JP3840746B2

JP3840746B2 - 画像表示装置及び画像表示方法

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Publication number: JP3840746B2
Application number: JP17738797A
Authority: JP
Inventors: 修秋元; 義禮田中
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-07-02
Filing date: 1997-07-02
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2017-07-02
Also published as: CN1150503C; CN1211024A; US6008929A; KR100865325B1; KR19990013518A; EP0889458A3; EP0889458A2; JPH1124038A

Description

【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１０３によって変調され反射された光は、投射光学系１０４によりスクリーン１０５に投射され、スクリーン１０５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２５６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１５μｓｅｃ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、表示する画像の画像データに応じて複数のビットプレーンにより階調表示されるように各画素毎に２値の変調を行う光学空間変調器を備え、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、表示される領域において消灯され、上記表示される領域において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、複数のビットプレーンにより階調表示されるように各画素毎に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、表示される領域において消灯され、上記表示される領域において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。
【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、ＳＦ１：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ＢＰ３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ＢＰ１，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、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。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，ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３，ＳＦ４Ｂとし、ビットプレーンの表示順序をＢＰ４Ａ，ＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３，ＢＰ４Ｂ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ＢＰ４Ｂ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ＳＦ３Ａ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，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，ＢＰ４Ｂ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、画素ｍの応答と、画素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、画素ｎの状態と、画素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，ＢＰ３，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１０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ＳＦ２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、Ｓ４＋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ＳＦ１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／１７のときと、Ｓ４＋１２×ｔ／１７のときと、Ｓ４＋１４×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

複数の画素が形成され、表示する画像の画像データに応じて複数のビットプレーンにより階調表示されるように各画素毎に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、表示される領域において消灯され、上記表示される領域において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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
光源からの光を、表示する画像の画素データに応じて、複数のビットプレーンにより階調表示されるように各画素毎に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、表示される領域において消灯され、
上記表示される領域において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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。