JP2005202419A - Color display device and color display method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obviate the occurrence of the perception of the color breakup due to the action to be carried out by a prsenter or the eyeball motion of an observer with a color projection display device of a color sequential driving system. <P>SOLUTION: The number of revolutions is controlled by a timing generator 18 in such a manner that the repetitive frequency (frame frequency) of three color lights of a rotary color filter 12 attains ≥180 Hz, more preferably ≥250 Hz and further preferably ≥300 Hz. The timing of the color image generation in an electrooptical apparatus 14 is so set as to coincide with the generation timing of the respective color lights. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、時分割駆動されてカラー画像生成を行なうカラー表示装置およびカラー表示方法に関する。   The present invention relates to a color display device and a color display method that perform time-division driving to generate a color image.

近年、カラー表示装置として、単一ドット内で時間差混色、すなわち時分割駆動方式による加法混色でカラー表示を行うものが注目されている。このようなカラー表示装置では、1画素が1絵素となるため、並置混色を行うカラー表示装置に比較して3倍の解像度が得られるという利点がある。このような時分割駆動方式のカラー表示装置の一つに、白色光源からの光を回転するカラーフィルタ円盤を通して生成したR(赤)、G(緑)、B(青)の色光を、時間順次にデジタルマイクロミラーデバイス(DMD:例えばテキサスインスツルメント社が開発したようなデバイス)アレイ上に照射し、このDMDアレイで変調・反射された色光をスクリーン上に投影させてカラー画像を表示するDMDプロジェクタが知られている。またこの他に、白黒表示を行なう液晶パネルの後方にR、G、Bの色光を発生させるカラー光源が配置されてなるカラー液晶表示装置などがある。   2. Description of the Related Art In recent years, attention has been focused on color display devices that perform color display using time difference color mixing within a single dot, that is, additive color mixing using a time-division driving method. In such a color display device, since one pixel becomes one picture element, there is an advantage that a resolution three times that of a color display device that performs juxtaposed color mixing can be obtained. One of such time-division driving type color display devices is a time sequential arrangement of R (red), G (green), and B (blue) color light generated through a color filter disk that rotates light from a white light source. The DMD displays a color image by irradiating a digital micromirror device (DMD: a device such as that developed by Texas Instruments, Inc.) array and projecting the color light modulated and reflected by the DMD array on the screen. Projectors are known. In addition, there is a color liquid crystal display device in which a color light source for generating R, G, and B color lights is arranged behind a liquid crystal panel that performs black and white display.

しかしながら、上記した時分割駆動されるDMDプロジェクタやカラー液晶表示装置などのカラー表示装置では、鑑賞者の目が、例えばスクリーンやディスプレイを横切る対象画像を追いかけるときに、鑑賞者が色分離を知覚してしまうという問題点を有している。このため、鑑賞画像に色ずれが発生して表示品質が低下するという問題がある。   However, in a color display device such as a DMD projector or a color liquid crystal display device driven in a time-sharing manner as described above, the viewer perceives color separation when the viewer's eyes are chasing a target image that crosses the screen or display, for example. It has the problem that it ends up. For this reason, there is a problem that color misregistration occurs in the viewing image and display quality is deteriorated.

さらに、時分割駆動される投写型表示装置(すなわち、DMDプロジェクタや液晶プロジェクタ)の場合には、スクリーンの前に位置するプレゼンテータの行なう動作、例えば、指示棒や指でスクリーン上を指し示したりスクリーンの前を横切ったりする動作に起因して観察者が色分離を知覚してしまうという問題点がある。このため、観察画像に色ずれが発生して表示品質の低下や、観察者が疲労感を覚えるなどの問題がある。なお、同様の色ずれの知覚は、内視鏡などの撮像装置でも発生することが報告されている。   Further, in the case of a projection display device that is driven in a time-sharing manner (ie, a DMD projector or a liquid crystal projector), an operation performed by a presenter located in front of the screen, for example, pointing on the screen with an indicator bar or a finger, There is a problem that the observer perceives color separation due to the movement of the vehicle across the front. For this reason, color shift occurs in the observed image, resulting in problems such as a deterioration in display quality and an observer feeling tired. It has been reported that the same perception of color misregistration also occurs in an imaging device such as an endoscope.

一般に、時分割駆動方式のカラー表示装置で生成される画像を見る際には、随意的または不随意的に生じる眼球運動によって網膜上へ物理的にR(赤)、G(緑)、B(青)色光のカラーバンドが形成され、これに起因して心理的に色分離が知覚される現象(以下、カラーブレイクアップという)が起こることが知られている。   In general, when viewing an image generated by a time-division-driven color display device, R (red), G (green), B ( It is known that a color band of blue light is formed, and a phenomenon in which color separation is perceived psychologically (hereinafter referred to as color breakup) occurs.

ここで、人の眼球運動に起因して発生するカラーブレイクアップについて説明する。図12は、三色光を時間順次(以下、色順次という)で駆動することによって生成されたRGB原画像を見る際に、随意的または不随意的に生じる眼球運動によって網膜上に物理的にRGB色光のカラーバンドが形成されるメカニズムを示している。時分割駆動されるカラー表示装置では、RGB各色光とそれに対応した画像とを同期信号処理して、空間的に位相ずれのないR画像、G画像、B画像を生成している。人は、このRGBの各色画像を高次の視覚中枢で時間積分的に加法混色して原画像に等価なカラー画像として認識する。しかしながら、実際の画像鑑賞中において、人は無意識または意識的にまばたきや視線移動を行なう。そのとき、色順次駆動によって時間積分的に生成されるRGBの各画像は、眼球運動による空間的な影響を受けて、図12に示すように網膜上に物理的にRGBのカラーバンドが形成され、これに起因して高次の視覚中枢でカラーブレイクアップとして知覚される。   Here, the color breakup that occurs due to the human eye movement will be described. FIG. 12 shows that when viewing an RGB original image generated by driving three-color light in time sequential order (hereinafter referred to as “color sequential order”), an RGB motion is physically generated on the retina by eye movements that occur arbitrarily or involuntarily. The mechanism by which the color band of colored light is formed is shown. In a color display device driven in a time-sharing manner, R, G, and B images having no spatial phase shift are generated by performing synchronization signal processing on each color light of RGB and the corresponding image. A person recognizes each color image of RGB as a color image equivalent to the original image by additive color mixing in a time-integral manner at a higher-order visual center. However, during actual image appreciation, a person blinks and moves his eyes consciously or consciously. At this time, each RGB image generated in a time-integral manner by color sequential driving is affected spatially by eye movement, and as shown in FIG. 12, an RGB color band is physically formed on the retina. Due to this, it is perceived as a color breakup in higher visual centers.

次に、図13を用いて色順次駆動により網膜上に生成されるカラー画像の理想モデル(時間積分型加法混色)と実際モデル(時空間積分型加法混色)とを比較して説明する。同図中、縦軸は時間、横軸は空間を示している。なお、同図は、3コマ画像を示したものであるが、色順次駆動によるカラー画像では、フレーム周波数によって一意的に決定される時間差で網膜上に生成されるR画像、G画像、B画像を高次の視覚中枢でカラー合成するシステムである。したがって、同図中の左側に示すように1コマを形成するR画像、G画像、B画像(例えば、AR画像、AG画像、AB画像)がフレーム周波数によって一意的に決まる時間差で網膜上に生成されるが、これは空間的なずれが生じないことを理想としている。しかしながら、実際には眼球運動が関与することにより、同図中の右側に示すように1コマを形成するR画像、G画像、B画像(例えば、AR’画像、AG’画像、AB’画像)がフレーム周波数によって一意的に決まる時間差と眼球運動速度によって一意的に決まる空間的な位置ずれが同時に網膜上に生じてしまう。この現象は、眼球運動が発生したときのみ生じるものであり、眼球が静止している状態、あるいは相対的な静止状態(例えば、ハエの動きを目で追っている状態)では生じない。また、これは眼球運動の方向によって発生状況が異なる(例えば、図13の右側の1番目のコマであるAR’画像、AG’画像、AB’画像と、3番目のコマであるCR’画像、CG’画像、CB’画像は発生方向が逆向きとなる)。   Next, an ideal model (time integration type additive color mixture) of a color image generated on the retina by color sequential driving will be described with reference to FIG. 13 in comparison with an actual model (time-space integration type additive color mixture). In the figure, the vertical axis represents time and the horizontal axis represents space. This figure shows a three-frame image, but in a color image by color sequential driving, an R image, a G image, and a B image generated on the retina with a time difference uniquely determined by the frame frequency. Is a system for color synthesis at higher visual centers. Therefore, as shown on the left side of the figure, an R image, G image, and B image (for example, an AR image, an AG image, and an AB image) forming one frame are generated on the retina with a time difference uniquely determined by the frame frequency. However, it is ideal that no spatial deviation occurs. However, in actuality, as an eye movement is involved, an R image, a G image, and a B image (for example, an AR ′ image, an AG ′ image, and an AB ′ image) that form one frame as shown on the right side of FIG. A time difference that is uniquely determined by the frame frequency and a spatial displacement that is uniquely determined by the eye movement speed are simultaneously generated on the retina. This phenomenon occurs only when eye movement occurs, and does not occur when the eyeball is stationary or in a relative stationary state (for example, the state where the eye is following the movement of a fly). In addition, this occurs differently depending on the direction of the eye movement (for example, the AR ′ image, AG ′ image, AB ′ image which is the first frame on the right side of FIG. 13, and the CR ′ image which is the third frame, The CG ′ image and the CB ′ image are generated in opposite directions).

このように、時分割駆動方式(色順次駆動方式)のカラー表示装置では、時間積分型加法混色を前提として色生成することを基本とするが、眼球運動がこの前提を覆すことにより、基本(理想)が成立しなくなり、上記した心理的なカラーブレイクアップの知覚問題が生じている。図14は、このような色順次駆動方式と視覚系との組合せによるカラー画像生成モデルを示す説明図である。同図から判るように、色順次駆動方式によるカラー画像生成においては、ヒューマンファクタ1の眼球運動とヒューマンファクタ2の心理的なカラーブレイクアップ知覚とを考慮してカラー表示装置を開発する必要がある。特に、投写型表示装置では、このようなヒューマンファクタ考慮した上で、スクリーンの前に立ってプレゼンテーションするプレゼンテータの行なう動作などに起因して知覚されるカラーブレイクアップの発生を抑制することが課題となる。   As described above, in a time-division driving type (color sequential driving type) color display device, color generation is basically performed on the premise of time integration type additive color mixing. However, the basic ( (Ideal) is not established, and the above-mentioned psychological color break-up perception problem occurs. FIG. 14 is an explanatory diagram showing a color image generation model based on a combination of such a color sequential driving method and a visual system. As can be seen from the figure, in color image generation by the color sequential driving method, it is necessary to develop a color display device in consideration of eye movement of human factor 1 and psychological color breakup perception of human factor 2. . In particular, in a projection display device, it is a problem to suppress the occurrence of a color breakup that is perceived due to an operation performed by a presenter that makes a presentation while standing in front of the screen in consideration of such a human factor. Become.

このようなカラーブレイクアップは、フレーム周波数を2000Hz〜3000Hz程度に高くして三色光の時間差を縮めてカラーバンドの幅を物理的に狭くすることにより、知覚されないようにできることが判っているが、現状で120Hz程度のフレーム周波数であるのに対して、2000Hz〜3000Hzのような高フレーム周波数での画像生成駆動や色生成駆動は現実的に困難である。   It has been found that such a color breakup can be prevented from being perceived by increasing the frame frequency to about 2000 Hz to 3000 Hz and reducing the time difference of the three color lights to physically narrow the width of the color band. While the current frame frequency is about 120 Hz, image generation driving and color generation driving at a high frame frequency such as 2000 Hz to 3000 Hz are practically difficult.

本発明は上記問題を考慮してなされたものであり、その目的は、プレゼンテータの行なう動作に起因するカラーブレークアップの知覚や、眼球運動に起因するカラーブレイクアップの知覚が生じない、時分割駆動方式のカラー表示装置およびカラー表示方法を提供することである。   The present invention has been made in consideration of the above problems, and its purpose is to perform time-division driving that does not cause color breakup perception caused by operation performed by the presenter and color breakup perception caused by eye movement. A color display device and a color display method are provided.

本発明のカラー表示装置は、時間順次で複数の色光を所定の周波数で繰り返し生成する色光生成部と、該複数の色光のそれぞれに対応した画像を時間順次で生成するように、該複数の色光を処理する画像生成部と、を備え、該所定の周波数は180Hz以上であり、そのことによって上記目的を達成する。   The color display device of the present invention includes a color light generation unit that repeatedly generates a plurality of color lights at a predetermined frequency in a time sequence, and the plurality of color lights so as to generate an image corresponding to each of the plurality of color lights in a time sequence. And the predetermined frequency is 180 Hz or more, thereby achieving the above object.

好ましくは、前記所定の周波数は250Hz以上である。   Preferably, the predetermined frequency is 250 Hz or more.

さらに好ましくは、前記所定の周波数は300Hz以上である。   More preferably, the predetermined frequency is 300 Hz or more.

ある実施の形態では、前記色光生成部は、光源と、該光源からの光から前記複数の色光を生成するカラーフィルタとを有する。   In one embodiment, the color light generation unit includes a light source and a color filter that generates the plurality of color lights from light from the light source.

他の実施の形態では、前記色光生成部は、互いに異なる色光を発光する複数の光源を有し、該複数の光源は時間順次で点灯する。   In another embodiment, the color light generation unit includes a plurality of light sources that emit different color lights, and the plurality of light sources are lit in time sequence.

ある実施の形態では、前記画像生成部は反射型の電気光学装置である、請求項1〜5のいずれかに記載のカラー表示装置。   In a certain embodiment, the said image generation part is a reflection type electro-optical apparatus, The color display apparatus in any one of Claims 1-5.

さらに他の実施の形態では、前記電気光学装置は液晶装置である。   In still another embodiment, the electro-optical device is a liquid crystal device.

さらに他の実施の形態では、前記電気光学装置はデジタルマイクロミラーデバイスである。   In still another embodiment, the electro-optical device is a digital micromirror device.

さらに他の実施の形態では、前記画像生成部は透過型電気光学装置を有している。   In still another embodiment, the image generation unit includes a transmissive electro-optical device.

さらに他の実施の形態では、前記カラー表示装置が前記画像を投写するレンズをさらに有している。   In still another embodiment, the color display device further includes a lens for projecting the image.

本発明のカラー表示方法は、時間順次で複数の色光を所定の周波数で繰り返し生成する色光生成ステップと、該複数の色光のそれぞれに対応した画像を時間順次で生成するように、該複数の色光を処理する画像生成ステップと、を含み、該所定の周波数は180Hz以上であり、そのことによって上記目的を達成する。   The color display method of the present invention includes a color light generation step of repeatedly generating a plurality of color lights at a predetermined frequency in a time sequence, and the plurality of color lights so as to generate an image corresponding to each of the plurality of color lights in a time sequence. An image generating step for processing the predetermined frequency, wherein the predetermined frequency is 180 Hz or more, thereby achieving the above object.

好ましくは、前記所定の周波数は250Hz以上である。   Preferably, the predetermined frequency is 250 Hz or more.

さらに好ましくは、前記所定の周波数は300Hz以上である。   More preferably, the predetermined frequency is 300 Hz or more.

本発明によれば、視覚系色識別が低くなる色光の繰り返し周波数域に設定したことにより、例えば、スクリーンの前に立ってプレゼンテーションするプレゼンテータやスクリーン前の物体の動作などに起因するカラーブレイクアップが、観察者に知覚されることを抑制または防止することができる。さらに、観察者の眼球運動に起因するカラーブレイクアップが観察者に知覚されることをも防止できる。しかも、時分割駆動方式のカラー表示装置の色光生成の繰り返し周波数を大幅に高めずに実用域の繰り返し周波数で駆動することが可能になる。このため、本発明によれば、スクリーン上の表示画像を見る人が画像に違和感を覚えることがなくなり、観察画像の品位を向上して画像観察に伴う疲労感を低減させるという効果を有する。   According to the present invention, by setting the color light repetition frequency range in which visual system color discrimination is low, color breakup caused by, for example, a presenter standing in front of the screen and an object in front of the screen is performed. It is possible to suppress or prevent perception by an observer. Furthermore, it is possible to prevent the observer from perceiving a color breakup caused by the observer's eye movement. In addition, it is possible to drive at a repetition frequency in a practical range without significantly increasing the repetition frequency of color light generation in a time-division drive type color display device. For this reason, according to the present invention, a person viewing a display image on the screen does not feel uncomfortable with the image, and there is an effect that the quality of the observation image is improved and the fatigue caused by the image observation is reduced.

本発明のカラー表示装置およびカラー表示方法の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
(実施形態1)
図1は、本発明に係るカラー表示装置およびカラー表示装置の駆動方法の実施形態1を示している。同図に示すように、本実施形態のカラー表示装置10は、赤色光、青色光、緑色光の各スペクトルを含んで発光して白色光を出射する光源11と、この光源11の前方に配置されて赤色、青色及び緑色の色要素の領域を有する回転カラーフィルタ12と、回転カラーフィルタ12の前方に配置される集光レンズ13と、集光レンズ13を介して入射する色光の色に対応した色画像を生成する電気光学装置14と、電気光学装置14で反射・変調された光を受けて投写を行なう投写レンズ15とを備えたカラー表示装置であり、投写レンズ15から画像生成色光がスクリーン16に投写されて画像が表示される。光源11には図示されるように光源光を反射するリフレクタ11aも備えられている。
Details of the color display device and the color display method of the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows Embodiment 1 of a color display device and a driving method of the color display device according to the present invention. As shown in the figure, the color display device 10 of this embodiment includes a light source 11 that emits white light by including each spectrum of red light, blue light, and green light, and is disposed in front of the light source 11. Corresponding to the color of the rotating color filter 12 having red, blue and green color element regions, the condensing lens 13 disposed in front of the rotating color filter 12, and the color light incident through the condensing lens 13 The color display device includes an electro-optical device 14 that generates a color image and a projection lens 15 that receives light reflected and modulated by the electro-optical device 14 and performs projection. The image is projected onto the screen 16 and displayed. The light source 11 is also provided with a reflector 11a that reflects the light source light as shown in the figure.

スクリーン16に投写される画像を見る観察者は、カラー表示装置がフロント投写型であればスクリーン16の前面に位置し、カラー表示装置がリア投写型であればスクリーン16の背面に位置して、投写された画像を見ることになる。カラー表示装置を用いたプレゼンテーションにおいては、プレゼンテータ(人)は観察者から見てスクリーン16の手前に立ち、指や指棒などの物体を用いて、投写表示画面を指しながら説明をすることになる。従って、観察者からすると、スクリーン16前のプレゼンテータや物体の動作が表示画面を遮って行われることになる。従来では、この動作によりカラーブレイクアップ現象が発生してしまっていた。   An observer who sees an image projected on the screen 16 is positioned on the front side of the screen 16 if the color display device is a front projection type, and is positioned on the back side of the screen 16 if the color display device is a rear projection type. You will see the projected image. In a presentation using a color display device, a presenter (person) stands in front of the screen 16 as viewed from the observer and uses an object such as a finger or a finger bar to explain while pointing at the projection display screen. . Therefore, from the viewpoint of the observer, the operation of the presenter and the object in front of the screen 16 is performed while blocking the display screen. Conventionally, this operation has caused a color breakup phenomenon.

本発明の効果の1つは、このような従来のカラーブレイクアップの知覚問題を解消することであり、そのための詳細な構成について、以下に説明する。   One of the effects of the present invention is to solve such a conventional color breakup perception problem, and a detailed configuration thereof will be described below.

上記の電気光学装置14としては、DMDアレイや、反射型液晶ライトバルブとしての、強誘電液晶パネル、反強誘電液晶パネル、πセルモードの液晶パネル、TN液晶セルのセルキャップを狭く設定した液晶パネル、OCBモードの液晶パネルなど、高速応答性を有する各種の変調装置を適用することができる。   The electro-optical device 14 includes a liquid crystal panel in which a cell cap of a DMD array or a reflective liquid crystal light valve, a ferroelectric liquid crystal panel, an antiferroelectric liquid crystal panel, a π cell mode liquid crystal panel, or a TN liquid crystal cell is set narrowly. Various modulation devices having high-speed response such as a panel and an OCB mode liquid crystal panel can be applied.

また、このようなカラー表示装置10は、主に、マイクロプロセッサ17と、タイミングジェネレータ18と、フレームメモリ19と、駆動制御回路20と、で構成される駆動回路21を備えている。このカラー表示装置10では、タイミングジェネレータ18で回転カラーフィルタ12の回転駆動と反射型電気光学装置14の駆動タイミングを同期させて制御する。まず、画像信号を図示しないサンプリング回路でサンプリングさせる。そして、画像入力信号中の同期信号が、マイクロプロセッサ17およびタイミングジェネレータ18に送られる。それと同時に、画像信号中の画像データが、タイミングジェネレータ18によって制御されたタイミングでフレームメモリ19に書き込まれるようになっている。光源11から出射される白色光は、タイミングジェネレータ18により電気光学装置14 の駆動タイミングに同期して回転する三色の回転カラーフィルタ12を透過することによって、光源光から赤色光、青色光、緑色光を順次分光・透過させて色光が生成され、集光レンズ13を介して反射型電気光学装置14に照射されるようになっている。このように照射されたそれぞれの色光は、電気光学装置14により光変調が施され投写レンズ15により拡大投写されて、スクリーン16に結像されてカラー画像表示を行なう。   The color display device 10 includes a drive circuit 21 that mainly includes a microprocessor 17, a timing generator 18, a frame memory 19, and a drive control circuit 20. In the color display device 10, the timing generator 18 controls the rotational drive of the rotary color filter 12 and the drive timing of the reflective electro-optical device 14 in synchronization. First, an image signal is sampled by a sampling circuit (not shown). Then, the synchronization signal in the image input signal is sent to the microprocessor 17 and the timing generator 18. At the same time, the image data in the image signal is written into the frame memory 19 at a timing controlled by the timing generator 18. White light emitted from the light source 11 is transmitted through the three-color rotating color filter 12 that rotates in synchronization with the drive timing of the electro-optical device 14 by the timing generator 18, so that red light, blue light, and green light are emitted from the light source light. Colored light is generated by sequentially separating and transmitting the light, and the reflected electro-optical device 14 is irradiated through the condenser lens 13. Each color light irradiated in this way is subjected to light modulation by the electro-optical device 14, enlarged and projected by the projection lens 15, and formed on the screen 16 to display a color image.

例えば、光源11からの光が回転カラーフィルタ12の赤色領域を透過するタイミングに同期させるように、タイミングジェネレータ18からは供給される読み出しタイミング信号に応じてフレームメモリ19から、これよりも前の駆動周期において予め記憶させた赤色成分の画像データが順次読み出され、その画像データを受ける駆動制御回路20は赤色成分用の画像データに応じて電気光学装置14の各画素を駆動する。タイミングジェネレータ18は、マイクロプロセッサ17の制御を受けて各構成要素のタイミングを同期させるようにタイミング制御するものである。電気光学装置14は先に述べたようにDMDや液晶パネルからなる変調素子であって、反射ミラーや反射電極を備えた画素がマトリクス状に配置されており、各画素毎に赤色光を反射し、この反射に伴って変調がなされ、赤色光の画像が生成されている。従って、画素毎に光強度の変調された赤色光は投写レンズ15に入射されスクリーン16に赤色光の画像が投写表示される。   For example, the previous drive from the frame memory 19 according to the read timing signal supplied from the timing generator 18 so as to synchronize with the timing when the light from the light source 11 passes through the red region of the rotating color filter 12. The red component image data stored in advance in the cycle is sequentially read, and the drive control circuit 20 that receives the image data drives each pixel of the electro-optical device 14 in accordance with the red component image data. The timing generator 18 controls the timing so as to synchronize the timing of each component under the control of the microprocessor 17. As described above, the electro-optical device 14 is a modulation element composed of a DMD or a liquid crystal panel, and pixels each having a reflection mirror and a reflection electrode are arranged in a matrix, and each pixel reflects red light. A modulation is made in accordance with this reflection, and an image of red light is generated. Therefore, the red light whose light intensity is modulated for each pixel is incident on the projection lens 15 and a red light image is projected and displayed on the screen 16.

次に、回転カラーフィルタ12の青色領域を光源光が透過するタイミングでは、赤色光の場合と同様に、フレームメモリ19から青色光用の画像データが読み出され、それに応じて電気光学装置14の各画素がその画像データの応じて駆動され、青色光を変調して、スクリーン16に青色光の画像が投写表示される。次に、回転カラーフィルタ12の緑色領域を光源光が透過するタイミングでも、同様である。このように、三色の色光の画像が電気光学装置14で順次生成されて、これをサイクリックに繰り返すことにより、カラー画像が表示されることになる。なお、色光生成の順序は本実形態に限定されず、いかなる順序でも構わない。   Next, at the timing when the light source light is transmitted through the blue region of the rotating color filter 12, the image data for blue light is read from the frame memory 19 in the same manner as in the case of red light, and the electro-optical device 14 responds accordingly. Each pixel is driven according to the image data, modulates blue light, and an image of blue light is projected and displayed on the screen 16. Next, the same applies to the timing when the light source light passes through the green region of the rotating color filter 12. In this manner, three color light images are sequentially generated by the electro-optical device 14 and are cyclically repeated, whereby a color image is displayed. In addition, the order of color light generation is not limited to this embodiment, and any order may be used.

ここで、電気光学装置14がDMDである場合には、DMDは各画素毎に画像データに応じて反射ミラーの傾き角度を変更させて投写レンズ15に入射する光量を変調する。より具体的には、反射ミラーにより反射される光を投写レンズ15に向ける時間幅と反射される光をアブソーバに吸収させる時間幅とを画像データに応じてパルス幅変調(PWM)し、各画素毎に色光の強度を変調できるようにしている。なお、DMDの場合は、フレームメモリ19をSRAMとして電気光学装置内に内蔵することができ、各画素毎に画素メモリを有しそのメモリ内容に応じて各画素の反射ミラーを各画素毎に内蔵される駆動制御回路20により角度変更駆動させることができる。もっとも、これらのメモリや駆動制御回路は反射ミラーの下方に配置される。   When the electro-optical device 14 is a DMD, the DMD modulates the amount of light incident on the projection lens 15 by changing the tilt angle of the reflection mirror in accordance with image data for each pixel. More specifically, the time width in which the light reflected by the reflecting mirror is directed to the projection lens 15 and the time width in which the reflected light is absorbed by the absorber are subjected to pulse width modulation (PWM) according to image data, and each pixel The intensity of color light can be modulated every time. In the case of DMD, the frame memory 19 can be built in the electro-optical device as SRAM, and each pixel has a pixel memory, and a reflection mirror for each pixel is built in for each pixel according to the memory contents. The drive control circuit 20 can be driven to change the angle. However, these memories and drive control circuits are arranged below the reflection mirror.

また電気光学装置14が液晶パネルである場合には、一対の基板間に先に例示した液晶を挟持して、反射側の基板には画素毎に画素電極を有し、この画素電極から液晶層に印加する実効電圧を画像データに応じて変化させることにより、液晶層での液晶分子の配列の変化に応じて入射光の偏光面や散乱度を変化させて反射・出射する。偏光面を変化させる場合は、入射光を偏光素子を介して入射し、反射光を偏光素子を介して投写レンズ15に導いて、光強度を画素毎に変調する。光散乱の変化の場合(液晶が高分子分散型などの場合)は、DMDと同様に投写レンズ15の手前にスリットを設けてこれを通過させることにより、光強度を画素毎に変調する。液晶パネルの場合であっても、DMDと同様に、反射型画素電極の下方に画素毎にメモリ(フレームメモリ19)とそのメモリ内容に応じて画素電極に電圧印加する駆動制御回路20とを内蔵することができる。   In the case where the electro-optical device 14 is a liquid crystal panel, the liquid crystal exemplified above is sandwiched between a pair of substrates, and a pixel electrode is provided for each pixel on the reflection side substrate. By changing the effective voltage applied to the liquid crystal according to the image data, the polarization plane and the scattering degree of the incident light are changed and reflected / exited according to the change in the arrangement of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer. When the polarization plane is changed, incident light is incident through the polarizing element, and reflected light is guided to the projection lens 15 through the polarizing element to modulate the light intensity for each pixel. In the case of a change in light scattering (when the liquid crystal is a polymer dispersion type or the like), the light intensity is modulated for each pixel by providing a slit in front of the projection lens 15 and allowing it to pass in the same manner as DMD. Even in the case of a liquid crystal panel, a memory (frame memory 19) is provided for each pixel below the reflective pixel electrode, and a drive control circuit 20 for applying a voltage to the pixel electrode according to the memory content is built in like the DMD. can do.

なお、本実施形態のカラー表示装置10は、電気光学装置14として反射型電気光学装置を有しているが、液晶装置(液晶パネル)を用いる場合には、電気光学装置14として透過型液晶パネルを含んだ透過型電気光学装置を有していてもよい。   The color display device 10 of the present embodiment has a reflective electro-optical device as the electro-optical device 14, but when a liquid crystal device (liquid crystal panel) is used, a transmissive liquid crystal panel as the electro-optical device 14. A transmissive electro-optical device including the above may be included.

このような本実施形態においては、回転カラーフィルタ12の三色光の繰り返し周波数(フレーム周波数)は、180Hz以上、好ましくは250Hz以上、さらに好ましくは300Hz以上になるようにタイミングジェネレータ18によって回転数が制御されると共に、電気光学装置14での色画像生成のタイミングを各色光の生成タイミングと一致するように設定されている。   In this embodiment, the rotational speed is controlled by the timing generator 18 so that the repetition frequency (frame frequency) of the three-color light of the rotating color filter 12 is 180 Hz or higher, preferably 250 Hz or higher, more preferably 300 Hz or higher. In addition, the color image generation timing in the electro-optical device 14 is set to coincide with the generation timing of each color light.

本実施の形態では、180Hz以上のフレーム周波数で色順次駆動を行うことにより、観察者がスクリーン16を見ている際に、スクリーン16の前に立ってプレゼンテーションするプレゼンテータ自体やその指やプレゼンテータにより動かされる指棒など物体の動作に起因する眼球運動が発生しても、カラーブレイクアップが知覚されることを軽減または消退させることができる。250Hz以上のフレーム周波数で色順次駆動を行う場合には、プレゼンテータの動きに伴う上記カラーブレイクアップの知覚の防止だけでなく、観察者の高速な眼球運動(後述)に起因するカラーブレイクアップが知覚されることをも軽減または消退させることができる。この場合には、観察者の知覚の個人差を考慮すると、300Hz以上のフレーム周波数で色順次駆動を行うことがさらに好ましい。   In the present embodiment, by performing color sequential driving at a frame frequency of 180 Hz or higher, when the observer is looking at the screen 16, the presenter who stands in front of the screen 16 and makes a presentation is moved by the finger or the presenter. Even if an eye movement caused by the movement of an object such as a finger bar occurs, the perception of color breakup can be reduced or eliminated. When color sequential driving is performed at a frame frequency of 250 Hz or higher, not only the color breakup perception associated with the motion of the presenter is prevented, but also the color breakup caused by the fast eyeball movement (described later) of the observer is perceived. Can also be reduced or eliminated. In this case, it is more preferable to perform color sequential driving at a frame frequency of 300 Hz or more in consideration of individual differences in the viewer's perception.

ここで、本実施形態のようにカラーブレイクアップの知覚を低減または消退させる理由をフレーム周波数と視覚系色空間周波数との関係に基づいて説明する。   Here, the reason why the color breakup perception is reduced or eliminated as in this embodiment will be described based on the relationship between the frame frequency and the visual system color space frequency.

まず、図2を用いて視覚系色空間周波数とコントラスト(相対感度)との関係を説明する。同図は、1977年「テレビジョン」第31巻第1号第31頁に記載された公知データである。同図のグラフの横軸は色空間周波数であり、cycle/degree(cpd)で表される。この色空間周波数の単位(cpd)は、視角1度中の正弦波の数を示すものであり、視角1 度の中に1サイクルの正弦波があれば1cpdで、視覚1度の中に5サイクルの正弦波があれば5cpdという。また、このグラフの縦軸は、コントラスト感度を相対感度(dB)で表したものであり、明暗弁別や色弁別ができない限界値を求めている。図2に示すように、一般に人の視覚系では明るさ(明暗)に対する感度特性は空間周波数が低いときでも、あるいは高いときでもコントラスト感度特性は悪く、中間の4cpdあたりが明暗のコントラスト感度が最も高くなっている。なお、図示しないがこの迷暗に対するコントラスト感度特性のカットオフ周波数は60cpdである。一方、色に対する感度特性も同様に空間周波数が低いときでも、あるいは高いときでもコントラスト感度が悪く、中間の色度空間周波数である0.4cpdあたりが色のコントラスト感度が最も高くなっている。0 .4cpdは、計算上フレーム周波数120Hzに相当する結果であり、ヒューマン特性を考慮した色順次駆動方式という観点からは最も悪い条件といえる(現状の投写型表示装置ではフレーム周波数が120Hzのものがあり、カラーブレイクアップが知覚され易い)。また、図示しないがこの色に対する感度特性のカットオフ周波数は4〜10cpdである。   First, the relationship between the visual color space frequency and contrast (relative sensitivity) will be described with reference to FIG. This figure is known data described in “Television” Vol. 31, No. 1, p. 31 in 1977. The horizontal axis of the graph in the figure is the color space frequency and is represented by cycle / degree (cpd). The unit (cpd) of this color space frequency indicates the number of sine waves at a viewing angle of 1 degree. If there is a 1-cycle sine wave at a viewing angle of 1 degree, it is 1 cpd, and 5 per degree of viewing. If there is a sine wave of the cycle, it is 5 cpd. Further, the vertical axis of this graph represents the contrast sensitivity in relative sensitivity (dB), and obtains a limit value at which light / dark discrimination or color discrimination cannot be performed. As shown in FIG. 2, in general, in the human visual system, the sensitivity characteristic with respect to brightness (brightness and darkness) is poor even when the spatial frequency is low or high, and the contrast sensitivity with the lightness and darkness is the highest around the middle 4 cpd. It is high. Although not shown, the cut-off frequency of the contrast sensitivity characteristic with respect to this darkness is 60 cpd. On the other hand, the sensitivity sensitivity to the color is similarly low even when the spatial frequency is low or high, and the contrast sensitivity of the color is highest around 0.4 cpd, which is an intermediate chromaticity spatial frequency. 0. 4 cpd is a result corresponding to a frame frequency of 120 Hz in calculation, and can be said to be the worst condition from the viewpoint of a color sequential driving method in consideration of human characteristics (the current projection display device has a frame frequency of 120 Hz, Color breakup is easily perceived). Although not shown, the cutoff frequency of the sensitivity characteristic for this color is 4 to 10 cpd.

図2に示す公知データに基づいて、カラーブレイクアップを減少または消退させるためには、0.4cpdより高い色空間周波数を与える必要があることが解る。本発明者らは、好ましくは、この色空間周波数である0.4cpdより高い0.5cpd以上の色空間周波数を与えることで、観察者から見てスクリーン16の前に位置する人や物などの動きに起因して知覚されるカラーブレイクアップの発生を減少または消退できることを見いだした。さらに、好ましくは、0.4cpdの2倍である0.8cpd以上の色空間周波数を与えることで、上記カラーブレイクアップの知覚の防止だけでなく、高速の眼球運動に起因して知覚されるカラーブレイクアップの発生をも減少または消退できることを見いだした。   Based on the known data shown in FIG. 2, it can be seen that a color space frequency higher than 0.4 cpd needs to be provided in order to reduce or eliminate the color breakup. The present inventors preferably give a color space frequency of 0.5 cpd or higher which is higher than 0.4 cpd which is the color space frequency, so that a person or an object located in front of the screen 16 as viewed from the observer We have found that the occurrence of perceived color breakup due to movement can be reduced or eliminated. Further, preferably, by giving a color space frequency of 0.8 cpd or more which is twice 0.4 cpd, not only the prevention of the color breakup perception but also the color perceived due to the high-speed eye movement is performed. We have found that the occurrence of breakups can also be reduced or eliminated.

フレーム周波数と色空間周波数(視覚系空間周波数)との間の変換は、下記の式(1)、(2)、(3)を用いて行なうことができる。   Conversion between the frame frequency and the color spatial frequency (visual system spatial frequency) can be performed using the following equations (1), (2), and (3).

Ft=(3*Ff )−1 (1 )
Cba=Rv*Ft (2 )
Vf=(3*Cba)−1 (3 )
なお、Ffはフレーム周波数(Hz)であり、カラー画像の1コマ(カラーの1画面)を生成するときの周波数である。Cbaは各色光によって形成されるカラーバンド視角(degree)であり、1色光のカラーバンド幅を視角で与えたものである。また、カラーバンドはRGB色光を用いた場合、Rバンド、Gバンド、Bバンドが網膜上に形成される。視角は、眼球の基準点(結点)と網膜上に形成される1色光のバンド幅によって一意的に決まる(視距離依存性なし)。Rvは眼球回旋運動速度(degree/second)であり、ある点から他の点へ視線移動するときの角速度である。この視線移動に伴う眼球内面の網膜上に投写されて像は同じ角速度(眼球回旋運動速度)で移動する。したがって、眼球回旋運動速度と網膜移動速度(レチナルベロシティ)は等価である。Vfは視覚系色空間周波数(cycle/degree)であり、視角1度の中にRGBのカラーバンドが何サイクル形成されるかを表したものである。例えば、視角1度の中にRGBのカラーバンドが1本ずつ形成されれば1サイクル/度(cpd)となり、5本ずつ形成されれば5cpdとなる。これは、一般に解像度を表す指標として用いられることが多く、バンド幅が細かくなるほど色弁別(色の識別弁別)、輝度弁別(明るさの濃淡弁別)は低下する。
Ft = (3 * Ff) −1 (1)
Cba = Rv * Ft (2)
Vf = (3 * Cba) −1 (3)
Note that Ff is a frame frequency (Hz), which is a frequency for generating one frame of a color image (one color screen). Cba is a color band viewing angle (degree) formed by each color light, and is a color band width of one color light given by a viewing angle. Further, when RGB color light is used as the color band, an R band, a G band, and a B band are formed on the retina. The viewing angle is uniquely determined by the reference point (conjunction) of the eyeball and the bandwidth of one color light formed on the retina (no viewing distance dependency). Rv is an eyeball rotation speed (degree / second), which is an angular speed when the line of sight moves from one point to another. The image projected on the retina on the inner surface of the eyeball accompanying the movement of the line of sight moves at the same angular velocity (eye rotation speed). Therefore, the eyeball rotation speed and the retina movement speed (retinal velocity) are equivalent. Vf is a visual system color space frequency (cycle / degree), and represents how many cycles of the RGB color band are formed within a viewing angle of 1 degree. For example, if one RGB color band is formed in one viewing angle, one cycle / degree (cpd) is obtained, and if five color bands are formed, 5 cpd is formed. In general, this is often used as an index representing resolution, and as the bandwidth becomes narrower, color discrimination (color discrimination discrimination) and luminance discrimination (brightness shading discrimination) decrease.

図3は上記した計算式(1)、(2)、(3)を用いて換算したフレーム周波数と視覚系の色空間周波数の関係を示すグラフである。なお、同図中(120、0.4)は色順次駆動方式を用いた投写型表示装置の現状レベルを示したものであり、(180、0.5)以上、好ましくは(250、0.6)以上、さらに好ましくは(300、0.8)以上は本実施形態のカラー表示装置10に用いるフレーム周波数レベルを示している。   FIG. 3 is a graph showing the relationship between the frame frequency converted using the above formulas (1), (2), and (3) and the color space frequency of the visual system. In the figure, (120, 0.4) indicates the current level of the projection display device using the color sequential driving method, and is (180, 0.5) or more, preferably (250, 0. 6) or more, more preferably (300, 0.8) or more indicates the frame frequency level used in the color display device 10 of the present embodiment.

次に、図4および図5に示す実験装置を用いて、網膜移動速度(レチナルベロシティ)とフレーム周波数との関係を求める方法を説明する。   Next, a method for obtaining the relationship between the retina moving speed (retinal velocity) and the frame frequency using the experimental apparatus shown in FIGS. 4 and 5 will be described.

図4に示す実験装置は、白色光を出射するための光源1と、光源光からRGB三色光を分光生成するためのRGB回転フィルタ2と、スクリーン3と、網膜移動速度を生成するためのチョッパブレード4と、から構成されている。この実験装置では、光源1から出射された白色光をRGB回転フィルタ2を通過させることによって継時的にR色光、G色光、B色光を順次生成し、これらの色光をスクリーン3に背面から入射する。そして、スクリーン3の前方に配置されたチョッパブレード4を回転させることによって時空間的なカラーバンドを生成する。観察者は一定の距離からスクリーン3上の所定の一点を固視し、網膜上にカラーバンドを結像させる。そして、心理的なカラーブレイクアップ知覚を主観評価によって判定する。なお、RGB回転フィルタ2の回転速度を可変にすることで任意のフレーム周波数を設定でき、スクリーン3の前に置いたチョッパブレード4の回転速度を可変にすることで任意の網膜移動速度を設定することができる。   The experimental apparatus shown in FIG. 4 includes a light source 1 for emitting white light, an RGB rotation filter 2 for spectrally generating RGB three-color light from the light source light, a screen 3, and a chopper for generating a retina moving speed. And a blade 4. In this experimental apparatus, white light emitted from the light source 1 is passed through the RGB rotation filter 2 to successively generate R color light, G color light, and B color light sequentially, and these color lights are incident on the screen 3 from the back surface. To do. A spatio-temporal color band is generated by rotating the chopper blade 4 arranged in front of the screen 3. The observer fixes a predetermined point on the screen 3 from a certain distance and forms a color band on the retina. Then, psychological color breakup perception is determined by subjective evaluation. An arbitrary frame frequency can be set by making the rotational speed of the RGB rotation filter 2 variable, and an arbitrary retinal movement speed can be set by making the rotational speed of the chopper blade 4 placed in front of the screen 3 variable. be able to.

図5の実験装置は、図4の実験装置におけるRGB色光生成手段である光源1およびRGB回転フィルタ2を、R光源5R、G光源5G、B光源5B、赤色光選択反射層と青色光選択反射層をX字状に形成したダイクロイックプリズム6、およびR光源5R,B光源Bからの赤色光と青色光をプリズム6側に反射するミラー7からなる色順次駆動照明システムで置き換えた構成である。各光源5は順次点灯しダイクロイックプリズム6からは三色光が順次スクリーン3に背面から入射される。この実験装置では、R光源5R、G光源5G、B光源5Bの点灯のスイッチングを可変にすることで任意のフレーム周波数を設定することができる。他の構成、作用は図4に示す実験装置と同様である。なお、図4および図5の実験装置では、RGB、RBG、BGRなどの色の順番を変えた構成としてもよい。   The experimental apparatus shown in FIG. 5 includes a light source 1 and an RGB rotation filter 2 that are RGB color light generating means in the experimental apparatus shown in FIG. 4, an R light source 5R, a G light source 5G, a B light source 5B, a red light selective reflection layer, and a blue light selective reflection. In this configuration, the dichroic prism 6 is formed in an X-shaped layer, and a color sequential drive illumination system including a mirror 7 that reflects red light and blue light from the R light source 5R and B light source B toward the prism 6 side. Each light source 5 is sequentially turned on, and three-color light is sequentially incident on the screen 3 from the back surface from the dichroic prism 6. In this experimental apparatus, an arbitrary frame frequency can be set by changing the switching of lighting of the R light source 5R, the G light source 5G, and the B light source 5B. Other configurations and operations are the same as those of the experimental apparatus shown in FIG. 4 and 5 may have a configuration in which the order of colors such as RGB, RBG, and BGR is changed.

これらの実験装置を用いて2名の被検者に対して行なった結果から求めた網膜移動速度とフレーム周波数との関係を図6と図7に示す。図6は個々のデータを示すグラフであり、図7は個々のデータに基づいて平均と標準偏差を求めたグラフである。   FIG. 6 and FIG. 7 show the relationship between the retinal movement speed and the frame frequency obtained from the results obtained for two subjects using these experimental devices. FIG. 6 is a graph showing individual data, and FIG. 7 is a graph in which the average and standard deviation are obtained based on the individual data.

図6および図7から判るように、心理的なカラーブレイクアップ知覚は、大別して網膜移動速度が300deg/sec未満と300deg/sec以上とで異なった傾向(2相性)を示し、300deg/sec以上の方が急激なフレーム周波数の立ち上がりが認められる。眼球運動には、随従運動、断続性運動、輻輳開散運動、固視微動の4種類のものがある。随従運動は、飛んでいるハエを眼で追うような30〜35deg/sec程度の低速度の眼球運動である。一方、断続性運動は、間欠的な高速跳躍的運動であり、読書の際の視線移動などに見られる、随従運動の速度を越える対象物の移動速度を補完する眼球運動であり、300deg/sec以上の高速の眼球運動である。このことから、網膜移動速度300deg/secは断続性運動に相当するものであり、フレーム周波数としてはグラフ上で250Hz以上を確保すれば十分と解釈できるが、測定精度や被検者の個人差などを考慮すると300Hz以上を確保することがさらに好ましい。   As can be seen from FIG. 6 and FIG. 7, the psychological color breakup perception shows a tendency (biphasic) in which the retinal movement speed is roughly different between less than 300 deg / sec and more than 300 deg / sec, and more than 300 deg / sec. In this case, a sharp rise in the frame frequency is recognized. There are four types of eye movement: follow-up movement, intermittent movement, vergence movement, and fixation microtremor. The follow-up movement is a low-speed eye movement of about 30 to 35 deg / sec that follows a flying fly with the eyes. On the other hand, the intermittent movement is an intermittent high-speed jumping movement, and is an eye movement that complements the movement speed of the object exceeding the speed of the follower movement, which is seen in the movement of the line of sight during reading, and is 300 deg / sec. It is the above high-speed eye movement. From this, the retinal movement speed of 300 deg / sec is equivalent to intermittent movement, and it can be interpreted that it is sufficient to ensure that the frame frequency is 250 Hz or higher on the graph, but the measurement accuracy, individual differences of subjects, etc. In view of the above, it is more preferable to secure 300 Hz or more.

図8および図9は、上記した実験から得られた網膜移動速度とフレーム周波数の関係において、フレーム周波数を視覚系色弁別閾値に逆変換したものである。なお、視覚系色弁別閾値の一般的な定義はないが、ここでは実験において時空間的特性として知覚する心理的なカラーブレイクアップ閾値から求めたフレーム周波数を、単純に網膜上に広がる物理的なRGBカラーバンド幅に逆変換したものと定義する。   8 and 9 are obtained by inversely converting the frame frequency into the visual system color discrimination threshold in the relationship between the retinal moving speed and the frame frequency obtained from the above-described experiment. Although there is no general definition of the visual system color discrimination threshold, here the frame frequency obtained from the psychological color breakup threshold perceived as a spatio-temporal characteristic in the experiment is simply the physical frequency spreading on the retina. It is defined as an inverse transform to RGB color bandwidth.

図8および図9のグラフから推測されることは、網膜移動速度50〜200deg/sec、200〜300deg/sec、300deg/sec以上で視覚系色弁別閾値の特性の違いが認められる。これらのデータに関連すると考えられる眼球運動は、例えば飛んでるハエを眼で追うような30〜35deg/sec程度の低速度の随従運動と、距離を隔てて間欠的に突然出現する対象物を俊敏に捕らえたり、随従運動の速度を越える対象物の移動速度を補完する300deg/sec以上の高速の断続性運動と、の2種類である。なお、図8および図9に示したデータの独立変数(横軸)の眼球運動速度(網膜移動速度に等価)の中の200deg/sec以上かつ300deg/sec未満の眼球運動速度は一般に存在しない。しかし、200deg/sec以上かつ300deg/sec未満の眼球運動速度は、例えば投写型表示装置などを用いたプレゼンテーションでは、表示画面の観察者から見た状態のスクリーンの前でプレゼンテータやプレゼンテータが動かす物体が色々な動作をすることもあり、対象物が網膜上を移動する動きとして存在することが考えられる。このような範囲の眼球運動速度では、スクリーンを見る人の視覚系色感度が低くなっている。以上のことから、網膜移動速度が視覚系色弁別閾値の変化に影響を与えていることが推測される。   It can be inferred from the graphs of FIGS. 8 and 9 that there are differences in the characteristics of the visual system color discrimination threshold at retinal movement speeds of 50 to 200 deg / sec, 200 to 300 deg / sec, and 300 deg / sec or more. The eye movement considered to be related to these data is, for example, a low-speed follow-up movement of about 30 to 35 deg / sec that follows a flying fly with the eye and an object that appears suddenly and intermittently at a distance. Or a high-speed intermittent motion of 300 deg / sec or more that complements the moving speed of the object exceeding the speed of the follower movement. Note that there is generally no eye movement speed of 200 deg / sec or more and less than 300 deg / sec in the eye movement speed (equivalent to the retina movement speed) of the independent variables (horizontal axis) of the data shown in FIGS. However, an eye movement speed of 200 deg / sec or more and less than 300 deg / sec is, for example, in a presentation using a projection display device or the like, when a presenter or an object that the presenter moves in front of a screen viewed from an observer of the display screen. It may be possible to perform various actions, and the object may exist as a movement that moves on the retina. When the eye movement speed is in such a range, the color sensitivity of the visual system of the person viewing the screen is low. From the above, it is presumed that the retinal movement speed affects the change of the visual system color discrimination threshold.

本実施形態1に係るカラー表示装置では、上記したように、視覚系色感度が低くなる網膜移動速度の範囲(200deg/sec以上かつ300deg/sec)に着目して、この網膜移動速度の範囲に対応するフレーム周波数(色生成周波数)が図8および図9から180Hz以上としたことにより、スクリーンの前でプレゼンテータや物体が色々な動作を行っても心理的なカラーブレイクアップの知覚を軽減または消退させることができる。   In the color display device according to the first embodiment, as described above, paying attention to the retinal movement speed range (200 deg / sec or more and 300 deg / sec) in which the visual system color sensitivity is lowered, Since the corresponding frame frequency (color generation frequency) is 180 Hz or higher from FIGS. 8 and 9, even if the presenter and the object perform various actions in front of the screen, the perception of psychological color breakup is reduced or eliminated. Can be made.

さらに、本実施形態1に係るカラー表示装置のフレーム周波数が、存在する眼球運動の最高速度を満足するフレーム周波数(色生成周波数)、すなわち250Hzより高い300Hzである場合には、上記カラーブレイクアップの知覚の防止だけでなく、色順次駆動方式で発生する心理的なカラーブレイクアップの知覚をも軽減または消退させることができる。   Furthermore, when the frame frequency of the color display device according to the first embodiment is a frame frequency (color generation frequency) that satisfies the maximum speed of the existing eye movement, that is, 300 Hz that is higher than 250 Hz, the color break-up described above is performed. In addition to preventing perception, it is possible to reduce or eliminate the psychological color break-up perception that occurs in the color sequential drive system.

本実施形態1のカラー表示装置10では、このようなカラーブレイクアップが知覚される現象の発生を抑制できるため、スクリーンにおいて品位の高いカラー表示を行なうことができる。このため、本実施形態1によれば、スクリーン16の画像を観察する際に、観察者が画像に違和感を受けることがなく、より疲労感の少ない、良好なカラー画像を表示することができる。また、本実施形態1のカラー表示装置10では、単一の電気光学装置(変調装置)14でカラー表示が行なえるため、すなわち単板式の投写型表示装置に応用できるため、プロジェクタの軽量化、低コスト化を実現することができる。
(実施形態2)
図10は本発明に係るカラー表示装置およびカラー表示方法の実施形態2を示している。本実施形態は、照明装置を備える直視型のカラー表示装置に本発明を適用したものである。この実施形態は、背面側から色順次で出射される三色光の繰り返し周波数(フレーム周波数)が250Hz以上、好ましくは300Hz以上になるよう制御され、画像生成部としての電気光学装置での色画像生成のタイミングが各色光の生成タイミングと一致するように設定されたものである。
In the color display device 10 according to the first embodiment, it is possible to suppress the occurrence of such a phenomenon that a color break-up is perceived, so that high-quality color display can be performed on the screen. Therefore, according to the first embodiment, when the image on the screen 16 is observed, the observer does not feel discomfort with the image, and a good color image with less fatigue can be displayed. In addition, since the color display device 10 of the first embodiment can perform color display with a single electro-optical device (modulation device) 14, that is, it can be applied to a single-plate projection display device, the projector can be reduced in weight, Cost reduction can be realized.
(Embodiment 2)
FIG. 10 shows Embodiment 2 of the color display device and color display method according to the present invention. In the present embodiment, the present invention is applied to a direct-view color display device including a lighting device. In this embodiment, the repetition frequency (frame frequency) of the three-color light emitted in color sequence from the back side is controlled to be 250 Hz or more, preferably 300 Hz or more, and a color image is generated by an electro-optical device as an image generation unit. Is set to coincide with the generation timing of each color light.

図10に示すように、本実施形態2のカラー表示装置100は、色切替え式バックライトを用いた照明光源101と、電気光学装置102と、これら色切替え式バックライト照明光源101および電気光学装置102とを駆動・制御する駆動回路103と、を備えてなる。図10では、照明装置をバックライト方式としたので、透過型電気光学装置としており、例えば透過型液晶表示装置を用いるとよい。   As shown in FIG. 10, the color display device 100 according to the second embodiment includes an illumination light source 101 using a color switching backlight, an electro-optical device 102, the color switching backlight illumination light source 101, and an electro-optical device. And a drive circuit 103 that drives and controls the motor 102. In FIG. 10, since the illumination device is a backlight system, a transmissive electro-optical device is used. For example, a transmissive liquid crystal display device may be used.

色切替え式照明光源101の構成は、例えば、図示しない赤発光光源と緑発光光源と青発光光源とを備え、これらから出射される色光を例えば図示しない導光板を介して透過型電気光学装置102の表示領域へ均一に照射するようになっている。   The configuration of the color-switching illumination light source 101 includes, for example, a red light source, a green light source, and a blue light source (not shown), and the transmissive electro-optical device 102 transmits color light emitted from these through a light guide plate (not shown), for example. The display area is uniformly irradiated.

なお、照明光源としての各光源は、冷陰極管、熱陰極管などの蛍光管、EL(エレクトロルミネッセンス)発光素子、LEDなど各種の色光の発光源を適用することが可能である。バックライト方式にした場合は、電気光学装置102の背面に光源を配置する構成と、背面に導光板を配置しその側面に光源を配置した構成を照明光源101とし光源光を導光板を伝播させて背面から電気光学装置102を照明する構成など、が考えられる。また、バックライト方式ではなく、フロントライト方式も可能であって、電気光学装置102を反射型電気光学装置とした場合は、その前面側に導光板を配置しその側面に照明光源を配置した構成を照明光源101とする。反射型電気光学装置102の構造は、実施形態1で説明した構成と同様である。   In addition, as each light source as an illumination light source, it is possible to apply various color light emission sources such as fluorescent tubes such as cold cathode tubes and hot cathode tubes, EL (electroluminescence) light emitting elements, and LEDs. In the case of the backlight system, the configuration in which the light source is disposed on the back surface of the electro-optical device 102 and the configuration in which the light guide plate is disposed on the back surface and the light source is disposed on the side surface is used as the illumination light source 101, and the light source light propagates through the light guide plate. For example, a configuration in which the electro-optical device 102 is illuminated from the back surface can be considered. Also, a front light system can be used instead of a backlight system, and when the electro-optical device 102 is a reflective electro-optical device, a light guide plate is disposed on the front side and an illumination light source is disposed on the side surface. Is an illumination light source 101. The structure of the reflective electro-optical device 102 is the same as that described in the first embodiment.

このような電気光学装置102としては、実施形態1と同様にカラーフィルタを用いないモノクロ表示を行なう液晶表示装置を用いることができ、例えばπセルモードの液晶パネル、TN液晶セルのセルギャップを狭く設定した液晶パネル、OCBモードの液晶パネルなどの高速応答性を有する各種の液晶表示装置を適用することができる。   As such an electro-optical device 102, a liquid crystal display device that performs monochrome display without using a color filter can be used as in the first embodiment. For example, a cell gap of a π cell mode liquid crystal panel or a TN liquid crystal cell is narrowed. Various liquid crystal display devices having high-speed response such as a set liquid crystal panel and an OCB mode liquid crystal panel can be applied.

駆動回路103は、マイクロプロセッサ104と、タイミングジェネレータ105と、フレームメモリ106と、駆動制御回路107と、光源スイッチャ108と、光源用電源109とを備えている。このカラー表示装置100では、タイミングジェネレータ105で光源色スイッチャ108の切替えタイミングと電気光学装置102の駆動タイミングを制御する。まず、画像信号を図示しないサンプリング回路でサンプリングさせると共に、画像入力信号中の同期信号は、マイクロプロセッサ104およびタイミングジェネレータ105に送られる。それと同時に、画像信号中の画像データがタイミングジェネレータ105によって制御されたタイミングでフレームメモリ106に書き込まれるようになっている。色切替え式照明光源101は、電気光学装置102の各色画像の駆動タイミングに同期するように、タイミングジェネレータ105により制御される光源色スイッチャ108で、図示しない赤発光光源、緑発光光源、青発光光源が時間順次に繰り返し点灯される。このようにして色切替え式照明光源101によって、表示データ色に対応した色順次で色光が生成されて透過型電気光学装置102に照明されるようになっている。このように照射されたそれぞれの色の色光(表示用光)は、透過型電気光学装置102により光変調が施され色順次でカラー画像表示を行なう。   The drive circuit 103 includes a microprocessor 104, a timing generator 105, a frame memory 106, a drive control circuit 107, a light source switcher 108, and a light source power source 109. In the color display device 100, the timing generator 105 controls the switching timing of the light source color switcher 108 and the driving timing of the electro-optical device 102. First, the image signal is sampled by a sampling circuit (not shown), and the synchronization signal in the image input signal is sent to the microprocessor 104 and the timing generator 105. At the same time, the image data in the image signal is written into the frame memory 106 at a timing controlled by the timing generator 105. The color-switching illumination light source 101 is a light source color switcher 108 controlled by a timing generator 105 so as to be synchronized with the driving timing of each color image of the electro-optical device 102, and is not shown in the drawing. Are repeatedly lit in time sequence. In this way, the color-switching illumination light source 101 generates color light in a color sequence corresponding to the display data color and illuminates the transmissive electro-optical device 102. The color light (display light) irradiated in this way is subjected to light modulation by the transmissive electro-optical device 102 and performs color image display in color sequence.

例えば、照明光源101が赤色光を発光するように、タイミングジェネレータ105からは光源色スイッチャ108に光源切替えタイミング信号が供給され、選択された光源に対して光源用電源109から電源供給がなされて赤色光光源が点灯する。この光源色スイッチャ108での切替えタイミングに同期するように、タイミングジェネレータ105からは読み出しタイミング信号がフレームメモリ106に供給され、これよりも前の駆動周期において予め記憶させた赤色成分の画像データが順次読み出され、その画像データを受ける駆動制御回路107は赤色成分用の画像データに応じて電気光学装置102の各画素を駆動する。タイミングジェネレータ105は、マイクロプロセッサ104の制御を受けて各構成要素のタイミングを同期させるようにタイミング制御するものである。電気光学装置102は先に述べたように液晶パネルからなる変調素子であって、画素電極を備えた画素がマトリクス状に配置されており、各画素毎に赤色光を変調し、赤色光の画像が生成されている。従って、画素毎に光強度の変調された赤色光によって画像が表示画面に表示される。   For example, a light source switching timing signal is supplied from the timing generator 105 to the light source color switcher 108 so that the illumination light source 101 emits red light, and power is supplied from the light source power source 109 to the selected light source. The light source turns on. The timing generator 105 supplies a read timing signal to the frame memory 106 so as to synchronize with the switching timing of the light source color switcher 108, and the red component image data stored in advance in the previous driving cycle is sequentially supplied. The drive control circuit 107 that is read and receives the image data drives each pixel of the electro-optical device 102 according to the image data for the red component. The timing generator 105 controls the timing so as to synchronize the timing of each component under the control of the microprocessor 104. As described above, the electro-optical device 102 is a modulation element made of a liquid crystal panel, and pixels having pixel electrodes are arranged in a matrix. The red light image is modulated for each pixel, and an image of red light is obtained. Has been generated. Accordingly, an image is displayed on the display screen by the red light whose light intensity is modulated for each pixel.

次に、照明光源101で緑色光光源を点灯させるタイミングでは、赤色光の場合と同様に、フレームメモリ106から緑色光用の画像データが読み出され、それに応じて電気光学装置102の各画素がその画像データに応じて駆動され、青色光を変調して、電気光学装置102の表示画面に緑色光の画像が投写表示される。次に、照明光源101で青色光源が点灯するタイミングでも、同様である。このように、三色の色光の画像が電気光学装置102で順次生成されて、これをサイクリックに繰り返すことにより、カラー画像が表示されることになる。なお、色光生成の順序は本実形態に限定されず、いかなる順序でも構わない。   Next, at the timing of turning on the green light source with the illumination light source 101, the image data for green light is read from the frame memory 106, and each pixel of the electro-optical device 102 is Driven according to the image data, the blue light is modulated, and a green light image is projected and displayed on the display screen of the electro-optical device 102. Next, the same applies to the timing when the illumination light source 101 turns on the blue light source. In this manner, three color light images are sequentially generated by the electro-optical device 102, and this is cyclically repeated, whereby a color image is displayed. In addition, the order of color light generation is not limited to this embodiment, and any order may be used.

ここで電気光学装置102が透過型液晶パネルである場合には、一対の基板間に先に例示した液晶を挟持して、反射側の基板には画素毎に透明画素電極を有し、この画素電極から液晶層に印加する実効電圧を画像データに応じて変化させることにより、液晶層での液晶分子の配列の変化に応じて入射光の偏光面や散乱度を変化させて出射する。偏光面を変化させる場合は、入射光を偏光素子を介して入射し、反射光を偏光素子を介することにより、光強度を画素毎に変調して表示する。光散乱の変化の場合(液晶が高分子分散型などの場合)は、散乱度合いにより光強度を画素毎に変調するので、偏光素子は不要となる。   Here, when the electro-optical device 102 is a transmissive liquid crystal panel, the liquid crystal exemplified above is sandwiched between a pair of substrates, and the reflective substrate has a transparent pixel electrode for each pixel. By changing the effective voltage applied from the electrode to the liquid crystal layer according to the image data, the polarization plane and the scattering degree of the incident light are changed in accordance with the change in the arrangement of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer and emitted. When the polarization plane is changed, incident light is incident through the polarizing element, and reflected light is transmitted through the polarizing element, whereby the light intensity is modulated for each pixel and displayed. In the case of a change in light scattering (when the liquid crystal is a polymer dispersion type or the like), the light intensity is modulated for each pixel depending on the degree of scattering, so that a polarizing element is not necessary.

なお、本実施形態においては、透過型電気光学装置となっているが、反射型液晶パネルからなる反射型電気光学装置により画像生成するカラー表示装置であっても構わない。この場合の画素構成は、実施形態1 で説明したものと同様な構成となる。また、反射型液晶パネルの場合には、反射型画素電極の下方に画素毎にメモリ(フレームメモリ106)とそのメモリ内容に応じて画素電極に電圧印加する駆動制御回路107とを内蔵することができる。   In this embodiment, the transmission type electro-optical device is used. However, a color display device that generates an image using a reflection type electro-optical device including a reflective liquid crystal panel may be used. The pixel configuration in this case is the same as that described in the first embodiment. In the case of a reflective liquid crystal panel, a memory (frame memory 106) is provided for each pixel below the reflective pixel electrode, and a drive control circuit 107 for applying a voltage to the pixel electrode in accordance with the memory contents. it can.

このように、本実施形態においては、照明光源の三色光の繰り返し点灯周波数(フレーム周波数)は、250Hz以上、好ましくは300Hz以上になるようにタイミングジェネレータ105によって点灯切替え制御されると共に、電気光学装置102での色画像生成のタイミングを各色光の生成タイミングと一致するように設定されている。   As described above, in the present embodiment, lighting switching control is performed by the timing generator 105 so that the repeated lighting frequency (frame frequency) of the three-color light of the illumination light source is 250 Hz or more, preferably 300 Hz or more, and the electro-optical device. The color image generation timing at 102 is set to coincide with the generation timing of each color light.

本実施形態では、上記のような周波数で色順次駆動を行なうことにより、電気光学装置からなる表示装置の表示画面を見ている際に眼球運動が発生しても、カラーブレイクアップが知覚されることを軽減または消退させることができる。このため、カラー表示画像に対して違和感を受けることがなく、疲労感の少ない良好なカラー表示画像を得ることができる。
(実施形態3)
図11は、本発明のカラー表示装置として投写型表示装置を示している。本実施形態は、実施形態1の電気光学装置14を透過型の電気光学装置240とした点が実施形態1と相違しており、この他の構成や動作は実施形態1と同様である。
In the present embodiment, by performing color sequential driving at the frequency as described above, a color breakup is perceived even when an eye movement occurs when viewing a display screen of a display device including an electro-optical device. Can be reduced or eliminated. Therefore, a good color display image with less feeling of fatigue can be obtained without feeling uncomfortable with the color display image.
(Embodiment 3)
FIG. 11 shows a projection display device as the color display device of the present invention. The present embodiment is different from the first embodiment in that the electro-optical device 14 of the first embodiment is replaced with a transmissive electro-optical device 240. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.

本実施形態の投写型表示装置200は、赤色光、青色光、緑色光の各スペクトルを含んで発光して白色光を出射する光源201と、この光源201の前方に配置されて赤色、青色及び緑色の色要素の領域を有する回転カラーフィルタ202と、回転カラーフィルタ202の前方に配置されて入射する色光の色に対応した色画像を生成する透過型の電気光学装置204と、電気光学装置204で変調・透過された光を受けて投写を行なう投写レンズ205とを備えてなり、投写レンズ205から画像生成色光がスクリーン206に投写されて画像が表示される。光源201には図示されるように光源光を反射するリフレクタ201aも備えられている。   The projection display apparatus 200 of the present embodiment includes a light source 201 that emits white light by including each spectrum of red light, blue light, and green light, and a red light source, a blue light source, and a blue light source disposed in front of the light source 201. A rotating color filter 202 having a green color element region, a transmissive electro-optical device 204 that is arranged in front of the rotating color filter 202 and generates a color image corresponding to the color of incident color light, and an electro-optical device 204. And a projection lens 205 that receives the light modulated and transmitted in (5) and performs projection, and the image generation color light is projected from the projection lens 205 onto the screen 206 to display an image. The light source 201 is also provided with a reflector 201a that reflects light from the light source as shown.

先の実施形態1と同様に、スクリーン16に投写される画像を見る観察者は、カラー表示装置がフロント投写型であればスクリーン16の前面に位置し、カラー表示装置がリア投写型であればスクリーン16の背面に位置して、投写された画像を見ることになる。投写型表示装置を用いたプレゼンテーションにおいては、プレゼンテータ(人)は観察者から見てスクリーン16の手前に立ち、指や指棒などの物体を用いて、投写表示画面を指しながら説明をすることになる。従って、観察者からすると、スクリーン16前のプレゼンテータや物体の動作が表示画面を遮って行われることになる。   As in the first embodiment, an observer who sees an image projected on the screen 16 is positioned in front of the screen 16 if the color display device is a front projection type, and if the color display device is a rear projection type. The projected image is viewed on the back of the screen 16. In a presentation using a projection display device, a presenter (person) stands in front of the screen 16 as viewed from the observer and uses an object such as a finger or a finger bar to explain while pointing at the projection display screen. Become. Therefore, from the viewpoint of the observer, the operation of the presenter and the object in front of the screen 16 is performed while blocking the display screen.

なお、電気光学装置204としては、液晶ライトバルブとしての、強誘電液晶パネル、反強誘電液晶パネル、πセルモードの液晶パネル、TN液晶セルのセルギャップを狭く設定した液晶パネル、OCBモードの液晶パネルなど、高速応答性を有する各種の変調装置を適用することができる。   The electro-optical device 204 includes a ferroelectric liquid crystal panel, an antiferroelectric liquid crystal panel, a π cell mode liquid crystal panel, a liquid crystal panel in which the cell gap of the TN liquid crystal cell is set narrow, and an OCB mode liquid crystal as a liquid crystal light valve. Various modulation devices having high-speed response such as a panel can be applied.

また、このような投写型表示装置200は、主に、マイクロプロセッサ207と、タイミングジェネレータ208と、フレームメモリ209と、駆動制御回路210と、で構成される駆動回路211を備えている。この投写型表示装置200では、タイミングジェネレータ208で回転カラーフィルタ202の回転駆動と透過型の電気光学装置204の駆動タイミングを同期させて制御する。まず、画像信号を図示しないサンプリング回路でサンプリングさせる。そして、画像入力信号中の同期信号が、マイクロプロセッサ207およびタイミングジェネレータ208に送られる。それと同時に、画像信号中の画像データが、タイミングジェネレータ208によって制御されたタイミングでフレームメモリ209に書き込まれるようになっている。光源201から出射される白色光は、タイミングジェネレータ208により電気光学装置204の駆動タイミングに同期して回転する三色の回転カラーフィルタ202を透過することによって、光源光から赤色光、青色光、緑色光を順次分光・透過させて色光が生成され、各色光が電気光学装置204に照射されるようになっている。このように照射されたそれぞれの色光は、電気光学装置204を透過することにより光変調が施され投写レンズ205により拡大投写されて、スクリーン206に結像されてカラー画像表示を行なう。   The projection display apparatus 200 includes a drive circuit 211 that mainly includes a microprocessor 207, a timing generator 208, a frame memory 209, and a drive control circuit 210. In the projection display apparatus 200, the timing generator 208 controls the rotational driving of the rotary color filter 202 and the driving timing of the transmission type electro-optical device 204 in synchronization. First, an image signal is sampled by a sampling circuit (not shown). Then, the synchronization signal in the image input signal is sent to the microprocessor 207 and the timing generator 208. At the same time, the image data in the image signal is written into the frame memory 209 at a timing controlled by the timing generator 208. White light emitted from the light source 201 is transmitted through the three-color rotating color filter 202 that rotates in synchronization with the drive timing of the electro-optical device 204 by the timing generator 208, thereby red light, blue light, and green light from the light source light. The color light is generated by sequentially separating and transmitting the light, and the electro-optical device 204 is irradiated with each color light. Each color light irradiated in this way is light-modulated by passing through the electro-optical device 204, enlarged and projected by the projection lens 205, and imaged on the screen 206 to display a color image.

例えば、光源201からの光が回転カラーフィルタ202の赤色領域を透過するタイミングに同期させるように、タイミングジェネレータ208からは供給される読み出しタイミング信号に応じてフレームメモリ209から、これよりも前の駆動周期において予め記憶させた赤色成分の画像データが順次読み出され、その画像データを受ける駆動制御回路210は赤色成分用の画像データに応じて電気光学装置204の各画素を駆動する。タイミングジェネレータ208は、マイクロプロセッサ207の制御を受けて各構成要素のタイミングを同期させるようにタイミング制御するものである。電気光学装置204は液晶パネルからなる変調素子であって、画素がマトリクス状に配置されており、各画素毎に赤色光が透過されこの透過に伴って変調がなされ、赤色光の画像が生成されている。従って、画素毎に光強度の変調された赤色光は投写レンズ205に入射されスクリーン206に赤色光の画像が投写表示される。   For example, the drive from the frame memory 209 according to the read timing signal supplied from the timing generator 208 is synchronized with the timing when the light from the light source 201 passes through the red region of the rotating color filter 202. The red component image data stored in advance in the cycle is sequentially read, and the drive control circuit 210 that receives the image data drives each pixel of the electro-optical device 204 in accordance with the red component image data. The timing generator 208 performs timing control so as to synchronize the timing of each component under the control of the microprocessor 207. The electro-optical device 204 is a modulation element made up of a liquid crystal panel. Pixels are arranged in a matrix, and red light is transmitted through each pixel. Modulation is performed in accordance with this transmission, and an image of red light is generated. ing. Therefore, the red light whose light intensity is modulated for each pixel is incident on the projection lens 205 and a red light image is projected and displayed on the screen 206.

次に、回転カラーフィルタ202の青色領域を光源光が透過するタイミングでは、赤色光の場合と同様に、フレームメモリ209から青色光用の画像データが読み出され、それに応じて電気光学装置204の各画素がその画像データの応じて駆動され、青色光を変調して、スクリーン206に青色光の画像が投写表示される。次に、回転カラーフィルタ202の緑色領域を光源光が透過するタイミングでも、同様である。このように、三色の色光の画像が電気光学装置204で順次生成されて、これをサイクリックに繰り返すことにより、カラー画像が表示されることになる。なお、色光生成の順序は本実形態に限定されず、いかなる順序でも構わない。   Next, at the timing when the light source light passes through the blue region of the rotating color filter 202, the image data for blue light is read from the frame memory 209 in the same manner as in the case of red light, and the electro-optical device 204 Each pixel is driven according to the image data, modulates blue light, and an image of blue light is projected and displayed on the screen 206. Next, the same applies to the timing when the light source light passes through the green region of the rotating color filter 202. In this way, three color light images are sequentially generated by the electro-optical device 204, and this is cyclically repeated, whereby a color image is displayed. In addition, the order of color light generation is not limited to this embodiment, and any order may be used.

このような本実施形態においては、回転カラーフィルタ202の三色光の繰り返し周波数(フレーム周波数)は、180Hz以上、好ましくは250Hz以上、さらに好ましくは300Hz以上になるようにタイミングジェネレータ208によって回転数が制御されると共に、電気光学装置204での色画像生成のタイミングを各色光の生成タイミングと一致するように設定されている。   In this embodiment, the rotational speed is controlled by the timing generator 208 so that the repetition frequency (frame frequency) of the three-color light of the rotating color filter 202 is 180 Hz or higher, preferably 250 Hz or higher, more preferably 300 Hz or higher. In addition, the color image generation timing in the electro-optical device 204 is set to coincide with the generation timing of each color light.

本実施形態では、実施形態1と同様に、上記のような周波数で色順次駆動を行なうことにより、視覚系色識別感度を低くする表示を行うことができ、スクリーン206を見ている際に、スクリーン206の前に位置するプレゼンテータや物体の動作に起因する眼球運動が発生しても、カラーブレイクアップが知覚されることを軽減または消退させることができる。このため、カラー表示画像に対して違和感を受けることがなく、良好なプレゼンテーションを行うことができる。このため、本実施形態では、観察者に疲労感を与えることの少ない良好なカラー表示画像を得ることができる。   In the present embodiment, as in the first embodiment, by performing color sequential driving at the frequency as described above, it is possible to perform a display that lowers the visual system color identification sensitivity. Even if an eye movement due to the motion of a presenter or an object located in front of the screen 206 occurs, the perception of color breakup can be reduced or eliminated. Therefore, a good presentation can be performed without feeling uncomfortable with the color display image. For this reason, in this embodiment, it is possible to obtain a good color display image that does not give the observer a feeling of fatigue.

以上、実施形態1〜3について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、構成の要旨に付随する各種の変更が可能である。本発明は上記した実施形態以外に、透過型のライトバルブを用いた投写型表示装置や、表示画面の前方または側方に光源を有する反射型表示装置など各種のカラー表示装置に適用することも可能である。   As mentioned above, although Embodiment 1-3 was demonstrated, this invention is not limited to these, The various change accompanying the summary of a structure is possible. In addition to the above-described embodiments, the present invention can also be applied to various color display devices such as a projection display device using a transmissive light valve and a reflection display device having a light source in front or side of the display screen. Is possible.

さらに、本発明においては、生成される複数の色光は、赤色光、青色光、緑色光の三色光で説明したが、シアン光、マゼンダ光、イエロー光の三色光でも良いし、二色光や三色光より多い色光の切替えでも構わない。   Further, in the present invention, the plurality of color lights to be generated are described as the three color lights of red light, blue light, and green light. However, the three color lights of cyan light, magenta light, and yellow light may be used. It is possible to switch the color light more than the color light.

実施形態1および3では、複数の色光(例えば赤色光、青色光、緑色光の三色光)成分を含む光源光を発する一つの光源からの光源光を回転カラーフィルタ(12、202)を透過することにより各色光を発生させていたが、図5の色順次駆動照明システムのように、複数の色光のそれぞれを個別に発生する複数個の光源(赤色光光源、緑色光光源、青色光光源)をそれぞれ備えて、順次タイミングジェネレータ(18,208)により点灯する光源を順次選択して色光生成する構成にしても構わない。その場合でも、複数の色光を生成する繰り返し周波数が180Hz以上、好ましくは250Hz以上、さらに好ましくは300Hz以上となるように、投写型表示装置のタイミング制御した駆動を行うことにより、カラーブレイクアップ現象は低減又は抑制することができる。   In the first and third embodiments, the light source light from one light source that emits the light source light including a plurality of color light components (for example, red light, blue light, and green light) is transmitted through the rotating color filter (12, 202). Each color light is generated by this, but a plurality of light sources (red light source, green light source, blue light source) that individually generate a plurality of color lights as in the color sequential drive illumination system of FIG. The light sources that are turned on sequentially by the timing generators (18, 208) may be sequentially selected to generate color light. Even in such a case, the color break-up phenomenon is caused by performing timing-controlled driving of the projection display device so that the repetition frequency for generating a plurality of color lights is 180 Hz or more, preferably 250 Hz or more, and more preferably 300 Hz or more. It can be reduced or suppressed.

本発明は、プレゼンテータの行なう動作に起因するカラーブレークアップの知覚や、眼球運動に起因するカラーブレイクアップの知覚が生じない、時分割駆動方式のカラー表示装置およびカラー表示方法を提供する。   The present invention provides a time-division-driven color display device and a color display method that do not cause a color breakup perception caused by an operation performed by a presenter and a color breakup perception caused by eye movement.

本発明に係るカラー表示装置の実施形態1を示す構成説明図である。1 is a configuration explanatory view showing Embodiment 1 of a color display device according to the present invention. 視覚の色空間周波数特性を示すグラフである。It is a graph which shows the color space frequency characteristic of vision. フレーム周波数と視覚系色空間周波数との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a frame frequency and a visual system color space frequency. 網膜移動速度とフレーム周波数との関係を求めるための実験装置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the experimental apparatus for calculating | requiring the relationship between a retina moving speed and a frame frequency. 網膜移動速度とフレーム周波数との関係を求めるための実験装置の変形例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the modification of the experimental apparatus for calculating | requiring the relationship between a retina moving speed and a frame frequency. 視覚系最適フレーム周波数特性を示すグラフである。It is a graph which shows a visual system optimal frame frequency characteristic. 視覚系最適フレーム周波数特性を示すグラフである。It is a graph which shows a visual system optimal frame frequency characteristic. 視覚系色弁別閾値特性を示すグラフである。It is a graph which shows a visual system color discrimination threshold characteristic. 視覚系色弁別閾値特性を示すグラフである。It is a graph which shows a visual system color discrimination threshold characteristic. 本発明に係るカラー表示装置の実施形態2を示す構成説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a color display device according to a second embodiment of the present invention. 本発明に係る投写型表示装置の実施形態3を示す構成説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a projection display apparatus according to a third embodiment of the present invention. 眼球運動によって網膜上にカラーバンドが形成されるメカニズムを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mechanism in which a color band is formed on a retina by eye movement. 色順次駆動方式によるカラー画像生成モデルを示す説明図。Explanatory drawing which shows the color image generation model by a color sequential drive system. 色順次駆動方式と視覚系との組合せによるカラー画像生成モデルを示す説明図。Explanatory drawing which shows the color image generation model by the combination of a color sequential drive system and a visual system.

Claims (13)

時間順次で複数の色光を所定の周波数で繰り返し生成する色光生成部と、
該複数の色光のそれぞれに対応した画像を時間順次で生成するように、該複数の色光を処理する画像生成部と、を備えたカラー表示装置であって、
該所定の周波数は180Hz以上である、カラー表示装置。
A color light generation unit that repeatedly generates a plurality of color lights at a predetermined frequency in time sequence;
An image generation unit that processes the plurality of color lights so as to sequentially generate images corresponding to each of the plurality of color lights;
The color display device, wherein the predetermined frequency is 180 Hz or more.
前記所定の周波数は250Hz以上である、請求項1記載のカラー表示装置。   The color display device according to claim 1, wherein the predetermined frequency is 250 Hz or more. 前記所定の周波数は300Hz以上である、請求項1記載のカラー表示装置。   The color display device according to claim 1, wherein the predetermined frequency is 300 Hz or more. 前記色光生成部は、光源と、該光源からの光から前記複数の色光を生成するカラーフィルタとを有する、請求項1〜3のいずれかに記載のカラー表示装置。   The color display device according to claim 1, wherein the color light generation unit includes a light source and a color filter that generates the plurality of color lights from light from the light source. 前記色光生成部は、互いに異なる色光を発光する複数の光源を有し、
該複数の光源は時間順次で点灯する、請求項1〜3のいずれかに記載のカラー表示装置。
The color light generation unit includes a plurality of light sources that emit different color lights.
The color display device according to claim 1, wherein the plurality of light sources are lit in time sequence.
前記画像生成部は反射型の電気光学装置である、請求項1〜5のいずれかに記載のカラー表示装置。   The color display device according to claim 1, wherein the image generation unit is a reflective electro-optical device. 前記電気光学装置は液晶装置である、請求項6記載のカラー表示装置。   The color display device according to claim 6, wherein the electro-optical device is a liquid crystal device. 前記電気光学装置はデジタルマイクロミラーデバイスである、請求項6記載のカラー表示装置。   The color display device according to claim 6, wherein the electro-optical device is a digital micromirror device. 前記画像生成部は透過型電気光学装置を有している、請求項1〜5のいずれかに記載のカラー表示装置。   The color display device according to claim 1, wherein the image generation unit includes a transmissive electro-optical device. 前記画像を投写するレンズをさらに有した、請求項1記載のカラー表示装置。   The color display device according to claim 1, further comprising a lens that projects the image. 時間順次で複数の色光を所定の周波数で繰り返し生成する色光生成ステップと、
該複数の色光のそれぞれに対応した画像を時間順次で生成するように、該複数の色光を処理する画像生成ステップと、を備えたカラー表示方法であって、
該所定の周波数は180Hz以上である、カラー表示方法。
A color light generation step for repeatedly generating a plurality of color lights at a predetermined frequency in time sequence;
An image generation step of processing the plurality of color lights so as to generate an image corresponding to each of the plurality of color lights in a time sequential manner, and a color display method comprising:
The color display method, wherein the predetermined frequency is 180 Hz or more.
前記所定の周波数は250Hz以上である、請求項11記載のカラー表示方法。   The color display method according to claim 11, wherein the predetermined frequency is 250 Hz or more. 前記所定の周波数は300Hz以上である、請求項11記載のカラー表示方法。   The color display method according to claim 11, wherein the predetermined frequency is 300 Hz or more.
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