもやや高い温度、例えば３０〜４０℃程度の範囲内であり、具体的な許容される温度範囲は、液晶３４の温度に対する粘度特性や液晶３４への印加電圧等の設計によって予め定められる。
上記実施例では、冷却手段９として冷却ジャケット３８を用いてこれに冷媒を循環させるようにしたが、この冷却手段９は特に限定されない。例えば図５は本発明に用いる冷却手段の変形例を示す図である。図示するように、ここでは冷却手段９として金属製の多数の冷却フィン５０を有する冷却板５２を用いている。この場合には、上記冷却板５２を補強板３６に接合し、上記冷却フィン５０に対して送風ファン５４より送風を行って、いわゆる空冷方式で液晶３４を冷却するようにしている。この場合、制御手段１１によって送風ファン５４の回転数を調整することにより、冷却の強弱を実行する。
また、このような空冷方式では冷却能力が弱い場合には、上記補強板３６と冷却板５２との間にペルチェ素子のような電気熱交換素子を介在させるようにして冷却能力を向上させるようにしてもよい。
【００２８】
＜第２実施例＞
次に本発明の第２実施例について説明する。
上記第１実施例では１つの表示手段を有する画像表示装置を例にとって説明したが、カラー画像表示装置では、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色に対応した３つの表示手段を有しているものもあり、この場合にも本発明を適用できる。
図６は本発明をカラー用の画像表示装置に適用した第２実施例の要部を示す概略構成図である。ここでは画像表示装置の光学系（光変調光学系パッケージ）を主体として記載している。そして、この実施例では表示手段を空間光変調素子と用いている。
【００２９】
図６において、この光変調光学系パッケージ６０の光入射側に光源６２と、この光源６２の射出光である不定偏光の白色光から所定の直線偏光のみを選択的に透過させる第１の偏光手段（例えば偏光板）６４とを配置し、上記光変調光学系パッケージ６０の光射出側に所定の直線偏光のみを選択的に透過させる第２の偏光手段（例えば偏光板）６６と、投射レンズ６８とを配置している。尚、この投射レンズ６８の前方に図示しないスクリーンを設け、ここにカラー画像を表示する。
上記光変調光学系パッケージ６０は、立方体または角柱状の第１、第２、第３、第４の偏光ビームスプリッタ７０、７２、７４、７６を、その偏光分離面７０Ａ、７２Ａ、７４Ａ、７６Ａが略Ｘ字状に交差するように配置されており、全体が図示しないセラミックベースで接着固定される。このパッケージ６０の中央部には遮光手段７８が設けられる。
【００３０】
ここで、第１の偏光ビームスプリッタ７０を入射側偏光ビームスプリッタとして選択すると、その対角の位置にある第４の偏光ビームスプリッタ７６が出射側偏光ビームスプリッタとされる。さらに、光変調光学系パッケージ６０は、第１の偏光ビームスプリッタ７０の光入射側透光面及び第４の偏光ビームスプリッタ７６の光出射側透光面に第１の色光（例えばＧ光）の偏波面を９０°回転させる第１の波長選択性偏光変換手段（例えばＧ用位相板）８０をそれぞれ備え、第１と第３の偏光ビームスプリッタ７２、７４の対向部の間隙、及び第３と第４の偏光ビームスプリッタ７４、７６の対向部の間隙には第２の色光（例えばＲ光）の偏波面を９０°回転させる第２の波長選択性偏光変換手段（例えばＲ用位相板）８２をそれぞれ備えている。
【００３１】
この光変調光学系パッケージ６０の第２及び第３の偏光ビームスプリッタ７２、７４の透光面には、反射型の表示手段である空間光変調素子６Ａ、６Ｂ、６Ｃがそれぞれ配設される。ここで各空間光変調素子６Ａ、６Ｂ、６Ｃは、それぞれＧ光用、Ｒ光用、Ｂ光用として用いられる。そして、上記各空間光変調素子６Ａ〜６Ｃに、前述した冷却手段９と、温度検出部７と、制御手段１１とがそれぞれ設けられる。尚、ここでは制御手段１１に関しては、１個で上記３つの冷却手段９をそれぞれ個別に制御するようになっているが、これを色毎に個別に設けてもよい。ここでは、各色毎に冷却手段９は個別独立的に温度制御ができるようになっている。
【００３２】
この種のカラー画像用の画像表示装置では、Ｒ、Ｇ、Ｂの僅かな出力変化が色の変化として現れるので、人間の視覚で容易に認識されてしまう。従って、温度変化に伴う液晶の粘性変化に対して厳しいコントロールが要求されることになる。
ここでは、各Ｒ、Ｇ、Ｂ用の空間光変調素子６Ａ、６Ｂ、６Ｃに対して以下の（１）〜（３）の３種類の温度制御を行う。
【００３３】
（１）各空間光変調素子６Ａ、６Ｂ、６Ｃの温度を、環境温度に関係なく、常に一定、或いは一定の範囲内の温度に制御する。すなわち、全ての空間光変調素子６Ａ、６Ｂ、６Ｃを例えば略３５℃に維持する。
（２）各空間光変調素子６Ａ、６Ｂ、６Ｃの温度を、環境温度に関係なく、それぞれの空間光変調素子６Ａ、６Ｂ、６Ｃのコントロールし易い温度で常に一定、或いは一定の範囲内の温度に制御する。例えば各色光によって空間光変調素子における光の吸収量がそれぞれ異なるので、各空間光変調素子の昇温率は色光によって異なっている。例えば冷却を行わない場合には、色光の相違によって空間光変調素子の温度は数℃〜１０℃程度も異なってしまう。従って、対応する色光に応じて温度コントロールし易い温度に各空間光変調素子の温度を制御する。例えば最も温度が上がる傾向にあるＧ光用の空間光変調素子６Ａは略４０℃に温度コントロールし、次に温度が上がる傾向にあるＲ光用の空間光変調素子６Ｂは略３５℃に温度コントロールし、最も温度が温度が上がる傾向の少ないＢ光用の空間光変調素子６Ｃは略３０℃に温度コントロールする。
【００３４】
（３）各空間光変調素子６Ａ、６Ｂ、６Ｃの温度を、環境温度に応じて色の変化が最も少なくなるように個別的に可変的に制御する。例えば図７は図８中の階調レベルが”７５”における出力比の温度依存性を示すグラフである。尚、ここでは温度４０．７℃を基準として出力比を表している。図示するように、温度が低い領域Ａ１の部分では出力比の変化率は少ないが、温度が高い領域Ａ２の部分では出力比の変化率は大きくなっている。
従って、出力比の変化率が温度依存性の少ない領域Ａ１では緩い温度制御、例えば設定温度の±５℃の範囲内となるように制御し、逆に、出力比の変化率が温度依存性の大きな領域Ａ２では厳しい温度制御、例えば設定温度の±２℃の範囲内となるように制御する。
【００３５】
これによれば、温度制御のための電力消費量を少なくでき、且つ表示画像の品質も高く維持することができる。尚、上記実施例における図４に示すルックアップテーブルは単に一例を示したに過ぎず、これに限定されない。また、上記空間光変調素子として表示手段を用いた投射画像表示装置の構成は単に一例を示したに過ぎず、これに限定されない。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像表示装置によれば、動作中の温度に関係なく表示画像の品質を高く維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像表示装置の第１実施例を示すブロック構成図である。
【図２】冷却手段を設けた表示手段を示す概略断面図である。
【図３】入力電圧と出力光強度との関係を示すグラフである。
【図４】サブフレームを形成する時に用いるルックアップテーブルの一例を示す図である。
【図５】本発明に用いる冷却手段の変形例を示す図である。
【図６】本発明をカラー用の画像表示装置に適用した第２実施例の要部を示す概略構成図である。
【図７】図８中の階調レベルが”７５”における出力比の温度依存性を示すグラフである。
【図８】液晶温度が４０．７℃の時のガンマ特性を基準”１”としてガンマ特性の温度依存性を示すグラフである。
【符号の説明】
２…画像表示装置、４…サブフィールド制御手段、６、６Ａ，６Ｂ，６Ｃ…表示手段（空間光変調素子）、７…温度検出部、８…Ａ／Ｄ変換部、９…冷却手段、１０…サブフィールド変換回路、１１…制御手段、１２…ルックアップメモリ、１４…第１のフレームメモリ、１６…第２のフレームメモリ、２０…表示部、３０…半導体基板、３２…ガラス基板、３４…液晶、３６…補強板、３８…冷却ジャケット、４０…冷媒通路、４２…循環ポンプ、４３…熱交換器。

Claims

デジタル化された画像信号を、複数の画素がマトリクス状に配置された表示手段に印加して表示するに際して、動画像擬似輪郭の発生を抑制するため、前記画像信号の１フィールドを複数のサブフィールドにより構成し、前記サブフィールドを配列順に従って選択的にオン、またはオフ表示して前記画像信号に基づいた画像を表示する画像表示装置において、
前記表示手段の温度を検出する温度検出部と、
前記表示手段を冷却する冷却手段と、
前記温度検出部の検出値に応じて、前記表示手段が所定の温度になるように前記冷却手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像表示装置。
前記冷却手段は、冷却媒体を用いる冷却方式であることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。