JP2008165126A - 画像表示装置及び方法並びにプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】カラーブレークアップを低減することができる画像表示装置及び方法並びにプロジェクタを提供する。
【解決手段】画像表示装置１は、異なる色の光を射出する光源１１と、光源１１から射出された各々の光を変調する反射型光変調装置１３とを備え、画像データに基づいて光源１１からの光を反射型光変調装置１３で変調して得られる異なる色の複数のフィールドからなるサブフレームを、複数回表示することにより１フレームの画像を表示する。この画像表示装置１は、反射型光変調装置１３、フィールドの各々を複数に時分割した分割フィールドを、サブフレーム内において色毎に均等に配置したサブフレームを生成する表示デバイスコントローラ２５と、生成されたサブフレーム内の分割フィールドに応じて光源１１の点灯及び消灯を制御する光源ドライバ２４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像表示装置及び方法並びにプロジェクタに関する。

従来、プロジェクタに代表される画像表示装置は、光源として高圧水銀ランプ等の放電ランプを備えるのが一般的であった。しかしながら、このような放電ランプは、寿命が比較的短い、瞬時点灯が困難である、色再現範囲が狭い等の課題がある。そこで、近年においては、放電ランプに代えてＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）、ＬＤ（Laser Diode：レーザダイオード）等の固体光源を備える画像表示装置が提案されている。

かかる画像表示装置において、カラー画像を表示するためには、光の三原色（赤、緑、青）の波長の光を射出する固体光源と、表示すべき画像に応じて各固体光源から射出される光を変調（光強度変調）する変調装置とを備える必要がある。ここで、各色（赤、緑、青）毎に変調装置を設けると画像表示装置のコストが上昇するため、近年においては全ての固体光源に共通する１つの変調装置を設け、フィールドシーケンシャル方式によりカラー画像を表示することでコスト低減を図った画像表示装置が提案されている。ここで、フィールドシーケンシャル方式とは、三色（赤、緑、青）の波長の光を射出する固体光源を順に高速に明滅させ、そのタイミングに合わせて各色に応じた変調を変調装置で行うことによりカラー画像を表現する方式である。

図６は、従来のフィールドシーケンシャル方式を説明するための図である。図６に示す通り、フィールドシーケンシャル方式においては、赤色表示期間Ｔｒ、緑色表示期間Ｔｇ、及び青色表示期間Ｔｂが順に設けられている。赤色表示期間Ｔｒにおいては、赤色の波長の光を射出する光源（赤光源）のみが点灯されて他の光源は消灯され、変調装置が赤光源から射出される光の変調（赤色変調）を行う。これにより、赤色の画像（赤フィールド）が表示される。

また、緑色表示期間Ｔｇにおいては、緑色の波長の光を射出する光源（緑光源）が点灯されて他の光源は消灯され、変調装置が緑光源から射出される光の変調（緑色変調）を行う。これにより、緑色の画像（緑フィールド）が表示される。更に、青色表示期間Ｔｂにおいては、青色の波長の光を射出する光源（青光源）が点灯されて他の光源は消灯され、変調装置が青光源から射出される光の変調（青色変調）を行う。これにより、青色の画像（青フィールド）が表示される。フィールドシーケンシャル方式においては、以上説明した赤フィールド、緑フィールド、及び青フィールドを順次且つ高速に表示することにより、カラー画像を表現している。

以下の特許文献１には、画像表示装置に関する技術ではないが、ＬＥＤ等の個体光源の点灯及び消灯を制御する技術の一例が開示されている。また、以下の特許文献２，３には、上記の変調装置としてＤＭＤ（Digital Micromirror Device）（米国テキサスインスツルメンツ社の登録商標）を備える画像表示装置において、ビット・スプリッティング（Bit splitting）といわれる手法により、輝度を平坦化する技術が開示されている。

ここで、ＤＭＤを備える画像表示装置は、赤色表示期間Ｔｒ、緑色表示期間Ｔｇ、及び青色表示期間Ｔｂの各々の期間において、画像の画素（ドット）毎に光源からの光をＤＭＤで反射する時間を変えることにより上記の変調を行っている。ビット・スプリッティングとは、赤色表示期間Ｔｒ、緑色表示期間Ｔｇ、及び青色表示期間Ｔｂの各々の期間において、ＤＭＤが光源からの光を反射する時間を各々の期間内で分散させて偏りを低減することで輝度を平坦化する技術である。
特開平９−３１８８９２号公報 米国特許第５９６９７１０号明細書 米国特許第６７７８１５５号明細書

ところで、フィールドシーケンシャル方式の画像表示装置においては、カラーブレークアップ又はレインボー効果と言われる現象が生じることが知られている。ここで、カラーブレークアップとは、視聴者が表示画像を見ている状態で急速に視点を移動させた場合に、虹のような映像が瞬間的に見える現象をいう。かかる現象は、特に黒画面に部分的に白い部分がある画像のような高コントラストの画像において顕著に現れる。

カラーブレークアップはフィールドシーケンシャル方式の画像表示装置に特有の現象であり、赤フィールド、緑フィールド、及び青フィールドを順次表示していることが原因である。上記の特許文献２，３に開示された技術を用いればちらつきを防止することはできるものの、カラーブレークアップを解消することはできない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、カラーブレークアップを低減することができる画像表示装置及び方法並びにプロジェクタを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の画像表示装置は、異なる色の光を射出する複数の固体光源と、前記固体光源に共通して設けられて前記固体光源の各々から射出された光を変調する変調装置とを備え、画像データに基づいて前記固体光源からの光を前記変調装置で変調して得られる異なる色の複数のフィールドからなるサブフレームを、複数回表示することにより１フレームの画像を表示する画像表示装置において、前記変調装置を制御して、前記フィールドの各々を複数に時分割した分割フィールドを、前記サブフレーム内において色毎に均等に配置したサブフレームを生成する表示制御部と、前記表示制御装置で生成された前記サブフレーム内の前記分割フィールドに応じて前記固体光源の各々の点灯及び消灯を制御する光源制御部とを備えることを特徴としている。
この発明によると、各色のフィールドの各々を複数に時分割した分割フィールドを、サブフレーム内において色毎に均等に配置したサブフレームが表示制御部で生成され、サブフレームの分割フィールドに応じて固体光源の各々の点灯及び消灯が光源制御部で制御されるため、カラーブレークアップを低減することができる。
また、本発明の画像表示装置は、前記表示制御部が、前記分割フィールドを、隣接する分割フィールドが互いに異なる色になるように前記サブフレーム内に配置することが望ましい。
また、本発明の画像表示装置は、前記表示制御部が、前記フィールドの変調度を規定する前記画像データのビットを基準として、前記フィールドの各々を分割するとともに、前記サブフレーム内に前記分割フィールドの各々を配置することが好ましい。
また、本発明の画像表示装置は、前記サブフレームをなす各フィールドが、色毎に異なる時間が設定されており、前記分割フィールドの色毎の時間比は、前記フィールドの色毎の時間比に応じた比率であることを特徴としている。
この発明によると、分割フィールドの色毎の時間比がサブフレームをなす各フィールドの設定時間の時間比に応じた比率であるため、人間の視覚特性に合わせてフィールドの設定時時間を設定すれば、分割フィールドの色毎の時間比も自動的に設定される。これにより、カラーブレークアップが低減された人間の視覚特性に合った画像を容易に表示することができる。
また、本発明の画像表示装置は、前記１フレームを単位として、前記画像データの各ビットの論理和を色毎に演算する論理和演算部を備えており、前記光源制御部は、前記論理和演算部の演算結果に応じて前記固体光源を強制的に消灯させる制御を行うことを特徴としている。
この発明によると、画像データの各ビットの論理和が論理和演算部で色毎に演算され、論理和演算部の演算結果に応じて光源制御部が固体光源を強制的に消灯させている。これにより、１フレーム内において赤色の画像、緑色の画像、又は青色の画像が全く表示されない期間に固体光源が消灯されるため、省電力化を図ることができる。
上記課題を解決するために、本発明の画像表示方法は、画像データに基づいて変調された異なる色の複数のフィールドからなるサブフレームを、複数回表示して１フレームの画像を表示する画像表示方法において、前記フィールドの各々を複数に時分割した分割フィールドを、前記サブフレーム内において色毎に均等に配置したサブフレームを生成するステップを有することを特徴としている。
この発明によると、各色のフィールドの各々を複数に時分割した分割フィールドを、サブフレーム内において色毎に均等に配置したサブフレームが生成されるためカラーブレークアップを低減することができる。
また、本発明の画像表示方法は、前記分割フィールドが、隣接する分割フィールドが互いに異なる色となるように前記サブフレーム内に配置されることが望ましい。
また、本発明の画像表示方法は、前記分割フィールドが、前記フィールドの変調度を規定する前記画像データのビットを基準として分割されるとともに、前記サブフレーム内において配置されることが好ましい。
上記課題を解決するために、本発明のプロジェクタは、異なる色の光を射出する複数の固体光源と、前記固体光源に共通して設けられて前記固体光源の各々から射出された光を変調する変調装置とを備え、画像データに基づいて前記固体光源からの光を前記変調装置で変調して得られる異なる色の複数のフィールドからなるサブフレームを、複数回投影表示することにより１フレームの画像を投影表示するプロジェクタにおいて、前記変調装置を制御して、前記フィールドの各々を複数に時分割した分割フィールドを、前記サブフレーム内において色毎に均等に配置したサブフレームを生成する表示制御部と、前記表示制御装置で生成された前記サブフレーム内の前記分割フィールドに応じて前記固体光源の各々の点灯及び消灯を制御する光源制御部とを備えることを特徴としている。
この発明によると、各色のフィールドの各々を複数に時分割した分割フィールドを、サブフレーム内において色毎に均等に配置したサブフレームが表示制御部で生成され、サブフレームの分割フィールドに応じて固体光源の各々の点灯及び消灯が光源制御部で制御されるため、カラーブレークアップを低減することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態による画像表示装置及び方法並びにプロジェクタについて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による画像表示装置の要部構成を示す図である。尚、図１においては、画像表示装置の一種であるプロジェクタを図示している。図１に示す通り、本実施形態の画像表示装置は、光源１１、集光レンズ１２、反射型光変調装置１３、投写レンズ１４、及び駆動回路２０を備えており、生成した画像を投写レンズ１４からスクリーンＳＣに投写してスクリーンＳＣ上に画像を表示する装置である。

光源１１は、異なる色の光を射出する複数の光源を備える。具体的には、赤色の波長領域の光を射出する赤光源１１ｒ、緑色の波長領域の光を射出する緑光源１１ｇ、及び青色の波長領域の光を射出する青光源１１ｂを備える。これら、赤光源１１ｒ、緑光源１１ｇ、及び青光源１１ｂとしては、例えばＬＥＤやＬＤ等の固体光源を用いることができる。尚、図１においては、赤光源１１ｒ、緑光源１１ｇ、及び青光源１１ｂをそれぞれ１つずつ図示しているが、光量が不足する場合等においては、これらを複数設けることが望ましい。

集光レンズ１２は、赤光源１１ｒ、緑光源１１ｇ、及び青光源１１ｂの前方に配置され、赤光源１１ｒ、緑光源１１ｇ、及び青光源１１ｂの各々から射出される光を集光する。反射型光変調装置１３は、集光レンズ１２を介して入射する光を画素（ドット）毎に変調（光強度変調）して各色に対応した色画像を生成する。この反射型光学変調装置１３としては、例えばＤＭＤ（Digital Micromirror Device）（米国テキサスインスツルメンツ社の登録商標）を用いることができる。投写レンズ１４は、反射型光変調装置１３で反射・変調されて生成された色画像をスクリーンＳＣ上に投写する。

尚、本実施形態の画像表示装置１は、フロント投写型の画像表示装置、及びリア投写型の画像表示装置の何れであっても良い。スクリーンＳＣに投写される画像を見る視聴者は、フロント投写型の画像表示装置である場合にはスクリーンＳＣの前面に位置し、リア投写型の画像表示装置である場合にはスクリーンＳＣの背面に位置することになる。

駆動回路２０は、マイクロプロセッサ２１、タイミングジェネレータ２２、フレームメモリ２３、光源ドライバ２４、及び表示デバイスコントローラ２５を備えており、入力される画像信号（画像データと同期信号とを含む信号）ＳＧに基づいて光源１１及び反射型光変調装置１３を駆動してスクリーンＳＣ上に投写すべき画像を形成する。ここで、画像信号ＳＧに含まれる画像データは、例えば、表示すべき画像の各画素（ドット）毎の各色（赤、緑、青）毎の階調を示すデータであり、複数のビットからなるデータである。

マイクロプロセッサ２１は、画像信号ＳＧに含まれる同期信号を入力としており、画像表示装置１の動作を統括的に制御する。タイミングジェネレータ２２は、マイクロプロセッサ２１から出力される制御信号と画像信号ＳＧに含まれる同期信号とを入力としており、フレームメモリ２３、光源ドライバ２４、及び表示デバイスコントローラ２５の各々に対して動作タイミングを規定する同期信号を出力する。つまり、フレームメモリ２３、光源ドライバ２４、及び表示デバイスコントローラ２５は、タイミングジェネレータ２２から出力される同期信号に同期して動作する。フレームメモリ２３は、タイミングジェネレータ２２から出力される同期信号に同期して、画像信号ＳＧに含まれる１フレーム分の画像データを１フレーム毎に一時的に記憶するメモリである。

光源ドライバ２４は、タイミングジェネレータ２２から出力される同期信号と、表示デバイスコントローラ２５から出力される光源選択信号とに基づいて、光源１１に設けられた赤光源１１ｒ、緑光源１１ｇ、及び青光源１１ｂの点灯及び消灯を制御する。表示デバイスコントローラ２５は、タイミングジェネレータ２２から出力される同期信号に同期してフレームメモリ２３に記憶された１フレーム分の画像データを読み込み、反射型光変調装置１３を駆動するための駆動信号を生成するとともに、光源ドライバ２４に与える光源選択信号を生成する。

ここで、図６を用いて説明した通り、従来の画像表示装置は、フィールドシーケンシャル方式により赤フィールド、緑フィールド、及び青フィールドを順次表示することにより１フレーム分の画像を表示していた。本実施形態の画像表示装置１は、フィールドシーケンシャル方式によりカラー画像を表示する点は従来の画像表示装置と同様であるが、作成されるフレームの構成が異なる。つまり、従来の画像表示装置では、赤フィールド、緑フィールド、及び青フィールドから１フレームが構成されていたが、本実施形態の画像表示装置１では、１つのフレームが複数のサブフレーム（例えば、３つのサブフレーム）からなり、サブフレームの各々は、上記の赤フィールド、緑フィールド、及び青フィールドの各々を時分割した分割フィールドをサブフレーム内において色毎に均等に配置したものである。

図２は、本発明の一実施形態による画像表示装置１で用いられるサブフレームの構成を示す図である。図２に示す通り、本実施形態の画像表示装置１で用いられるサブフレームＳＦは、複数の分割フィールドからなるものである。尚、図２において図示した赤フィールドｆｒ、緑フィールドｆｇ、及び青フィールドｆｂは、本実施形態の画像表示装置１で用いられるものではなく、本発明の画像表示装置１で用いられるサブフレームＳＦの構成を説明する上で必要なために図示している。また、ここでは、赤フィールドｆｒ、緑フィールドｆｇ、及び青フィールドｆｂの各々の長さが、同一の長さに設定されているとしている。尚、画像表示装置１が１秒間に６０フレームの画像を表示するものであるとすると、フレームが３つのサブフレームからなる場合には、１つのサブフレームは１／１８０秒の時間に設定される。

いま仮に、サブフレームＳＦが図２に示す赤フィールドｆｒ、緑フィールドｆｇ、及び青フィールドｆｂからなるとする。例えば、サブフレームが１／１８０秒の時間に設定されている場合には、赤フィールドｆｒ、緑フィールドｆｇ、及び青フィールドｆｂの各々の時間長さは、１／５４０秒である。カラー画像を得るためには、反射型光変調装置１３を用いて、上記の赤フィールドｆｒ、緑フィールドｆｇ、及び青フィールドｆｂの期間において赤光源１１ｒ、緑光源１１ｇ、及び青光源１１ｂから射出される光をそれぞれ変調する必要がある。

フレームメモリ２３に記憶された画像データを用いて表示デバイスコントローラ２５が反射型光変調装置１３を駆動することにより上記の変調が行われる訳であるが、その変調度（反射型光変調装置１３が光源１１からの光を反射する時間）は画像データのビットにより規定される。いま、表示すべき画像の各画素についての各色の画像データ（赤データ、緑データ、青データ）がそれぞれ第０〜第４ビットの５ビットからなるとする。図２に示した赤フィールドｆｒ、緑フィールドｆｇ、及び青フィールドｆｂの各々において、数値「０」〜「４」が付された期間が、画像データ（赤データ、緑データ、青データ）の対応するビットの値が「１」であるときの反射時間（反射型光変調装置１３が光源１１からの光を反射する時間）を示している。

例えば、表示すべき画像のある画素（ドット）についての赤データの第４ビットの値のみが「１」であったとすると、赤フィールドｆｒの約半分の期間において光源１１（赤光源１１ｒ）からの光が反射型光変調装置１３によって反射される。これに対し、上記赤データの第０ビットの値のみが「１」であったとすると、赤フィールドｆｒ内における僅かな時間だけ光源１１（赤光源１１ｒ）からの光が反射型光変調装置１３によって反射される。このように、光源１１からの光が反射型光変調装置１３によって反射される時間は、画像データの各ビットによって規定されている。

上述した通り、本実施形態で用いられるサブフレームＳＦは、赤フィールドｆｒ、緑フィールドｆｇ、及び青フィールドｆｂの各々を時分割した分割フィールドを、サブフレームＳＦ内において色毎に均等に配置したものである。赤フィールドｆｒ、緑フィールドｆｇ、及び青フィールドｆｂの分割の方法は、例えば前述した特許文献２，３に開示されたビット・スプリッティングを応用することができる。つまり、図２に示す赤フィールドｆｒ、緑フィールドｆｇ、及び青フィールドｆｂの各々において数値「０」〜「４」が付された期間（画像データのビットによって定まる期間）の各々を基準として複数に分割することができる。

図２に示す例では、赤フィールドｆｒ、緑フィールドｆｇ、及び青フィールドｆｂの各々において、数値「４」が付された期間が８分割されており、数値「３」が付された期間が４分割されており、数値「２」が付された期間が２分割されている。数値「１」，「０」が付された期間は分割されていない。尚、赤フィールドｆｒ、緑フィールドｆｇ、及び青フィールドｆｂの分割数に制限はないが、各分割フィールドの長さを反射型光変調装置１３の応答時間よりも長くする必要はある。

以上の通り分割された分割フィールドは、サブフレームＳＦ内において色毎に均等に配置される。分割フィールドの配置は任意であるが、図２に示す通り、隣接する分割フィールドが互いに異なる色になるように配置するのが望ましい。図２に示す例では、赤フィールドｆｒに関する分割フィールド、緑フィールドｆｇに関する分割フィールド、及び青フィールドｆｂに関する分割フィールドが順に配置されている。

また、図２を参照すると、画像データの各ビットについての分割フィールドがサブフレームＳＦ内において均等になるように配置されている。例えば、赤フィールドｆｒの数値「４」が付された期間を分割して得られた分割フィールド（斜線が付されておらず、且つ数値「４」が付された分割フィールド）に着目すると、サブフレームＳＦ内において等間隔に配置されているのが分かる。

また、図２に示す通り、光源１１に設けられる赤光源１１ｒ、緑光源１１ｇ、及び青光源１１ｂの点灯及び消灯は、以上説明した分割フィールドを基準として制御されることが分かる。具体的には、赤光源は赤フィールドｆｒを分割した分割フィールドが配置されている期間のみで点灯して他の期間は消灯される。また、緑光源は緑フィールドｆｇを分割した分割フィールドが配置されている期間のみで点灯して他の期間は消灯される。同様に、青光源は青フィールドを分割した分割フィールドが配置されている期間のみで点灯して他の期間は消灯される。

次に、画像表示装置１の動作について説明する。画像信号ＳＧが入力されると、図示しないサンプリング回路でサンプリングされて画像信号ＳＧに含まれる同期信号がマイクロプロセッサ２１及びタイミングジェネレータ２２に送られる。これと同時に、画像信号ＳＧに含まれる画像データが、タイミングジェネレータ２２によって制御されたタイミングでフレームメモリ２３に書き込まれる。表示デバイスコントローラ２５は、タイミングジェネレータ２２から出力される同期信号に基づいてフレームメモリ２３から１フレーム分の画像データを読み出し、この画像データに基づいて図２に示す分割フィールドからなるサブフレームＳＦを生成する。

次いで、表示デバイスコントローラ２５は、生成したサブフレームＳＦに基づいて、光源選択信号と駆動信号とを生成し、光源選択信号を光源ドライバ２４に、駆動信号を反射型光変調装置１３にそれぞれ出力する。光源ドライバ２４は、表示デバイスコントローラ２５からの光源選択信号に基づいて光源１１（赤光源１１ｒ、緑光源１１ｇ、青光源１１ｂ）の点灯及び消灯を制御する。また、表示デバイスコントローラ２５は、表示デバイスコントローラ２５からの駆動によって駆動され、光源１１（赤光源１１ｒ、緑光源１１ｇ、青光源１１ｂ）からの光を変調する。

反射型光変調装置１３は、光源１１（赤光源１１ｒ、緑光源１１ｇ、青光源１１ｂ）の点灯及び消灯に同期して動作するため、赤光源１１ｒからの光は赤データに基づいて画素毎に変調され、緑光源１１ｇからの光は緑データに基づいて画素毎に変調され、青光源１１ｂからの光は青データに基づいて画素毎に変調される。反射型光変調装置１３で変調されることで得られた各色毎の色画像は投写レンズ１４によって順次スクリーンＳＣ上に投写され、これによりカラー画像がスクリーンＳＣ上に表示される。

尚、以上の説明においては、赤フィールドｆｒ、緑フィールドｆｇ、及び青フィールドｆｂの各々の長さが、同一に設定されている場合を例に挙げて説明したが、人間の視覚特性に合わせて赤フィールドｆｒ、緑フィールドｆｇ、及び青フィールドｆｂの各々の長さを異ならせても良い。例えば、赤フィールドｆｒ、緑フィールドｆｇ、及び青フィールドｆｂの時間比を１：２：１に設定することができる。かかる設定にした場合には、分割フィールドの色毎の時間比を、図２に示す通り、赤フィールドｆｒ、緑フィールドｆｇ、及び青フィールドｆｂの時間比に応じた比率に設定することも可能である。

図３は、フィールドの時間比が反映された分割フィールドの一例を示す図である。図３を参照すると、赤フィールドを分割した分割フィールドｄｒ１及び青フィールドを分割した分割フィールドｄｂ１は同一時間に設定されているが、緑フィールドを分割した分割フィールドｄｇ１は分割フィールドｄｇ１，ｄｂ１の２倍の時間に設定されている。また、赤フィールドを分割した分割フィールドｄｒ２、緑フィールドを分割した分割フィールドｄｇ２、及び青フィールドを分割した分割フィールドｄｂ２についても分割フィールドｄｒ１，ｄｇ１，ｄｂ１と同様の時間比に設定されている。

尚、分割フィールドの時間が異なる場合であっても、光源１１（赤光源１１ｒ、緑光源１１ｇ、青光源１１ｂ）の点灯、消灯は分割フィールドを基準として制御される。具体的には、赤光源は分割フィールドｄｒ１，ｄｒ２，…の期間のみにおいて点灯して他の期間は消灯され、緑光源は分割フィールドｄｇ１，ｄｇ２，…の期間のみにおいて点灯して他の期間は消灯され、青光源は分割フィールドｄｂ１，ｄｂ２，…の期間のみにおいて点灯して他の期間は消灯される。

また、図２に示す例では、赤フィールドｆｒ、緑フィールドｆｇ、及び青フィールドｆｂの各々において、数値「４」が付された期間、数値「３」が付された期間、数値「２」が付された期間を分割し、数値「１」，「０」が付された期間は分割しない例について説明した。図２を参照すると、各色の分割されていない数値「０」が付された期間が分割フィールドとして互いに隣接配置されるとともに、各色の分割されていない数値「１」が付された期間も分割フィールドとして互いに隣接して配置されている。しかしながら、これらの期間を色毎にまとめて１つの分割フィールドとし、この分割フィールドを隣接して配置しても良い。

図４は、分割フィールドの他の配置例を示す図である。図４を参照すると、赤フィールドの分割されていない数値「１」，「０」が付された期間が分割フィールドｄｒ１１としてまとめられ、緑フィールドの分割されていない数値「１」，「０」が付された期間が分割フィールドｄｇ１１としてまとめられ、青フィールドの分割されていない数値「１」，「０」が付された期間が分割フィールドｄｂ１１としてまとめられており、分割フィールドｄｒ１１，ｄｇ１１，ｄｂ１１の順で隣接して配置されている。

尚、かかる配置がなされた分割フィールドは、分割フィールドを基準として光源１１（赤光源１１ｒ、緑光源１１ｇ、青光源１１ｂ）の点灯、消灯が制御される。具体的には、赤光源は分割フィールドｄｒ１１の期間は点灯するが分割フィールドｄｇ１１，ｄｂ１１の期間は消灯される。また、緑光源は分割フィールドｄｇ１１の期間は点灯するが分割フィールドｄｒ１１，ｄｂ１１の期間は消灯される。同様に、青光源は分割フィールドｄｂ１１の期間は点灯するが分割フィールドｄｒ１１，ｄｇ１１の期間は消灯される。

次に、本発明の他の実施形態による画像表示装置について説明する。ここで本実施形態による画像表示装置は、図１に示した画像表示装置１とほぼ同様の構成であるが、画像表示装置１が備える駆動回路２０とは異なる駆動回路を備える点が異なる。図５は、本発明の他の実施形態が備える駆動回路の要部構成を示すブロック図である。尚、図５においては、図１中のマイクロプロセッサ２１、フレームメモリ２２、及びタイミングジェネレータ２２の図示を省略しており、また図１に示した構成と同一の構成には同一の符号を付してある。

図５に示す通り、本実施形態の表示装置が備える駆動回路３０は、図示を省略している図１中のマイクロプロセッサ２１、フレームメモリ２２、及びタイミングジェネレータ２２に加えて、論理和演算回路３１、ラッチ回路３２、及び図１中の光源ドライバ２４に代えて設けられた光源ドライバ３３を備えている。

論理和演算回路３１は、フレームメモリ２３から読み出される画像データＤ１の各ビットの論理和を色毎に演算する回路である。前述した通り、画像データＤ１は、各画素（ドット）毎の赤データ、緑データ、青データからなる。論理和演算回路３１は、各画素の赤データのビット毎の論理和をフレーム単位で演算し、各画素の緑データのビット毎の論理和をフレーム単位で演算し、各画素の青データのビット毎の論理和をフレーム単位で演算する。ラッチ回路３２は、論理和演算回路３１の演算結果を各ビット毎に一時的に保持して光源ドライバ３３に出力する。

光源ドライバ３３は、図１に示す光源ドライバ２４と同様に、タイミングジェネレータ２２（図５においては不図示）から出力される同期信号と、表示デバイスコントローラ２５から出力される光源選択信号とに基づいて、光源１１に設けられた赤光源１１ｒ、緑光源１１ｇ、及び青光源１１ｂの点灯及び消灯を制御する。また、光源ドライバ３３は、ラッチ回路３２から出力されるデータ（論理和演算回路３１の演算結果を反映したデータ）に応じて光源１１（赤光源１１ｒ、緑光源１１ｇ、青光源１１ｂ）を強制的に消灯させる制御を行う。

具体的に、光源ドライバ３３は、ラッチ回路３２から出力されるデータのうち、値が「０」になっているビットについての分割フィールドについては光源１１を点灯させずに強制的に消灯させる。例えば、各画素の赤データのビット毎の論理和が論理和演算回路３１で演算された結果、第４ビットの値が「０」であるとすると、光源ドライバ３３は図２において赤フィールドｆｒの数値「４」が付された期間を分割して得られた分割フィールド（斜線が付されておらず、且つ数値「４」が付された分割フィールド）の期間全てにおいて赤光源１１ｒを消灯させる制御を行う。

論理和演算回路３１の演算結果が「０」になることは、１フレーム内において赤色の画像、緑色の画像、又は青色の画像が全く表示されない期間があることを意味する。かかる期間において光源１１を点灯させるのは電力を無駄に消費していることになる。このため、本実施形態では、省電力化を図るために、ラッチ回路３２から出力されるデータに応じて光源１１（赤光源１１ｒ、緑光源１１ｇ、青光源１１ｂ）を強制的に消灯させる制御を行っている。

以上説明した通り、本実施形態においては、各色のフィールドの各々を複数に時分割した分割フィールドを、サブフレームＳＦ内において色毎に均等に配置したサブフレームＳＦを生成し、サブフレームＳＦの分割フィールドに応じて光源１１（赤光源１１ｒ、緑光源１１ｇ、青光源１１ｂ）の各々の点灯及び消灯を制御しているため、カラーブレークアップを低減することができる。

以上、本発明の実施形態による画像表示装置及び方法並びにプロジェクタについて説明したが、本発明は上記実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、前述した反射型光変調装置１３としては、ＤＭＤ以外に、反射型液晶ライトバルブとしての、強誘電液晶パネル、反強誘電液晶パネル、πセルモードの液晶パネル、ＴＮ液晶セルのセルキャップを狭く設定した液晶パネル、ＯＣＢモードの液晶パネル等を用いることができる。

また、前述した実施形態では、反射型光変調装置１３を備える画像表示装置（プロジェクタ）について説明した。しかしながら、本発明は、反射型光変調装置１３に代えて透過型光変調装置を備える場合にも適用することができる。透過型光変調装置としては、例えば透過型のライトバルブを用いることができる。

また、図２に示す分割フィールドからなるサブフレームＳＦを生成する表示デバイスコントローラ１５は、論理回路を組み合わせたハードウェアとして実現することも可能であるし、ＣＰＵ（中央処理装置）上で表示デバイスコントローラ１５の機能を実現するソフトウェアを実行させることによっても実現可能である。

更に、前述した実施形態では、分割フィールドを赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の順で配置した場合を例に挙げたが、分割フィールドの配置は、Ｂ，Ｇ，Ｒ順、Ｂ，Ｒ，Ｇ順、Ｒ，Ｂ，Ｇ順、Ｇ，Ｂ，Ｒ順、Ｇ，Ｒ，Ｂ順の何れであっても良い。また、以上の実施形態では、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の三色を基本色とするカラー画像を表示する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこの場合に限られず多色（四色以上）を基本色とするカラー画像を表示する場合にも適用が可能である。

本発明の一実施形態による画像表示装置の要部構成を示す図である。 本発明の一実施形態による画像表示装置１で用いられるサブフレームの構成を示す図である。 フィールドの時間比が反映された分割フィールドの一例を示す図である。 分割フィールドの他の配置例を示す図である。 本発明の他の実施形態が備える駆動回路の要部構成を示すブロック図である。 従来のフィールドシーケンシャル方式を説明するための図である。

符号の説明

１…画像表示装置、１１…光源、１１ｂ…青光源、１１ｇ…緑光源、１１ｒ…赤光源、１３…反射型光変調装置、２４…光源ドライバ、２５…表示デバイスコントローラ、３１…論理和演算部、３３…光源ドライバ

Claims (9)

1. 異なる色の光を射出する複数の固体光源と、前記固体光源に共通して設けられて前記固体光源の各々から射出された光を変調する変調装置とを備え、画像データに基づいて前記固体光源からの光を前記変調装置で変調して得られる異なる色の複数のフィールドからなるサブフレームを、複数回表示することにより１フレームの画像を表示する画像表示装置において、
   前記変調装置を制御して、前記フィールドの各々を複数に時分割した分割フィールドを、前記サブフレーム内において色毎に均等に配置したサブフレームを生成する表示制御部と、
   前記表示制御装置で生成された前記サブフレーム内の前記分割フィールドに応じて前記固体光源の各々の点灯及び消灯を制御する光源制御部と
   を備えることを特徴とする画像表示装置。
2. 前記表示制御部は、前記分割フィールドを、隣接する分割フィールドが互いに異なる色になるように前記サブフレーム内に配置することを特徴とする請求項１記載の画面表示装置。
3. 前記表示制御部は、前記フィールドの変調度を規定する前記画像データのビットを基準として、前記フィールドの各々を分割するとともに、前記サブフレーム内に前記分割フィールドの各々を配置することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像表示装置。
4. 前記サブフレームをなす各フィールドは、色毎に異なる時間が設定されており、
   前記分割フィールドの色毎の時間比は、前記フィールドの色毎の時間比に応じた比率である
   ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の画像表示装置。
5. 前記１フレームを単位として、前記画像データの各ビットの論理和を色毎に演算する論理和演算部を備えており、
   前記光源制御部は、前記論理和演算部の演算結果に応じて前記固体光源を強制的に消灯させる制御を行うことを特徴とする請求項３記載の画像表示装置。
6. 画像データに基づいて変調された異なる色の複数のフィールドからなるサブフレームを、複数回表示して１フレームの画像を表示する画像表示方法において、
   前記フィールドの各々を複数に時分割した分割フィールドを、前記サブフレーム内において色毎に均等に配置したサブフレームを生成するステップを有することを特徴とする画像表示方法。
7. 前記分割フィールドは、隣接する分割フィールドが互いに異なる色となるように前記サブフレーム内に配置されることを特徴とする請求項６記載の画像表示方法。
8. 前記分割フィールドは、前記フィールドの変調度を規定する前記画像データのビットを基準として分割されるとともに、前記サブフレーム内において配置されることを特徴とする請求項６又は請求項７記載の画像表示方法。
9. 異なる色の光を射出する複数の固体光源と、前記固体光源に共通して設けられて前記固体光源の各々から射出された光を変調する変調装置とを備え、画像データに基づいて前記固体光源からの光を前記変調装置で変調して得られる異なる色の複数のフィールドからなるサブフレームを、複数回投影表示することにより１フレームの画像を投影表示するプロジェクタにおいて、
   前記変調装置を制御して、前記フィールドの各々を複数に時分割した分割フィールドを、前記サブフレーム内において色毎に均等に配置したサブフレームを生成する表示制御部と、
   前記表示制御装置で生成された前記サブフレーム内の前記分割フィールドに応じて前記固体光源の各々の点灯及び消灯を制御する光源制御部と
   を備えることを特徴とするプロジェクタ。

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