JP4085723B2 - Projection display device and display driving method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば反射型表示素子を用いた投影型表示装置及びその表示駆動方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近時、反射型の液晶表示素子や、一般にDMD(Digital Micromirror Device)と略称されるマイクロミラー素子等の反射型表示素子を用いた投影型表示装置が開発され、市販化されている。
【0003】
この種の投影型表示装置でカラー画像を表示させるために、例えば同一円周上に例えばR,G,Bの3原色のカラーフィルタを配置したカラーホイールと称される分光機構を光路上に配置したものが考えられている。
【0004】
この投影型表示装置では、上記カラーホイールを定速回転させ、その時点で投影光路上に配置されているカラーフィルタの色に同期してその色成分に対応した画像データを反射型表示素子に順次表示させることで、結果として複数の色成分画像が時分割表示させることにより、人間の目には合成されたカラー画像が見えるようになるものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記投影型表示装置は光路中に常に原色のカラーフィルタを介在させるため、得られる投影画像は光源の光量に比してどうしても光量の落ちたものとなる。
【0006】
しかしながらこの種の投影型表示装置では、使用状況によっては画像の色再現性にも増して、まず投影する画像の明るさが第1に要求されることも多く、上記カラーホイールを使用している限り、そのような要求には光源の光量を増加するしかなく、それに伴なって発生する熱や消費電力の増大が問題となる。
【0007】
そこで、上記R,G,Bの3原色のカラーフィルタに加えて、透明のフィルタを同一円周上に配置したカラーホイールを用い、透明フィルタが光路上にあるときには一切の画像を表示せずに光源からの光を全透過させることで、投影画像の明るさを向上させるようにしたものも考えられている。
【0008】
しかしながら、このようなカラーホイールを用いた場合、そのカラーホイールを構成するカラーフィルタの各色成分と透明フィルタは固定的な割合で同一円周上に配置されているので、得られる画像の明るさと色再現性のバランスも一定である。
【0009】
そのため、特に画像の明るさよりも色再現性を重視した画像を投影したい場合や、反対に、色再現性は二の次で、とにかく明るい画像を投影したい場合等に対応することはできない。
【0010】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ユーザの要求に柔軟に対応し、画像の明るさを任意に調整することが可能な投影型表示装置及びその表示駆動方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、複数の画素が行方向及び列方向に配列した表示エリアを有し、入射した光を反射または透過して出射すると共に、上記複数の画素での光の出射を制御して画像を表示する表示素子と、光源からの光を光源系レンズにより上記表示素子に投射する光源系と、上記表示素子からの出射光を投影系レンズにより光束を拡大して投影する投影系と、上記光源系または投影系の光路中に設けられ、透過光または反射光の色成分を制限するカラーフィルタと透明フィルタとを該光路に選択的に配置可能なフィルタ機構と、このフィルタ機構のカラーフィルタと透明フィルタとを循環的に選択駆動すると共に、これに同期してカラーフィルタ選択中は上記表示素子でその選択しているカラーフィルタの色成分に対応した画像を表示させる期間とし、上記透明フィルタ選択中は予め設定された比率で、輝度成分に対応した画像を表示させる期間および非表示期間とする表示制御手段とを具備したことを特徴とする。
【0012】
このような構成とすれば、単に明るいだけでなくコントラストの高い画像を投影表示させることができる。
【0013】
請求項2記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、上記表示制御手段は、複数の表示モードに対応し、その時点で設定されている表示モードによって設定されている輝度成分に対応した画像を表示させる期間および非表示期間の比率を調整することを特徴とする。
【0014】
このような構成とすれば、上記請求項1記載の発明の作用に加えて、簡易な切換操作により必要な明るさの画像を選択して投影させることができる。
【0015】
請求項3記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、上記表示制御手段は、上記透明フィルタ選択中の輝度成分に対応した画像は輝度信号に対応した画像であることを特徴とする。
【0017】
請求項4記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、上記フィルタ機構は、複数の色成分からなるカラーフィルタと透明フィルタとを同一円周上に配置したカラーホイール及びその回転駆動機構でなることを特徴とする。
【0018】
このような構成とすれば、上記請求項1記載の発明の作用に加えて、カラーフィルタの各色成分と透明フィルタが固定的な割合で同一円周上に配置されたカラーホイールを一定の速度で回転させる場合であっても、任意に必要な画像の明るさを調整することができる。
【0019】
請求項5記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、上記表示制御手段は、上記フィルタ機構の透明フィルタのみを選択して、上記表示素子で輝度信号に対応した画像を表示させる白黒表示モードを有することを特徴とする。
【0020】
このような構成とすれば、上記請求項1記載の発明の作用に加えて、色再現性が全く必要ない、明るさのみを重視した画像を投影表示させる場合にも対応できる。
【0021】
請求項6記載の発明は、複数の画素が行方向及び列方向に配列した表示エリアを有し、入射した光を反射または透過して出射すると共に、上記複数の画素での光の出射を制御して画像を表示する表示素子と、光源からの光を光源系レンズにより上記表示素子に投射する光源系と、上記表示素子からの出射光を投影系レンズにより光束を拡大して投影する投影系と、上記光源系または投影系の光路中に設けられ、透過光または反射光の色成分を制限するカラーフィルタと透明フィルタとを該光路に選択的に配置可能なフィルタ機構とを有する投影型表示装置の表示駆動方法であって、上記フィルタ機構のカラーフィルタと透明フィルタとを循環的に選択駆動すると共に、これに同期してカラーフィルタ選択中は上記表示素子でその選択しているカラーフィルタの色成分に対応した画像を表示させる期間とし、上記透明フィルタ選択中は予め設定された比率で、輝度成分に対応した画像を表示させる期間および非表示期間とすることを特徴とする。
【0022】
このような方法とすれば、ユーザの要求に柔軟に対応し、画像の明るさを任意に調整させることが可能となる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下本発明をマイクロミラー素子(DMD)とカラーホイールを用いた投影型反射装置に適用した実施の一形態について図面を参照して説明する。
【0024】
同図で、この表示装置10は、マイクロミラー素子11と、このマイクロミラー素子11に光を投射する光源系12と、マイクロミラー素子11からの出射光を図示しないスクリーンに投影する投影系13とを光学系の主構成要素として有している。
【0025】
上記マイクロミラー素子11は、1つ1つの画素を、縦横の幅がそれぞれ10[μm]〜20[μm]の極薄金属片(例えばアルミニウム片)からなるマイクロミラーにより形成されたものであり、これらのマイクロミラーを行方向及び列方向に配列した表示エリアを有し、各画素に対応するマイクロミラーの傾きを個々に切換えて上記投影系13への光の出射を制御することにより画像を表示する。
【0026】
上記光源系12は、光源14と、この光源14の出射側に配置されたガラスロッド15と、このガラスロッド15からの出射光を上記マイクロミラー素子11に投射する光源レンズ系16と、上記ガラスロッド15と光源レンズ系16との間に配置されたカラーホイール17とからなっている。
【0027】
光源14は、高輝度の白色光を出射する、例えば超高圧水銀灯等の光源ランプ18と、この光源ランプ18からの出射光を光路前方に向けて集光反射するリフレクタ19とからなっている。
【0028】
ガラスロッド15は、上記マイクロミラー素子11の表示エリアの形状に合致した断面形状を有する透明角棒または内面全体に反射膜が設けられた角筒からなっており、その一端面が入射端面とされ、他端面が出射端面とされて、透過光が内面で反射、拡散することにより、出射光の光量分布を均一なものとしている。
【0029】
上記カラーホイール17は、上記光源14からの出射光(白色光)を、複数の色、例えばR(赤),G(緑),B(青)の3原色部分と透明部分とにより適宜分光するために設けられている。
【0030】
図2は、このカラーホイール17の正面図であり、このカラーホイール17には、R,G,Bの各カラーフィルタ17r,17g,17bと透明フィルタ17tとを同一円周上に並べて設けた円板状の回転板からなっている。
【0031】
このカラーホイール17は、その回転により上記カラーフィルタ17r,17g,17bと透明フィルタ17tが順次上記ガラスロッド15の出射端面の後方を通過するように、回転中心をマイクロミラー素子11への投射光路の側方にずらして配置されており、モータ20によって回転駆動される。
【0032】
上記光源レンズ系16は、図では1群1枚のレンズで表現しているが、実際にはレンズ収差を小さくするために複数枚のレンズを組合せて構成するもので、この光源レンズ系16は、上記カラーホイール17を挟んでガラスロッド15の出射側に配置されている。
【0033】
また、上記投影系13は、上記光源レンズ系16と同様に図では1群1枚のレンズで表現しているが、実際にはレンズ収差を小さくするために複数枚のレンズを組合せて構成する投影レンズ系21からなっており、この投影レンズ系21は、そのレンズ光軸をマイクロミラー素子11の正面方向に出射した反射光(複数のマイクロミラーにより正面方向に反射された光)の光束の軸線に一致させてマイクロミラー素子11の前方に配置されている。
【0034】
なお、上記モータ20は、カラーホイール制御部22の駆動制御に基づいてカラーホイール17を定速回転し、あるいはカラーホイール17を所定の回転角度位置で停止させる。
【0035】
カラーホイール制御部22は、時分割駆動回路23から与えられるタイミング信号に同期してモータ20を駆動制御する。
【0036】
時分割駆動回路23は、カラーシーケンス制御回路24から送られてくる表示モード信号に従い、上記カラーホイール制御部22にタイミング信号を与える一方で、ここでは図示しない映像処理系の回路から与えられるRGBの各色成分毎の映像信号に基づき、加えて該RGBの各映像信号に対するマトリックス演算を行なうことで白黒画像表示用の輝度(Y)信号を生成し、RGBの各色成分毎の映像信号及び輝度信号を時分割で連続するように上記マイクロミラー素子11へ供給して、各画像を表示させる。
【0037】
上記カラーシーケンス制御回路24は、その時点で選択されている表示モード、具体的には段階的に画像の明るさを指示するための表示モード信号を時分割駆動回路23に送出する。
【0038】
次に上記実施の形態の動作について説明する。
【0039】
図3は、光源系12の光路上にあるカラーホイール17の回転位置と時分割駆動回路23がマイクロミラー素子11で表示させる各色成分毎の画像との対応を示すものであり、ここではRGBの各色成分毎の画像表示用にそれぞれ1フィールドと、白黒画像用の輝度信号の1フィールドで合計4フィールドにより1フレーム分の画像を1/30[秒]で表示するものとする。
【0040】
したがって、1フィールド当たりの表示時間は1/120[秒]となるが、マイクロミラー素子11の応答速度は充分に高く、データの書込みに要する時間は無視できるほどにごく僅かであるので、ここでは説明を容易にするためにあえてほぼ1フィールド、1/120[秒]の時間をそのまま画像表示に使えるものとして説明する。
【0041】
しかるに、図3(1)に示す如くカラーホイール17を30[rpm]の定速で回転させることで、1フレーム期間中にRフィルタ17r、Gフィルタ17g、Bフィルタ17b、及び透明フィルタ17tの順序で1フィールド期間ずつ光路上に位置するように1回転させるものとする。
【0042】
これに同期して時分割駆動回路23では、上記Rフィルタ17rが光路上にある1フィールド期間全体にわたって図3(2)に示すようにマイクロミラー素子11でR画像を表示させ、続く上記Gフィルタ17gが光路上にある1フィールド期間全体にわたって図3(3)に示すようにマイクロミラー素子11でG画像を表示させ、次の上記Bフィルタ17bが光路上にある1フィールド期間全体にわたって図3(4)に示すようにマイクロミラー素子11でB画像を表示させる。
【0043】
そして、透明フィルタ17tが光路上にある1フレーム期間中の最後の1フィールド期間にあっては、時分割駆動回路23はカラーシーケンス制御回路24からの表示モードに従った表示時間だけ図3(5)に示すようにマイクロミラー素子11で輝度(Y)画像を表示させ、同フィールド内の残る時間はマイクロミラー素子11の全画素を一括制御してその出射光が投影系13に至らないようにしている。
【0044】
同図(5)では、この輝度信号を表示させる時間と表示させない時間のデューティ比を1/2として示しているが、そのデューティ比は図中の矢印IIIにも示す如くカラーシーケンス制御回路24からの表示モード信号に応じて任意に可変調整できるものとする。
【0045】
図4は、輝度画像を表示する時間を3ビット、8段階に渡って調整できるものとし、これと合せて輝度画像の表示を全く行なわない場合も含め、全9段階に分けて第4フィールドでの輝度画像の表示時間を調整可能な様子を示している。
【0046】
いうまでもなく、図4(a)に示す、1フィールド期間中ずっと輝度画像を表示する場合が、1フレーム全体に渡っても明るい画像を表示できる。その反面、1フレーム中の4分の1は輝度信号による白黒表示のみであり、人間の目で見た場合のカラー画像としての色度は大幅に落ちるものと思われる。
【0047】
反対に、図4(i)に示す、1フィールド期間中全く輝度信号を表示せず、投影系13への光の出射を行なわない場合は、1フレームに渡って表示される画像が最も暗くなるが、その反面、輝度信号による白黒表示を全く行なっていないため、人間の目で見た場合のカラー画像の色再現性は、時分割駆動回路23に与えられるRGB信号に対して最も忠実なものとなる。
【0048】
このように、1フレーム期間中の、輝度信号に基づいた最も明るい白黒表示を行なう時間を任意に可変調整することで、カラーフィルタ17r,17g,17bの各色成分と透明フィルタ17tとが固定的な割合で同一円周上に配置されたカラーホイール17を定速回転させる場合であっても、この投影型表示装置10のユーザの要求に柔軟に対応し、必要に応じて画像の明るさを調整することが可能となる。
【0049】
したがって、例えばこの投影型表示装置10にユーザが切換操作可能な明るさ調整スイッチを設け、そのスイッチの操作状態により上記カラーシーケンス制御回路24が時分割駆動回路23へ出力する表示モード信号を切換設定できるものとすれば、簡易な切換操作により必要な明るさの画像を選択して画像を投影させることができる。
【0050】
なお、上記実施の形態では、1フレーム中の最後のフィールドである第4フィールドにおいて、時分割駆動回路23が生成した輝度信号をマイクロミラー素子11で表示するものとして説明したが、単に上記図4で示した時間幅を調整するものとして、上記第4フィールドではマイクロミラー素子11の全画素で投影系13へ光を反射させる白色画面を投影表示させるものとすれば、表示される画像のコントラストは低下するものの、より明るい画像を表示させることができる。
【0051】
また、上記カラーホイール17の透明フィルタ17tを光源系12の光路上で固定させるものとしてモータ20によるカラーホイール17の回転を一時的に停止させ、併せて時分割駆動回路23は輝度信号のみをマイクロミラー素子11に与えて表示させるものとすれば、光源14での発光光量をフルに活かして充分明るい白黒画像を表示させることができるもので、色再現性が全く必要ない、明るさのみを重視した画像を投影表示させる場合にも対応できる。
【0052】
さらに、上記実施の形態では、反射型の表示素子としてマイクロミラー素子11を用いるものとして説明したが、マイクロミラー素子11は例えば1秒間に例えば5万回程度のオン/オフの書換え動作が可能であるほど高速駆動が可能であり、データ書込みに要するのための時間はごく僅かであるので、上記図3及び図4ではあえてデータ書込みにほとんど時間を要しないものとして説明した。
【0053】
しかしながら、本発明は反射型表示素子としてマイクロミラー素子に限定するものではなく、例えば反射型液晶表示パネルを使用することも考えられるので、その場合には、データ書込みと液晶物質が書込まれたデータに応答するまでの時間等を考慮した駆動方法を採ることが必要となる。
【0054】
さらには、表示素子として、入射光を反射する際に画像を形成する反射型表示素子に限らず、入射光を透過する過程で画像を形成して出射する、例えば透過型液晶表示パネルなどの透過型表示素子を使用する事も考えられる。
【0055】
また、上記実施の形態では、白色光源に対する分光手段としてカラーホイール17を用いることとしたが、カラーホイール17に代えて、例えば回折格子を利用して特定の波長光を選択可能なホログラムレンズを多重配置したものを用いるなど、フィルタ機構は他にも考え得る。
【0056】
加えて、光源自体を例えばRGB各色の波長光で発光するLED(発光ダイオード)などの特定波長光を選択して発光可能なものとし、これらの光源を選択的あるいは同時に発光駆動することにより、特定の波長光あるいは白色光を得られるものとすれば、フィルタ機構は有していないものの、機能的には同様の効果を奏することができる。
【0057】
その他、本発明は上記実施の形態に限らず、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能であるものとする。
【0058】
さらに、上記実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施の形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも1つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも1つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【0059】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、単に明るいだけでなくコントラストの高い画像を投影表示させることができる。
【0060】
請求項2記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の作用に加えて、簡易な切換操作により必要な明るさの画像を選択して投影させることができる。
【0062】
請求項4記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の作用に加えて、カラーフィルタの各色成分と透明フィルタが固定的な割合で同一円周上に配置されたカラーホイールを一定の速度で回転させる場合であっても、任意に必要な画像の明るさを調整することができる。
【0063】
請求項5記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の作用に加えて、色再現性が全く必要ない、明るさのみを重視した画像を投影表示させる場合にも対応できる。
【0064】
請求項6記載の発明によれば、ユーザの要求に柔軟に対応し、画像の明るさを任意に調整させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態に係る投影型表示装置の構成を示す図。
【図2】図1のカラーホイールの構成を例示する正面図。
【図3】同実施の形態に係るカラーホイールの回転位置に対応した各画像の表示タイミングを示すタイミングチャート。
【図4】同実施の形態に係る輝度(Y)画像表示期間中の表示時間の調整幅を示す図。
【符号の説明】
10…投影型表示装置
11…マイクロミラー素子
12…光源系
13…投影系
14…光源
15…ガラスロッド
16…光源レンズ系
17…カラーホイール
17b…Bフィルタ
17g…Gフィルタ
17r…Rフィルタ
17t…透明フィルタ
18…光源ランプ
19…リフレクタ
20…モータ
21…投影レンズ系
22…カラーホイール制御部
23…時分割駆動回路
24…カラーシーケンス制御回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a projection display device using, for example, a reflective display element and a display driving method thereof.
[0002]
[Prior art]
Recently, a projection display device using a reflective liquid crystal display element and a reflective display element such as a micromirror element generally abbreviated as DMD (Digital Micromirror Device) has been developed and marketed.
[0003]
In order to display a color image on this type of projection display device, for example, a spectral mechanism called a color wheel in which, for example, three primary color filters of R, G, and B are arranged on the same circumference is arranged on the optical path. What is considered.
[0004]
In this projection display device, the color wheel is rotated at a constant speed, and image data corresponding to the color component is sequentially applied to the reflective display element in synchronization with the color of the color filter disposed on the projection optical path at that time. By displaying, as a result, a plurality of color component images are displayed in a time-sharing manner, so that the synthesized color image can be seen by human eyes.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the projection type display device always has a primary color filter in the optical path, the obtained projection image is inevitably less light than the light source.
[0006]
However, in this type of projection display device, the color reproducibility of the image is increased depending on the use situation, and the brightness of the image to be projected is often required first, and the color wheel is used. As long as such requirements are met, the amount of light from the light source must be increased, and the accompanying increase in heat and power consumption becomes a problem.
[0007]
Therefore, in addition to the color filters of the three primary colors R, G, and B, a color wheel in which transparent filters are arranged on the same circumference is used, and no image is displayed when the transparent filter is on the optical path. It is also considered that the brightness of the projected image is improved by totally transmitting the light from the light source.
[0008]
However, when such a color wheel is used, each color component of the color filter constituting the color wheel and the transparent filter are arranged on the same circumference at a fixed ratio. The balance of reproducibility is also constant.
[0009]
For this reason, it is particularly difficult to project an image in which color reproducibility is more important than image brightness, or on the contrary, color reproducibility is secondary and a bright image is to be projected anyway.
[0010]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a projection display apparatus that can flexibly respond to user requests and can arbitrarily adjust the brightness of an image. It is to provide a display driving method.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The invention described in
[0012]
With such a configuration, it is possible to project and display an image that is not only bright but also has high contrast.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the display control means corresponds to a plurality of display modes and corresponds to a luminance component set by the display mode set at that time. The ratio between the period during which an image is displayed and the non-display period is adjusted .
[0014]
With such a configuration, in addition to the operation of the first aspect of the present invention, an image having a necessary brightness can be selected and projected by a simple switching operation.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the display control means is characterized in that the image corresponding to the luminance component during the selection of the transparent filter is an image corresponding to a luminance signal.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the filter mechanism is a color wheel in which a color filter composed of a plurality of color components and a transparent filter are arranged on the same circumference, and a rotational drive mechanism thereof. It is characterized by becoming.
[0018]
With such a configuration, in addition to the operation of the first aspect of the present invention, the color wheel in which each color component of the color filter and the transparent filter are arranged on the same circumference at a fixed rate is provided at a constant speed. Even in the case of rotation, the necessary image brightness can be arbitrarily adjusted.
[0019]
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the display control means selects only the transparent filter of the filter mechanism and displays the image corresponding to the luminance signal on the display element. It has a mode.
[0020]
With such a configuration, in addition to the operation of the first aspect of the invention, it is also possible to cope with a case where an image that emphasizes only brightness and that does not require color reproducibility is projected and displayed.
[0021]
The invention described in claim 6 has a display area in which a plurality of pixels are arranged in a row direction and a column direction, and reflects or transmits incident light, and controls emission of light from the plurality of pixels. A display element for displaying an image, a light source system for projecting light from a light source onto the display element by a light source system lens, and a projection system for projecting light emitted from the display element by expanding a light beam by a projection system lens And a filter mechanism that is provided in the light path of the light source system or the projection system and that can selectively arrange a color filter and a transparent filter in the light path to limit the color component of transmitted light or reflected light. a display driving method of the device, as well as cyclically selectively driving a color filter and a transparent filter of the filter arrangement, is in the color filter selection in synchronization therewith are the selected above display device And a period for displaying an image corresponding to the color components of the color filter, during the transparent filter selected in a predetermined ratio, characterized by a period and non-display period for displaying an image corresponding to the luminance component.
[0022]
With such a method, it is possible to flexibly respond to the user's request and arbitrarily adjust the brightness of the image.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a projection type reflection device using a micromirror element (DMD) and a color wheel will be described with reference to the drawings.
[0024]
In this figure, the display device 10 includes a micromirror element 11, a
[0025]
Each of the micromirror elements 11 is formed by a micromirror made of ultrathin metal pieces (for example, aluminum pieces) each having a vertical and horizontal width of 10 [μm] to 20 [μm]. These micromirrors have a display area arranged in the row and column directions, and the image is displayed by controlling the emission of light to the
[0026]
The
[0027]
The light source 14 includes a
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
FIG. 2 is a front view of the
[0031]
The
[0032]
Although the light
[0033]
In addition, the
[0034]
The
[0035]
The color
[0036]
The time-
[0037]
The color
[0038]
Next, the operation of the above embodiment will be described.
[0039]
FIG. 3 shows the correspondence between the rotational position of the
[0040]
Accordingly, although the display time per field is 1/120 [second], the response speed of the micromirror element 11 is sufficiently high, and the time required for data writing is negligibly small. In order to facilitate the description, it will be assumed that almost one field, 1/120 [second], can be used as it is for image display.
[0041]
However, by rotating the
[0042]
In synchronism with this, in the time
[0043]
Then, in the last one field period in one frame period in which the
[0044]
In FIG. 5 (5), the duty ratio between the time when the luminance signal is displayed and the time when the luminance signal is not displayed is shown as 1/2. However, the duty ratio is obtained from the color
[0045]
In FIG. 4, it is assumed that the time for displaying the luminance image can be adjusted over 3 bits in 8 steps, and in addition to this, the luminance field is not displayed at all. This shows how the display time of the luminance image can be adjusted.
[0046]
Needless to say, when a luminance image is displayed throughout one field period shown in FIG. 4A, a bright image can be displayed over the entire frame. On the other hand, one-fourth of one frame is only black and white display by a luminance signal, and it is considered that the chromaticity as a color image when viewed with human eyes is greatly reduced.
[0047]
On the other hand, when no luminance signal is displayed during one field period shown in FIG. 4 (i) and no light is emitted to the
[0048]
In this manner, the color components of the
[0049]
Therefore, for example, the projection display device 10 is provided with a brightness adjustment switch that can be switched by the user, and the display mode signal that the color
[0050]
In the above embodiment, the luminance signal generated by the time-
[0051]
Further, as the
[0052]
Further, in the above embodiment, the micromirror element 11 is used as the reflective display element. However, the micromirror element 11 can be turned on / off, for example, about 50,000 times per second. The higher the driving speed, the shorter the time required for data writing. Therefore, in FIG. 3 and FIG.
[0053]
However, the present invention is not limited to the micromirror element as the reflective display element. For example, it is also possible to use a reflective liquid crystal display panel. In this case, data writing and liquid crystal material are written. It is necessary to adopt a driving method that takes into account the time until response to data.
[0054]
Furthermore, the display element is not limited to a reflective display element that forms an image when incident light is reflected, and forms and emits an image in the process of transmitting incident light, such as a transmissive liquid crystal display panel. It is also possible to use a type display element.
[0055]
In the above embodiment, the
[0056]
In addition, the light source itself can be made to emit light by selecting light of a specific wavelength, such as an LED (light emitting diode) that emits light of each color of RGB, and the light source is specified by selectively or simultaneously emitting light. If the wavelength light or white light is obtained, the same effect can be achieved in terms of function, although the filter mechanism is not provided.
[0057]
In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
[0058]
Further, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in the embodiment, at least one of the problems described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and described in the column of the effect of the invention. In a case where at least one of the obtained effects can be obtained, a configuration in which this configuration requirement is deleted can be extracted as an invention.
[0059]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the invention, it is possible to project and display an image that is not only bright but also has high contrast.
[0060]
According to the invention described in
[0062]
According to the invention described in claim 4, in addition to the operation of the invention described in
[0063]
According to the invention described in
[0064]
According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to flexibly respond to the user's request and arbitrarily adjust the brightness of the image.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a projection display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view illustrating the configuration of the color wheel in FIG.
FIG. 3 is a timing chart showing display timing of each image corresponding to the rotational position of the color wheel according to the embodiment;
FIG. 4 is a view showing an adjustment range of a display time during a luminance (Y) image display period according to the embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Projection type display apparatus 11 ...
Claims (6)
光源からの光を光源系レンズにより上記表示素子に投射する光源系と、
上記表示素子からの出射光を投影系レンズにより光束を拡大して投影する投影系と、
上記光源系または投影系の光路中に設けられ、透過光または反射光の色成分を制限するカラーフィルタと透明フィルタとを該光路に選択的に配置可能なフィルタ機構と、
このフィルタ機構のカラーフィルタと透明フィルタとを循環的に選択駆動すると共に、これに同期してカラーフィルタ選択中は上記表示素子でその選択しているカラーフィルタの色成分に対応した画像を表示させる期間とし、上記透明フィルタ選択中は予め設定された比率で、輝度成分に対応した画像を表示させる期間および非表示期間とする表示制御手段と
を具備したことを特徴とする投影型表示装置。A display element having a display area in which a plurality of pixels are arranged in a row direction and a column direction, and reflecting or transmitting incident light and emitting the light, and controlling light emission from the plurality of pixels to display an image When,
A light source system that projects light from the light source onto the display element through a light source system lens;
A projection system for projecting the light emitted from the display element by enlarging the luminous flux by a projection system lens;
A filter mechanism provided in an optical path of the light source system or the projection system, and capable of selectively arranging a color filter and a transparent filter for limiting a color component of transmitted light or reflected light in the optical path;
The color filter and transparent filter of this filter mechanism are cyclically selected and driven, and in synchronization with this, an image corresponding to the color component of the selected color filter is displayed on the display element while the color filter is selected. A projection type comprising display control means for displaying a period corresponding to a luminance component and a non-display period at a preset ratio during the transparent filter selection. Display device.
上記フィルタ機構のカラーフィルタと透明フィルタとを循環的に選択駆動すると共に、これに同期してカラーフィルタ選択中は上記表示素子でその選択しているカラーフィルタの色成分に対応した画像を表示させる期間とし、上記透明フィルタ選択中は予め設定された比率で、輝度成分に対応した画像を表示させる期間および非表示期間とする
ことを特徴とする投影型表示装置の表示駆動方法。A display element having a display area in which a plurality of pixels are arranged in a row direction and a column direction, and reflecting or transmitting incident light and emitting the light, and controlling light emission from the plurality of pixels to display an image A light source system for projecting light from a light source onto the display element by a light source system lens, a projection system for projecting light emitted from the display element by expanding a light beam by a projection system lens, and the light source system or projection system A display drive method for a projection display device, comprising a filter mechanism that is provided in the optical path and that can selectively arrange a color filter and a transparent filter for limiting the color component of transmitted light or reflected light in the optical path. ,
The color filter and transparent filter of the filter mechanism are cyclically selected and driven, and in synchronism with this, an image corresponding to the color component of the selected color filter is displayed on the display element while the color filter is selected. A display driving method for a projection display apparatus, characterized in that a period is set and a period corresponding to a luminance component is displayed and a non-display period at a preset ratio while the transparent filter is selected .
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