JPH1124038A - 画像表示装置及び画像表示方法 - Google Patents

画像表示装置及び画像表示方法

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JPH1124038A
JPH1124038A JP9177387A JP17738797A JPH1124038A JP H1124038 A JPH1124038 A JP H1124038A JP 9177387 A JP9177387 A JP 9177387A JP 17738797 A JP17738797 A JP 17738797A JP H1124038 A JPH1124038 A JP H1124038A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２値の変調を行う光学空間変調器を用いても
十分な輝度階調表示を実現することが可能な画像表示装
置及び画像表示方法を提供する。 【解決手段】 表示する画像の画素データに応じて画素
毎に２値の変調を行う光学空間変調器３によって、光源
１からの光を画素毎に変調することで画像を表示する際
に、光学空間変調器３の画素の状態を変更しているとき
には光源１を消灯しておき、光学空間変調器３の画素の
状態が定常状態となっているときに、光源１から光学空
間変調器３にパルス光を照射して画像を表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画素毎に２値の変
調を行う光学空間変調器によって光源からの光を変調す
ることで画像を表示する画像表示装置及び画像表示方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】画素毎に変調を行う光学空間変調器によ
って光源からの光を変調することで画像を表示する画像
表示装置として、光学空間変調器として液晶パネルを使
用した液晶ディスプレイ装置が広く使用されている。従
来、液晶パネルとしては、ＴＮ液晶やＳＴＮ液晶を用
い、それらの液晶の状態を連続的に変化させることで、
輝度変調を行うタイプのものが主に使用されている。し
かし、このような液晶パネルは、応答速度が遅く、高速
動作が困難であるという問題があった。
【０００３】このような従来の液晶パネルの課題を解決
するものとして、強誘電性液晶（Ferroelectric Liquid
Cristal：以下、ＦＬＣと称する。）のような、高速動
作が可能な光変調材料を用いた光学空間変調器が考案さ
れている。しかしながら、ＦＬＣのような光変調材料
は、状態を連続的に変化させることが困難であり、通
常、２つの状態だけを取りうる。したがって、このよう
な光変調材料を用いた光学空間変調器による光変調は、
光のオン・オフだけを行う２値の変調となる。
【０００４】そこで、このような光学空間変調器を用い
た画像表示装置において輝度に階調を持たせるときに
は、光学空間変調器による光のオン・オフの組み合わせ
によるパルス幅変調を行う。人間の目は残光特性を有し
ており、入射した光の光量を積分した結果を輝度として
認識するので、このパルス幅変調を十分に高速で行え
ば、人間の目には輝度に階調があるように認識されるこ
ととなる。
【０００５】図１４にこのような画像表示装置の概念図
を示す。光源１０１からの光は、照射光学系１０２によ
り光学空間変調器１０３に照射され、光学空間変調器１
０３によって変調され反射された光は、投射光学系１０
４によりスクリーン１０５に投射され、スクリーン１０
５に画像が表示される。このとき、光源１０１は一定の
輝度で連続点灯しておき、この光源１０１からの光に対
して、光学空間変調器１０３によってオン・オフの組み
合わせによるパルス幅変調を行う。なお、図１４では、
光学空間変調器１０３として反射型のものを例に挙げて
いるが、透過型の光学空間変調器も使用可能である。
【０００６】このような画像表示装置において、輝度階
調表示を実現するために行われるパルス幅変調の基本原
理を図１５に示す。図１５は、光学空間変調器１０３の
変調パターンと、人間の目に認識される輝度（認識輝
度）との関係を示している。この図１５に示すように、
人間の目は、光学空間変調器１０３によって変調されて
反射されてきた光の光量を積分し、その積分値を輝度と
して認識する。したがって、実際の光の輝度が一定であ
っても、光学空間変調器１０３によって反射される光の
パルス幅を変化させると、その変化量に応じて、人間の
目に認識される輝度には変化が生じる。したがって、光
学空間変調器１０３による変調パターンを制御すること
により、輝度変調を実現できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図１６
（ａ）に示すように、光学空間変調器１０３の面内にお
いて、ある領域での特性Ａと他の領域での特性Ｂとが異
なると、即ち光学空間変調器１０３のオン・オフ特性に
面内ばらつきが存在すると、図１６（ｂ）に示すよう
に、光学空間変調器１０３によって変調された光の輝度
応答にばらつきが生じてしまい、その結果、人の目に認
識される輝度に差が生じてしまう。即ち、光学空間変調
器１０３の特性に面内ばらつきがあると、パルス幅変調
によって輝度変調を行うときの前提条件であるパルスの
強度及び形状が、面内の各部分で異なることとなり、こ
の結果、輝度にむらが発生してしまう。
【０００８】このような問題は、光学空間変調器１０３
の特性を全面にわたって完全に一様にすれば解決できる
が、光学空間変調器１０３の特性を全面にわたって完全
に一様にすることは非常に困難である。このため、従来
の画像表示装置では、光学空間変調器１０３の特性の面
内ばらつきに起因した輝度むらの発生を無くすことは難
しかった。
【０００９】また、輝度階調の階調数が増えた場合、限
られた期間内でパルス幅変調を行うためには、最小パル
ス幅を短くする必要がある。例えば、通常の画像表示装
置では、１画面の表示期間は１６ｍｓｅｃ程度であり、
この期間内において、輝度階調を実現するためのパルス
幅変調を行う必要がある。１６ｍｓｅｃの期間でパルス
幅変調を行うとすると、輝度データが８ビットであり２
５６階調を有する場合、最小パルス幅は６２μｓｅｃと
する必要がある。また、輝度データが１０ビットであり
１０２４階調を有する場合、最小パルス幅は１５μｓｅ
ｃとする必要がある。
【００１０】すなわち、パルス幅変調で輝度階調表示を
実現するには、輝度階調数が多い場合には、最小パルス
幅を数十μｓｅｃとすることが要求される。ＴＮ液晶や
ＳＴＮ液晶の応答速度は、数ｍｓｅｃから数百ｍｓｅｃ
程度であり、最小パルス幅を数十μｓｅｃとするような
ことはできない。これに対して、ＦＬＣのような高速応
答性を有する光変調材料を用いれば、最小パルス幅を数
十μｓｅｃとすることも出来なくはない。しかしなが
ら、ＦＬＣのような高速応答性を有する光変調材料を用
いたとしても、最小パルス幅をこれだけ小さくするに
は、駆動電圧を非常に高電圧にする必要があるなど、駆
動条件に対する要求が非常に厳しくなる。したがって、
従来、２値の変調を行う光学空間変調器を用いた画像表
示装置で、パルス幅変調により十分な輝度階調表示を実
現することは出来なかった。
【００１１】本発明は、以上のような従来の実情に鑑み
て提案されたものであり、２値の変調を行う光学空間変
調器を用いても十分な輝度階調表示を実現することが可
能な画像表示装置及び画像表示方法を提供することを目
的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明に係る画像表示装
置は、複数の画素が形成され、表示する画像の画素デー
タに応じて画素毎に２値の変調を行う光学空間変調器を
備える。また、上記光学空間変調器に形成された画素の
状態を変更しているときには消灯され、画素の状態が定
常状態となっているときにパルス光を上記光学空間変調
器に照射する光源を備える。そして、上記光源からのパ
ルス光を、上記光学空間変調器により画素毎に変調する
ことで画像を表示する。
【００１３】また、本発明に係る画像表示方法では、光
源からの光を、表示する画像の画素データに応じて画素
毎に２値の変調を行う光学空間変調器によって、画素毎
に変調することで画像を表示する。そして、光学空間変
調器の画素の状態を変更しているときには光源を消灯
し、光学空間変調器の画素の状態が定常状態となってい
るときに、光源から光学空間変調器にパルス光を照射す
る。
【００１４】本発明では、光学空間変調器の画素の状態
を変更しているときには光源を消灯し、光学空間変調器
の画素の状態が定常状態となっているときに、パルス光
を光学空間変調器に照射する。すなわち、本発明では、
光学空間変調器の画素の状態を変更しているとき、画像
の表示はなされない。したがって、光学空間変調器の画
素の状態を変更しているときに面内ばらつきが存在した
としても、それに起因して、表示される画像の輝度にむ
らが発生するようなことはない。
【００１５】また、本発明では、光学空間変調器にはパ
ルス光を照射するようにしており、このパルス光を変調
することにより、輝度に階調を持たせることができる。
したがって、本発明によれば、光学空間変調器を高速に
応答させなくても、輝度に階調を持たせることができ
る。
【００１６】なお、図１６に示したように、人間の目は
光量を積分し、その積分値を輝度として認識する。した
がって、本発明において、パルス光の変調は、パルス
幅、パルス数、パルス強度、パルス形状、パルス位置な
どに関わらず、パルス光の光量の積分値を考慮して行う
ようにすればよい。すなわち、光源から光学空間変調器
に照射するパルス光の光量の調整は、照射時間と照射強
度を掛け合わせた値に基づいて、パルス幅、パルス数、
パルス強度、パルス形状等を調整して、行うようにすれ
ばよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】本発明を適用した画像表示装置の一例を図
１に示す。この画像表示装置は、例えば、テレビや、コ
ンピュータのモニターや、携帯型端末等の表示部などに
用いられる画像表示装置であり、パルス光を出射する光
源１と、光源１から出射されるパルス光のパルス変調を
行うパルス変調回路２と、光源１からのパルス光を画素
毎に変調する光学空間変調器３と、光学空間変調器３を
駆動する光学空間変調器駆動回路４と、光源１からのパ
ルス光を光学空間変調器３に照射するための照射光学系
５と、パルス変調回路２及び光学空間変調器駆動回路４
を制御する制御回路６と、光学空間変調器３によって変
調された光が投射されるスクリーンと、光学空間変調器
３によって変調された光をスクリーンに投射するための
投射光学系とを備えている。なお、図１では、スクリー
ン及び投射光学系を省略している。
【００１９】この画像表示装置で画像を表示する際は、
表示する画像の画像データが制御回路６に入力される。
制御回路６は、入力された画像データに基づいて、パル
ス変調回路２及び光学空間変調器駆動回路４を制御す
る。そして、パルス変調回路２は、制御回路６による制
御に基づいて光源１を駆動し、光源１からパルス光を出
射させる。一方、光学空間変調器駆動回路４は、制御回
路６による制御に基づいて、光学空間変調器４を駆動す
る。
【００２０】光源１は、上述のようにパルス変調回路２
の制御によりパルス光を出射する。即ち、光源１からの
パルス光は、後述するように、パルス幅やパルス数等が
パルス変調回路２によって制御される。なお、光源１に
は、具体的には、ハロゲンランプ、メタルハライドラン
プ、キセノンランプ等のような各種ランプ、或いは発光
ダイオード等を使用する。画像表示装置の大型化を図る
上では、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセ
ノンランプ等のような各種ランプが、十分な光量を得や
すいので好適である。また、画像表示装置を携帯型端末
に用いるようなときには、光源１には小型化及び省電力
化を図りやすい発光ダイオードが好適である。
【００２１】なお、カラー画像を表示する際は、光源１
として、光の３原色に対応した赤色パルス光、緑色パル
ス光及び青色パルス光をそれぞれ出射することが可能な
光源を用い、赤色パルス光、緑色パルス光及び青色パル
ス光による画像表示のタイミングを時分割で切り換え
る。光の３原色に対応した赤色パルス光、緑色パルス光
及び青色パルス光を出射する光源としては、例えば、独
立した３つの光源を用いるようにしてもよいし、或い
は、例えば、１つの光源からのパルス光をダイクロイッ
クミラー等を用いて赤色パルス光、緑色パルス光及び青
色パルス光に分割するようにしてもよい。
【００２２】そして、光源１から出射されたパルス光
は、照射光学系５を介して光学空間変調器３に照射され
る。このパルス光は、光学空間変調器３によって画素毎
に変調される。ここで、光学空間変調器３は、ＦＬＣの
ような高速動作が可能な光変調材料を用いた光学空間変
調器であり、複数の画素が形成されてなる。そして、こ
の光学空間変調器３は、光学空間変調器駆動回路４によ
って駆動されて、表示する画像の画素データに応じて画
素毎に２値の変調を行う。その後、光学空間変調器３に
よって画素毎に変調され反射された光は、投射光学系に
よりスクリーンに投射され、この結果、スクリーンに画
像が表示される。
【００２３】なお、本発明において、光学空間変調器３
は、反射型のものであっても、透過型のものであっても
良い。反射型の光学空間変調器では、光学空間変調器を
画素毎に駆動するために用いるメモリ素子等を、光を反
射する面の反対側に配置することが可能であり、これに
より、それらの素子によって画素の有効開口が狭められ
るようなことが無くなる。すなわち、反射型の光学空間
変調器では、各画素の有効開口を大きくすることが可能
である。一方、透過型の光学空間変調素子では、照射光
学系や投射光学系を省略することが可能であるので、画
像表示装置の薄型化を図ることができる。すなわち、透
過型の光学空間変調器を用いる際は、例えば、光学空間
変調器の背面にバックライトを配し、このバックライト
から出射され光学空間変調素子を透過してきた光によっ
て画像を表示するようにすることにより、画像表示装置
を非常に薄くすることが可能である。
【００２４】ところで、本発明では、光学空間変調器３
に形成された画素の状態を変更しているときには光源１
を消灯し、光学空間変調器３に形成された画素の状態が
定常状態となっているときに、光源１からのパルス光を
光学空間変調器３に照射するようにする。これを実現す
るために、図１に示した画像表示装置では、光源１にパ
ルス変調回路２を接続し、光源１から出射されるパルス
光をパルス変調回路２によって変調するようにしてい
る。しかしながら、本発明において、光源１を消灯する
ということは、表示された画像を見る人の目に光源１か
らの光が到達しないようにするということであり、実際
に光源１そのものを消灯しなければならない訳ではな
い。
【００２５】即ち、例えば図２に示すように、光シャッ
ターとして動作する光学変調器７を光源１と照射光学系
５との間に配し、パルス変調回路２に代えて、光学変調
器７の動作を制御するシャッター駆動回路８を設けるよ
うにしてもよい。この場合は、光学変調器７によって、
光源１から出射して光学空間変調器３に入射する光をパ
ルス状にする。そして、光学変調器７の開閉のタイミン
グをシャッター駆動回路８によって制御することによ
り、光学空間変調器３に照射されるパルス光のパルス幅
やパルス数等を制御する。なお、光学変調器７として
は、機械的に動作するシャッターを用いても良いが、本
発明では、非常に高速にて動作することが要求されるの
で、音響光学変調素子（ＡＯＭ）を用いた光学変調器の
ように、機械的な動作が不要なものが好適である。
【００２６】つぎに、以上のような画像表示装置を用い
て輝度階調表示を実現する方法について説明する。な
お、以下の説明では、輝度階調のことを単に階調と称す
る。そして、１画素あたりの階調データが４ビットであ
り１６階調の表示を行う場合を例に挙げて説明する。
【００２７】以下の説明では、１６階調表示がなされる
１画像の表示期間を１フィールドと称する。１フィール
ドは、通常の画像表示装置では、１６ｍｓｅｃ程度とさ
れる。そして、１６階調を有する一つの画像は、輝度の
異なる少なくとも４種類の画像の組み合わせにより構成
される。このような画像のことをビットプレーンと称す
る。また、ビットプレーンの表示期間のことをサブフィ
ールドと称する。即ち、１６階調を有する一つの画像
は、少なくとも４つのビットプレーンからなる。そし
て、１６階調を有する一つの画像が、４つのビットプレ
ーンからなるとき、１フィールドは４つのサブフィール
ドからなる。
【００２８】１６階調表示がなされる画像を表示する際
は、図３に示すように、先ず、時刻ｔにおいて、第１の
ビットプレーンＢＰ１が第１のサブフィールドＳＦ１の
期間表示される。次に、時刻ｔ＋ＳＦ１において、第２
のビットプレーンＢＰ２が第２のサブフィールドＳＦ２
の期間表示される。次に、時刻ｔ＋ＳＦ１＋ＳＦ２にお
いて、第３のビットプレーンＢＰ３が第３のサブフィー
ルドＳＦ３の期間表示される。次に、時刻ｔ＋ＳＦ１＋
ＳＦ２＋ＳＦ３において、第４のビットプレーンＢＰ４
が第４のサブフィールドＳＦ４の期間表示される。そし
て、第４のビットプレーンＢＰ４まで表示された後は、
再び、次の画像のビットプレーンが順次表示される。
【００２９】ここで、各サブフィールドの時間比は、Ｓ
Ｆ１：ＳＦ２：ＳＦ３：ＳＦ４＝１：２：４：８とす
る。これにより、第１のビットプレーンＢＰ１は、人の
目に認識される輝度レベルが１の画像表示となり、第２
のビットプレーンＢＰ２は、人の目に認識される輝度レ
ベルが２の画像表示となり、第３のビットプレーンＢＰ
３は、人の目に認識される輝度レベルが４の画像表示と
なり、第４のビットプレーンＢＰ４は、人の目に認識さ
れる輝度レベルが８の画像表示となる。そして、これら
各ビットプレーンの重ね合わせにより、１６階調表示が
可能となる。すなわち、これら４つビットプレーンＢＰ
１，ＢＰ２，ＢＰ３，ＢＰ４を連続して表示すること
で、残像効果により、人の目には１６階調表示がなされ
た画像が認識されることとなる。
【００３０】なお、ここでは１６階調を有する１つの画
像を４つのビットプレーンで構成する例を挙げたが、１
６階調を有する１つの画像を５つ以上のビットプレーン
で構成することも可能である。すなわち、上記の例で
は、図４（ａ）に示すように、１フィールドを４つのサ
ブフィールドＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３，ＳＦ４に分割
し、各サブフィールドにおいて、それぞれビットプレー
ンＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３，ＢＰ４を表示するようにし
ていたが、例えば図４（ｂ）や図４（ｃ）に示すよう
に、これらのサブフィールドやビットプレーンを更に分
割するようにしてもよい。なお、サブフィールド及びビ
ットプレーンの数、並びにサブフィールド及びビットプ
レーンの順序は、これらの例に限られるものではなく、
任意に設定可能である。
【００３１】図４（ｂ）に示す例では、第４のビットプ
レーンＢＰ４をＢＰ４ＡとＢＰ４Ｂとに分割するととも
に、第４のビットプレーンＢＰ４を表示する第４のサブ
フィールドＳＦ４をＳＦ４ＡとＳＦ４Ｂとに分割してい
る。そして、サブフィールドの順序をＳＦ４Ａ，ＳＦ
１，ＳＦ２，ＳＦ３，ＳＦ４Ｂとし、ビットプレーンの
表示順序をＢＰ４Ａ，ＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３，ＢＰ４
Ｂとしている。
【００３２】また、図４（ｃ）に示す例では、第３のビ
ットプレーンＢＰ３をＢＰ３ＡとＢＰ３Ｂとに分割する
とともに、第４のビットプレーンＢＰ４をＢＰ４ＡとＢ
Ｐ４Ｂとに分割している。また、第３のビットプレーン
ＢＰ３を表示する第３のサブフィールドＳＦ３をＳＦ３
ＡとＳＦ３Ｂとに分割するとともに、第４のビットプレ
ーンＢＰ４を表示する第４のサブフィールドＳＦ４をＳ
Ｆ４ＡとＳＦ４Ｂとに分割している。そして、サブフィ
ールドの順序をＳＦ４Ａ，ＳＦ３Ａ，ＳＦ１，ＳＦ２，
ＳＦ３Ｂ，ＳＦ４Ｂとし、ビットプレーンの表示順序を
ＢＰ４Ａ，ＢＰ３Ａ，ＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３Ｂ，ＢＰ
４Ｂとしている。
【００３３】ところで、以上のように階調表示を行う
際、従来は、光源を一定輝度で常に点灯させておき、各
ビットプレーンの輝度の調整、即ち各ビットプレーンの
表示期間の調整を、光学空間変調器を高速に駆動させる
ことにより行っていた。これに対して、本発明では、光
源１から出射される光をパルス光として、当該パルス光
にパルス変調を施すことにより、輝度の調整を行う。以
下、このように光源１からの光をパルス光として画像を
表示する方法について詳細に説明する。
【００３４】本発明では、画素の状態を変更していると
きには光源１を消灯しておき、画素の状態が定常状態と
なっているときにだけ光源１を点灯する。この様子を図
５のタイムチャートに示す。なお、この例は、光学空間
変調器３として、状態記憶特性を有する光変調材料を用
いた反射型の光学空間変調器を使用した例である。すな
わち、本例では、画素を書き換えるときにはだけ、書き
換えの対象となる画素に対して駆動電圧を印加すれば良
く、その後は、駆動電圧を０にしても、画素の状態が保
持される。
【００３５】図５に示すタイムチャートでは、２つの画
素ｍ，ｎを例に挙げており、光源から照射される照射光
と、画素ｍの状態を変化させるために光学空間変調器３
に印加される駆動電圧と、画素ｎの状態を変化させるた
めに光学空間変調器３に印加される駆動電圧と、画素ｍ
の部分における光学空間変調器３の状態と、画素ｎの部
分における光学空間変調器３の状態と、光学空間変調器
３の画素ｍの部分からの反射光と、光学空間変調器３の
画素ｎの部分からの反射光とについて、それらの時間変
化を示している。
【００３６】図５に示すように、画素ｍ，ｎの状態を変
更している期間（遷移期間）は、光源１を消灯してお
く。そして、全ての画素ｍ，ｎについて、その状態が定
常状態となっている期間（定常期間）にだけ光源１を点
灯する。
【００３７】通常、光学空間変調器は、全ての画素の特
性が完全に均一であるとは限らず、その応答特性には面
内ばらつきがある。したがって、異なる画素ｍ，ｎに対
して同じ駆動電圧を印加したときに、画像ｍの応答と、
画像ｎの応答とが異なるときがある。すなわち、同じ駆
動電圧を印加したとしても、遷移期間中は、画像ｎの状
態と、画像ｎの状態とが異なることがある。したがっ
て、遷移期間中に画像が表示されると、輝度むらが生じ
てしまう。
【００３８】これに対して本発明では、遷移期間中には
光源１を消灯して画像が表示されないようにしている。
したがって、遷移期間における画素ｍの応答と、遷移期
間における画素ｎの応答とが異なっていても、このよう
な応答の違いが、画像の表示に影響を及ぼすようなこと
はない。このため、本発明を適用することにより、光学
空間変調器３の特性に面内ばらつきがあったとしても、
輝度むらの無い、優れた画質の画像を表示することがで
きる。
【００３９】そして、更に本発明では、画素の状態が定
常状態となっているときにだけ光学空間変調器３に照射
されるパルス光を変調することで、多階調表示を実現す
る。このようなパルス変調について、以下、具体的に８
つの実施の形態を挙げて説明する。
【００４０】なお、以下に挙げる実施の形態では、上述
したように４つビットプレーンＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ
３，ＢＰ４を用いて１６階調表示を行う。すなわち、第
１のサブフィールドＳＦ１では、人の目に認識される輝
度レベルが１の第１のビットプレーンＢＰ１を表示し、
第２のサブフィールドＳＦ２では、人の目に認識される
輝度レベルが２の第２のビットプレーンＢＰ２を表示
し、第３のサブフィールドＳＦ３では、人の目に認識さ
れる輝度レベルが４の第３のビットプレーンＢＰ３を表
示し、第４のサブフィールドＳＦ４では、人の目に認識
される輝度レベルが８の第４のビットプレーンＢＰ４を
表示する。
【００４１】また、以下の挙げる実施の形態では、説明
を簡単にするために、比較的に階調数の少ない１６階調
の表示を行う例を挙げるが、本発明を適用するにあたっ
て、階調数は１６階調よりも多くても少なくても良いこ
とは言うまでもない。特に、本発明では、光学空間変調
器３を高速に動作させることなく、階調数の増加を図る
ことができるという利点があり、例えば、１画素あたり
の階調データを８ビットとして２５６階調の表示を行う
ようにしたり、或いは、１画素あたりの階調データを１
０ビットとして１０２４階調の表示を行うようなこと
も、容易に可能である。
【００４２】また、以下の挙げる実施の形態では、説明
を簡単にするために、１６階調を有する１つの画像を４
つのビットプレーンで構成する例を挙げるが、本発明を
適用するにあたって、図４に例を挙げたように、１６階
調を有する１つの画像を５つ以上のビットプレーンで構
成することも可能であることは言うまでもない。
【００４３】第１の実施の形態 本実施の形態では、図６に示すように、全サブフィール
ド期間を同じ長さにするとともに、光源１からのパルス
光に対してパルス幅変調を施す。
【００４４】なお、パルス光の変調は、図７に示したよ
うな画像表示装置では、パルス変調回路２により光源１
を所定のタイミングで点滅させることにより行う。ま
た、図３に示したような画像表示装置では、シャッター
駆動回路８により光学変調器７の開閉のタイミングを制
御することにより行う。これは、後述する第２乃至第７
の実施の形態においても同様である。
【００４５】図６に示すように、本実施の形態では、各
サブフィールド期間内で、各ビットプレーンに対応した
パルス幅を有するように変調されたパルス光を、光源１
から光学空間変調器３に照射する。すなわち、第１のサ
ブフィールドＳＦ１では、光学空間変調器３に照射する
パルス光のパルス幅をτとする。第２のサブフィールド
ＳＦ２では、光学空間変調器３に照射するパルス光のパ
ルス幅を２×τとする。第３のサブフィールドＳＦ３で
は、光学空間変調器３に照射するパルス光のパルス幅を
４×τとする。第４のサブフィールドＳＦ４では、光学
空間変調器３に照射するパルス光のパルス幅を８×τと
する。
【００４６】以上のようなパルス変調の結果、第１のビ
ットプレーンＢＰ１によって人の目に認識される輝度レ
ベルは１となり、第２のビットプレーンＢＰ２によって
人の目に認識される輝度レベルは２となり、第３のビッ
トプレーンＢＰ３によって人の目に認識される輝度レベ
ルは４となり、第４のビットプレーンＢＰ４によって人
の目に認識される輝度レベルは８となる。そして、上述
したように、これらのビットプレーンＢＰ１，ＢＰ２，
ＢＰ３，ＢＰ４の重ね合わせにより、１６階調表示がな
される。
【００４７】ところで、表現しようとする階調数を増や
すには、１フィールド中に表示されるビットプレーンの
数を増やす必要がある。そして、従来の画像表示装置で
は、ビットプレーンの数を増やすためには、サブフィー
ルド期間を短くする必要があった。しかし、光学空間変
調器の応答速度には限界があるため、サブフィールド期
間を短くするのには限界がある。このため、従来の画像
表示装置では、表現しようとする階調数を増やすことは
困難であった。
【００４８】これに対して、本実施の形態では、パルス
光を変調することにより、サブフィールドの長さに関わ
りなく各ビットプレーンの輝度レベルを変化させること
ができる。このため、サブフィールドを光学空間変調器
３が動作するのに十分な長さだけ確保しても、輝度レベ
ルの異なるビットプレーンの数を増やすことが可能とな
る。したがって、本発明を適用することにより、従来よ
りも遥かに容易に多階調を実現することができる。
【００４９】第２の実施の形態 本実施の形態では、図７に示すように、サブフィールド
期間を変化させるとともに、光源からのパルス光に対し
てパルス幅変調を施す。
【００５０】すなわち、本実施の形態では、第１のサブ
フィールドＳＦ１及び第２のサブフィールドＳＦ２の期
間をｔ１とし、第３のサブフィールドＳＦ３及び第４の
サブフィールドＳＦ４の期間を、第１のサブフィールド
ＳＦ１及び第２のサブフィールドＳＦ２の期間の２倍の
長さ、すなわち２×ｔ１とする。そして、このように長
さの異なるサブフィールド期間内で、各ビットプレーン
に対応したパルス幅を有するように変調されたパルス光
を、光源１から光学空間変調器３に照射する。
【００５１】具体的には、第１のサブフィールドＳＦ１
では、光学空間変調器３に照射するパルス光のパルス幅
をτとする。第２のサブフィールドＳＦ２では、光学空
間変調器３に照射するパルス光のパルス幅を２×τとす
る。第３のサブフィールドＳＦ３では、光学空間変調器
３に照射するパルス光のパルス幅を４×τとする。第４
のサブフィールドＳＦ４では、光学空間変調器３に照射
するパルス光のパルス幅を８×τとする。
【００５２】以上のようなパルス変調の結果、第１のビ
ットプレーンＢＰ１によって人の目に認識される輝度レ
ベルは１となり、第２のビットプレーンＢＰ２によって
人の目に認識される輝度レベルは２となり、第３のビッ
トプレーンＢＰ３によって人の目に認識される輝度レベ
ルは４となり、第４のビットプレーンＢＰ４によって人
の目に認識される輝度レベルは８となる。そして、上述
したように、これらのビットプレーンＢＰ１，ＢＰ２，
ＢＰ３，ＢＰ４の重ね合わせにより、１６階調表示がな
される。
【００５３】図７に示したようにサブフィールドの長さ
を変化させることにより、光源１から照射されるパルス
光のパルス幅が短いビットプレーンでも、光源１が消灯
されている期間を短くすることが可能となり、サブフィ
ールド期間における光利用効率を向上することができ
る。しかも、消灯期間が短くなるので、光源１からの光
をパルス光とすることに起因する画像のちらつきも生じ
にくくなる。
【００５４】なお、各サブフィールド期間の比は、上述
の例に限られるものではなく、任意に設定可能である。
【００５５】第３の実施の形態 本実施の形態では、図８に示すように、全サブフィール
ド期間を同じ長さにして、光源１からのパルス光に対し
てパルス幅変調を施すとともに、１サブフィールド中に
２つのパルス光を出射するようにする。すなわち、本実
施の形態では、各サブフィールド期間内で、ビットプレ
ーンに対応したパルス幅を有するように変調された２つ
のパルス光を、光源１から光学空間変調器３に照射す
る。
【００５６】具体的には、図８に示すように、第１のサ
ブフィールドＳＦ１では、光学空間変調器３に対して、
所定のパルス周期にて、パルス幅がτ／２のパルス光を
２回照射する。第２のサブフィールドＳＦ２では、光学
空間変調器３に対して、所定のパルス周期にて、パルス
幅がτのパルス光を２回照射する。第３のサブフィール
ドＳＦ３では、光学空間変調器３に対して、所定のパル
ス周期にて、パルス幅が２×τのパルス光を２回照射す
る。第４のサブフィールＳＦ４ドでは、光学空間変調器
３に対して、所定のパルス周期にて、パルス幅が４×τ
のパルス光を２回照射する。
【００５７】以上のようなパルス変調の結果、第１のビ
ットプレーンＢＰ１によって人の目に認識される輝度レ
ベルは１となり、第２のビットプレーンＢＰ２によって
人の目に認識される輝度レベルは２となり、第３のビッ
トプレーンＢＰ３によって人の目に認識される輝度レベ
ルは４となり、第４のビットプレーンＢＰ４によって人
の目に認識される輝度レベルは８となる。そして、上述
したように、これらのビットプレーンＢＰ１，ＢＰ２，
ＢＰ３，ＢＰ４の重ね合わせにより、１６階調表示がな
される。
【００５８】図８に示したように、１サブフィールド内
において光学空間変調器３に照射するパルス光を複数回
に分けることにより、光源１が連続して消灯されている
期間を短くすることが可能となり、サブフィールド期間
を有効に利用することができる。しかも、連続消灯期間
が短くなるので、光源１からの光をパルス光とすること
に起因する画像のちらつきも生じにくくなる。
【００５９】なお、図８に示した例では、１サブフィー
ルド期間内にパルス光を２回照射するようにしたが、光
源１を十分に高速にて点滅することが可能であるなら
ば、１サブフィールド期間内に３以上のパルス光を照射
するようにしても良い。
【００６０】第４の実施の形態 本実施の形態では、図９に示すように、全サブフィール
ド期間を同じ長さにして、光学空間変調器３に照射する
パルス光のパルス数を各サブフィールド期間毎に変化さ
せる。
【００６１】すなわち、図９に示すように、第１のサブ
フィールドＳＦ１では、光学空間変調器３に対して、パ
ルス幅がτのパルス光を１回照射する。第２のサブフィ
ールドＳＦ２では、光学空間変調器３に対して、所定の
パルス周期にて、パルス幅がτのパルス光を２回照射す
る。第３のサブフィールドＳＦ３では、光学空間変調器
３に対して、所定のパルス周期にて、パルス幅がτのパ
ルス光を４回照射する。第４のサブフィールドＳＦ４で
は、光学空間変調器３に対して、所定のパルス周期に
て、パルス幅がτのパルス光を８回照射する。
【００６２】以上のようなパルス変調の結果、第１のビ
ットプレーンＢＰ１によって人の目に認識される輝度レ
ベルは１となり、第２のビットプレーンＢＰ２によって
人の目に認識される輝度レベルは２となり、第３のビッ
トプレーンＢＰ３によって人の目に認識される輝度レベ
ルは４となり、第４のビットプレーンＢＰ４によって人
の目に認識される輝度レベルは８となる。そして、上述
したように、これらのビットプレーンＢＰ１，ＢＰ２，
ＢＰ３，ＢＰ４の重ね合わせにより、１６階調表示がな
される。
【００６３】本実施の形態並びに以下に説明する第５乃
至第８の実施の形態では、１フィールド期間内における
パルス数だけを変化させており、パルス幅は一定として
いる。このようにパルス数を変調する方法は、パルス幅
変調に比べて正確な変調を容易に行うことができるとい
う利点がある。
【００６４】第５の実施の形態 本実施の形態では、図１０に示すように、サブフィール
ド期間を変化させるとともに、光学空間変調器に照射す
るパルス光のパルス数を各サブフィールド期間毎に変化
させる。
【００６５】すなわち、本実施の形態では、第１のサブ
フィールドＳＦ１及び第２のサブフィールドＳＦ２の期
間をｔ１とし、第３のサブフィールドＳＦ３及び第４の
サブフィールドＳＦ４の期間を、第１のサブフィールド
ＳＦ１及び第２のサブフィールドＳＦ２の期間の２倍の
長さ、すなわち２×ｔ１とする。そして、これらのサブ
フィールド毎に、光源１から光学空間変調器３に照射さ
れるパルス光のパルス数を変化させる。
【００６６】具体的には、第１のサブフィールドＳＦ１
では、光学空間変調器３に対して、パルス幅がτのパル
ス光を１回照射する。第２のサブフィールドＳＦ１で
は、光学空間変調器３に対して、所定のパルス周期に
て、パルス幅がτのパルス光を２回照射する。第３のサ
ブフィールドＳＦ３では、光学空間変調器３に対して、
所定のパルス周期にて、パルス幅がτのパルス光を４回
照射する。第４のサブフィールドＳＦ４では、光学空間
変調器３に対して、所定のパルス周期にて、パルス幅が
τのパルス光を８回照射する。
【００６７】以上のようなパルス変調の結果、第１のビ
ットプレーンＢＰ１によって人の目に認識される輝度レ
ベルは１となり、第２のビットプレーンＢＰ２によって
人の目に認識される輝度レベルは２となり、第３のビッ
トプレーンＢＰ３によって人の目に認識される輝度レベ
ルは４となり、第４のビットプレーンＢＰ４によって人
の目に認識される輝度レベルは８となる。そして、上述
したように、これらのビットプレーンＢＰ１，ＢＰ２，
ＢＰ３，ＢＰ４の重ね合わせにより、１６階調表示がな
される。
【００６８】図１０に示したように、サブフィールドの
長さを変化させることにより、光源１から照射されるパ
ルス光のパルス数が少ないビットプレーンでも、光源１
が消灯されている期間を短くすることが可能となり、サ
ブフィールド期間における光利用効率を向上することが
できる。しかも、消灯期間が短くなるので、光源１から
の光をパルス光とすることに起因する画像のちらつきも
生じにくくなる。
【００６９】なお、各サブフィールド期間の比は、上述
の例に限られるものではなく、任意に設定可能である。
【００７０】第６の実施の形態 本実施の形態では、図１１に示すように、全サブフィー
ルド期間は同じ長さとして、それらのサブフィールド期
間を仮想的に更に２つに分割して、分割されたサブフィ
ールド毎に、光学空間変調器に照射するパルス光のパル
ス数を変化させる。なお、各サブフィールド期間を仮想
的に分割する際の分割数は、この例に限られるものでは
なく、任意に設定可能である。
【００７１】本実施の形態では、第１のサブフィールド
ＳＦ１の前半部分で、光学空間変調器３に対して、パル
ス幅がτ／２のパルス光を１回照射するとともに、第１
のサブフィールドＳＦ１の後半部分で、光学空間変調器
３に対して、パルス幅がτ／２のパルス光を１回照射す
る。また、第２のサブフィールドＳＦ２の前半部分で、
光学空間変調器３に対して、パルス幅がτ／２のパルス
光を２回照射するとともに、第２のサブフィールドＳＦ
２の後半部分で、光学空間変調器３に対して、パルス幅
がτ／２のパルス光を２回照射する。また、第３のサブ
フィールドＳＦ３の前半部分で、光学空間変調器３に対
して、パルス幅がτ／２のパルス光を４回照射するとと
もに、第３のサブフィールドＳＦ３の後半部分で、光学
空間変調器３に対して、パルス幅がτ／２のパルス光を
４回照射する。また、第４のサブフィールドＳＦ４の前
半部分で、光学空間変調器３に対して、パルス幅がτ／
２のパルス光を８回照射するとともに、第４のサブフィ
ールドＳＦ４の後半部分で、光学空間変調器３に対し
て、パルス幅がτ／２のパルス光を８回照射する。
【００７２】以上のようなパルス変調の結果、第１のビ
ットプレーンＢＰ１によって人の目に認識される輝度レ
ベルは１となり、第２のビットプレーンＢＰ２によって
人の目に認識される輝度レベルは２となり、第３のビッ
トプレーンＢＰ３によって人の目に認識される輝度レベ
ルは４となり、第４のビットプレーンＢＰ４によって人
の目に認識される輝度レベルは８となる。そして、上述
したように、これらのビットプレーンＢＰ１，ＢＰ２，
ＢＰ３，ＢＰ４の重ね合わせにより、１６階調表示がな
される。
【００７３】図１１に示したように、１つのサブフィー
ルドを複数に分割して、分割されたサブフィールド毎に
所定の数のパルス光を照射するようにすることにより、
光源１が連続して消灯されている期間を短くすることが
可能となり、サブフィールド期間を有効に利用すること
ができる。しかも、連続消灯期間が短くなるので、光源
１からの光をパルス光とすることに起因する画像のちら
つきも生じにくくなる。
【００７４】第７の実施の形態 本実施の形態では、図１２に示すように、全サブフィー
ルド期間は同じ長さにして、光学空間変調器３に照射す
るパルス光のパルス数を各サブフィールド期間毎に変化
させる。そして、パルス光の発光タイミングがサブフィ
ールド期間の全体にわたってほぼ均等に分布するように
する。
【００７５】本例において、全サブフィールドの期間は
一定とする。そして、光学空間変調器３の各画素が定常
状態となった時点から、次に光学空間変調器３の各画素
が変化し始めるまでの期間、即ち次のビットプレーンの
開始までの期間をｔとする。なお、サブフィールド開始
後の１回目のパルス光の発光が、光学空間変調器３が定
常状態に達した後になるならば、ｔをサブフィールド期
間と同一としてもよい。
【００７６】ここで、光学空間変調器３の各画素が定常
状態となり、光学空間変調器３に第１のビットプレーン
ＢＰ１が表示された時点をＳ１とする。また、光学空間
変調器３の各画素が定常状態となり、光学空間変調器３
に第２のビットプレーンＢＰ２が表示された時点をＳ２
とする。また、光学空間変調器３の各画素が定常状態と
なり、光学空間変調器３に第３のビットプレーンＢＰ３
が表示された時点をＳ３とする。また、光学空間変調器
３の各画素が定常状態となり、光学空間変調器３に第４
のビットプレーンＢＰ４が表示された時点をＳ４とす
る。
【００７７】そして、本実施の形態では、第１のサブフ
ィールドＳＦ１において、光学空間変調器３に対して、
パルス幅がτ／２のパルス光を２回照射する。これら２
回のパルス光の発光のタイミングは、Ｓ１＋ｔ／３のと
きと、Ｓ１＋２×ｔ／３のときとである。
【００７８】また、第２のサブフィールドＳＦ２におい
て、光学空間変調器３に対して、パルス幅がτ／２のパ
ルス光を４回照射する。これら４回のパルス光の発光の
タイミングは、Ｓ２＋ｔ／５のときと、Ｓ２＋２×ｔ／
５のときと、Ｓ２＋３×ｔ／５のときと、Ｓ２＋４×ｔ
／５のときとである。
【００７９】また、第３のサブフィールドＳＦ３におい
て、光学空間変調器３に対して、パルス幅がτ／２のパ
ルス光を８回照射する。これら８回のパルス光の発光の
タイミングは、Ｓ３＋ｔ／９のときと、Ｓ３＋２×ｔ／
９のときと、Ｓ３＋３×ｔ／９のときと、Ｓ３＋４×ｔ
／９のときと、Ｓ３＋５×ｔ／９のときと、Ｓ３＋６×
ｔ／９のときと、Ｓ３＋７×ｔ／９のときと、Ｓ３＋８
×ｔ／９のときとである。
【００８０】また、第４のサブフィールドＳＦ４におい
て、光学空間変調器３に対して、パルス幅がτ／２のパ
ルス光を１６回照射する。これら１６回のパルス光の発
光のタイミングは、Ｓ４＋ｔ／１７のときと、Ｓ４＋２
×ｔ／１７のときと、Ｓ４＋３×ｔ／１７のときと、Ｓ
４＋４×ｔ／１７のときと、Ｓ４＋５×ｔ／１７のとき
と、Ｓ４＋６×ｔ／１７のときと、Ｓ４＋７×ｔ／１７
のときと、Ｓ４＋８×ｔ／１７のときと、Ｓ４＋９×ｔ
／１７のときと、Ｓ４＋１０×ｔ／１７のときと、Ｓ４
＋１１×ｔ／１７のときと、Ｓ４＋１２×ｔ／１７のと
きと、Ｓ４＋１３×ｔ／１７のときと、Ｓ４＋１４×ｔ
／１７のときと、Ｓ４＋１５×ｔ／１７のときと、Ｓ４
＋１６×ｔ／１７のときとである。
【００８１】以上のようなパルス変調の結果、第１のビ
ットプレーンＢＰ１によって人の目に認識される輝度レ
ベルは１となり、第２のビットプレーンＢＰ２によって
人の目に認識される輝度レベルは２となり、第３のビッ
トプレーンＢＰ３によって人の目に認識される輝度レベ
ルは４となり、第４のビットプレーンＢＰ４によって人
の目に認識される輝度レベルは８となる。そして、上述
したように、これらのビットプレーンの重ね合わせによ
り、１６階調表示がなされる。
【００８２】図１２に示したように、パルス光の発光タ
イミングがサブフィールド期間の全体にわたってほぼ均
等に分布するようにすることにより、光源１が連続して
消灯されている期間を短くすることが可能となり、サブ
フィールド期間を有効に利用することができる。しか
も、連続消灯期間が短くなるので、光源１からの光をパ
ルス光とすることに起因する画像のちらつきも生じにく
くなる。
【００８３】第８の実施の形態 本実施の形態では、図１３に示すように、サブフィール
ド期間を変化させるとともに、光学空間変調器に照射す
るパルス光のパルス数を各サブフィールド期間毎に変化
させる。そして、パルス光の発光タイミングがサブフィ
ールド期間の全体にわたってほぼ均等に分布するように
する。
【００８４】なお、ここでは、第１のサブフィールドＳ
Ｆ１及び第２のサブフィールドＳＦ２の期間をｔとし、
第３のサブフィールドＳＦ３及び第４のサブフィールド
ＳＦ４の期間を２×ｔとする。また、光学空間変調器３
の各画素が定常状態となり、光学空間変調器３に第１の
ビットプレーンＢＰ１が表示された時点をＳ１とする。
また、光学空間変調器３の各画素が定常状態となり、光
学空間変調器３に第２のビットプレーンＢＰ２が表示さ
れた時点をＳ２とする。また、光学空間変調器３の各画
素が定常状態となり、光学空間変調器３に第３のビット
プレーンＢＰ３が表示された時点をＳ３とする。また、
光学空間変調器３の各画素が定常状態となり、光学空間
変調器３に第４のビットプレーンＢＰ４が表示された時
点をＳ４とする。
【００８５】なお、各サブフィールド期間の比は、上記
の例に限られるものではなく、任意に設定可能である。
【００８６】また、本例では、第１及び第２のサブフィ
ールドＳＦ１，ＳＦ２の期間をｔとし、第３及び第４の
サブフィールドＳＦ３，ＳＦ４の期間を２×ｔとする
が、このようにすると、サブフィールドにおける１回目
のパルス光の発光が、光学空間変調器３の遷移期間中と
なってしまうような場合には、例えば、第１及び第２の
サブフィールドＳＦ１，ＳＦ２の期間中における光学空
間変調器３の定常期間の長さをｔとし、第３及び第４の
サブフィールドＳＦ３，ＳＦ４の期間中における光学空
間変調器３の定常期間の長さを２×ｔとすることが好ま
しい。
【００８７】そして、本実施の形態では、第１のサブフ
ィールドＳＦ１において、光学空間変調器３に対して、
パルス幅がτ／２のパルス光を２回照射する。これら２
回のパルス光の発光のタイミングは、Ｓ１＋ｔ／３のと
きと、Ｓ１＋２×ｔ／３のときとである。
【００８８】また、第２のサブフィールドＳＦ２におい
て、光学空間変調器３に対して、パルス幅がτ／２のパ
ルス光を４回照射する。これら４回のパルス光の発光の
タイミングは、Ｓ２＋ｔ／５のときと、Ｓ２＋２×ｔ／
５のときと、Ｓ２＋３×ｔ／５のときと、Ｓ２＋４×ｔ
／５のときとである。
【００８９】また、第３のサブフィールドＳＦ３におい
て、光学空間変調器３に対して、パルス幅がτ／２のパ
ルス光を８回照射する。これら８回のパルス光の発光の
タイミングは、Ｓ３＋２×ｔ／９のときと、Ｓ３＋４×
ｔ／９のときと、Ｓ３＋６×ｔ／９のときと、Ｓ３＋８
×ｔ／９のときと、Ｓ３＋１０×ｔ／９のときと、Ｓ３
＋１２×ｔ／９のときと、Ｓ３＋１４×ｔ／９のとき
と、Ｓ３＋１６×ｔ／９のときとである。
【００９０】また、第４のサブフィールドＳＦ４におい
て、光学空間変調器３に対して、パルス幅がτ／２のパ
ルス光を１６回照射する。これら１６回のパルス光の発
光のタイミングは、Ｓ４＋２×ｔ／１７のときと、Ｓ４
＋４×ｔ／１７のときと、Ｓ４＋６×ｔ／１７のとき
と、Ｓ４＋８×ｔ／１７のときと、Ｓ４＋１０×ｔ／１
７のときと、Ｓ４＋１２×ｔ／１７のときと、Ｓ４＋１
４×ｔ／１７のときと、Ｓ４＋１６×ｔ／１７のとき
と、Ｓ４＋１８×ｔ／１７のときと、Ｓ４＋２０×ｔ／
１７のときと、Ｓ４＋２２×ｔ／１７のときと、Ｓ４＋
２４×ｔ／１７のときと、Ｓ４＋２６×ｔ／１７のとき
と、Ｓ４＋２８×ｔ／１７のときと、Ｓ４＋３０×ｔ／
１７のときと、Ｓ４＋３２×ｔ／１７のときとである。
【００９１】以上のようなパルス変調の結果、第１のビ
ットプレーンＢＰ１によって人の目に認識される輝度レ
ベルは１となり、第２のビットプレーンＢＰ２によって
人の目に認識される輝度レベルは２となり、第３のビッ
トプレーンＢＰ３によって人の目に認識される輝度レベ
ルは４となり、第４のビットプレーンＢＰ４によって人
の目に認識される輝度レベルは８となる。そして、上述
したように、これらのビットプレーンＢＰ１，ＢＰ２，
ＢＰ３，ＢＰ４の重ね合わせにより、１６階調表示がな
される。
【００９２】図１３に示したようにサブフィールドの長
さを変化させることにより、光源１から照射されるパル
ス光のパルス数が少ないビットプレーンでも、光源１が
消灯されている期間を短くすることが可能となり、サブ
フィールド期間における光利用効率を向上することがで
きる。しかも、消灯期間が短くなるので、光源１からの
光をパルス光とすることに起因する画像のちらつきも生
じにくくなる。
【００９３】以上、第１乃至第８の実施の形態に挙げた
ように、光源１からの光をパルス光として、そのパルス
光に対して変調を施すことにより、光学空間変調器３を
高速に駆動させることなく、多階調表示が可能となる。
すなわち、従来の画像表示装置では、光学空間変調器３
を高速で駆動させてビットプレーン毎にサブフィールド
期間を変化させることにより、多階調表示を行うように
していたが、光学空間変調器３の応答速度を挙げるのに
は限界があるため、サブフィールド期間を十分に短くす
ることはできず、階調数を多くすることは非常に困難で
あった。これに対して、本発明では、光源１からの光を
パルス光として、そのパルス光に対して変調を施すよう
にしているので、サブフィールド期間を光学空間変調器
３が動作するのに十分な期間だけ確保しても、ビットプ
レーン数を容易に増やすことができ、階調数を多く取る
ことが可能となる。
【００９４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、２値の変調を行う光学空間変調器を用いても
十分な輝度階調表示を実現することが可能となる。しか
も、画素の状態を変更している遷移期間中は光源を消灯
するようにしているので、光学空間変調器の特性に面内
ばらつきがあったとしても、輝度むらの無い優れた画質
の画像の表示が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した画像表示装置の一構成例を示
す図である。
【図２】本発明を適用した画像表示装置の他の構成例を
示す図である。
【図３】１６階調表示がなされる画像を表示する際に、
第１乃至第４のビットプレーンを順次表示する様子を示
す図である。
【図４】図４（ａ）は、１６階調を有する１つの画像を
４つのビットプレーンで構成する様子を示す図であり、
図４（ｂ）は、１６階調を有する１つの画像を５つのビ
ットプレーンで構成する様子を示す図であり、図４
（ｃ）は、１６階調を有する１つの画像を６つのビット
プレーンで構成する様子を示す図である。
【図５】光学空間変調器の面内ばらつきを改善して駆動
する方法を説明するための図であり、画素の状態を変更
しているときには光源を消灯しておき、画素の状態が定
常状態となっているときにだけ光源を点灯する様子を示
すタイミングチャートである。
【図６】本発明の第１の実施の形態を説明するための図
であり、光源から光学空間変調器に照射するパルス光
と、光学空間変調器の表示状態と、人の目に認識される
輝度レベルとの関係を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態を説明するための図
であり、光源から光学空間変調器に照射するパルス光
と、光学空間変調器の表示状態と、人の目に認識される
輝度レベルとの関係を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態を説明するための図
であり、光源から光学空間変調器に照射するパルス光
と、光学空間変調器の表示状態と、人の目に認識される
輝度レベルとの関係を示す図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態を説明するための図
であり、光源から光学空間変調器に照射するパルス光
と、光学空間変調器の表示状態と、人の目に認識される
輝度レベルとの関係を示す図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態を説明するための
図であり、光源から光学空間変調器に照射するパルス光
と、光学空間変調器の表示状態と、人の目に認識される
輝度レベルとの関係を示す図である。
【図１１】本発明の第６の実施の形態を説明するための
図であり、光源から光学空間変調器に照射するパルス光
と、光学空間変調器の表示状態と、人の目に認識される
輝度レベルとの関係を示す図である。
【図１２】本発明の第７の実施の形態を説明するための
図であり、光源から光学空間変調器に照射するパルス光
と、光学空間変調器の表示状態と、人の目に認識される
輝度レベルとの関係を示す図である。
【図１３】本発明の第８の実施の形態を説明するための
図であり、光源から光学空間変調器に照射するパルス光
と、光学空間変調器の表示状態と、人の目に認識される
輝度レベルとの関係を示す図である。
【図１４】画像表示装置の概略構成を示す概念図であ
る。
【図１５】輝度階調表示を実現するために行われるパル
ス幅変調の基本原理を説明するための図である。
【図１６】光学空間変調器の特性の面内ばらつきに起因
する輝度むらの発生を説明するための図であり、図１６
（ａ）は光学空間変調器の特性の異なる部分を指し示す
図、図１６（ｂ）は光学空間変調器の応答と認識される
輝度との関係を示す図である。
【符号の説明】
１ 光源、 ２ パルス変調回路、 ３ 光学空間変調
器、 ４ 光学空間変調器駆動回路、 ５ 照射光学
系、 ６ 制御回路、 ７ 光学変調器、 ８シャッタ
ー駆動回路

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の画素が形成され、表示する画像の
    画素データに応じて画素毎に２値の変調を行う光学空間
    変調器と、 上記光学空間変調器に形成された画素の状態を変更して
    いるときには消灯され、画素の状態が定常状態となって
    いるときにパルス光を上記光学空間変調器に照射する光
    源とを備え、 上記光源からのパルス光を、上記光学空間変調器により
    画素毎に変調することで画像を表示することを特徴とす
    る画像表示装置。
  2. 【請求項２】 上記光源は、上記光学空間変調器に照射
    するパルス光のパルス幅を、表示する画像の輝度に応じ
    て変調することを特徴とする請求項１記載の画像表示装
    置。
  3. 【請求項３】 上記光学空間変調器は、画素を定常状態
    で保持する期間を、表示する画像の輝度に応じて変化さ
    せることを特徴とする請求項２記載の画像表示装置。
  4. 【請求項４】 上記光源は、画素が定常状態で保持され
    ている期間内に、２以上のパルス光を上記光学空間変調
    器に照射することを特徴とする請求項２記載の画像表示
    装置。
  5. 【請求項５】 上記光源は、上記光学空間変調器に照射
    するパルス光のパルス数を、表示する画像の輝度に応じ
    て変調することを特徴とする請求項１記載の画像表示装
    置。
  6. 【請求項６】 上記光学空間変調器は、画素を定常状態
    で保持する期間を、表示する画像の輝度に応じて変化さ
    せることを特徴とする請求項５記載の画像表示装置。
  7. 【請求項７】 上記光源によるパルス光の発光タイミン
    グが、画素が定常状態で保持されている期間の全体にわ
    たって略均等に分布していることを特徴とする請求項５
    記載の画像表示装置。
  8. 【請求項８】 上記光源は、上記光学空間変調器に照射
    するパルス光の光量の調整を、照射時間と照射強度を掛
    け合わせた値に基づいて行うことを特徴とする請求項１
    記載の画像表示装置。
  9. 【請求項９】 光源からの光を、表示する画像の画素デ
    ータに応じて画素毎に２値の変調を行う光学空間変調器
    によって画素毎に変調することで画像を表示する画像表
    示方法において、 上記光学空間変調器の画素の状態を変更しているときに
    は上記光源を消灯し、 上記光学空間変調器の画素の状態が定常状態となってい
    るときに、上記光源から上記光学空間変調器にパルス光
    を照射することを特徴とする画像表示方法。
  10. 【請求項１０】 上記光源から上記光学空間変調器に照
    射するパルス光のパルス幅を、表示する画像の輝度に応
    じて変調することを特徴とする請求項９記載の画像表示
    方法。
  11. 【請求項１１】 上記光学空間変調器の画素を定常状態
    で保持する期間を、表示する画像の輝度に応じて変化さ
    せることを特徴とする請求項１０記載の画像表示方法。
  12. 【請求項１２】 上記光源から上記光学空間変調器に、
    画素が定常状態で保持されている期間内に２以上のパル
    ス光を照射することを特徴とする請求項１０記載の画像
    表示方法。
  13. 【請求項１３】 上記光源から上記光学空間変調器に照
    射するパルス光のパルス数を、表示する画像の輝度に応
    じて変調することを特徴とする請求項９記載の画像表示
    方法。
  14. 【請求項１４】 上記光学空間変調器の画素を定常状態
    で保持する期間を、表示する画像の輝度に応じて変化さ
    せることを特徴とする請求項１３記載の画像表示方法。
  15. 【請求項１５】 上記光源によるパルス光の発光タイミ
    ングが、画素が定常状態で保持されている期間の全体に
    わたって略均等に分布していることを特徴とする請求項
    １３記載の画像表示方法。
  16. 【請求項１６】 上記光源から上記光学空間変調器に照
    射するパルス光の光量の調整を、照射時間と照射強度を
    掛け合わせた値に基づいて行うことを特徴とする請求項
    ９記載の画像表示方法。
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