JP2002072966A

JP2002072966A - カラー画像表示装置

Info

Publication number: JP2002072966A
Application number: JP2000320574A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Sato; 宏明佐藤; Hitoshi Noda; 均野田; Narumasa Yamagishi; 成多山岸
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-06-12
Filing date: 2000-10-20
Publication date: 2002-03-12

Abstract

(57)【要約】【課題】単板式カラー画像表示装において、ライトバ
ルブの高光利用効率と装置の小型化を両立する。【解決手段】光源２０１からの赤緑青の各色光を、ラ
イトバルブ２０４上を各色光ごとに帯状に照明するよう
導き、しかも帯状照明領域を連続的に移動せしめ、各色
光の照明領域に適合した色信号でライトバルブの各画素
を駆動することでカラー表示する装置において、隣接す
る２色の照明領域の一部を重畳させて、該重畳領域３０
２の画素を輝度信号成分で駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光変調手段であるラ
イトバルブ１枚でカラー表示を行うカラー画像表示装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、大型映像市場の主力である液晶プ
ロジェクターとは、液晶パネル（ライトバルブ）の画像
を光源ランプと集光レンズと投写レンズとを用いてスク
リーン上に拡大、結像させるものである。現在実用化さ
れている方式は３板式と単板式の大きく２つに分けるこ
とが出来る。

【０００３】前者の３板式液晶プロジェクターでは、白
色光源からの光を色分解光学系により赤緑青の３原色の
色光に分光した後、それらの光を３枚のモノクロ液晶パ
ネルにより変調し、３原色の画像をそれぞれ形成する。
その後、これらの画像を色合成光学系で合成して、１つ
の投写レンズでスクリーン上に投写する。この方式は光
源からの白色光の全スペクトルを利用できるため光利用
率は高いが、３枚の液晶パネル、色分解光学系、色合成
光学系、及び液晶パネル間のコンバージェンス調整機構
を必要とするため比較的高価である。

【０００４】これに対し、従来の単板式液晶プロジェク
ターでは、モザイク状のカラーフィルター付き液晶パネ
ル上に形成した画像を単純にスクリーンに拡大投写する
だけなのでコンパクトで低価格である。しかしながら、
この方式では光源からの白色光のうち、色選択手段であ
るカラーフィルターにおいて不要な色光を吸収すること
によって所望の色光を得ているため、液晶パネルに入射
した白色光は１／３以下しか透過（又は反射）せず、光
利用率が低く、高輝度の画像が得られにくい。光源を明
るくすれば表示画像の明るさを向上させることができる
が、カラーフィルターの光吸収による発熱及び耐光性に
対する問題が残されており、高輝度化を図る上で大きな
障害となっている。

【０００５】単板式において高輝度化を図る表示装置が
特開平４−３１６２９６号公報に提示されている。この
表示装置の概略構成を図１５に示す。光源部９２０から
発せられた白色光は色分解光学系９２１に導かれる。色
分解光学系９２１は、図１６に示すように、ダイクロイ
ックミラー９２１ａ，９２１ｂと２枚の反射ミラー９２
１ｃ，９２１ｄとからなる。ダイクロイックミラー９２
１ａは青色光を反射して緑色光及び赤色光を透過する。
また、ダイクロイックミラー９２１ｂは赤色光を反射し
て緑色光及び青色光を透過する。これらのダイクロイッ
クミラー９２１ａとダイクロイックミラー９２１ｂとは
交差して設置されている。光源部９２０からの白色光の
うち、青色光はダイクロイックミラー９２１ａで反射さ
れ、反射ミラー９２１ｄで反射され、照明部９２２の開
口９２２ｂを通過する。また、赤色光は、ダイクロイッ
クミラー９２１ｂで反射され、反射ミラー９２１ｃで反
射され、照明部９２２の開口９２２ｒを通過する。ま
た、緑色光はダイクロイックミラー９２１ａ，９２１ｂ
の双方を透過して、照明部９２２の開口９２２ｇを通過
する。照明部９２２の開口９２２ｒ，９２２ｇ，９２２
ｂは帯状（矩形状）に形成されており、これらの開口か
ら赤、緑、青の色光が隣接して出射される。照明部９２
２を出射した帯状の各色光は、走査光学系９２４を通っ
て単一の透過型ライトバルブ（表示パネル）９２３をそ
れぞれ帯状に照明する。走査光学系９２４を構成する回
転プリズム９２４ａの作用により、赤、緑、青の帯状の
各色光はライトバルブ９２３上を上下方向に走査する。
ある色光の帯状照明領域がライトバルブ９２３の有効域
の最上端を越えると、その色光の帯状照明領域がライト
バルブ９２３の有効域の最下端に再び現れる。このよう
にして、ライトバルブ９２３の有効域の全域のわたって
赤、緑、青の各色光による連続走査が可能となる。ライ
トバルブ９２３上の各行を照明する色光は刻々変化し、
ライトバルブ駆動装置（図示せず）は、各画素を、照明
される色光に応じた情報で駆動する。これはライトバル
ブ９２３の各行が、表示すべき映像信号の各フィールド
毎に３回駆動されることを意味する。個別の行にそれぞ
れ入力される駆動信号は表示すべき画像のその部分の色
情報に対応している。ライトバルブ９２３で変調された
各色光は投射レンズ９２５によりスクリーン（図示せ
ず）上に拡大投射される。

【０００６】このような構成によれば、白色光源からの
光を３原色に分解するのでほぼ損失なく使え、光利用効
率を高く出来る。また、ライトバルブ上の各画素は、そ
れぞれが赤緑青表示を行なうから、先に示した３板式で
問題となる色ずれもなく、高画質映像を提供できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上に
示した構成では、照明部９２２からの各色光は前記回転
プリズム９２４ａを透過する際、光束が絞られない。回
転プリズム９２４ａの大きさ（回転半径）は照明部９２
２から出射される光の照明領域に合わせた大きさにする
必要があり、回転プリズム９２４ａは大きく、重くな
る。従って装置を小型化、軽量化する上では障害となっ
ていた。

【０００８】表示装置を小型化するためには、光学系の
各構成部品を小さくすることが必要であり、そのために
はライトバルブに入射する光の光束面積を小さくする方
法が考えられる。しかしながら、光束面積を小さくする
ためには、光源を点光源化したり、集光光学系を相反し
て大型化したりする必要が生じる等の技術的問題が発生
する。

【０００９】本発明はこれらの従来の問題点を解決し、
光束面積を小さくすることなく装置の小型化が達成され
たカラー画像表示装置を提供することを第１の目的とす
る。また、本発明は、上記目的を達成する装置の好適な
調整手法を提供することを第２の目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は以下の構成とする。

【００１１】本発明の第１の構成に係るカラー画像表示
装置は、赤、緑、青の各色光をそれぞれ射出する光源部
と、少なくとも赤、緑、青の各色信号に応じて入射光を
変調させる多数の画素からなる画像表示パネルと、前記
光源部からの各色光が前記画像表示パネル上の異なる位
置に短冊状の照明領域を形成し、前記各色光による照明
領域が前記画像表示パネル上で連続的に移動するよう
に、前記各色光を前記画像表示パネルへ入射させる光学
手段と、前記画像表示パネルの各画素を駆動する画像表
示パネル駆動回路とを有し、前記各画素に入射する光の
色に対応する信号で前記各画素を駆動することでカラー
表示を行なうカラー画像表示装置であって、前記画像表
示パネル上において隣接する前記照明領域の一部が相互
に重畳するように、前記各色光を前記画像表示パネルへ
入射させ、前記重畳した２色の色光が入射する画素を輝
度信号成分で駆動することを特徴とする。

【００１２】かかる第１の構成によれば、画像表示パネ
ル上の隣接する２色の照明領域の一部を重畳させること
により、重畳させない場合に比べて、光の集光面積を広
くすることができ、点光源化の必要性を減らすと共に、
集光光学系を小型化できることにより、装置全体の小型
化が達成できる。また、重畳部分の光を輝度成分の表示
に使用することにより、光源部からの光を有効に利用す
ることができる。

【００１３】上記の第１の構成において、前記光学手段
は、前記光源部からの各色光が入射する第１の光学手段
と、複数の反射面を備え、前記第１の光学手段を出射し
た前記各色光が前記反射面に入射し反射する際に前記各
色光を走査させる回転多面鏡と、前記回転多面鏡からの
前記各色光を前記画像表示パネルに導く第２の光学手段
とを有し、前記第１の光学手段を出射した前記各色光の
主光線が、前記回転多面鏡の反射面上に、前記回転多面
鏡の回転方向において互いに異なる位置に、異なる入射
角度で入射することにより、前記反射面で反射した前記
各色光の主光線が前記第２の光学手段に互いに異なる角
度で入射し、次いで前記画像表示パネル上の異なる位置
に入射することが好ましい。かかる好ましい構成によれ
ば、光学手段を、回転多面鏡及びその周辺の集光光学系
により構成するので装置の小型化が可能になる。

【００１４】また、上記の第１の構成において、赤、
緑、青の各色信号が入力され、前記各色信号から輝度信
号成分を検出し、前記各色信号から前記輝度信号成分を
差し引いた信号と前記輝度信号成分とを前記画像表示パ
ネル駆動回路に出力する映像信号処理回路を更に有する
ことが好ましい。かかる好ましい構成によれば、明る
く、色純度や輝度階調性に優れたカラー画像を表示でき
る。

【００１５】次に、本発明の第２の構成に係るカラー画
像表示装置は、赤、緑、青の各色光をそれぞれ射出する
光源部と、少なくとも赤、緑、青の各色信号に応じて入
射光を変調させる多数の画素からなる画像表示パネル
と、前記光源部からの各色光が前記画像表示パネル上の
異なる位置に短冊状の照明領域を形成し、前記各色光に
よる照明領域が前記画像表示パネル上で連続的に移動す
るように、前記各色光を前記画像表示パネルへ入射させ
る光学手段と、前記画像表示パネルの各画素を駆動する
画像表示パネル駆動回路とを有し、前記各画素に入射す
る光の色に対応する信号で前記各画素を駆動することで
カラー表示を行なうカラー画像表示装置であって、更
に、前記各画素に入射する光の色の変化に対応するよう
に前記各画素を駆動する信号のタイミングを調整する駆
動タイミング調整回路を備えることを特徴とする。

【００１６】かかる第２の構成によれば、駆動タイミン
グ調整回路を用いて各画素に入力される駆動信号のタイ
ミング調整を行なうことで、各画素に入射する光の色の
切り替わりのタイミングと画素に入力される駆動信号の
タイミングとを一致させることができる。その結果、光
学系の機構的公差による各色光の照明領域の相対的位置
ずれ及び移動方向の幅のばらつきを補正でき、ホワイト
バランスが良好なカラー画像を表示できる。

【００１７】上記の第２の構成において、前記駆動タイ
ミング調整回路は、テストパターン信号を出力する回
路、及び前記テストパターン信号又は入力された映像信
号のいずれかを選択するスイッチ回路を備えるテストパ
ターン切換制御回路と、前記テストパターン切換制御回
路の出力信号を任意の時間遅延させる遅延制御回路とを
有することが好ましい。かかる好ましい構成によれば、
ホワイトバランスの調整を容易に行なうことができる。

【００１８】次に、本発明の第３の構成に係るカラー画
像表示装置は、赤、緑、青の各色光をそれぞれ射出する
光源部と、少なくとも赤、緑、青の各色信号に応じて入
射光を変調させる多数の画素からなる画像表示パネル
と、前記光源部からの各色光が前記画像表示パネル上の
異なる位置に短冊状の照明領域を形成し、前記各色光に
よる照明領域が前記画像表示パネル上で連続的に移動す
るように、前記各色光を前記画像表示パネルへ入射させ
る光学手段と、前記画像表示パネルの各画素を駆動する
画像表示パネル駆動回路とを有し、前記各画素に入射す
る光の色に対応する信号で前記各画素を駆動することで
カラー表示を行なうカラー画像表示装置であって、前記
光学手段は、前記光源部からの各色光が入射する第１の
光学手段と、複数の反射面を備え、前記第１の光学手段
を出射した前記各色光が前記反射面に入射し反射する際
に前記各色光を走査させる回転多面鏡と、前記回転多面
鏡からの前記各色光を前記画像表示パネルに導く第２の
光学手段とを有し、前記第１の光学手段を出射した前記
各色光の主光線が、前記回転多面鏡の反射面上に、前記
回転多面鏡の回転方向において互いに異なる位置に、異
なる入射角度で入射することにより、前記反射面で反射
した前記各色光の主光線が前記第２の光学手段に互いに
異なる角度で入射し、次いで前記画像表示パネル上の異
なる位置に入射するように構成され、前記第１の光学手
段は、前記第１の光学手段を出射した前記各色光の主光
線が前記回転多面鏡の反射面上に入射する角度を、前記
各色光ごとに調整する調整機構を備えることを特徴とす
る。

【００１９】かかる第３の構成によれば、調整機構を用
いて各色光の照明領域の相対的な位置調整を行なうこと
で、各画素に入射する光の色の切り替わりのタイミング
と画素に入力される駆動信号のタイミングとを一致させ
ることができる。その結果、光学系の機構的公差による
各色光の照明領域の相対的位置ずれを補正でき、ホワイ
トバランスが良好なカラー画像を表示できる。

【００２０】上記の第２及び第３の構成において、前記
画像表示パネル上において隣接する前記照明領域の一部
が相互に重畳するように、前記各色光を前記画像表示パ
ネルへ入射させ、前記重畳した２色の色光が入射する画
素を輝度信号成分で駆動することが好ましい。かかる好
ましい構成によれば、画像表示パネル上の隣接する２色
の照明領域の一部を重畳させることにより、重畳させな
い場合に比べて、光の集光面積を広くすることができ、
点光源化の必要性を減らすと共に、集光光学系を小型化
できることにより、装置全体の小型化が達成できる。ま
た、重畳部分の光を輝度成分の表示に使用することによ
り、光源部からの光を有効に利用することができる。

【００２１】上記の好ましい構成において、赤、緑、青
の各色信号が入力され、前記各色信号から輝度信号成分
を検出し、前記各色信号から前記輝度信号成分を差し引
いた信号と前記輝度信号成分とを前記画像表示パネル駆
動回路に出力する映像信号処理回路を更に有することが
好ましい。かかる好ましい構成によれば、明るく、色純
度や輝度階調性に優れたカラー画像を表示できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を用いて説明する。

【００２３】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１に係るカラー画像表示装置の構成図である。

【００２４】本実施の形態のカラー画像表示装置は、画
像表示パネル２０４と、映像信号処理回路３０１と、画
像表示パネル駆動回路２０５と、光源部２０１と、走査
光学系２０３とからなる。光源部２０１はＲ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）の各色光を走査光学系２０３に向けて
出射する。走査光学系２０３は、入射された各色光を画
像表示パネル２０４に導きこれを照明する。画像表示パ
ネル２０４上には、赤色光、緑色光、及び青色光によ
る、ほぼ同一の大きさの略短冊状の３つの照明領域が走
査方向２１９の方向に並んで形成される。略短冊状の照
明領域の長手方向は走査方向２１９と直交する方向であ
る。各色光による照明領域は走査方向２１９の方向に連
続的に移動する。

【００２５】走査方向２１９に隣り合う照明領域は相互
に重なり合って重畳部分３０２が形成される。このよう
に隣接する異なる色光の一部が画像表示パネル２０４上
で重なるように画像表示パネル２０４を照明することに
より、画像表示パネル２０４上の各色光の集光面積を広
くできるため、照明光学系のＦナンバーを下げることが
可能となり、小型化につながると共に、点光源化の必要
性を減らすこともできる。また、後述するように重畳部
分３０２も画像表示に利用することで、光の有効利用が
可能になる。

【００２６】次に回路部の動作を説明する。画像表示パ
ネル駆動回路２０５は、画像表示パネル２０４上を走査
しながら照明する、走査光学系２０３からのＲ，Ｇ，Ｂ
の各色光の出力タイミングに合わせて画像表示パネル２
０４を駆動する画像データを出力する。画像表示パネル
駆動回路２０５の前段の映像信号処理回路３０１は、入
力されたＲＧＢの各信号から輝度信号成分Ｗ’を演算し
て出力する。ＲＧＢの各表示期間に加えて輝度表示期間
を設ける場合、単色表示時の色純度低下・階調性確保が
課題となる。それら課題の解消を考慮した映像信号処理
回路３０１の回路例を図２に示す。

【００２７】図２に示すように、映像信号処理回路３０
１は、ＲＧＢの各信号入力段に挿入される２系統の比較
回路３０３と、演算制御回路３０４と、輝度信号出力回
路３０５と、ＲＧＢの各信号処理段に設けられる減算回
路３０６及びスイッチ回路３０７とからなる。映像信号
処理回路３０１は、入力されたＲＧＢ信号に基づいて、
以下の演算により求めたＲ’Ｇ’Ｂ’信号及び輝度信号
成分Ｗ’を出力する。

【００２８】演算処理を図３を用いて説明する。入力さ
れるＲＧＢの各信号は２系統の比較回路３０３において
信号振幅Ａ及びＣと比較され（図３（Ａ））、その比較
結果が演算制御回路３０４に送られる。演算制御回路３
０４は以下に示すような適応型処理を行なう。

【００２９】すなわち、ＲＧＢの３色の入力信号の振幅
がいずれも振幅Ａより大きい場合は輝度信号出力回路３
０５より輝度信号成分Ｗ’を出力し、また、減算回路３
０６、スイッチ回路３０７を制御してＲＧＢの各入力信
号から輝度信号成分を差し引く処理を行なって得た
Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’を出力する（図３（Ｂ））。

【００３０】ＲＧＢの各入力信号のうち１色（または２
色）の信号の振幅が振幅Ａより大きく、かつ振幅Ｃより
小さく、しかも、他の２色（または１色）の信号の振幅
が振幅Ａより小さい場合は、輝度信号成分Ｗ’は出力せ
ず、入力されたＲＧＢ信号に何ら処理をせずにそのまま
出力（スルー出力）する。これにより、色純度低下を防
止する（図３（Ｃ））。

【００３１】ＲＧＢの各入力信号のうち１色（または２
色）の信号の振幅が振幅Ｃより大きく、他の２色（また
は１色）の信号の振幅が振幅Ａより小さい場合は、輝度
信号成分Ｗ’を出力し、また、ＲＧＢの各入力信号から
輝度成分を差し引く処理を行なって得たＲ’，Ｇ’，
Ｂ’を出力する。これにより、色純度よりも表示の明る
さや輝度階調性が優先される（図３（Ｄ））。

【００３２】映像信号処理回路３０１から出力される
Ｒ’Ｇ’Ｂ’信号及び演算により求めた輝度信号成分
Ｗ’は、画像表示パネル駆動回路２０５へ入力される。
画像表示パネル駆動回路２０５は、これらの入力信号に
基づいて、画像表示パネル２０４を駆動する。

【００３３】画像表示パネル駆動回路２０５の構成の例
を図４に示す。図４に示すように、画像表示パネル駆動
回路２０５は、バッファメモリ３３０、セレクタ３３
２、及びタイミング制御回路３３１により構成される。
入力されたＲ’Ｇ’Ｂ’信号及び輝度信号成分Ｗ’は、
一旦バッファメモリ３３０に１フレーム以上記憶され
る。タイミング制御回路３３１からの出力信号のタイミ
ングで、セレクタ３３２は各画素毎に照明光の色に対応
して読み出すべき映像信号データの色を切り替えるとと
もに、バッファメモリ３３０から必要な映像信号データ
を読み出す。これにより、画像表示パネル２０４の各画
素は照明光の切り替わりのタイミングに合った信号で駆
動される。

【００３４】図５は画像表示パネル２０４上の任意のあ
る画素を照明する光と該画素に入力される駆動信号との
関係を表す。図５の横方向は時間軸を示している。

【００３５】図５の上段に示した（Ａ）は、本実施の形
態１と異なり、隣接する照明光の重畳部分３０２（図１
参照）がない場合を示している。この場合、ある画素を
照明する色光は、１フレームに対応する時間内に、タイ
ミング３１１でＢ（青）に、タイミング３１２でＧ
（緑）に、タイミング３１３でＲ（赤）に、順に切り替
わる（Ａ−１）。従って、この画素を駆動する信号を、
タイミング３１１でＢ（青）信号に、タイミング３１２
でＧ（緑）信号に、タイミング３１３でＲ（赤）信号
に、順に切り替えることで、照明光の色に合わせた駆動
を行なえる（Ａ−２）。

【００３６】図５の下段に示した（Ｂ）は、隣接する照
明光の重畳部分３０２（図１参照）がある本実施の形態
１の場合を示している。この場合、ある画素を照明する
色光は、１フレームに対応する時間内に、タイミング３
１１でＢ（青）に、タイミング３１４でＣｙ（シアン：
Ｂ（青）とＧ（緑）との重なり光）に、タイミング３１
２でＧ（緑）に、タイミング３１５でＹｅ（イエロー：
Ｇ（緑）とＲ（赤）との重なり光）に、タイミング３１
３でＲ（赤）に、タイミング３１６でＭｇ（マゼンタ：
Ｒ（赤）とＢ（青）との重なり光）に、順に切り替わる
（Ｂ−１）。従って、この画素を駆動する信号を、タイ
ミング３１１でＢ’（青）信号に、タイミング３１４で
Ｗ’信号（輝度信号）に、タイミング３１２でＧ’
（緑）信号に、タイミング３１５でＷ’信号（輝度信
号）に、タイミング３１３でＲ’（赤）信号に、タイミ
ング３１６でＷ’信号（輝度信号）に、順に切り替える
（Ｂ−２）。このように、隣接する異なる色光が重畳し
て照明される期間３２４，３２５，３２６では輝度信号
成分で駆動を行なう。ＲとＧ、ＧとＢ、ＢとＲの各混色
光を足し合わせると白色光が合成されるので、本実施の
形態の駆動を行なうことにより、ＲＧＢ信号表示に加え
て輝度成分の上乗せが可能となる。

【００３７】なお、以上の図５に示した駆動タイミング
処理は、液晶ライトバルブ等に用いられるアナログ駆動
の場合であるが、ＰＷＭによるデジタル駆動を行なう場
合には、ＰＷＭ駆動を、青色光照明期間３２１ではＢ’
信号、緑色光照明期間３２２ではＧ’信号、赤色光照明
期間３２３ではＲ’信号、重畳光照明期間３２４，３２
５，３２６では輝度信号Ｗ’に基づいてそれぞれ行なう
ことにより、適正なカラー表示を実現することができ
る。

【００３８】（実施の形態２）図６は本発明の実施の形
態２に係るカラー画像表示装置の構成図である。

【００３９】本実施の形態のカラー画像表示装置は、光
源部２０１と、集光手段（第１の光学手段）２０２と、
回転多面鏡２１２と、走査光学系（第２の光学手段）２
０３と、画像表示パネル２０４と、画像表示パネル駆動
回路２０５（図示せず）とからなっている。

【００４０】光源部２０１は、赤青緑の各色を射出する
赤色光用光源部２０７、青色光用光源部２０８、及び緑
色光用光源部２０９を有し、それぞれは光射出側に矩形
形状の光射出部２０６Ｒ、２０６Ｂ、２０６Ｇを備え
る。光射出部２０６Ｒ、２０６Ｇ、２０６Ｂから射出さ
れた各色光は集光手段２０２の色光別の第１集光レンズ
２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂに入射する。各色光は第
１集光レンズ２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂを出射後、
色光別の第２集光レンズ２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂ
を通過し、回転多面鏡２１２の外周面上に形成された反
射面２１３で反射した後、走査光学系２０３の走査レン
ズ２１４を経由後、画像表示パネル２０４に至る。

【００４１】ある瞬間における画像表示パネル２０４の
照明状態の一例を図７に示す。画像表示パネル２０４の
有効画素領域上には、光射出部２０６Ｒ、２０６Ｂ、２
０６Ｇの矩形状の開口形状に対応する各色光による短冊
状の照明領域が、走査方向２１９に配列形成される。図
７において、Ｒは赤色光照明領域を、Ｇは緑色光照明領
域を、Ｂは青色光照明領域をそれぞれ示す。隣り合う照
明領域は境界部において相互に重なって重畳部分３０２
を形成する。

【００４２】ここで回転多面鏡２１２の回転のある瞬間
をとらえた場合、図８にあるように、１つの反射面２１
３上に赤、緑、青の光の集合体（集光スポット）２２１
Ｒ，２２１Ｇ，２２１Ｂが、お互いに重なり合わないよ
う回転方向２１２ａに略一列に形成される。

【００４３】回転多面鏡２１２は、回転軸２１５を中心
に図示しないモーターによって回転方向２１２ａの向き
に回動せしめられる。回転による出射光の様子を図９を
用いて説明する。

【００４４】図９の（Ａ）〜（Ｆ）は、回転多面鏡２１
２の回転と、これに伴う画像表示パネル２０４の各色光
による照明状態の変化とを一定時間間隔おきに示したも
のである。それぞれにおいて、上側に示した画像表示パ
ネル２０４の照明状態においては、図７と同様に、赤色
光による照明領域、緑色光による照明領域、及び青色光
による照明領域をそれぞれＲ、Ｇ、Ｂで示している。ま
た、下側の回転多面鏡２１２の回転と各色光の反射状態
を示した図において、２１８Ｒ、２１８Ｇ、２１８Ｂは
それぞれ赤色光主光線、緑色光主光線、青色光主光線を
示し、矢印は光の進行方向を示している。

【００４５】時間Ｔ＝ｔ１においては（図９（Ａ））、
回転多面鏡２１２の共通する反射面２１３ａに赤緑青の
各色光が入射し、図のように青色光が回転方向２１２ａ
に最も大きな角度で反射し、緑色光は青色光よりもやや
小さい角度で反射し、赤色光は緑色光よりもさらに小さ
な角度で反射する。従って、各色光は走査光学系２０３
に異なる角度で入射する。ここで、走査光学系２０３は
入射してくる光の角度によって照明位置での光線高が決
まる光学系である。従って、各色光は画像表示パネル２
０４上の異なる位置に光射出部２０６Ｒ、２０６Ｇ、２
０６Ｂの像を図示したように形成する。即ち、画像表示
パネル２０４上には、上から順に青色光照明領域、緑色
光照明領域、赤色光照明領域が形成される。

【００４６】時間Ｔ＝ｔ１から回転多面鏡２１２が所定
角度だけ回転した時間Ｔ＝ｔ２においては（図９
（Ｂ））、赤色光及び緑色光は回転多面鏡２１２の共通
する反射面２１３ａに入射するが、青色光は回転してき
た新たな反射面２１３ｂに入射する。このとき特に青色
光は反射面２１３ｂへの入射角が小さくなることから回
転方向２１２ａへの反射角は最も小さくなる。よって、
緑色光が回転方向２１２ａに最も大きな角度で反射し、
赤色光は緑色光よりもやや小さい角度で反射し、青色光
は赤色光よりもさらに小さな角度で反射する。よって、
各色光は走査光学系２０３に異なる角度で入射ことにな
り、各色光は画像表示パネル２０４上の異なる位置に光
射出部２０６Ｒ、２０６Ｇ、２０６Ｂの像を図示したよ
うに形成する。即ち、画像表示パネル２０４上には、上
から順に緑色光照明領域、赤色光照明領域、青色光照明
領域が形成される。

【００４７】時間Ｔ＝ｔ２から回転多面鏡２１２が更に
所定角度だけ回転した時間Ｔ＝ｔ３においては（図９
（Ｃ））、赤色光のみが反射面２１３ａに入射し、緑色
光及び青色光は共通する反射面２１３ｂに入射する。こ
のとき特に緑色光は反射面２１３ｂへの入射角が小さく
なることから回転方向２１２ａへの反射角は最も小さく
なる。よって、赤色光が回転方向２１２ａに最も大きな
角度で反射し、青色光は赤色光よりもやや小さい角度で
反射し、緑色光は青色光よりもさらに小さな角度で反射
する。よって、各色光は走査光学系２０３に異なる角度
で入射ことになり、各色光は画像表示パネル２０４上の
異なる位置に光射出部２０６Ｒ、２０６Ｇ、２０６Ｂの
像を図示したように形成する。即ち、画像表示パネル２
０４上には、上から順に赤色光照明領域、青色光照明領
域、緑色光照明領域が形成される。

【００４８】時間Ｔ＝ｔ３から回転多面鏡２１２が更に
所定角度だけ回転した時間Ｔ＝ｔ４においては（図９
（Ｄ））、赤緑青の各色光が共通する反射面２１３ｂに
入射する。これは上記時間Ｔ＝ｔ１（図９（Ａ））と同
じ位置関係となり、画像表示パネル２０４の各色光によ
る照明状態も同じとなる。

【００４９】さらに、回転多面鏡２１２が所定角度だけ
回転した時間Ｔ＝ｔ５においては（図９（Ｅ））、赤色
光及び緑色光は共通する反射面２１３ｂに入射し、青色
光は新たな反射面２１３ｃに入射する。これは上記時間
Ｔ＝ｔ２（図９（Ｂ））と同じ位置関係となり、画像表
示パネル２０４の各色光による照明状態も同じとなる。

【００５０】さらに、回転多面鏡２１２が所定角度だけ
回転した時間Ｔ＝ｔ６においては（図９（Ｆ））、赤色
光は反射面２１３ｂに入射し、緑色光及び青色光は共通
する反射面２１３ｃに入射する。これは上記時間Ｔ＝ｔ
３（図９（Ｃ））と同じ位置関係となり、画像表示パネ
ル２０４の各色光による照明状態も同じとなる。

【００５１】以上のように、画像表示パネル２０４に形
成される、赤緑青の各色光による短冊状の照明領域は、
走査方向２１９の向きに順に移動する。図９では特定の
期間（時間Ｔ＝ｔ１〜ｔ６）のみを示したが、回転多面
鏡２１２は連続回転していることから、各色光の照明領
域は画像表示パネル２０４上を下から上へ走査方向２１
９の向きに連続的に移動し（走査され）、上端に到達し
た色光の照明領域は下端に戻って再度下から上への移動
を行う。

【００５２】走査光学系２０３はＦθレンズの機能（入
射光の入射角度に比例した位置に像を形成する機能）と
画像表示パネル２０４上の適切な領域を照明する変倍機
能とを備えた光学系で構成されている。

【００５３】画像表示パネル２０４としては周知の手
段、例えば、透過型の液晶表示パネルと、その入射側に
設けられた偏光子である入射側偏光板と、出射側に設け
られた検光子である出射側偏光板とで構成した透過型液
晶ライトバルブを用いることができる。

【００５４】上記のように各色光の照明領域を移動させ
ながら、画像表示パネル駆動回路２０５を用いて、画像
表示パネル２０４上の各画素を、その画素を照明してい
る色光に対応した映像信号で駆動する。各色光の走査を
高速で行なうことにより、観察者の網膜上には各色ごと
の画像が合成されてカラー画像として認識される。

【００５５】以上のように、回転多面鏡２１２に対して
各色光を異なる位置に異なる入射角で入射させる構成と
することで、カラーフィルターのような色選択手段を備
えていない画像表示パネルを用いた場合でもカラー表示
が可能になる。しかも、このとき画像表示パネル２０４
の各画素は１フレーム内に赤緑青の全色光の表示を行う
ことから解像度を落とすことはない。さらに光源からの
光は常に有効に画像表示パネルへ導かれることから光利
用率も高く実現できる。

【００５６】また、走査を回転多面鏡２１２であるポリ
ゴンミラーを用いて行ない、各色光をその反射面２１３
上に集光させるので、反射面２１３を小さくすることが
できる。これにより、回転多面鏡２１２を小さくできる
だけでなく、これを回動させるモーターも小型にでき
る。よって、装置全体の小型化、軽量化、コストダウン
を実現することが出来る。

【００５７】さらに、ＲＧＢ３色の走査光の隣接部に重
畳部分３０２を設けることにより、画像表示パネル２０
４上の各色光の集光面積を広げることが可能となる。こ
の結果、実施の形態１の場合と同様に、集光光学系のＦ
ナンバーを下げることにより小型化が可能となり、ま
た、点光源化の必要性を減らす効果をも生み出す。

【００５８】画像表示パネル駆動回路２０５の動作は実
施の形態１の場合と同等であるため省略するが、映像信
号処理回路３０１を用いて隣接照明光の重畳部分３０２
を輝度成分の表示に使用することにより、光利用効率が
低下しない。また、画像表示パネル２０４としては、実
施の形態１の場合と同様に、入射光を変調して表示を行
う表示デバイスで有れば応用可能なことから、透過型又
は反射型のライトバルブのいずれでも使用できる。また
その駆動処理もアナログ駆動、ＰＷＭによるデジタル駆
動いずれでも可能である。ただし高速応答可能なデバイ
スが必要なことは言うまでもない。

【００５９】（実施の形態３）図１０は本発明の実施の
形態３の構成図である。本実施の形態は、実施の形態１
の構成（図１）において、映像信号処理回路３０１と画
像表示パネル駆動回路２０５との間に、駆動タイミング
調整回路４００を備えて構成される。駆動タイミング調
整回路４００は、テストパターン切換制御回路４０１、
バッファメモリ４０７、駆動タイミング制御回路（遅延
制御回路）４０８、及び調整値格納用のＲＯＭ４０９か
らなる。

【００６０】テストパターン切換制御回路４０１は、図
１１に示すように、各映像信号（Ｒ’Ｇ’Ｂ’、及び輝
度成分Ｗ’）とテストパターン信号とを切り換えるスイ
ッチ回路４０３が映像信号が通る本線上に挿入されてい
る。テストパターン信号は一定値出力回路４０４から出
力される一定レベルの信号で十分であるが、ＲＧＢの各
信号及び輝度信号成分Ｗについてそれぞれ独立に任意の
値が設定できることが必要である。スイッチ回路４０３
の切り替えはスイッチ切換制御回路４０５により行なわ
れる。

【００６１】テストパターン切換制御回路４０１の後段
にはバッファメモリ４０７が挿入されている。バッファ
メモリ４０７にはＲＧＢの各信号及び輝度信号成分Ｗが
一時的に記憶される。駆動タイミング制御回路４０８は
メモリライト／リード動作を制御する一般的なメモリコ
ントローラである。駆動タイミング制御回路４０８は、
任意の遅延時間をＲＧＢの各信号及び輝度信号成分Ｗご
とに設定することができ、所定の遅延時間の後にバッフ
ァメモリ４０７からそれぞれを読み出すことができる。
輝度信号成分Ｗについては３面分のバッファメモリ４０
７を有しており、ＲＧＢの照明領域間の３つの異なる重
畳部分（Ｍｇ，Ｃｙ，Ｙｅ）をそれぞれ駆動する輝度信
号成分（図１１のＷ１、Ｗ２、Ｗ３）ごとに別々に遅延
時間が設定できる。各遅延時間はＲＯＭ４０９に記録さ
れている。バッファメモリ４０７の出力は画像表示パネ
ル駆動回路２０５に入力され、画像表示パネル２０４が
駆動される。

【００６２】図１２は駆動タイミングについての説明図
である。図５と同様に、図１２は、画像表示パネル２０
４上の任意のある画素を照明する光と該画素に入力され
る駆動信号との関係を表す。図１２の横方向は時間軸を
示している。

【００６３】図１２の上段に示した（Ａ）は実施の形態
１の駆動タイミングを示している。すなわち、ある画素
に着目すると、当該画素へ入射する照明光は、１フレー
ムに対応する時間内に、Ｂ（青）、Ｃｙ（シアン：Ｂ
（青）とＧ（緑）との重なり光）、Ｇ（緑）、Ｙｅ（イ
エロー：Ｇ（緑）とＲ（赤）との重なり光）、Ｒ
（赤）、Ｍｇ（マゼンタ：Ｒ（赤）とＢ（青）との重な
り光）の順に切り替わる（Ａ−１）。これに対応して、
当該画素に入力される駆動信号は、Ｂ’（青）信号、
Ｗ’信号（輝度信号）、Ｇ’（緑）信号、Ｗ’信号（輝
度信号）、Ｒ’（赤）信号、Ｗ’信号（輝度信号）の順
に切り替えられる（Ａ−２）。ここで、駆動信号の切り
替わりのタイミングは固定されており、これと画素を照
明する照明光の色の切り替わりのタイミングとが一致し
ている場合には、このような駆動制御で良好なカラー画
像を得ることが可能である。

【００６４】しかしながら、光学系の機構上の誤差等に
より、ＲＧＢの各照明光の走査の位相がずれたり、各照
明領域の走査方向の幅が相違したりすることにより、画
素を照明する照明光の色の切り替わりのタイミングが図
１２の下段（Ｂ）の（Ｂ−１）に示すように変化する場
合がある。このような場合に当該画素を（Ａ−２）に示
す駆動信号の切り替わりタイミングで駆動すると、照明
光の色の切り替わりタイミングと駆動信号の切り替わり
タイミングとの間にずれが生じ、ホワイトバランスが崩
れて、良好なカラー画像が得られない。

【００６５】本実施の形態によれば、以下に示す方法に
より、Ｒ、Ｇ、Ｂ、及び輝度成分（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３）
の各信号による駆動スタートタイミングをそれぞれ独立
に設定することが可能であり、上記のタイミングの不一
致を解消することができる。

【００６６】図１２の下段に示した（Ｂ）は、本実施の
形態によりタイミング調整された駆動タイミングを示し
ている。図１０〜図１２を用いて本実施の形態のタイミ
ング調整を説明する。

【００６７】画像表示パネル２０４のある画素が図１２
の（Ｂ−１）に示すタイミングで照明されている場合
に、テストパターン切換制御回路４０１内のスイッチ回
路４０３をテストパターン出力モードに切り換える。次
に、一定値出力回路４０４から出力されるテストパター
ン信号レベルは、Ｂ信号を最大とし、これ以外のＧ信
号、Ｒ信号及び輝度信号は非表示レベルに設定する。こ
のとき、この画素は図１２の（Ｂ−２）内の期間４１９
のみ駆動され、本来であればスクリーン上には青が表示
されるはずである。ところが、駆動のスタートタイミン
グ４１３が照明光の色の切り替わりのタイミングと一致
せず、駆動期間４１９が他色の照明光との混色部分（図
１２（Ｂ−１）内のＭｇ、Ｃｙの部分）の照明期間にま
たがる場合には、純粋な青でなくなり混色が表示され
る。このような場合、調整者はスクリーン上の表示が青
の純色となるように、バッファメモリ４０７のＢ信号の
遅延量を調整する。調整値はＲＯＭ４０９に格納され
る。以上の操作を行うことによりＢ信号の駆動スタート
タイミング４１３と駆動期間４１９は図１２（Ｂ−１）
の青色光の照明期間と一致するように設定される。Ｇ信
号及びＲ信号についても同様の方法で調整し、調整値を
ＲＯＭ４０９に格納する。

【００６８】次に輝度成分Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の駆動スタ
ートタイミングの調整方法の一例を説明する。テストパ
ターン信号レベルは、輝度信号を最大とし、Ｒ信号、Ｇ
信号、及びＢ信号を非表示レベルに設定する。バッファ
メモリ４０７の出力信号Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は画像表示パ
ネル駆動回路２０５に入力され、パネル２０４が駆動さ
れる。このとき、この画素は図１２の（Ｂ−２）内の期
間４２０，４２２，４２４のみ駆動される。輝度信号に
よる駆動期間４２０，４２２，４２４が混色部分の照明
期間と一致していれば、人間の目の積分効果によりスク
リーン表示は白色が見えるはずである。ところが、輝度
信号Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３による駆動のスタートタイミング
４１４，４１６，４１８が照明光の混色部分の切り替わ
りのタイミングと一致せず、駆動期間４２０，４２２，
４２４がＲ、Ｇ、Ｂの各色光の照明期間にまたがる場合
には、何らかの色が表示される。このような場合、調整
者は色彩色差計を用いてホワイトバランスを調整する。
具体的は、バッファメモリ４０７の輝度信号Ｗ１，Ｗ
２，Ｗ３の遅延量を調整する。調整値はＲＯＭ４０９に
格納される。以上の操作を行うことにより輝度信号Ｗ
１，Ｗ２，Ｗ３の駆動スタートタイミング４１４，４１
６，４１８と駆動期間４２０，４２２，４２４は図１２
（Ｂ−１）の混色光（Ｍｇ，Ｃｙ，Ｙｅ）の照明期間と
一致するように設定される。

【００６９】以上の方法により、画素を照明する照明光
と当該画素を駆動する駆動信号とのタイミングずれが解
消される。

【００７０】なお、図１２（Ｂ−２）は画素をアナログ
駆動する場合の駆動タイミングを示している。アナログ
駆動の場合は、駆動スタートタイミング４１３〜４１８
（図１２（Ｂ−２）の黒丸「●」の位置）及び駆動終了
タイミング（図１２（Ｂ−２）の白抜き丸「○」の位
置）を図に示すタイミングで行う必要があり、高速駆
動、高速応答性のある表示素子が前提となる。これに対
して、ＰＷＭ駆動の場合は、駆動スタートタイミング４
１３〜４１８（図１２（Ｂ−２）の黒丸「●」の位置）
を調整することにより駆動期間（図１２（Ｂ−２）の４
１９〜４２４）はスライドされる。

【００７１】以上に述べた駆動タイミング調整手法は、
図１０〜図１２の構成に限定されるものではなく、本発
明の趣旨に添った他の構成においても有効である。例え
ば輝度成分の駆動を行わない（すなわち、図５（Ａ）に
示したように、ＲＧＢの各色信号のみで駆動する）画像
表示装置にも利用することができる。

【００７２】（実施の形態４）図１３は本発明の実施の
形態４に係るカラー画像表示装置の構成図である。

【００７３】本実施の形態のカラー画像表示装置は、光
源部２０１と、集光手段（第１の光学手段）２０２と、
走査光学系（第２の光学手段）２０３と、画像表示パネ
ル２０４と、画像表示パネル駆動回路２０５とからなっ
ている。

【００７４】光源部２０１は、赤青緑の各色を射出する
赤色光用光源部２０７、青色光用光源部２０８、及び緑
色光用光源部２０９を有し、それぞれは光射出側に矩形
形状の光射出部２０６Ｒ、２０６Ｂ、２０６Ｇを備え
る。光射出部２０６Ｒ、２０６Ｇ、２０６Ｂから射出さ
れた各色光は集光手段２０２の色光別の第１集光レンズ
２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂに入射する。各色光は第
１集光レンズ２１０Ｒ、２１０Ｇ、２１０Ｂを出射後、
色光別の第２集光レンズ２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂ
を通過し、回転多面鏡２１２の外周面上に形成された反
射面２１３で反射した後、走査光学系２０３の走査レン
ズ２１４を経由後、画像表示パネル２０４に至る。

【００７５】集光手段２０２の第２集光レンズ２１１
Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂは、図１３に示すように、第２
集光レンズ２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂをそれぞれ光
軸に垂直な方向へ移動可能なレンズ位置調整機構４２７
Ｒ，４２７Ｇ，４２７Ｂによって保持されている。第２
集光レンズ２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂが光軸に垂直
な方向へ移動可すると、回転多面鏡２１２の反射面２１
３へ入射する光の入射角が変化する。すなわち、集光手
段２０２は光入射角可変機能を有する。第２集光レンズ
２１１Ｂから射出される青色光を例に挙げると、回転多
面鏡２１２の反射面２１３への入射角が調整機構４２７
Ｂにより変化すると、走査光学系２０３に入射する光線
の光線高が変化するので、画像表示パネル２０４上の青
色光の照明範囲４２８が、可変範囲４２９内の任意の位
置に変化する。緑色光、赤色光の画像表示パネル２０４
上の照明範囲も、これと同様に、調整機構４２７Ｇ，４
２７Ｒにより上下方向に変化させることができる。この
ように、本実施の形態のカラー画像表示装置では、青色
光、緑色光、赤色光の画像表示パネル２０４上の各照明
範囲を、走査方向２１９に独立して調整することができ
る。

【００７６】実施の形態３で説明したように、光学系の
機構上の誤差等により、画素を照明する照明光の色の切
り替わりのタイミングと当該画素に入力される駆動信号
の切り替わりタイミングとの間にずれが生じることがあ
り、このような場合はホワイトバランスが崩れて、良好
なカラー画像が得られない。本実施の形態のカラー画像
表示装置は、両者のタイミングのずれを上記の調整機構
４２７Ｒ，４２７Ｇ，４２７Ｂを用いることにより解消
する。

【００７７】図１４を用いてその調整方法を説明する。
図５と同様に、図１４は、画像表示パネル２０４上の任
意のある画素を照明する光と該画素に入力される駆動信
号との関係を表す。図１４の横方向は時間軸を示してい
る。

【００７８】図１４（Ｃ）は、任意の画素に入力される
駆動信号を示しており、駆動信号は、Ｂ（青）信号、Ｗ
１信号（輝度信号）、Ｇ（緑）信号、Ｗ２信号（輝度信
号）、Ｒ（赤）信号、Ｗ３信号（輝度信号）の順に切り
替えられる。ここで、この駆動信号の切り替わりのタイ
ミングは固定されている。

【００７９】図１４（Ａ）は調整前の上記画素を照明す
る光の切り替わりのタイミングを示している。すなわ
ち、この画素に入射する照明光は、Ｂ（青）、Ｃｙ（シ
アン：Ｂ（青）とＧ（緑）との重なり光）、Ｇ（緑）、
Ｙｅ（イエロー：Ｇ（緑）とＲ（赤）との重なり光）、
Ｒ（赤）、Ｍｇ（マゼンタ：Ｒ（赤）とＢ（青）との重
なり光）の順に切り替わる。ここで、照明光の切り替わ
りのタイミングは、光学系の製造誤差等により、図１５
（Ａ）に示すように本来の切り替わりタイミングとずれ
ている。すなわち、画像表示パネル２０４上の各色光の
照明領域についてみれば、緑色（Ｇ）光及び赤色（Ｒ）
光の各照明領域が青色（Ｂ）光の照明領域側に近づいて
おり、その結果、シアン（Ｃｙ：Ｂ（青）とＧ（緑）と
の重なり光）及びマゼンタ（Ｍｇ：Ｒ（赤）とＢ（青）
との重なり光）の照明領域幅が広く、イエロー（Ｙｅ：
Ｇ（緑）とＲ（赤）との重なり光）の照明領域幅が狭く
なっている。この結果、図１５（Ａ）の照明光の切り替
わりタイミングは、図１４（Ｃ）の駆動信号の切り替わ
りタイミングと一致せず、ホワイトバランスが崩れて、
良好なカラー画像が得られない。

【００８０】この状態において、以下のようにしてホワ
イトバランスを調整する。まず、図１１に示したテスト
パターン切換制御回路４０１内のスイッチ回路４０３を
テストパターン出力モードに切り換える。次に、テスト
パターン信号レベルとして、輝度信号を最大とし、Ｒ信
号、Ｇ信号、及びＢ信号を非表示レベルに設定する。こ
のとき、画像表示パネル２０４は輝度信号Ｗ１，Ｗ２，
Ｗ３のみで駆動される。この状態で、調整機構４２７
Ｒ，４２７Ｇ，４２７Ｂを順に操作することにより、色
彩色差計でホワイトバランスを調整する。図１４（Ａ）
の例では、調整機構４２７Ｇ，４２７Ｒを用いて、画像
表示パネル２０４上の緑色（Ｇ）光の照明領域及び赤色
（Ｒ）光の照明領域を、図１４の矢印４３０，４３１に
示すように、青色（Ｂ）光の照明領域に対して相対移動
させる。図１４（Ｂ）は調整後の上記画素を照明する光
の切り替わりのタイミングを示している。図１４（Ｂ）
の照明光の切り替わりタイミングは、図１４（Ｃ）の駆
動信号の切り替わりタイミングと一致しており、良好な
カラー画像が得られる。

【００８１】以上のように、実施の形態３，４はいずれ
も、照明光の切り替わりタイミングと駆動信号の切り替
わりタイミングとのずれを調整する点で共通するが、実
施の形態３ではＲＧＢの各色信号及び輝度信号成分の駆
動のスタートタイミングを回路的にスライドさせて調整
するのに対して、本実施の形態４では第２集光レンズ２
１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂの位置を機構的に変化させ
ることで画像表示パネル２０４上の照明領域をシフトさ
せて調整する点で相違する。

【００８２】なお、図１４ではＲＧＢの各色信号及び輝
度信号成分の駆動を行う画像表示装置の場合を例に説明
したが、本実施の形態４の調整機構４２７Ｒ，４２７
Ｇ，４２７Ｂを用いた調整手法はこれに限定されず、例
えば輝度信号成分の駆動を行わない（すなわち、図５
（Ａ）に示したように、ＲＧＢの各色信号のみで駆動す
る）画像表示装置において、ＲＧＢの各色の照明光の重
複部分を解消する調整手法として用いることもできる。

【００８３】以上に説明した本発明のカラー画像表示装
置に使用される表示デバイス（ライトバルブ）は透過
型、反射型のいずれであっても良く、その駆動方式とし
てはアナログ駆動、デジタル駆動のいずれであっても良
い。

【００８４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、画像表示
パネルの光学系さらには装置全体を小型化することが可
能である。さらに、装置を小型化するために光源を点光
源化する必要がない。

【００８５】また、隣接する照明領域の一部を重複させ
て、重複部分を輝度成分の表示に使用することにより、
光源部からの光を有効に利用できる。

【００８６】また、回路上の又は機構的な調整手段を用
いることにより、光学系の機構的公差による各色光の照
明領域の相対的位置ずれや移動方向の幅のばらつきを補
正でき、ホワイトバランスが良好なカラー画像を表示で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係るカラー画像表示
装置の構成図

【図２】本発明の実施の形態１のカラー画像表示装置
に用いられる映像信号処理回路のブロック図

【図３】本発明の実施の形態１のカラー画像表示装置
に用いられる映像信号処理回路が行なう信号処理を示し
た説明図

【図４】本発明の実施の形態１のカラー画像表示装置
に用いられる画像表示パネル駆動回路のブロック図

【図５】本発明の実施の形態１のカラー画像表示装置
における照明光と駆動信号との関係を示したタイミング
チャート

【図６】本発明の実施の形態２に係るカラー画像表示
装置の構成図

【図７】本発明の実施の形態２に係るカラー画像表示
装置の画像表パネル上に形成される照明領域を示した概
略正面図

【図８】本発明の実施の形態２に係るカラー画像表示
装置の回転多面鏡に形成される集光スポットを示した正
面図

【図９】本発明の実施の形態２に係るカラー画像表示
装置における各色光の走査原理を説明する図

【図１０】本発明の実施の形態３に係るカラー画像表
示装置の構成図

【図１１】本発明の実施の形態３のカラー画像表示装
置に用いられるテストパターン切換制御回路のブロック
図

【図１２】本発明の実施の形態３のカラー画像表示装
置における照明光と駆動信号との関係を示したタイミン
グチャート

【図１３】本発明の実施の形態４に係るカラー画像表
示装置の構成図

【図１４】本発明の実施の形態４のカラー画像表示装
置における照明光と駆動信号との関係を示したタイミン
グチャート

【図１５】従来の走査光学系を用いた単板式投写型カ
ラー画像表示装置の構成図

【図１６】図１５の単板式投写型カラー画像表示装置
の色分解光学系の構成図

【符号の説明】

２０１光源部２０２集光手段（第１の光学手段）２０３走査光学系（第２の光学手段）２０４画像表示パネル２０５画像表示パネル駆動回路２０６Ｒ２０６Ｇ２０６Ｂ光射出部２０７赤色光用光源部２０８青色光用光源部２０９緑色光用光源部２１０Ｒ２１０Ｇ２１０Ｂ第１集光レンズ２１１Ｒ２１１Ｇ２１１Ｂ第２集光レンズ２１２回転多面鏡２１３反射面２１４走査レンズ２１５回転軸２１８Ｒ赤色光主光線２１８Ｇ緑色光主光線２１８Ｂ青色光主光線２１９走査方向２２１Ｒ，２２１Ｇ，２２１Ｂ集光スポット３０１映像信号処理回路３０２重畳部分３０３比較回路３０４演算制御回路３０５輝度信号出力回路３０６減算回路３０７スイッチ回路３１１Ｂ信号駆動スタートタイミング３１２Ｇ信号駆動スタートタイミング３１３Ｒ信号駆動スタートタイミング３１４，３１５，３１６輝度信号駆動スタートタイミ
ング３２１Ｂ光照明期間３２２Ｇ光照明期間３２３Ｒ光照明期間３２４，３２５，３２６重畳光照明期間３３０バッファメモリ３３１タイミング制御回路３３２セレクタ４００駆動タイミング調整回路４０１テストパターン切換制御回路４０３スイッチ回路４０４一定値出力回路４０５スイッチ切換制御回路４０７バッファメモリ４０８駆動タイミング制御回路（遅延制御回路）４０９ＲＯＭ４１３Ｂ駆動スタートタイミング４１４Ｗ１駆動スタートタイミング４１５Ｇ駆動スタートタイミング４１６Ｗ２駆動スタートタイミング４１７Ｒ駆動スタートタイミング４１８Ｗ３駆動スタートタイミング４１９Ｂ信号駆動期間４２０Ｗ１信号駆動期間４２１Ｇ信号駆動期間４２２Ｗ２信号駆動期間４２３Ｒ信号駆動期間４２４Ｗ３信号駆動期間４２７Ｒ，４２７Ｇ，４２７Ｂレンズ位置調整機構４２８照明範囲４２９可変範囲４３０Ｇ照明位置の調整方向４３１Ｒ照明位置の調整方向９２０光源部９２１色分解光学系９２１ａ，９２１ｂダイクロイックミラー９２１ｃ，９２１ｄ反射ミラー９２２照明部９２２ｒ，９２２ｇ，９２２ｂ開口９２３ライトバルブ９２４走査光学系９２４ａ回転プリズム９２５投射レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山岸成多大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 2H045 AA01 BA24 BA33 DA04 5C006 AA22 AF46 AF52 BB11 BB28 EA01 EC11 FA16 FA20 FA22 FA41 5C080 AA09 AA10 BB05 CC03 DD01 DD22 DD26 EE29 EE30 FF14 JJ01 JJ02 JJ04 JJ05 JJ06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】赤、緑、青の各色光をそれぞれ射出する
光源部と、少なくとも赤、緑、青の各色信号に応じて入射光を変調
させる多数の画素からなる画像表示パネルと、前記光源部からの各色光が前記画像表示パネル上の異な
る位置に短冊状の照明領域を形成し、前記各色光による
照明領域が前記画像表示パネル上で連続的に移動するよ
うに、前記各色光を前記画像表示パネルへ入射させる光
学手段と、前記画像表示パネルの各画素を駆動する画像表示パネル
駆動回路とを有し、前記各画素に入射する光の色に対応する信号で前記各画
素を駆動することでカラー表示を行なうカラー画像表示
装置であって、前記画像表示パネル上において隣接する前記照明領域の
一部が相互に重畳するように、前記各色光を前記画像表
示パネルへ入射させ、前記重畳した２色の色光が入射する画素を輝度信号成分
で駆動することを特徴とするカラー画像表示装置。
【請求項２】前記光学手段は、前記光源部からの各色
光が入射する第１の光学手段と、複数の反射面を備え、
前記第１の光学手段を出射した前記各色光が前記反射面
に入射し反射する際に前記各色光を走査させる回転多面
鏡と、前記回転多面鏡からの前記各色光を前記画像表示
パネルに導く第２の光学手段とを有し、前記第１の光学手段を出射した前記各色光の主光線が、
前記回転多面鏡の反射面上に、前記回転多面鏡の回転方
向において互いに異なる位置に、異なる入射角度で入射
することにより、前記反射面で反射した前記各色光の主
光線が前記第２の光学手段に互いに異なる角度で入射
し、次いで前記画像表示パネル上の異なる位置に入射す
る請求項１に記載のカラー画像表示装置。
【請求項３】赤、緑、青の各色信号が入力され、前記
各色信号から輝度信号成分を検出し、前記各色信号から
前記輝度信号成分を差し引いた信号と前記輝度信号成分
とを前記画像表示パネル駆動回路に出力する映像信号処
理回路を更に有する請求項１又は２に記載のカラー画像
表示装置。
【請求項４】赤、緑、青の各色光をそれぞれ射出する
光源部と、少なくとも赤、緑、青の各色信号に応じて入射光を変調
させる多数の画素からなる画像表示パネルと、前記光源部からの各色光が前記画像表示パネル上の異な
る位置に短冊状の照明領域を形成し、前記各色光による
照明領域が前記画像表示パネル上で連続的に移動するよ
うに、前記各色光を前記画像表示パネルへ入射させる光
学手段と、前記画像表示パネルの各画素を駆動する画像表示パネル
駆動回路とを有し、前記各画素に入射する光の色に対応する信号で前記各画
素を駆動することでカラー表示を行なうカラー画像表示
装置であって、更に、前記各画素に入射する光の色の変化に対応するよ
うに前記各画素を駆動する信号のタイミングを調整する
駆動タイミング調整回路を備えることを特徴とするカラ
ー画像表示装置。
【請求項５】前記駆動タイミング調整回路は、テストパターン信号を出力する回路、及び前記テストパ
ターン信号又は入力された映像信号のいずれかを選択す
るスイッチ回路を備えるテストパターン切換制御回路
と、前記テストパターン切換制御回路の出力信号を任意の時
間遅延させる遅延制御回路とを有する請求項４に記載の
カラー画像表示装置。
【請求項６】赤、緑、青の各色光をそれぞれ射出する
光源部と、少なくとも赤、緑、青の各色信号に応じて入射光を変調
させる多数の画素からなる画像表示パネルと、前記光源部からの各色光が前記画像表示パネル上の異な
る位置に短冊状の照明領域を形成し、前記各色光による
照明領域が前記画像表示パネル上で連続的に移動するよ
うに、前記各色光を前記画像表示パネルへ入射させる光
学手段と、前記画像表示パネルの各画素を駆動する画像表示パネル
駆動回路とを有し、前記各画素に入射する光の色に対応する信号で前記各画
素を駆動することでカラー表示を行なうカラー画像表示
装置であって、前記光学手段は、前記光源部からの各色光が入射する第
１の光学手段と、複数の反射面を備え、前記第１の光学
手段を出射した前記各色光が前記反射面に入射し反射す
る際に前記各色光を走査させる回転多面鏡と、前記回転
多面鏡からの前記各色光を前記画像表示パネルに導く第
２の光学手段とを有し、前記第１の光学手段を出射した前記各色光の主光線が、
前記回転多面鏡の反射面上に、前記回転多面鏡の回転方
向において互いに異なる位置に、異なる入射角度で入射
することにより、前記反射面で反射した前記各色光の主
光線が前記第２の光学手段に互いに異なる角度で入射
し、次いで前記画像表示パネル上の異なる位置に入射す
るように構成され、前記第１の光学手段は、前記第１の光学手段を出射した
前記各色光の主光線が前記回転多面鏡の反射面上に入射
する角度を、前記各色光ごとに調整する調整機構を備え
ることを特徴とするカラー画像表示装置。
【請求項７】前記画像表示パネル上において隣接する
前記照明領域の一部が相互に重畳するように、前記各色
光を前記画像表示パネルへ入射させ、前記重畳した２色の色光が入射する画素を輝度信号成分
で駆動する請求項４又は６に記載のカラー画像表示装
置。
【請求項８】赤、緑、青の各色信号が入力され、前記
各色信号から輝度信号成分を検出し、前記各色信号から
前記輝度信号成分を差し引いた信号と前記輝度信号成分
とを前記画像表示パネル駆動回路に出力する映像信号処
理回路を更に有する請求項７に記載のカラー画像表示装
置。