JP3801490B2

JP3801490B2 - 投写型画像表示装置

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Publication number: JP3801490B2
Application number: JP2001363832A
Authority: JP
Inventors: 吉範浅村; 洋和田口; 勲米岡; 重教渋江
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-11-29
Filing date: 2001-11-29
Publication date: 2006-07-26
Anticipated expiration: 2021-11-29
Also published as: JP2003169346A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、カラー映像をスクリーン等に投写する投写型画像表示装置であって、特に、光源から出射される白色光をカラーホイールを用いて時間的に赤、緑及び青の３原色光に分割し、その分割した赤、緑及び青の光を液晶パネルやＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）等の空間的光変調器によって赤、緑及び青の映像光に変調してスクリーン等に投写するようにした投写型画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
投写型画像表示装置は、光変調器で生成した映像光をスクリーン等に投写することにより画像光に対応した画像を表示する装置であって、光変調器の形態によって液晶パネルなどを用いた透過型とＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）などを用いた反射型とに区分される。一般的にＤＭＤ等の鏡面反射型光変調器を使用した単板式の投写型画像表示装置においては、時分割色分離合成方式を採用しており、例えば特開２０００−３４７１３０号公報に示されるような光学系が実用化されている。
【０００３】
図５は上記公報に開示された投写型画像表示装置で、照明系と結像系とにより構成されている。照明系は、光を生成する交流点灯ランプ１と、ランプ１がその第１の焦点に位置するように設けられ、ランプ１からの光をその第２の焦点に集光させる楕円鏡２と、ランプ１と楕円鏡２とからなる光源から入射された光に対して時分割色分離を行うカラーホイール３と、鏡面反射型光変調器８に照射する光の分布を均一にするためのロッドレンズ４と、ロッドレンズ４から出射される光を効率良く鏡面反射型光変調器８に伝えるためのリレーレンズ５及び６とを備えている。また結像系は、凹面反射鏡７からの反射光を入射して画像光を反射する鏡面反射型光変調器８と、鏡面反射型光変調器８で生成された画像光を投写画面上に投写するための投写レンズ９と、リレーレンズ６からの出射光を鏡面反射型光変調器８に向け、投写レンズ９の入射瞳に効率よく光を集光させるように反射する凹面反射鏡７とを備えている。
【０００４】
カラーホイール３は、図６に示すように、略円板状の保持部材の周囲に、それぞれ赤、緑及び青のそれぞれの波長を透過させるように構成された、各々略扇形の色フィルタ３０、３１及び３２を固定したものである。良好なホワイトバランスを得るためには、色フィルタ３０、３１及び３２のセグメント角はそれぞれ１２０°前後とするのが望ましい。
【０００５】
カラーホイールの他の例は、図７に示すもので、可視光をすべて透過させる白色フィルタ３３を加えて、４枚のフィルタを配置した構成とすることで、輝度を向上させるようにしたものである。この構成には、ホワイトバランスが多少劣化する傾向がある。従って、ホワイトバランスを重視するプロジェクションテレビ等には図６に示すように、３枚の色フィルタから成る構成の方が好ましい。
【０００６】
カラーホイール３は通常、色フィルタ境界が、光源からの光ビームの光路を通過するのに要する時間（通過開始から通過終了までの時間）を最小にし、もって鏡面反射型光変調器８に当たる光の量を最大にするため、光ビームが細くなった点に置かれる。色フィルタ境界が光路を通過しているときは、光ビームの一部は一つの色フィルタを透過し、他の部分は別の色の色フィルタを透過するので、２つの色の光が混ざったものが光変調器８に入射することになる。そのような混合光により映像光を発生するのを避けるため、フィルタ境界が光路を通過しているときは、光変調器８を動作させないようにするためブランキング期間を設けている。しかし、このようにすると、ブランキング期間中は光源からの光束を捨てることになり、その結果スクリーンの明るさが低下する。
【０００７】
ここで、カラーホイール３の回転は、映像データの垂直同期信号Ｖsyncに位相ロックされる。カラーホイール３を透過した赤、緑及び青の３原色光は、鏡面反射型光変調器８に投写され、連続したカラー映像を観察者の目の中で一体化できるように高速で切換えながら画面上に映し出すことによりフルカラー映像が生成されるが、カラーホイール回転速度が遅いと観察者には赤、緑及び青の３原色に色割れした映像として認識される。そのため、通常カラーホイール回転速度は、映像データの垂直同期信号Ｖsyncの２倍以上としている。
【０００８】
また、ランプ１としてメタルハライドランプやＵＨＰ（高圧水銀）ランプのような交流点灯ランプを用いる場合、駆動電流の極性が切り替わる時には、ランプ１の光出力に変動が生じる。鏡面反射型光変調器８はＰＷＭ（パルス幅変調）駆動により階調を表現するため、ランプ１の出力変動は、仮に出力変動が映像データの垂直同期信号Ｖsyncに同期していないとすれば、垂直方向に非同期の画面の明るさの変動（明るさが周囲と異なる水平に延びた帯状の部分が垂直に移動する）が生じる。上記の問題を回避する方法として、ランプ１の駆動電流の周波数とカラーホイールの回転速度を同期させ、カラーホイール３の色フィルタ相互の境界が光路を通過するタイミング、即ちブランキング期間にランプ１の極性が切り替わるように、ランプ１の駆動電流の周波数及び位相を調整するのが一般的である。ランプ１の駆動電流の周波数としては、７０〜１３５Ｈｚ対応のものが良く知られている。
【０００９】
例えば、ランプ１の駆動電流の周波数が１２０Ｈｚとすると、カラーホイール３の回転速度も１２０Ｈｚとしている。この場合、カラーホイール３が１回転、即ち３６０°回転する間に、交流点灯ランプ１には極性が切り替わるタイミングが０°と１８０°の位置の２回あり、その瞬間にランプ１の光出力に変動が生じる。前述のように、色フィルタ相互間の境界にこのランプ１の極性の切り替わりのタイミングが来るようにするのが一般的であるので、カラーホイール３には少なくとも０°と１８０°の位置に色フィルタ相互間の境界が必要になる。
【００１０】
また、良好なホワイトバランスを得るためには、前述のようにカラーホイール３は白色フィルタを備えず、赤、緑及び青それぞれの波長を透過する３種類の色フィルタで構成するようにし、さらにそれぞれの色フィルタが占める角度範囲を１２０°前後とするのが望ましい。そのため、従来はこの２つの要求を同時に満足するために、図８に示すように、例えば赤の色フィルタ３０を２つのセグメントに分割したカラーホイールを用いたり、図９に示すように赤、緑及び青の光を透過させる３色の色フィルタを全て２つのセグメントに分割したカラーホイールを用いることにより、０°と１８０°の位置に色フィルタセグメント境界を設け、ブランキング期間にランプ１の極性切り替わりのタイミングが来るようにしている。
【００１１】
図１０に、カラーホイールとして、図８に示すものを用いた場合の、カラーホイールの回転、交流点灯ランプの駆動電流、及びブンラキング期間を示すタイミングチャートを示す。映像信号の垂直同期信号ＶsyncとしてはＮＴＳＣの６０Ｈｚを想定し、カラーホイール回転速度をその２倍の１２０Ｈｚとしている。ランプの駆動電流の周波数は、カラーホイールの回転速度と同じ１２０Ｈｚに設定される。このように装置を構成した場合、ブランキング期間はカラーホイール１回転あたり４回となり、これによる明るさの低下を招いている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、赤、緑及び青それぞれの波長を透過させる３色の色フィルタを備えたカラーホイールを用いる場合、カラーホイールの色フィルタ境界が光路を通過する時点の前後にわたるブランキング期間を設けることにより、色階調等の劣化が発生しないように制御を行うが、ブランキング期間中は光源からの光束が捨てられるので、これにより、スクリーンの明るさが低下する。３色の色フィルタを備えたカラーホイールを用いる場合、交流点灯ランプの駆動電流の周波数をカラーホイールの回転速度と等しくする従来の例では、ブランキング期間にランプの極性切り替わりのタイミングが来るようにするためには、カラーホイールの色フィルタ（セグメント）境界を４つ以上設けなければならず、それに伴うブランキング期間もカラーホイール１回転あたり４回以上となる。色フィルタを分割しない場合、赤、緑及び青の光を透過させる３色の色フィルタでカラーホイールを構成する場合、最低必要となる色フィルタ境界は３つであり、それより多くの色フィルタ（セグメント）境界を設けるとブランキング期間の発生回数が多くなり、これにより明るさが低下する。また、フリッカーフリータイプのランプ電源回路の場合、ランプ駆動電流の極性の切り替わり時に電流ピークがあり、この部分をブランキングによりマスクすることとすれば、電流ピークのないランプを用いた場合に比べてブランキング期間が長くなることになり、結果としてスクリーンの明るさが低下する。
【００１３】
本発明の目的は、投写型画像表示装置の明るさを向上させ、しかもフリッカーを抑制することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の投写型画像表示装置は、
所定の光路に沿って進む白色光を出射する交流点灯ランプ（１）を備えた光源（１０）と、
上記交流点灯ランプを所定の周波数の交流電流で駆動する電源回路（２１）と、
それぞれ、赤、緑及び青を透過させる赤、緑及び青の色フィルタを有し、上記色フィルタ及びそれら相互間の境界が順に上記光路を通過するように回転可能であって、該光源（１０）からの白色光に含まれる赤、緑及び青の光を順に選択して透過させるカラーホイール（３）と、
上記カラーホイールを回転させる回転駆動回路（２２）と、
該カラーホイールからの赤、緑及び青の光を、駆動信号に応じて空間的に変調する光変調器（７）と、
映像信号に応じて上記光変調器（７）を駆動するための、赤、緑及び青の駆動信号を順次発生する変調器駆動回路（２３）と、
該光変調器（７）で変調された光を投写する投写レンズ（９）と
を備えた投写型画像表示装置において、
上記変調器駆動回路は、上記赤、緑及び青の駆動信号を発生するそれぞれの期間相互間に、上記変調器を動作させないブランキング期間を有し、
上記カラーホイール（３）は、フィルタの各々が占める領域が単一の連続したものであって、上記カラーホイールの回転中心に対し略１２０°をなすものであり、
上記回転駆動回路は上記カラーホイール（３）の回転速度を上記映像信号の垂直同期周波数Ｆｉｎの略ｎ倍（ｎは２以上の整数）に制御し、かつ上記各色の駆動信号が上記光変調器に供給されているときに同じ色の色フィルタが上記光路を通過するように上記カラーホイールの回転位相を制御し、
上記ランプ電源回路（２１）による上記ランプ（１）の駆動電流の周波数が上記カラーホイールの回転速度の略３／４倍であり、
上記変調器駆動回路は、少なくとも、上記映像信号の垂直同期信号の周波数Ｆｉｎが所定の閾値Ｆｔｈ以上の場合に、上記ブランキング期間として第１の長さのものと、上記第１の長さよりも短い第２の長さのものとを交互に発生し、
上記ランプ電源回路（２１）は、上記第１の長さのブランキング期間中に上記駆動電流の極性を切り替える
ことを特徴とする。
【００１５】
上記変調器駆動回路が、上記映像信号の垂直同期信号の周波数Ｆｉｎが上記閾値Ｆｔｈより低い場合には、上記ブランキング期間を上記第２の長さに固定するものであっても良い。
【００１６】
上記変調器駆動回路が、上記ブランキング期間の各々のうち、上記カラーホイールの色フィルタ境界が上記光路の中心を通過するタイミングよりも前の部分と後の部分の長さが略同じであるようにするものであっても良い。
【００１７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１の投写型画像表示装置を示す図である。同図で、図５と同じ符号は同一乃至相当する部材を示す。この画像表示装置は、図５に示す従来例と同様、光源１０と、カラーホイール３と、ロッドレンズ４と、リレーレンズ５及び６とから成る照明系と、凹面反射鏡７と、鏡面反射型光変調器８と、投写レンズ９とから成る結像系とを備えている。
【００１８】
光源１０は、光を生成する交流点灯ランプ１と、ランプ１がその第１の焦点に位置するように設けられ、ランプ１からの光をその第２の焦点に集光させる楕円鏡２とから成り、所定の光路１１に沿って進む白色光を出射する。
【００１９】
カラーホイール３は、光源１０から入射された光に対して時分割色分離を行う。即ち、カラーホイール３は、図２に示すようにそれぞれ、赤、緑及び青の光を透過させる赤、緑及び青の色フィルタ３０、３１及び３２を有し、色フィルタ３０、３１及び３２、並びにそれら相互間の境界３４、３５及び３６が順に光路１１を通過するように回転可能であって、回転により、光源１０からの白色光に含まれる赤、緑及び青の３原色を順に選択して透過させる。
【００２０】
カラーホイール３はセグメント角度が全て１２０°である。即ち、色フィルタ３０、３１及び３２の各々が占める円周方向の角度範囲は１２０゜であり、各色フィルタが光路１１を通過する時間は互いに等しい。図示の例では、色フィルタ相互間の境界３４、３５及び３６がカラーホイール３の回転中心３ａから半径方向に延びた直線に沿うものであり、隣合う境界によって挟まれる角が１２０゜である。
【００２１】
ロッドレンズ４は、鏡面反射型光変調器８に照射する光の分布を均一にする。リレーレンズ５及び６は、ロッドレンズ４から出射される光を効率良く鏡面反射型光変調器８に伝えるためのものである。
【００２２】
鏡面反射型光変調器８は、凹面反射鏡７からの反射光を入射して画像光を反射する。即ち、カラーホイール３を透過した赤、緑及び青の光を、後述の駆動信号Ｓｄに応じて空間的に変調する。
【００２３】
投写レンズ９は、鏡面反射型光変調器８で生成された画像光を図示しないスクリーン上に投写する。凹面反射鏡７は、リレーレンズ６からの出射光を鏡面反射型光変調器８に向け、投写レンズ９の入射瞳に効率よく光を集光させるように反射する。
【００２４】
図１の装置はさらに、交流点灯ランプ１を所定の周波数の交流電流で駆動するランプ電源回路２１と、カラーホイール３を回転させる回転駆動回路２２と、外部から供給される映像信号Ｓｖに応じて光変調器８を駆動する駆動信号Ｓｄを発生する変調器駆動回路２３とを備えている。
【００２５】
図３は本実施の形態１におけるカラーホイール３の回転、フリッカーフリータイプの交流点灯ランプ１の駆動電流の極性の切り替わり、及び駆動信号Ｓｄのブランキング期間の相互関係を示すタイミングチャートである。
【００２６】
変調器駆動回路２３からの駆動信号Ｓｄは、映像信号Ｓｖを赤、緑及び青の映像信号に分解して、それらを面順次に発生する。図示の例では、図３（ａ）に示すように、映像信号Ｓｖの１垂直期間に等しい長さの期間（映像信号Ｓｖの１垂直期間と同じタイミングとは限らず幾分遅れるのが普通である）Ｔｆを６つの小期間Ｔｓに分け、各小期間中に各色の映像信号に対応したＰＷＭ駆動信号Ｓｄ（ｒ）、Ｓｄ（ｇ）及びＳｄ（ｂ）を順に、従って期間Ｔｆ中にそれぞれ１回ずつ、発生する。本明細書では、それぞれの色の駆動信号Ｓｄ（ｒ）、Ｓｄ（ｇ）及びＳｄ（ｂ）を総称するとき（或いは任意のものを指すとき）は符号Ｓｄを用いる。また、各色の駆動信号を供給する期間と次の色の駆動信号を供給する期間との間に図３（ｄ）に示すタイミングで、光変調器８を動作させないブランキング期間Ｌｗ、Ｌｎを設ける。光変調器８は、「動作しない」状態においては、光を投写レンズ９の方向には反射しない。ブランキング期間には長いもの（第１の長さのもの：Ｌｗ）と、短いもの（第１の長さによりも短い第２の長さのもの：Ｌｎ）とがあり、これらが交互に現れる。また図示の例では、ブランキング期間の中心は、上記の小期間Ｔｓ相互の境界、各垂直期間Ｔｆを６等分する点と一致している。
【００２７】
変調器駆動回路２３はさらに、映像信号Ｓｖ中の垂直同期信号Ｖsyncに基づいて、上記の期間Ｔｆに同期した同期信号Ｓｃを発生し、これをランプ電源回路２１及び回転駆動回路２２に供給する。
【００２８】
回転駆動回路２２は、同期信号Ｓｃに基づいて、カラーホイール３の回転の速度及び位相を制御する。具体的には、各色の駆動信号Ｓｄが変調器８に供給されているときに同じ色の色フィルタが光路１１を通過するように、カラーホイール３の回転の速度及び位相を制御する。本例では、カラーホイール３の回転速度が映像信号の垂直同期周波数Ｆｉｎの２倍となるように制御する。また、変調器駆動回路２３からの駆動信号Ｓｄのブランキング期間Ｌｗ、Ｌｎ中に、カラーホイール３の色フィルタ相互間の境界３４、３５及び３６が光路１１を通過するように、カラーホイール３の回転の位相を制御する。
【００２９】
ランプ電源回路２１は、同期振動Ｓｃに基づいて、ランプ１の駆動電流の極性の切り替わりの周波数及びタイミングを制御する。具体的には、ランプ１の駆動電流の周波数Ｆｐがカラーホイール３の回転速度Ｖｒの３／４倍、従って、映像信号の垂直同期信号Ｖsyncの周波数の３／２倍となるように制御する。また、長い（第１の長さの）ブランキング期間Ｌｗ中に、駆動電流の極性を切り替える。
【００３０】
以下、本実施の形態において、装置各部の動作の周波数やタイミングを制御することの意義、並びに各部の動作の詳細を説明する。
【００３１】
前述のように、カラーホイール３の回転速度Ｖｒが映像信号の垂直同期信号Ｖsyncの周波数Ｆｉｎの２倍（又はそれ以上）とされるのは、色割れしたカラー映像となることを避けるためである。図３に示す例では、映像信号の垂直同期信号ＶsyncとしてＮＴＳＣの６０Ｈｚを想定し、カラーホイール回転速度Ｖｒをその２倍の１２０Ｈｚとしている。
【００３２】
また、ランプ１の駆動電流の周波数Ｆｐはカラーホイール３回転速度Ｖｒの３／４倍、従って垂直同期信号Ｖsyncの周波数Ｆｉｎ＝６０Ｈｚの３／２倍、即ち９０Ｈｚに設定している。このランプ駆動電流周波数Ｆｐの値は、一般に良く知られている対応周波数７０〜１３５Ｈｚの範囲内である。
【００３３】
上記のように、ブランキング期間として長いものと短いものを交互に出現させ、長いブランキング期間中にランプ１の駆動電流の極性が切り替えられるので、極性の切り替わりの際の光出力の変動によるフリッカーを抑制することができる。例えば、図３（ｃ）に示すようにフリッカーフリータイプの交流点灯ランプ１ではランプ駆動電流の極性の切り替わりＰｓ時に電流ピークがあり、この電流ピークが生じるときは電流の変化、従ってランプから発生される光の強さの変動が著しく、上記電流ピーク時に変調器８が動作するとピーク部分の輝度レベルが他の期間とは異なるため、フリッカー及び階調の不連続が発生する。従って、このような電流ピークが発生する時は、変調器８を動作させないのが望ましい。そこで、ブランキング期間を長くして、このような極性の切り替わりの際のピークの発生のタイミングをもカバーするようにする。これにより、光出力の変動によるフリッカー及び階調の不連続を抑制することができ、また階調表現における不連続性も発生しない。
【００３４】
一方、電流の極性の切り替わりを伴わないブランキング期間は、従来のランプの場合と同様に短くすることで、明るさの低下を抑制することができる。
【００３５】
また、ブランキング期間は、カラーホイール３を赤、緑及び青の光を透過させる３枚の色フィルタ３０、３１及び３２で構成する結果必要となる最小回数である、１回転当たり３回とすることができる。この結果、ブランキング期間をカラーホイール３の１回当たり４回以上とした場合のように、ブランキング期間の増加による明るさの減少を避けることができる。
【００３６】
さらにまた、図３（ｄ）に示すように、長いブランキング期間Ｌｗと短いブランキング期間Ｌｎが交互に現れる構成であるために、ブランキング期間のうち、カラーホイール３のフィルタ境界が光路１１の中心を通過するタイミングｔｗ、ｔｎよりも前の部分の長さＬｗｆ、Ｌｎｆと後の部分の長さＬｗｒ、Ｌｎｒが互いに同じでないとすれば、各色の駆動信号の発生のための期間のうちブランキング期間以外の部分の長さが同じでなくなるため、出力画像にフリッカが発生する。そこで、図３（ｄ）に示すように、ブランキング期間Ｌｗ、Ｌｎのうちの、カラーホイール３のフィルタ境界３４、３５及び３６が光路１１の中心を通過するタイミングｔｗ、ｔｎよりも前の部分Ｌｗｆ、Ｌｎｆと後の部分Ｌｗｒ、Ｌｎｒが同じ長さとなるように制御する。このようにすれば、フリッカを抑制することができる。
【００３７】
図３の場合、長いブランキング期間Ｌｗは回転角に換算すると、２８．３°で、フィルタ境界に対して前後それぞれＬｗｆ＝Ｌｗｒ＝１４．１５°、短いブランキング期間はＬｎ＝１３°でフィルタ境界に対して前後それぞれＬｎｆ＝Ｌｎｒ＝６．５°としている。
【００３８】
なお、図３は映像信号の垂直同期信号ＶsyncとしてＮＴＳＣの６０Ｈｚを想定したが、映像信号の垂直同期信号ＶsyncとしてＰＡＬの５０Ｈｚを想定した場合、カラーホイール３の回転速度をその２倍の１００Ｈｚ、ランプの駆動電流の周波数Ｆｐをカラーホイール３の回転速度の３／４倍、即ち７５Ｈｚに設定すれば、同様の効果が得られる。この場合も、ランプ駆動電流周波数Ｆｐの値は、一般に良く知られている対応周波数７０〜１３５Ｈｚの範囲内にある。
【００３９】
上記の例では、カラーホイール３の回転速度が映像信号の垂直同期周波数Ｆｉｎの２倍であるが、３以上の整数倍（ｎ倍）であっても良い。この場合、期間Ｔｆ中の小期間の数も（３×ｎ）となる。
【００４０】
実施の形態２．
実施の形態２の投写型表示装置の構成は、実施の形態１と同様、図１によって示されるものである。実施の形態１との違いは、ブランキング期間を制御する変調器駆動回路２３の制御動作にある。即ち、この実施の形態では、変調器駆動回路２３は、映像信号の垂直同期信号の周波数Ｆｉｎを所定の閾値Ｆｔｈと比較し、その結果前者が後者以上のときは、実施の形態１と同様、第１の長さの（長い）ブランキング期間Ｌｗと第２の長さの（短い）ブランキング期間Ｌｎを交互に発生させる一方、映像信号の垂直同期信号の周波数Ｆｉｎが閾値Ｆｔｈより低い場合には、ブランキング期間を第１の長さ（Ｌｗ）に固定する。なお、所定の閾値Ｆｔｈとは、フリッカの発生が視認限界以下となる周波数を意味する。
【００４１】
図４は実施の形態２におけるカラーホイール３の回転、フリッカーフリータイプの交流点灯ランプ１の駆動電流、及びブランキング期間の相互の関係を示すタイミングチャートである。図４において、図３と同様に、入力映像信号の垂直周波数Ｆｉｎとして、カラーホイール回転速度Ｖｒをその２倍の２×Ｆｉｎとしている。ランプ１の駆動電流の周波数Ｖｐはカラーホイール回転速度の３／４倍、即ちＶｒ×３／４、従ってＦｉｎ×３／２に設定している。
【００４２】
実施の形態１では、図３に示すように長いブランキング期間と短いブランキング期間とを交互に発生し、ランプ駆動電流の極性の切り替わりＰｓが長いブランキング期間中に起こるように制御を行なっていた。
【００４３】
上記のような制御を行なった場合、映像信号の垂直周波数が高いときは問題はないが、映像信号の垂直周波数が低いときは、ブランキング期間が一定ではないためにフリッカ等の症状が視認される。例えば、ＰＡＬ信号の様に入力映像信号の垂直周波数が５０Ｈｚ程度の信号の場合はブランキング期間が一定でないために発生するフリッカが目立つ。
【００４４】
そこで、実施の形態２では、映像信号Ｓｖの垂直周波数Ｆｉｎを所定の閾値Ｆｔｈと比較し、
Ｆｉｎ≧Ｆｔｈ
のときは、実施の形態１と同様に、図４（ｃ）に示すように、ブランキング期間として長いものＬｗと短いものＬｎとを交互に発生させ、長いブランキング期間Ｌｗ中にランプ駆動電流の極性を切り替えるようにする一方、
Ｆｉｎ＜Ｆｔｈ
の場合は図４（ｄ）に示すようにブランキング期間の長さを一定にする（Ｌｎ＝Ｌｗ）。具体的にはブランキング期間をすべて第１の長さＬｗにする。
【００４５】
上記のような制御を行うことにより、映像信号の垂直周波数Ｆｉｎが高い場合は、フリッカが目立ちにくいため、明るさの低下を防ぐためランプ駆動電流の極性の切り替わりを伴わないブランキング期間を短くすることで明るさの低下を抑制する一方、映像信号の垂直周波数が低い場合はフリッカの抑制のため（明るさはを犠牲にして）、すべてのブランキング期間を同じ長さ、具体的には、ランプ駆動電流の極性の切り替わりを伴う場合に必要な長さにする。
【００４６】
例えば、Ｆｔｈを５５Ｈｚに設定した場合は、入力映像信号がＮＴＳＣ信号の様に垂直周波数が６０Ｈｚの場合はＦｉｎ≧Ｆｔｈであるため図４（ｃ）に示すようにランプ駆動電流の極性の切り替わり時のみブランキング期間が長くなるように制御される。一方ＰＡＬ信号の様に５０Ｈｚの信号に対しては、Ｆｉｎ＜Ｆｔｈであるため図４（ｄ）に示すようにすべてのブランキング期間を一定にする。以上のような制御を行うことにより、入力映像信号の垂直周波数が高く、フリッカが目立たない場合は明るさが低下せず、入力映像信号の垂直周波数が低くフリッカが目立ちやすい場合は、明るさは低下するがフリッカの発生を抑えることができる。
【００４７】
また、出力画像のフリッカをなくすために、実施の形態１と場合と同様、図４（ｃ）及び（ｄ）に示すように、ブランキング期間のうち、カラーホイールのフィルタ境界が光路１１の中心を通過するタイミングｔｗ、ｔｎよりも前の部分Ｌｗｆ、Ｌｎｆと後の部分Ｌｗｒ、Ｌｎｒの長さが互いに等しくなるように制御する。図４の場合、長いブランキング期間は２８．３°でフィルタ境界の前後それぞれ１４．１５°とし、短いブランキング期間は１３°で、フィルタ境界の前後それぞれ６．５°としている。
【００４８】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００４９】
請求項１の発明によれば、第１の長さの（比較的長い）ブランキング期間中にランプの極性を切り替えるので、切り替えに伴いランプが出射する光の強度が変動しても、その変動がブランキング期間中に起こることになるので、該光強度の変動によるフリッカ及び階調の不連続を抑制することができる。また、ランプの極性の切り替わりを伴わないブランキング期間は短くすることにより、明るさの低下を抑制することができ、階調表現の不連続性も発生しない。しかも、ブランキング期間の発生回数は、カラーホイールの１回転当たり３回で済むので、この点からも明るさの低下を最小限に抑えることができる。
【００５０】
請求項２の発明によれば、映像信号の垂直同期周波数が低い場合には、ランプ駆動電流の極性の切り替わりを伴うか否かに拘わらずブランキング期間を一定の長さにするので、映像信号の垂直同期周波数が低くてフリッカが目立ちやすいときにフリッカの発生をさらに抑制することができる。一方、入力映像信号の垂直同期信号が高い場合には、明るさの低下を抑制することができる。このように、垂直同期周波数の高さに応じて最適の制御を行なうことができる。
【００５１】
請求項３の発明によれば、それぞれの色の駆動信号の供給のための期間のうちブランキング期間以外の部分の長さを互いに略等しくすることができ、フリッカの発生を一層小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の投写型画像表示装置の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１で用いられるカラーホイールの構造図である。
【図３】実施の形態１の投写型画像表示装置における、カラーホイールの回転、交流点灯ランプの駆動電流、及びブランキング期間の相互関係を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明の実施の形態２の投写型画像表示装置における、カラーホイールの回転、交流点灯ランプの駆動電流、及びブランキング期間の相互関係を示すタイミングチャートである。
【図５】従来例の投写型画像表示装置を示す図である。
【図６】従来のカラーホイールの一例を示す構造図である。
【図７】従来のカラーホイールの他の例を示す構造図である。
【図８】従来のカラーホイールの他の例を示す構造図である。
【図９】従来のカラーホイールの他の例を示す構造図である。
【図１０】従来の投写型画像表示装置における、カラーホイールの回転、交流点灯ランプの駆動電流、及びブランキング期間の相互関係を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ランプ、２楕円鏡、３カラーホイール、４ロッドレンズ、５，６リレーレンズ、７凹面反射鏡、８鏡面反射型光変調器、９投写レンズ、２１ランプ電源回路、２２回転駆動回路、２３光変調器駆動回路、３０，３１，３２色フィルタ、３３白色フィルタ、３４，３５，３６セグメント境界、４０回転保持部材。

Claims

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