JP2011081138A - 二重変調型画像表示装置 - Google Patents

二重変調型画像表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】色変調部で使用する色相変調素子と輝度変調部で使用する輝度変調素子の応答速度が相違する場合にも動画表示特性を改善することが可能な二重変調型画像表示装置を提供する。
【解決手段】被写体像を構成する画素のＲＧＢデータを色データＣと輝度データＹＤに分離する色・輝度分離手段１１と、色・輝度分離手段１１で分離された色データＣおよび輝度データＹＤに対して輝度配分補正を行って色投射データＰＣならびに輝度投射データＹＹを生成する投射データ生成手段１２と、白色光Ｗを生成する光源１３と、光源１３で生成された白色光を投射データ生成手段１２で生成された色投射データＰＣで変調して色光ＬＣを生成する色光生成手段１４と、色光生成手段１４で生成された色光ＬＣを投射データ生成手段１２で生成された輝度投射データＹＹで変調して表示光ＦＣを生成する表示光生成手段１５と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は二重変調型画像表示装置に係り、特に、動画表示特性を改善した二重変調型画像表示装置に関する。
次世代テレビジョン放送として実用化が進められている超高精細画像表示装置にあっては、解像度および輝度レベルの向上が可能となっている。
解像度および輝度レベルを向上させるために、画像の色を変調する色変調部と画像の輝度を変調する輝度変調部が直列に配置された二重変調型画像表示装置がすでに提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
しかしながら、従来の二重変調型画像表示装置では、色変調部で使用する色変調素子と輝度変調部で使用する輝度変調素子の応答速度に対しては配慮はなされておらず、色変調素子と輝度変調素子の応答速度が相違する場合には動画表示特性が劣化するという課題が生じていた。
図１１は上記課題を説明するためのタイミング図であって、上から、輝度データＹＤ、色投射データの輝度成分ＹＣ、輝度投射データＹＹ、および表示画像の輝度成分ＦＹを示す。
時間は右から左に進むものとし、２フレーム時間前フレームから１フレーム時間前フレームに移行したときに正規化した輝度データＹＤ（０≦ＹＤ≦１）がＹｂ（例えば、０．２）からＹａ（例えば、０．８）に遷移した場合を示している。
従来の二重変調型表示装置では、常に輝度データＹＤを０．５乗ずつ配分して色変調素子を駆動する色投射データの輝度成分ＹＣおよび輝度変調素子を駆動する輝度投射データＹＹとしているため、輝度データＹＤがＹｂからＹａに遷移した場合には、色投射データの輝度成分ＹＣおよび輝度投射データＹＹはともに（Ｙｂ）０．５から（Ｙａ）０．５に遷移する。
しかし、色変調素子と輝度変調素子の応答速度が相違する場合、例えば色変調素子の応答速度が輝度変調素子の応答速度よりも遅い場合は、変調素子出力が（Ｙｂ）０．５から（Ｙａ）０．５に遷移する速度は輝度変調素子の方が速く、色変調素子の方が遅い。
このため、表示画像の輝度成分ＦＹの応答は色変調素子の応答に支配され、表示画像の輝度変化は遅くなってしまうため、動画表示特性が劣化することを避けることはできなかった。
図１１は色変調素子の応答速度が輝度変調素子の応答速度よりも遅い場合を示しているが、逆の場合も同じ課題が発生する。
特開２００７−３１００４５号公報 特開２００８−１６７４１８号公報
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、色変調部で使用する色相変調素子と輝度変調部で使用する輝度変調素子の応答速度が相違する場合にも、画像表示装置としての動画表示特性を改善することが可能な二重変調型画像表示装置を提供することを目的とする。
本発明に係る二重変調型画像表示装置は、被写体像を構成する画素のＲＧＢデータを色データと輝度データに分離する色・輝度分離手段と、前記色・輝度分離手段で分離された色データおよび輝度データに対して輝度配分補正を行って色投射データおよび輝度投射データを生成する投射データ生成手段と、白色光を生成する光源と、前記光源で生成された白色光を前記投射データ生成手段で生成された色投射データで変調した色光を生成する色光生成手段と、前記色光生成手段で生成された色光を前記投射データ生成手段で生成された輝度投射データで変調して表示光を生成する表示光生成手段と、を備え、
前記投射データ生成手段が、前記色・輝度分離手段で分離された輝度データの変化が所定の閾値より大きい場合には前記色データおよび前記輝度データに対して前記色光生成手段および前記表示光生成手段の一方の応答速度が他方の応答速度より遅いことに起因する表示光生成遅れを補正するための遷移輝度配分補正を実行し、前記輝度データの変化が前記閾値より大きくない場合には前記色データおよび前記輝度データに対して通常輝度配分補正を実行する構成を有している。
この構成により、色光生成手段または表示光生成手段の一方の応答速度が他方の応答速度より遅い場合でも、動画表示特性を改善できることとなる。
本発明に係る二重変調型画像表示装置は、前記投射データ生成手段が、フレーム時間ごとに入力される４フレーム分の前記色データおよび輝度データを３フレーム時間前フレームデータ、２フレーム時間前フレームデータ、１フレーム時間前フレームデータおよび現フレームデータとして記憶するフレームデータ記憶部と、２フレーム時間前フレームデータの輝度データと１フレーム時間前フレームデータの輝度データとに基づいて輝度変化量が予め定められた範囲内であるか否かを評価する輝度変化量評価部と、前記輝度変化量が前記範囲内であるときに前記フレームデータ記憶部から出力されるフレームデータに通常輝度配分補正を実行して投射色データおよび投射輝度データとして出力する通常輝度配分補正実行部と、前記輝度変化量が前記範囲内でないときに前記フレームデータ記憶部から出力される連続する４フレームのフレームデータに遷移輝度配分補正を実行して投射色データおよび投射輝度データとして出力する遷移輝度配分補正実行部と、を具備する構成を有している。
この構成により、大きい輝度が発生した場合に輝度変化前２フレームおよび輝度変化後２フレームに対して遷移輝度配分補正を実行することができることとなる。
本発明に係る二重変調型画像表示装置は、前記遷移輝度配分補正実行部が、前記輝度変化量が正であるときに輝度増加時遷移輝度配分補正を実行する輝度増加時遷移輝度配分補正実行部と、前記輝度変化量が負であるときに輝度減少時遷移輝度配分補正を実行する輝度減少時遷移輝度配分補正実行部と、を具備する構成を有している。
この構成により、輝度増加および輝度減少に応じて適切な遷移輝度配分補正を実行することができることとなる。
本発明に係る二重変調型画像表示装置は、前記輝度増加時遷移輝度配分補正実行部が、連続する４フレームの前記色光生成手段または前記表示光生成手段のなかで応答速度が遅い方に供給される投射データに対して順次（２フレーム時間前輝度データの０．５乗）、（１フレーム時間前輝度データ）、（１フレーム時間前輝度データ）、（１フレーム時間前輝度データの０．５乗）の輝度配分補正を実行し、連続する４フレームの前記色光生成手段または前記表示光生成手段のなかで応答速度が速い方に供給される投射データに対して順次（２フレーム時間前輝度データの０．５乗）、（２フレーム時間前輝度データ／１フレーム時間前輝度データ）、（１）、（１フレーム時間前輝度データの０．５乗）の輝度配分補正を実行するものであり、
前記輝度減少時遷移輝度配分補正実行部が、連続する４フレームの前記色光生成手段または前記表示光生成手段のなかで応答速度が遅い方に供給される投射データに対して順次（２フレーム時間前輝度データの０．５乗）、（２フレーム時間前輝度データ）、（２フレーム時間前輝度データ）、（１フレーム時間前輝度データの０．５乗）の輝度配分補正を実行し、連続する４フレームの前記色光生成手段または前記表示光生成手段のなかで応答速度が速い方に供給される投射データに対して順次（２フレーム時間前輝度データの０．５乗）、（１）、（２フレーム時間前輝度データ／１フレーム時間前輝度データ）、（１フレーム時間前輝度データの０．５乗）の輝度配分補正を実行するものである構成を有している。
この構成により、色光生成手段または表示光生成手段のうち応答速度が遅い方の変調度が輝度変化時に変化することを防ぐことができることとなる。
色変調部で使用する色変調素子と輝度変調部で使用する輝度変調素子の応答速度が相違する場合にも、画像表示装置としての応答速度を向上させることが可能となる。
本発明に係る二重変調型画像表示装置の機能構成を示すブロック図である。 本発明に係る二重変調型画像表示装置のハードウエア構成を示すブロック図である。 メインルーチンのフローチャートである。 フレームデータ移行処理ルーチンのフローチャートである。 輝度配分補正処理ルーチンのフローチャートである。 通常時補正ルーチンの詳細フローチャートである。 増加時補正ルーチンの詳細フローチャートである。 減少時補正ルーチンの詳細フローチャートである。 本発明に係る二重変調型画像表示装置の動作を示す第１のタイミング図である。 本発明に係る二重変調型画像表示装置の動作を示す第２のタイミング図である。 従来の二重変調型画像表示装置の動作を示すタイミング図である。
以下本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
なお、以下の実施例においては表示光変調部２３の輝度変調素子の動作速度の方が色光変調部２２の赤色光用変調素子２２４、緑色光用変調素子２２６および青色光用変調素子２２８の動作速度より速い場合について説明する。また、γ補正係数は"１"とする。
図１は、本発明に係る二重変調型画像表示装置の機能構成を示すブロック図であって、被写体像を構成する画素のＲＧＢデータを赤色データＣＲ、緑色データＣＧおよび青色データＣＢから成る色データＣと輝度データＹＤに分離する色・輝度分離手段１１と、色・輝度分離手段１１で分離された色データＣおよび輝度データＹＤに対して輝度配分補正を行って赤色光投射データＰＲ、緑色光投射データＰＧおよび青色光投射データＰＢから成る色投射データＰＣならびに輝度投射データＹＹを生成する投射データ生成手段１２と、白色光Ｗを生成する光源１３と、光源１３で生成された白色光を投射データ生成手段１２で生成された色投射データＰＣで変調して色光ＬＣを生成する色光生成手段１４と、色光生成手段１４で生成された色光ＬＣを投射データ生成手段１２で生成された輝度投射データＹＹで変調して表示光ＦＣを生成する表示光生成手段１５と、を備える。
図２は、本発明に係る二重変調型画像表示装置のハードウエア構成を示すブロック図であって、色・輝度分離手段１１および投射データ生成手段１２として機能するマイクロコンピュータ２１と、光源１３と、色光生成手段１４として機能する色光変調部２２と、表示光生成手段１５として機能する表示光変調部２３とから構成されている。
マイクロコンピュータ２１は、バス２１１を介してＣＰＵ２１２、メモリ２１３、ＲＧＢインターフェイス（以下Ｉ／Ｆと記す）２１４、色Ｉ／Ｆ２１５および輝度Ｉ／Ｆ２１６が相互に結合された構成を有する。
色光変調部２２は、光源１３が発生する白色光Ｗを赤色光ＬＲおよび緑色光ＬＧの混合光と青色光ＬＢとに分離する第１のダイクロイックミラー２２１と、赤色光ＬＲおよび緑色光ＬＧの混合光を赤色光ＬＲと緑色光ＬＧとに分離する第２のダイクロイックミラー２２２と、赤色光ＬＲ用のビームスプリッタ２２３および赤色光投射データＰＲに基づいて赤色光ＬＲを変調する赤色光変調素子２２４と、緑色光ＬＧ用のビームスプリッタ２２５および緑色光投射データＰＧに基づいて緑色光ＬＧを変調する緑色変調素子２２６と、青色光ＬＢ用のビームスプリッタ２２７および青色光投射データＰＢに基づいて青色光ＬＢを変調する青色光変調素子２２８と、変調後の赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢを色光ＬＣとして合成する第３のダイクロイックミラー２２９とから成る。なお、色光変調部２２は、さらに、必要に応じて配置されるミラーを具備する。
表示光変調部２３は、第３のダイクロイックミラー２２９で合成された色光ＬＣを輝度投射データＹＹによって輝度変調する輝度変調素子２３１および輝度変調後の表示光ＦＣを反射する輝度ビームスプリッタ２３２とから成る。
なお、輝度ビームスプリッタ２３２で反射された表示光は、図示しない光学系を介して同じく図示しないスクリーンに投影される。
また、色Ｉ／Ｆ２１５は赤色光用変調素子２２４、緑色光用変調素子２２６および青色光用変調素子２２８と接続されており、輝度Ｉ／Ｆ２１６は輝度変調素子２３１と接続されている。
光源１３および第１のダイクロイックミラー２２１に代えて、赤色光、緑色光および青色光を発光する３つのＬＥＤを使用することも可能である。
以下、マイクロコンピュータ２１のメモリ２１３にインストールされ、ＣＰＵ２１２で実行されるプログラムのフローチャートを参照しつつ、本発明に係る二重変調型画像表示装置の動作を説明する。
図３はＣＰＵ２１２がフレーム時間（例えば、１６．７ミリ秒）ごとに実行するメインルーチンのフローチャートであって、ＣＰＵ２１２は、まず読み込んだ現フレームのＲＧＢデータを色データＣと輝度データＹＤに分離する色・輝度分離処理を実行（ステップＳ３１）する。なお、以後色データＣと輝度データＹＤをまとめてフレームデータと称することとする。
ついで、ＣＰＵ２１２は、フレームデータ移行処理（ステップＳ３２）および輝度配分補正処理（ステップＳ３３）を実行する。
図４は、ＣＰＵ２１２がメインルーチンのステップＳ３２で実行するフレームデータ移行処理ルーチンのフローチャートである。
なお、フレームデータメモリは、メモリ２１３内に構成されていて、４フレーム分のフレームデータを記憶する。
ＣＰＵ２１２は、２フレーム時間前フレームデータメモリに記憶されている２フレーム時間前フレームデータを３フレーム時間前フレームデータメモリに移行（ステップＳ３２１）し、１フレーム時間前フレームデータメモリに記憶されている１フレーム時間前フレームデータを２フレーム時間前フレームデータメモリに移行（ステップＳ３２２）し、現時間フレームデータメモリに記憶されている現フレームデータを１フレーム時間前フレームデータメモリに移行（ステップＳ３２３）する。
つぎに、ＣＰＵ２１２は、メインルーチンのステップＳ３１の色・輝度分離処理により生成された現時間フレームデータを現時間フレームデータメモリに記憶（ステップＳ３２４）して、このルーチンを終了する。
図５は、ＣＰＵ２１２がメインルーチンのステップＳ３３で実行する輝度配分補正処理ルーチンのフローチャートである。なお、本ルーチンはフレームを構成する画素ごとに処理する必要があるが、以下の説明では１画素の処理について説明する。
なお、本ルーチンで使用する輝度変化フラグＴおよび連続処理回数パラメータｉは、図示しない初期化ルーチンによってそれぞれ"０"および"１"に初期化されるものとする。
輝度変化フラグＴは輝度変化が発生したか否かを示すフラグであって、予め定められた閾値ε（例えば０．５）以上の輝度増加が発生したとき、すなわち輝度増加時には"１"に、閾値ε以上の輝度減少が発生したとき、すなわち輝度減少時には"−１"に、輝度変化が閾値ε未満であるとき、すなわち通常時には"０"に設定される。
また、連続処理回数パラメータｉは、ＣＰＵ２１２が輝度変化ありと判定した後の処理回数を表すために使用する。すなわち、本発明においては、２フレーム時間前フレームデータと１フレーム時間前フレームデータとの間に閾値ε以上の輝度変化が発生したと判定した場合、輝度変化前の２フレームデータである３フレーム時間前フレームデータおよび２フレーム時間前フレームデータ、ならびに輝度変化後の２フレームデータである１フレーム時間前フレームデータおよび現時間フレームデータの合計４フレームに対し予め定められた補正を実行する。
そこで、輝度変化後に、連続処理回数パラメータｉが"１"であるときは３フレーム時間前フレームデータの補正を、"２" であるときは２フレーム時間前フレームデータの補正を、"３"であるときは１フレーム時間前フレームデータの補正を、"４" であるときは現時間フレームデータの補正を実行するようにしている。
したがって、輝度変化が閾値ε未満である通常時には輝度変化フラグＴは"０"に、かつ、連続処理回数パラメータｉは"１"に維持される。
ＣＰＵ２１２は、まず、輝度変化フラグＴが正、零、負のいずれであるかを判定（ステップＳ３３１）する。
ＣＰＵ２１２は輝度変化フラグＴが零であると判定すると、［数１］に基づいて輝度変化が発生したか否かを判定（ステップＳ３３２）する。
Figure 2011081138
ＣＰＵ２１２は、輝度変化がない、すなわち輝度変化量ΔＹ１２の絶対値が予め定められた閾値ε（例えば０．５）未満であると判断したときは、輝度変化フラグＴを「輝度変化がない」ことを示す零に設定（ステップＳ３３３）し、ついで通常時補正を実行（ステップＳ３３４）して、ステップＳ３３９に進む。
ＣＰＵ２１２は、輝度が増加した、すなわち輝度変化量ΔＹ１２がε以上であると判断したときは、輝度変化フラグＴを「輝度が増加した」ことを示す正値（例えば＋１）に設定（ステップＳ３３５）する。
そしてＣＰＵ２１２は、増加時補正を実行（ステップＳ３３６）して、ステップＳ３３９に進む。
なお、ＣＰＵ２１２はステップＳ３３１において輝度変化フラグＴが正であると判断したときは、ステップＳ３３２およびステップＳ３３５を実行せず、直接増加時補正（ステップＳ３３６）を実行する。
ＣＰＵ２１２は、輝度が減少した、すなわち輝度変化量ΔＹ１２が−ε以下であると判断したときは、輝度変化フラグＴを「輝度が減少した」ことを示す負値（例えば−１）に設定（ステップＳ３３７）する。
そして、ＣＰＵ２１２は、減少時補正を実行（ステップＳ３３８）して、ステップＳ３３９に進む。
なお、ＣＰＵ２１２はステップＳ３３１において輝度変化フラグＴが負であると判断したときは、ステップＳ３３２およびステップＳ３３７を実行せず、直接減少時補正（ステップＳ３３８）を実行する。
最後にＣＰＵ２１２は色投射データＰＣを色Ｉ／Ｆ２１５を介して色光変調部２２に出力し、輝度投射データＹＹを輝度Ｉ／Ｆ２１６を介して表示光変調部２３に出力（ステップＳ３３９）して、このルーチンを終了する。
図６は輝度変化が閾値ε未満である通常時に実行する通常時補正ルーチンの詳細フローチャートであって、ＣＰＵ２１２は［数２］に基づいて色投射データＰＣおよび輝度投射データＹＹを算出（ステップＳ６１）する。
Figure 2011081138
図７は増加時補正ルーチンの詳細フローチャートであって、ＣＰＵ２１２は、まず連続処理回数パラメータｉが"１"であるか否かを判定（ステップＳ７０）する。
ＣＰＵ２１２は、連続処理回数パラメータｉが"１"であると判定したときは［数３］に基づいて変化前輝度Ｙｂおよび変化後輝度Ｙａを記憶（ステップＳ７１）する。
Figure 2011081138
次に、ＣＰＵ２１２は［数４］に基づいて色投射データＰＣおよび輝度投射データＹＹを算出（ステップＳ７２）する。
Figure 2011081138
そして、ＣＰＵ２１２は連続処理回数パラメータｉをインクリメント（ステップＳ７３）して、このルーチンを終了する。
ＣＰＵ２１２は、ステップＳ７０において連続処理回数パラメータｉが"１"でないと判定したときは、連続処理回数パラメータｉが"２"であるか否かを判定（ステップＳ７４）する。
ＣＰＵ２１２は連続処理回数パラメータｉが"２"であると判定したときは、［数５］に基づいて色投射データＰＣおよび輝度投射データＹＹを算出（ステップＳ７５）して、ステップＳ７３に進む。
Figure 2011081138
ＣＰＵ２１２は、ステップＳ７４において連続処理回数パラメータｉが"２"でないと判定したときは、連続処理回数パラメータｉが"３"であるか否かを判定（ステップＳ７６）する。
ＣＰＵ２１２は連続処理回数パラメータｉが"３"であると判定したときは、［数６］に基づいて色投射データＰＣおよび輝度投射データＹＹを算出（ステップＳ７７）して、ステップＳ７３に進む。
Figure 2011081138
ここで、ＹＹを"１"に設定とすることは、変調素子が反射式である場合は入射光を全量反射させることを、変調素子が透過式である場合は入射光を全量透過させることを意味するが、この場合は素子に印加する電圧を１００％以上とするいわゆるオーバードライブを採用することにより応答速度をさらに改善することが可能となる。
ＣＰＵ２１２は、ステップＳ７６において連続処理回数パラメータｉが"３"でないと判定したときは、連続処理回数パラメータｉが"４"に到達したものとして、輝度変化フラグＴを零に、連続処理回数パラメータｉを"１"にリセット（ステップＳ７８）した後、［数７］に基づいて色投射データＰＣおよび輝度投射データＹＹを算出（ステップＳ７７）して、このルーチンを終了する。
Figure 2011081138
図８は減少時補正ルーチンの詳細フローチャートであって、ＣＰＵ２１２は、まず連続処理回数パラメータｉが"１"であるか否かを判定（ステップＳ８０）する。
ＣＰＵ２１２は、連続処理回数パラメータｉが"１"であると判定したときは［数３］に基づいて変化前輝度Ｙｂおよび変化後輝度Ｙａを記憶（ステップＳ８１）する。
次に、ＣＰＵ２１２は［数４］に基づいて色投射データＰＣおよび輝度投射データＹＹを算出（ステップＳ８２）し、連続処理回数パラメータｉをインクリメント（ステップＳ８３）して、このルーチンを終了する。
ＣＰＵ２１２は、ステップＳ８０において連続処理回数パラメータｉが"１"でないと判定したときは、連続処理回数パラメータｉが"２"であるか否かを判定（ステップＳ８４）する。
ＣＰＵ２１２は連続処理回数パラメータｉが"２"であると判定したときは、［数８］に基づいて色投射データＰＣおよび輝度投射データＹＹを算出（ステップＳ８５）して、ステップＳ８３に進む。
Figure 2011081138
ＣＰＵ２１２は、ステップＳ８４において連続処理回数パラメータｉが"２"でないと判定したときは、連続処理回数パラメータｉが"３"であるか否かを判定（ステップＳ８６）する。
ＣＰＵ２１２は連続処理回数パラメータｉが"３"であると判定したときは、［数９］に基づいて色投射データＰＣおよび輝度投射データＹＹを算出（ステップＳ８７）して、ステップＳ８３に進む。
Figure 2011081138
ＣＰＵ２１２は、ステップＳ７６において連続処理回数パラメータｉが"３"でないと判定したときは、連続処理回数パラメータｉが"４"に到達したものとして、輝度変化フラグＴを零に、連続処理回数パラメータｉを"１"にリセット（ステップＳ８８）した後、［数７］に基づいて色投射データＰＣおよび輝度投射データＹＹを算出（ステップＳ８９）して、このルーチンを終了する。
なお、色投射データの輝度成分ＹＣは色投射データＰＣを色データＣで除した値であり、表示画像の輝度成分ＹＹは表示画像を色データＣで除した値である。
図９は本発明に係る二重変調型画像表示装置の動作を示す第１のタイミング図であって、輝度データＹＤが、"０．２"から"０．８"に大きく増加した場合を示している。
図９において、最上段はフレームデータである。なお、数値は輝度データＹＤである。また、最左列はフレーム時間を、最右列は投射データ生成手段１２から出力される色投射データの輝度成分ＹＣおよび輝度投射データＹＹの算式を示している。
２段目以下の４連の枠はフレームデータメモリを示し、枠内の数値はフレームデータメモリに記憶されている輝度データＹＤを示している。例えば、フレーム時間１の場合は、３フレーム時間前フレームデータメモリには"０．４"が、２フレーム時間前フレームデータメモリには"０．１"が、１フレーム時間前フレームデータメモリには"０．３"が、現時間フレームデータメモリには"０．２"が記憶されていることを示している。
ＣＰＵ２１２は、フレーム時間１においては、ＹＣおよびＹＹを３フレーム時間前フレームデータメモリに記憶されている輝度データ"０．４"を通常時補正した（０．４）０．５と算出する。
ＣＰＵ２１２は、フレーム時間３において閾値（ε＝０．５）以上の輝度増加を検出し、輝度変化フラグＴを"１"に設定する。
すると、ＣＰＵ２１２は、輝度変化前輝度データＹｂとしてフレーム時間３に２フレーム時間前フレームデータメモリに記憶されている輝度データである"０．２"を記憶し、輝度変化後輝度データＹａとしてフレーム時間３に１フレーム時間前フレームデータメモリに記憶されている輝度データである"０．８"をメモリ２１３に記憶する。
そして、フレーム時間３〜６について、３フレーム時間前フレームデータメモリに記憶されている輝度データＹＤ（−３）に関係なく、輝度変化前輝度データＹｂおよび輝度変化後輝度データＹａに基づいてＹＣおよびＹＹを算出する。
なお、フレーム時間７では、ＣＰＵ２１２は、３フレーム時間前フレームデータメモリに記憶されている輝度データ"０．７"に基づいて通常時補正して、ＹＣおよびＹＹを算出する。
図１０は本発明に係る二重変調型画像表示装置の動作を示す第２のタイミング図であって、上から、輝度データＹＤ、色投射データの輝度成分ＹＣ、輝度投射データＹＹ、表示画像の輝度成分ＦＹを示す。
すなわち、本発明によれば、輝度が大きく変化する２フレーム時間前フレームから１フレーム時間前フレームへの遷移の際には応答速度の遅い色変調素子２２４、２２６および２２８の変調度は変化せず、応答速度の速い輝度変調素子２３１の変調度だけが変化するので、動画表示特性が改善されることとなる。
なお、輝度変化の前後のフレームで表示画像の輝度成分ＦＹが破線で示したように若干の変動が発生する可能性は残るものの、輝度データには変化がない状態での変動であるので視聴者が視認できる可能性はほとんどなく、問題となることはない。
以上の実施形態においては、輝度変調素子の応答速度が色変調素子の応答速度より速い場合について説明したが、色変調素子の応答速度が輝度変調素子の応答速度より速い場合についても本願発明を適用できることは明らかである。
この場合は、上記説明中の色投射データの輝度成分ＹＣと表示画像の輝度成分ＹＹを入れ替えればよい。
本発明は、動画表示特性を改善することが可能な二重変調型画像表示装置として有用である。
１１...色・輝度分離手段
１２...投射データ生成手段
１３...光源
１４...色光生成手段
１５...表示光生成手段
２１...マイクロコンピュータ
２２...色光変調部
２３...表示光変調部
２１１...バス
２１２...ＣＰＵ
２１３...メモリ
２１４...ＲＧＢＩ／Ｆ
２１５...色Ｉ／Ｆ
２１６...輝度Ｉ／Ｆ
２２１...第１のダイクロイックミラー
２２２...第２のダイクロイックミラー
２２３...赤色光用ビームスプリッタ
２２４...赤色光用変調素子
２２５...緑色光用ビームスプリッタ
２２６...緑色光用変調素子
２２７...青色光用ビームスプリッタ
２２８...青色光用変調素子
２２９...第３のダイクロイックミラー
２３１...輝度変調素子
２３２...輝度ビームスプリッタ

Claims (4)

  1. 被写体像を構成する画素のＲＧＢデータを色データと輝度データに分離する色・輝度分離手段と、
    前記色・輝度分離手段で分離された色データおよび輝度データに対して輝度配分補正を行って色投射データおよび輝度投射データを生成する投射データ生成手段と、
    白色光を生成する光源と、
    前記光源で生成された白色光を前記投射データ生成手段で生成された色投射データで変調した色光を生成する色光生成手段と、
    前記色光生成手段で生成された色光を前記投射データ生成手段で生成された輝度投射データで変調して表示光を生成する表示光生成手段と、を備える二重変調型表示装置であって、
    前記投射データ生成手段が、
    前記色・輝度分離手段で分離された輝度データの変化が所定の閾値より大きい場合には前記色データおよび前記輝度データに対して前記色光生成手段および前記表示光生成手段の一方の応答速度が他方の応答速度より遅いことに起因する表示光生成遅れを補正するための遷移輝度配分補正を実行し、前記輝度データの変化が前記閾値より大きくない場合には前記色データおよび前記輝度データに対して通常輝度配分補正を実行するものであることを特徴とする二重変調型表示装置。
  2. 前記投射データ生成手段が、
    フレーム時間ごとに入力される４フレーム分の前記色データおよび輝度データを３フレーム時間前フレームデータ、２フレーム時間前フレームデータ、１フレーム時間前フレームデータおよび現フレームデータとして記憶するフレームデータ記憶部と、
    ２フレーム時間前フレームデータの輝度データと１フレーム時間前フレームデータの輝度データとに基づいて輝度変化量が予め定められた範囲内であるか否かを評価する輝度変化量評価部と、
    前記輝度変化量が前記範囲内であるときに、前記フレームデータ記憶部から出力されるフレームデータに通常輝度配分補正を実行して投射色データおよび投射輝度データとして出力する通常輝度配分補正実行部と、
    前記輝度変化量が前記範囲内でないときに、前記フレームデータ記憶部から出力される連続する４フレームのフレームデータに遷移輝度配分補正を実行して投射色データおよび投射輝度データとして出力する遷移輝度配分補正実行部と、を具備する請求項１に記載の二重変調型表示装置。
  3. 前記遷移輝度配分補正実行部が、
    前記輝度変化量が正であるときに、輝度増加時遷移輝度配分補正を実行する輝度増加時遷移輝度配分補正実行部と、
    前記輝度変化量が負であるときに、輝度減少時遷移輝度配分補正を実行する輝度減少時遷移輝度配分補正実行部と、を具備する請求項２に記載の二重変調型表示装置。
  4. 前記輝度増加時遷移輝度配分補正実行部が、
    連続する４フレームの前記色光生成手段または前記表示光生成手段のなかで応答速度が遅い方に供給される投射データに対して順次（２フレーム時間前輝度データの０．５乗）、（１フレーム時間前輝度データ）、（１フレーム時間前輝度データ）、（１フレーム時間前輝度データの０．５乗）の輝度配分補正を実行し、
    連続する４フレームの前記色光生成手段または前記表示光生成手段のなかで応答速度が速い方に供給される投射データに対して順次（２フレーム時間前輝度データの０．５乗）、（２フレーム時間前輝度データ／１フレーム時間前輝度データ）、（１）、（１フレーム時間前輝度データの０．５乗）の輝度配分補正を実行するものであり、
    前記輝度減少時遷移輝度配分補正実行部が、
    連続する４フレームの前記色光生成手段または前記表示光生成手段のなかで応答速度が遅い方に供給される投射データに対して順次（２フレーム時間前輝度データの０．５乗）、（２フレーム時間前輝度データ）、（２フレーム時間前輝度データ）、（１フレーム時間前輝度データの０．５乗）の輝度配分補正を実行し、
    連続する４フレームの前記色光生成手段または前記表示光生成手段のなかで応答速度が速い方に供給される投射データに対して順次（２フレーム時間前輝度データの０．５乗）、（１）、（２フレーム時間前輝度データ／１フレーム時間前輝度データ）、（１フレーム時間前輝度データの０．５乗）の輝度配分補正を実行するものである請求項３に記載の二重変調型表示装置。
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