JP4489208B2

JP4489208B2 - 画像表示装置

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Publication number: JP4489208B2
Application number: JP15287599A
Authority: JP
Inventors: 誠一郎田端
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1999-05-31
Filing date: 1999-05-31
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2019-05-31
Also published as: JP2000338916A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示装置に係わり、特に画像表示素子に含まれる画素数の数倍の画素数を表示可能にした画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶，プラズマ，ＥＬ等の画像表示素子を用いた２次元の画像表示装置において、画素ずらしにより画像表示素子の画素数を実質的に上げる方法が提案されている。例えば、特開平７−３６０５４号公報では、液晶表示素子（ＬＣＤ）の画素を１フレーム内で４箇所にずらすこと（４点画素ずらし）により、実際の画素数の４倍の画素数を得ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種の装置にあっては次のような問題があった。即ち、４点画素ずらしのためには、１フレーム（３０Ｈｚ）内で４枚の画像を表示しなくてはならず、従って３０×４＝１２０Ｈｚ（約８．３ｍｓ）で画像を書き換えなくてはならない。ところが、ＬＣＤは一般に応答速度が２０ｍｓ〜数１００ｍｓと遅く、映像信号の変化に対して十分な応答を示さない。その結果として、画素ずらしにより実質的な画素数を増えるものの、解像度がそれほどには上がらないという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記事情を考慮して成されたもので、その目的とするところは、画素ずらしにより画像表示素子の画素数を実質的に増やすことができ、且つ画像表示素子の応答速度の遅れを補正することができ、解像度のより一層の向上をはかり得る画像表示装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（構成）
上記課題を解決するために本発明は次のような構成を採用している。
【０００６】
即ち本発明は、複数の画素を規則的に配置してなる表示部を有する画素表示素子と、映像信号の入力に基づいて前記画像表示素子の表示部から発する光の光軸を周期的に変位させ、１フレーム内の複数フィールドで同一画素による表示位置を可変する光軸変位手段と、この光軸変位手段による光軸の変位に同期して前記画像表示素子に異なる画像を表示させる画像表示制御手段とを備えた画像表示装置において、前記映像信号の１フィールド期間に前記画像表示素子で表示する輝度の累積量が本来表示すべき映像信号の理想的な輝度波形の累積量と等しくなるように前記映像信号を補正する映像信号補正手段を設けたことを特徴としている。
【０００７】
ここで、本発明の望ましい実施態様としては次のものがあげられる。
(1) 映像信号補正手段は、画像表示素子のうちの任意の少なくとも１画素が表示すべき現フィールドの映像信号レベルと前フィールドの映像信号レベルとの差に基づき映像信号を補正すること。
(2) 画像表示素子は、印加される電圧レベルで表示輝度が制御可能なように構成されており、信号補正手段は、表示輝度に対応する電圧レベルが参照可能な印加電圧参照手段を有しており、輝度の累積量が所定量となるように印加電圧参照手段で参照した電圧レベルに基づき入力映像信号を補正すること。
【０００８】
(3) 印加電圧参照手段は、ルックアップテーブルであること。
(4) ルックアップテーブルに格納されているデータが所定条件に基づき更新されること。
(5) ルックアップテーブルが更新されるのは、入力される映像信号の垂直ブランキング期間内であること。１回の垂直ブランキング期間で全てのデータを送れない場合、データを分割して送ること。
(6) 画像表示素子自体又は該素子近傍の環境温度を検出する温度検出手段を有し、ルックアップテーブルが更新される所定条件は、温度検出手段が検出した温度変化に基づくこと。
【０００９】
(7) 画像表示素子自体又は該素子近傍の環境温度を検出する温度検出手段を有し、映像信号補正手段は前記温度検出手段が検出した温度に基づいて補正量を変えること。
(8) 映像信号補正手段は、現フィールドの映像信号レベルと前フィールドの映像信号レベルとの差分が正の場合と負の場合とで補正量の特性を変えること。
(9) 映像信号補正手段は、入力される映像信号のフォーマット（映像信号の規格）に基づいて補正量の特性を変えること。具体的には、ＮＴＳＣ（フィールド周波数６０Ｈｚ）とＰＡＬ（フィールド周波数５０Ｈｚ）で補正量を変え、ＮＴＳＣに比してＰＡＬの補正量を少なくすること。
【００１０】
(10)画像表示素子は、所定のパターンでの表示を行う検出用表示素子部と、この検出用表示素子部の表示輝度を検出する光検出手段を有し、映像信号補正手段は、光検出手段の検出結果から画像表示素子の応答性能を判断し、この判断結果に基づいて補正量を制御すること。より具体的には、低周波のパターンで表示させたときの検出信号の平均値と、高周波のパターンで表示させたときの検出信号の平均値との差を求め、この差に基づいて補正量を制御すること。
(11)映像信号補正手段は、前フィールド映像信号と現フィールド映像信号との差がより大きくなるように、現在のフィールド映像信号を補正すること。
【００１１】
（作用）
本発明によれば、画素ずらし方式において映像信号補正手段を設け、映像信号の１フィールド期間に画像表示素子で表示する輝度の累積量が所定量となるように映像信号を補正、例えば前フィールド映像信号と現フィールド映像信号とを比較し、その比較結果から現フィールド映像信号を補正することにより、画像表示素子の応答遅れに起因する解像度の低下を防止することができる。
【００１２】
具体的には、前フィールド映像信号と現フィールド映像信号との差がより大きくなるように現フィールド映像信号を補正することにより、補正された映像信号による画素での輝度の平均値を理想的な輝度に近づけることができ、結果として画像表示素子の応答遅れを補正することができる。
【００１３】
また、画像表示素子の応答特性は温度によって変わるが、画像表示素子そのもの若しくは近傍の温度を検出し、この検出結果に応じて映像信号の補正量を変更することにより、画像表示素子の温度が変わっても常に最適な補正を行うことが可能となる。
【００１４】
また、ＮＴＳＣとＰＡＬとでは映像信号のフレーム周波数が異なり、画像表示素子の応答特性はフレーム周波数によって変わるが、フレーム周波数に応じて映像信号の補正量を変更することにより、ＮＴＳＣやＰＡＬに拘わらず最適な補正を行うことが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を図示の実施形態によって説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係わる画像表示装置の基本原理を説明するためのもので、画素ずらし光学素子の構成を示す図である。複数の画素がマトリクス配置された液晶表示素子（ＬＣＤ）１０の前方に、画素ずらし光学素子として第１のＴＮセル１１ａ，第１の複屈折板１２ａ，第２のＴＮセル１１ｂ，第２の複屈折板１２ｂ，第３の複屈折板１２ｃが配置されている。
【００１７】
ＬＣＤ１０の各画素から出てくる光は、ある方向（ここでは水平方向）に偏光されている。ＴＮセル１１ａはＴＮ液晶からなり、電圧印加により偏光方向をスイッチングするものであり、電圧ＯＦＦで偏光方向を９０°回転し、電圧ＯＮでそのまま出力する。従って、ＬＣＤ１０から出た光は、ＴＮセル１１ａを通ることにより、電圧ＯＮの場合は水平方向の偏光光となり、電圧ＯＦＦの場合は垂直方向の偏光光となる。
【００１８】
複屈折板１２ａは結晶軸が図示の矢印に示すように厚み方向に傾いており、入射する光の偏光方向が水平方向の場合に光軸が水平方向にずれるようになっている。従って、複屈折板１２ａに入射した水平方向の偏光光（ＯＮ）と垂直方向の偏光光（ＯＦＦ）とは、この複屈折板１２ａを通ることにより水平方向に光軸がずれることになる。
【００１９】
ＴＮセル１１ｂは、ＴＮセル１１ａと同様に電圧印加により偏光方向をスイッチングするものである。従って、このＴＮセル１１ｂを通すことにより、第１の位置で垂直方向の偏光光（ＯＦＦ・ＯＮ）と、第１の位置で水平方向の偏光光（ＯＦＦ・ＯＦＦ）と、第２の位置で垂直方向の偏光光（ＯＮ・ＯＦＦ）と、第２の位置で水平方向の偏光光（ＯＮ・ＯＮ）と、の４種類の偏光光が得られる。
【００２０】
複屈折板１２ｂ，１２ｃは、複屈折板１２ａと同様に結晶軸が厚み方向に傾いており、偏光方向によって光軸がずれるようになっている。但し、複屈折板１２ｂは水平方向の偏光光を水平方向にずらし、複屈折板１２ｃは垂直方向の偏光光を垂直方向にずらすようになっている。従って、複屈折板１２ｂ，１２ｃを通して最終的に得られる偏光光は、図に示すように４つの位置にずれることになる。つまり、４点画素ずらしが可能となる。
【００２１】
ここで、ＴＮセル１１ａ，１１ｂの電圧印加状態（ＯＮ／ＯＦＦ）と画素位置との関係を、図２（ａ）（ｂ）に示す。このように、ＴＮセル１１ａ，１１ｂの電圧状態により４つの画素位置を取ることになる。
【００２２】
図３は、４つの画素位置の関係を示す図であり、第１の画素位置と第２の画素位置は、ｙ方向は同じであり、ｘ方向にＰｘ／２ずれている。第３の画素位置と第４の画素位置は、ｙ方向は同じであり、ｘ方向にＰｘ／２ずれている。また、第１の画素位置と第４の画素位置は、ｘ方向にＰｘ／４ずれており、ｙ方向にＰｙ／２ずれている。なお、Ｐｘ，Ｐｙは画素表示素子に形成された画素のピッチである。
【００２３】
図４は、ＬＣＤへの印加電圧と輝度の時間変化の関係を示す図であり、（ａ）は従来法によるもの、（ｂ）は本実施形態によるものである。
【００２４】
図４（ａ）において、破線は理想的な輝度変化を表しており、実線は実際の輝度変化を表している。ＬＣＤは応答速度が遅いため、あるフィールドから次のフィールドに移る際に実際の輝度が理想的な輝度になるまでに遅れがある。即ち、一つ前のフィールドの影響を受けてしまい、輝度変化の波形がなまる。これは、（ｎ−１）フィールドからｎフィールドのように輝度が上がる場合、応答の遅れにより実際の輝度が本来の輝度よりも小さくなる（暗くなる）ことを意味する。また、ｎフィールドから（ｎ＋１）フィールドのように輝度が下がる場合、応答の遅れにより実際の輝度が本来の輝度よりも大きくなる（明るくなる）ことを意味する。
【００２５】
これに対し本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、あるフィールドから次のフィールドに移る際に、所望の明るさとなるように実際に印加する電圧を補正する。ここで、図４（ｂ）の左図は輝度変化を示し、右図は印加電圧に対する輝度のガンマ特性を示している。また、図４（ｂ）の左図中の破線は理想的な輝度変化を表しており、実線は実際の輝度変化を表している。
【００２６】
ｎフィールド時には、理想的な輝度波形に対しΔＩ- 分輝度が高くなるようにし、ｎ＋１フィールド時には、理想的な輝度波形に対しΔＩ+ 分輝度が低くなるようにしている。これによって、観察者の眼の積分効果によって各フィールドにおける画像の明るさが所望の明るさと等しくなる。このΔＩ- ，ΔＩ+ 分輝度を変化させるためには、右図に示したＬＣＤの印加電圧−輝度の特性からΔＶ- ，ΔＶ+ 分印加電圧を変化させればよい。補正電圧の量は表示しようとしている映像信号と一つ前のフィールドの映像信号との印加電圧の差で決まり、且つＬＣＤのガンマ特性や応答速度特性によっても影響される。
【００２７】
図５は、本実施形態における画像表示装置の全体構成を示す図である。なお、ここではＦＭＤ（Face Mounted Display）の例を示しているが、光学系を代えれば通常の表示装置でも同様の構成となる。
【００２８】
映像信号は、画像補正演算回路を含む映像信号処理回路３０に入力され、この回路３０により前記図４（ｂ）のような画像補正演算が行われる。この映像信号処理回路３０で補正された信号は、ＬＣＤ駆動回路３１に入力される。ＬＣＤ駆動回路３１は、前記した４点画素ずらしでＬＣＤ３４を駆動するもので、１フレーム内に４種の画素位置に対応して順次映像信号を供給する。
【００２９】
ＬＣＤ駆動回路３１から画素ずらし制御回路３２に映像同期信号及びフィールド判別信号が供給される。画素ずらし制御回路３２では、ＬＣＤ３４の画素ずらしに同期して画素ずらし光学素子３６を駆動するようになっている。これにより、バックライト３３で照射されたＬＣＤ３４からその画素数の４倍の画素数の表示が可能となり、接眼レンズ光学系３７を介して視認できるようになっている。
【００３０】
また、ＬＣＤ３４と画素ずらし光学素子３６との間には温度センサ３５が設置されている。この温度センサ３５の検出信号はＣＰＵ３９に供給され、画素ずらし制御回路３２及び映像信号処理回路３０にフィードバックされ、ＬＣＤ部分の温度に応じて補正量を可変できるようになっている。これは、ＬＣＤ３４の応答特性が温度によって変わるため、温度によって補正量を変える必要があるためである。
【００３１】
図６は、本実施形態における画像表示装置の電気回路ブロックを示す図である。図中１０１はコンポジット信号を入力するＶＢＳ端子であり、入力されたコンポジット信号はＹ／Ｃ分離回路１０２によりＹ／Ｃ分離される。このＹ／Ｃ分離された信号とＳ端子から入力されたＹ／Ｃ分離信号の何れかが選択スイッチ１０４により選択され、デコーダ１０５に供給される。デコーダ１０５では、Ｙ／Ｃ分離信号からＲ・Ｇ・Ｂ信号と水平及び垂直同期信号が作成される。
【００３２】
デコーダ１０５からのＲ・Ｇ・Ｂ信号はゲイン制御アンプ兼エンハンス回路１０６により信号処理された後、ＲＧＢにそれぞれ対応するＡ／Ｄ変換器１１１（１１１ａ〜１１１ｃ）を通して倍速変換用メモリ１１２（１１２ａ〜１１２ｃ）に供給される。倍速変換用メモリ１１２は、映像信号の読み出しを通常の６０Ｈｚから１２０Ｈｚに変換するものであり、このメモリ１１２の出力信号はメモリ１１３（１１３ａ〜１１３ｃ）と画像補正演算部１１４（１１４ａ〜１１４ｃ）に供給される。メモリ１１３は、１１３は１つ前のフィールドを一時記憶するためのＦＩＦＯメモリである。
【００３３】
ここで、ゲイン制御アンプ兼エンハンス回路１０６におけるゲイン及びエンハンスは、調整ボリューム１０７により制御される。さらに、Ａ／Ｄ変換器１１１のサンプリング時間は、ディレイ１０８及びセレクタ１０９により決定されるものとなっている。
【００３４】
画像補正演算部１１４はメモリ１１２と１１３の内容、即ち１つ前のフィールドの映像信号と現在のフィールドの映像信号とを比較し、後述するように映像信号を補正するものである。画像補正演算部１１４の出力信号はＤ／Ａ変換器１１５（１１５ａ〜１１５ｃ）によりＤ／Ａ変換された後、ＬＣＤ用駆動回路１１６に供給され、この回路１１６によりＬＣＤ１１７が駆動される。
【００３５】
１１８はＬＣＤ１１７の温度を検出するための温度センサ、１１９は前記図１に示した２つのＴＮセル（図１の１１ａ，１１ｂ）、１２１は全体のタイミングを制御するためのタイミングジェネレータ、１２２はＬＣＤ用タイミングジェネレータ、１２３はＴＮセル用タイミングジェネレータ、１２４はＰＬＬ、１２５はＣＰＵ、１２６は画像補正演算のためのデータが格納されたデータテーブルを示している。
【００３６】
温度センサ１１８の検出信号は、インピーダンス変換のためのバッファ１２７及びＡ／Ｄ変換器１２８を介してＣＰＵ１２５に供給される。ＣＰＵ１２５では、データテーブル１２６に格納された複数種のデータから温度に対応するデータを取り出し、画像補正演算部１１４に供給する。
【００３７】
また、デコーダ１０５からの水平及び垂直同期信号（ＶＤ，ＨＤ）、奇数フィールドと偶数フィールドを選択するための信号（Ｅ／Ｏ）はタイミングジェネレータ１２１に供給され、タイミングジェネレータ１２１からタイミングジェネレータ１２２，１２３に上記Ｅ／Ｏと共に、１番目サブフィールドか２番目サブフィールドかを選択するための信号（１／２）が供給される。
【００３８】
また、デコーダ１０５からＣＰＵ１２５に、ＮＴＳＣ／ＰＡＬ判別信号が供給されている。ＣＰＵ１２５では、ＮＴＳＣかＰＡＬによって補正量を変えるようになっている。
【００３９】
次に、画像補正演算部１１４により如何なる演算を行うかを説明する。
まず、Ｘｎ：現フィールドデータ（０〜２５５）
Ｘn-1 ：前フィールドデータ（０〜２５５）
Ｘｎ’：補正後の現フィールドデータ（０〜２５５）
ΔＸ＝Ｘｎ−Ｘn-1
とする。ここで、０は黒、２５５は白を意味する。
【００４０】
補正の仕方としては、次の３通りがある。
【００４１】
(1) ｜ΔＸ｜＜ｂのときＸｎ’＝Ｘｎ … (1)
これは、現フィールドと前フィールドとの差が小さいときは補正しないことを意味している。
【００４２】
(2) ΔＸ≧ｂのとき
Ｘｎ’＝Ｘｎ＋ａ₁（ΔＸ−ｂ）^1/2・Ｘｎ/255 … (2)
(3) ΔＸ≦−ｂのとき
Ｘｎ’＝Ｘｎ₋ａ₂（ΔＸ−ｂ）^1/2・Ｘｎ/255 … (3)
但し、
ａ₁：比例定数１（ａ₁≧０）
ａ₂：比例定数２（ａ₂≧０）
ｂ：クリップ値
である。なお、比例定数１，２はＬＣＤによって変わるが、本発明者らが実験したＬＣＤではａ₂＞ａ₁であった。
【００４３】
図７は、補正量を示す特性図であり、横軸は前フィールドと現在フィールドとの差分ΔＸｎ、縦軸は補正量を示している。Ｘｎが大きいほど、且つΔＸｎが大きいほど補正量は大きくなっている。
【００４４】
図８（ａ）は、画像補正演算部１１４のより詳細な電気回路ブロックを示す図である。この画像補正演算部１１４は、前フィールドと現在フィールドとの差ΔＸｎを求める減算器５１、減算器５１の出力に応じた補正値を出力するためのルックアップテーブル５２、現在フィールドの信号Ｘｎに（1/255）を乗算する乗算器５３、ルックアップテーブル５２からの補正値に（Ｘｎ／255）を乗算する乗算器５４、乗算器５４の出力に現在フィールドの信号Ｘｎを加算する加算器５５からなる。
【００４５】
ルックアップテーブル５２には、ΔＸに対する補正値が格納されており、このテーブル５２からΔＸに対応する補正値が出力される。具体的には、図８（ｂ）に示すように、ΔＸをアドレス値とし、このアドレス値に対応して予め計算により求められた補正値ａ（ΔＸ−ｂ）^1/2を格納しておき、アドレス値に対応する補正値（テーブル値）を出力するようになっている。
【００４６】
また、画像補正データテーブル１２６には複数種のテーブルが用意されており、ＣＰＵ１２５は温度情報等に応じて何れのテーブルを使用するかを判定し、選択したテーブルを画像補正演算部１１４のルックアップテーブル５２に記憶させるようになっている。
【００４７】
なお、データテーブルとしては、画像補正データを数値データとしてテーブル化しておくのではなく、関数データテーブル１３６を持ちＣＰＵ１２５にて四則演算することにより補正値を得るようにしてもよい。
【００４８】
また、ルックアップテーブル５２に格納すべき補正値のデータは先に説明したようにＬＣＤの温度によって変える必要があり、さらに静電気によってデータが破壊される場合もあるため、一定時間（例えば１５ｓｅｃ）おきにリフレッシュするのが望ましい。
【００４９】
画像補正データテーブル１２６からルックアップテーブル５２にデータを送るのは、画像補正演算部１１４が演算処理を行っていない期間であり、具体的には垂直ブランキング期間である。但し、１回の垂直ブランキング期間では全てのデータを送れないため、データを分割して送る。分割の仕方としては、連続する所定個数ずつ（０〜９／１０〜１９／２０〜２９／…）、又は間引き（0,10,20,…／1,11,21,…／2,12,22,…）してもよい。
【００５０】
図９は、温度によりＬＣＤの応答特性が異なることを説明するための特性図である。（ａ）は従来法であり、温度が高くなると応答速度が速くなり、温度が低くなると応答速度が遅くなっている。つまり、低温になるほど応答速度が遅くなり、実際の輝度の理想輝度からのずれが大きくなる。
【００５１】
これに対し本実施形態では、（ｂ）に示すように、低温になるほどΔＩを大きく、即ち補正量を大きくすることにより、ＬＣＤの温度変化による応答速度の変化も加味して補正することができ、より信頼性の高い補正が可能となる。
【００５２】
図１０は、ＮＴＳＣとＰＡＬにより補正量が異なることを説明するための特性図である。ＮＴＳＣとＰＡＬではフレームの周波数が異なり、ＮＴＳＣではフィールド周波数６０Ｈｚであり、ＰＡＬではフィールド周波数２５Ｈｚである。
【００５３】
図１０の（ａ）に示すＮＴＳＣに比して（ｂ）に示すＰＡＬでは、周波数が低いので、図中の実線に示す輝度変化のフラット部分が長い。つまり、補正量が少なくて済む。従って、ＮＴＳＣに比べてＰＡＬは補正量を少なくするのが望ましい。
【００５４】
図１１は、温度センサの配置例を示す構成断面図である。図中の７１はＩＣ等が実装された電装基板であり、この電装基板７１の裏面側に温度センサとしてのサーミスタ７２が設置されている。電装基板７１の裏面には、バックライト７３が設置されており、その下方にＬＣＤ７４が設置されている。ＬＣＤカバー７５は余計な光が漏れないようにマスクするものである。ＬＣＤ７４の下方には所定の空間７６を持って画素ずらし光学素子７７が設置されている。これら各部品７４，７５，７７は接着剤で筐枠７８に入れ込んである。その下方にプリズム７７が設置されている。
【００５５】
ＬＣＤ７４と画素ずらし光学素子７７との間の空間７６はサーミスタ７２の設置空間と連続しており、これによりＬＣＤ７４及び画素ずらし光学素子７７の温度を高精度に測定可能となっている。
【００５６】
ここで、ＦＭＤのように両眼に対応させて２つの表示装置を用いる場合、サーミスタ７２の配置は片眼だけでもよい。また、サーミスタ７２はＬＣＤ表面と画素ずらし光学素子表面が表出している空間７６に設置されているが、ＬＣＤ７４又は画素ずらし光学素子７７に直接接触するように配置してもよい。
【００５７】
ＬＣＤは温度変化に対して応答速度が敏感である。そこで、そのＬＣＤの表面温度とサーミスタの相関を取る。実際の使用場面では、サーミスタの値からＬＣＤ表面の温度を想定して、ＴＮセルの駆動タイミングや画像補正量を最適設定に切り替える。
【００５８】
なお、サーミスタによる温度検出は１０〜１５ｓｅｃの平均値でよい。細かい温度制御は必要ないので、例えば１０℃の変化で切り替えるようにすればよい。また、空間を含めて光学系各素子間の空間はゴミ防止のために閉鎖された空間が望ましい。
【００５９】
（第２の実施形態）
図１２は、本発明の第２の実施形態に係わる画像表示装置の要部構成を示す図である。
【００６０】
ＬＣＤ１０のある一部分の画素だけある決まった光パターンで発光させ、これを光センサ９１で受光する。そして、低周波駆動による発光と高周波駆動による発光とを積分器９２により別々に積分し、各々の積分値を差分演算器９３により演算することにより、ＬＣＤ１０の応答速度を検出するようになっている。
【００６１】
具体的には、まず、図１３の左側に示すように、発光パターンとして明暗の周期が長いパターンで低周波コントラストを検出する。この場合の検出値は、ＬＣＤの応答速度には殆ど関係なく、バックライトの輝度等により変化する。次に、図１３の右側に示すように、明暗の周期が短い（例えば１２０Ｈｚ）パターンで高周波コントラストを検出する。この高周波コントラストは、ＬＣＤの応答速度に強く依存し、応答速度が遅くなるほど小さくなる。
【００６２】
従って、高周波コントラストと低周波コントラストとの差分から、バックライトの輝度変化等の影響無しにＬＣＤの応答速度に相当する信号を得ることができる。そして、この信号を基に補正量を制御するようにすれば、ＬＣＤの温度変化等が生じても常に高い精度で補正を行うことが可能となる。
【００６３】
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。
【００６４】
例えば、画像表示素子の表示部から発する光の光軸を周期的に変位させるための光軸変位手段は、ＴＮセル及び複屈折板を用いた前記図１の構成に何ら限定されるものではなく、仕様に応じて適宜変更可能である。さらに、画素をずらす位置も４点に限るものではなく、適宜変更可能である。
【００６５】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、画素ずらし方式において映像信号補正手段を設け、映像信号の１フィールド期間に画像表示素子で表示する輝度の累積量が所定量となるように映像信号を補正することにより、画素ずらしにより表示素子の画素数を実質的に増やした場合にあっても、表示素子の応答速度の遅れを補正することができ、解像度のより一層の向上をはかることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係わる画像表示装置に用いた画素ずらし光学素子の構成を示す図。
【図２】ＴＮセルの電圧印加状態（ＯＮ／ＯＦＦ）と画素位置との関係を示す図。
【図３】画素ずらしによる４つの画素位置の関係を示す図。
【図４】ＬＣＤへの印加電圧と輝度の時間変化の関係を示す図。
【図５】第１の実施形態における画像表示装置の全体構成を示す図。
【図６】第１の実施形態における画像表示装置の電気回路ブロックを示す図。
【図７】第１の実施形態における補正量の変化を示す特性図。
【図８】図６の画像補正演算部のより詳細な電気回路ブロックを示す図。
【図９】温度によりＬＣＤの応答特性が異なることを説明するための特性図。
【図１０】ＮＴＳＣとＰＡＬにより補正量が異なることを説明するための特性図。
【図１１】温度センサの配置例を示す構成断面図。
【図１２】第２の実施形態に係わる画像表示装置の要部構成を示す図。
【図１３】第２の実施形態における発光パターンの例を示す図。
【符号の説明】
１０，３４，７４，１１７…液晶表示素子（ＬＣＤ）
１１（１１ａ，１１ｂ），１１９…ＴＮセル
１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）…複屈折板
２０，３６，７７…画素ずらし光学素子
３０…映像信号処理回路
３１…ＬＣＤ駆動回路
３２…画素ずらし制御回路
３３，７３…バックライト
３５，７２，１１８…温度センサ
３７，７７…接眼レンズ光学系
３９，１２５…ＣＰＵ
５２…ルックアップテーブル
７１…電装基板
７５…ＬＣＤカバー
７６…空間
７８…筐枠
９１…光センサ
９２…積分器
９３…差分演算器
１１２（１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ）…倍速変換用メモリ
１１３（１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ）…ＦＩＦＯメモリ
１１４（１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ）…画像補正演算部
１２６…画像補正データテーブル
１３６…関数データテーブル

Claims

複数の画素を規則的に配置してなる表示部を有する画素表示素子と、
映像信号の入力に基づいて前記画像表示素子の表示部から発する光の光軸を周期的に変位させ、１フレーム内の複数フィールドで同一画素による表示位置を可変する光軸変位手段と、
この光軸変位手段による光軸の変位に同期して前記画像表示素子に異なる画像を表示させる画像表示制御手段と、
前記映像信号の１フィールド期間に前記画像表示素子で表示する輝度の累積量が本来表示すべき映像信号の理想的な輝度波形の累積量と等しくなるように前記映像信号を補正する映像信号補正手段と、
を具備してなることを特徴とする画像表示装置。
前記映像信号補正手段は、前記画像表示素子のうちの任意の少なくとも１画素が表示すべき現フィールドの映像信号レベルと前フィールドの映像信号レベルとの差に基づき、前記映像信号を補正することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
前記画像表示素子は、印加される電圧レベルで表示輝度が制御可能なように構成されており、前記映像信号補正手段は、前記表示輝度に対応する電圧レベルが参照可能な印加電圧参照手段を有しており、前記輝度の累積量が所定量となるように前記印加電圧参照手段で参照した電圧レベルに基づき前記映像信号を補正することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
前記印加電圧参照手段は、ルックアップテーブルであることを特徴とする請求項３記載の画像表示装置。
前記ルックアップテーブルに格納されているデータが所定条件に基づき更新されることを特徴とする請求項４記載の画像表示装置。
前記ルックアップテーブルが更新されるのは、入力される映像信号の垂直ブランキング期間内であることを特徴とする請求項５記載の画像表示装置。
前記画像表示素子自体又は該素子近傍の環境温度を検出する温度検出手段を有し、前記映像信号補正手段は前記温度検出手段が検出した温度に基づいて補正量を変えることを特徴とする請求項２記載の画像表示装置。
前記映像信号補正手段は、現フィールドの映像信号レベルと前フィールドの映像信号レベルとの差分が正の場合と負の場合とで補正量の特性を変えることを特徴とする請求項２記載の画像表示装置。
前記映像信号補正手段は、入力される映像信号のフォーマット（映像信号の規格）に基づいて補正量の特性を変えることを特徴とする請求項２記載の画像表示装置。
前記画像表示素子は、所定のパターンでの表示を行う検出用表示素子部と、この検出用表示素子部の表示輝度を検出する光検出手段を有し、前記映像信号補正手段は、前記光検出手段の検出結果から前記画像表示素子の応答性能を判断し、この判断結果に基づいて補正量を制御することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。