(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー画像を表示するための画像表示装置であって、
赤色光と緑色光と青色光の３色の照明光をそれぞれ射出可能な光源を有する照明光学系と、
前記照明光学系から射出された照明光を、与えられた駆動信号に応じて変調するための複数の画素を有する単板変調パネルを含む画像表示部と、
前記光源と前記単板変調パネルとを制御するための制御部と、
を備え、
前記単板変調パネルは、
各画素毎に、前記３色の照明光をそれぞれ変調する際に使用される３色分の駆動信号を保持するための駆動信号保持部と、
前記駆動信号保持部に保持された前記３色分の駆動信号を選択するための色選択部と、
前記色選択部で選択された駆動信号に応じて変調動作を実行する変調動作部と、
を有しており、
前記各画素の駆動信号保持部は、
前記３色分の駆動信号を供給するためのデータ線に接続された第１のスイッチ回路と、
前記第１のスイッチ回路を介して供給された前記３色分の駆動信号を保持するための３つの１次保持容量と、
前記３つの１次保持容量の出力側に接続された第２のスイッチ回路と、
前記色選択部に接続され、前記第２のスイッチ回路を介して前記３つの１次保持容量から供給された前記３色分の駆動信号を保持するための３つの２次保持容量と、
を有し、
前記制御部は、前記単板変調パネルが前記３色の照明光によって１色ずつ循環的に照明されるように前記光源の点灯を制御するとともに、前記駆動信号保持部に保持されている前記３色分の駆動信号のうちの１つを前記３色の照明光の点灯タイミングに同期して切り換えつつ前記変調動作部に印加するように前記色選択部を制御し、
前記第２のスイッチ回路には、前記単板変調パネルに含まれる全画素に共通するオン／オフ制御信号が供給され、前記オン／オフ制御信号のオン信号に応じて前記３つの１次保持容量から前記３つの２次保持容量に前記３色分の駆動信号が一括して転送されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像表示装置であって、
前記データ線は、前記３色分の駆動信号を供給するための３本のデータ線を含んでおり、
前記第１のスイッチ回路は、同時にオン状態に切り換えられて、前記３本のデータ線から同時に並列に供給された前記３色分の駆動信号を前記３つの１次保持容量に同時に転送する、画像表示装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像表示装置であって、
前記３色の照明光は、１垂直同期期間の間に各色の照明光がＮ回（Ｎは自然数）ずつ選択されて前記単板変調パネルを照明するように切り換えられる、画像表示装置。
【請求項４】
与えられた駆動信号に応じて光変調を行うための複数の画素を有する変調パネルであって、
各画素毎に、前記３色の照明光をそれぞれ変調する際に使用される３色分の駆動信号を保持するための駆動信号保持部と、
前記駆動信号保持部に保持された前記３色分の駆動信号を選択するための色選択部と、
前記色選択部で選択された駆動信号に応じて変調動作を実行する変調動作部と、
を有しており、
前記各画素の駆動信号保持部は、
前記３色分の駆動信号を供給するためのデータ線に接続された第１のスイッチ回路と、
前記第１のスイッチ回路を介して供給された前記３色分の駆動信号を保持するための３つの１次保持容量と、
前記３つの１次保持容量の出力側に接続された第２のスイッチ回路と、
前記色選択部に接続され、前記第２のスイッチ回路を介して前記３つの１次保持容量から供給された前記３色分の駆動信号を保持するための３つの２次保持容量と、
を有し、
前記制御部は、前記単板変調パネルが前記３色の照明光によって１色ずつ循環的に照明されるように前記３つの光源の点灯を制御するとともに、前記駆動信号保持部に保持されている前記３色分の駆動信号のうちの１つを前記３色の照明光の点灯タイミングに同期して切り換えつつ前記変調動作部に印加するように前記色選択部を制御し、
前記第２のスイッチ回路には、前記単板変調パネルに含まれる全画素に共通するオン／オフ制御信号が供給され、前記オン／オフ制御信号のオン信号に応じて前記３つの１次保持容量から前記３つの２次保持容量に前記３色分の駆動信号が一括して転送されることを特徴とする変調パネル。
【請求項５】
請求項４記載の変調パネルであって、
前記データ線は、前記３色分の駆動信号を供給するための３本のデータ線を含んでおり、
前記第１のスイッチ回路は、同時にオン状態に切り換えられて、前記３本のデータ線から同時に並列に供給された前記３色分の駆動信号を前記３つの１次保持容量に同時に転送する、変調パネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、変調パネルを用いてカラー画像を表示する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー画像を表示する画像表示装置の一種として、投写型表示装置がある。投写型表示装置では、照明光学系から射出された光を液晶ライトバルブなどの変調パネルを用いて画像信号に応じて変調し、変調された光をスクリーン上に投写することにより画像表示を実現している。なお、変調パネルは、電気光学効果を利用しているので「電気光学装置」とも呼ばれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
カラー画像を表示可能な投写型表示装置では、ＲＧＢの３色の画像を変調するために、３枚の液晶ライトバルブを用いたものが多い。しかし、３枚の液晶ライトバルブを用いた投写型表示装置は、光学系の構成がかなり複雑である。そこで、従来から、投写型表示装置の構成を簡略化したいという要望があった。また、このような要望は、投写型表示装置に限らず、変調パネルを用いる他のカラー画像表示装置にも共通する要望であった。
【０００４】
この発明は、従来技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、従来とは異なる構成のカラー画像表示装置、および、そのための変調パネルを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明による画像表示装置は、赤色光と緑色光と青色光の３色の照明光をそれぞれ射出可能な光源を有する照明光学系と、前記照明光学系から射出された照明光を、与えられた駆動信号に応じて変調するための複数の画素を有する単板変調パネルを含む画像表示部と、光源と単板変調パネルとを制御するための制御部と、を備えている。また、単板変調パネルは、各画素毎に、３色の照明光をそれぞれ変調する際に使用される３色分の駆動信号を保持するための駆動信号保持部と、駆動信号保持部に保持された３色分の駆動信号を選択するための色選択部と、色選択部で選択された駆動信号に応じて変調動作を実行する変調動作部と、を有している。光源は、単板変調パネルが３色の照明光によって１色ずつ循環的に照明されるように制御される。また、色選択部は、駆動信号保持部に保持されている３色分の駆動信号のうちの１つを３色の照明光の点灯タイミングに同期して切り換えつつ変調動作部に印加するように制御される。
【０００６】
このような画像表示装置によれば、各画素の駆動信号保持部に３色分の駆動信号が保持されているので、これらを１つずつ選択して変調動作部に印加することによって、単板変調パネルを用いてカラー画像を表示することが可能である。
【０００７】
なお、各画素の駆動信号保持部は、３色分の駆動信号を供給するためのデータ線に接続された第１のスイッチ回路と、第１のスイッチ回路を介して供給された３色分の駆動信号を保持するための１次保持部と、１次保持部の出力側に接続された第２のスイッチ回路と、色選択部に接続され、第２のスイッチ回路を介して１次保持部から供給された３色分の駆動信号を保持するための２次保持部と、を有することが好ましい。
【０００８】
このような構成によれば、２次保持部に保持された駆動信号に応じて変調を実行している間に、１次保持部に次の変調動作で使用される駆動信号を保持させることができる。従って、駆動信号を各画素に転送するために、照明光の点灯時間を削減する必要性を低減でき、より長時間照明光を点灯させることができる。この結果、より明るいカラー画像を表示できる。
【０００９】
なお、データ線は、３色分の駆動信号を供給するための３本のデータ線を含むことが好ましい。このとき、第１のスイッチ回路は、同時にオン状態に切り換えられて、３本のデータ線から同時に並列に供給された３色分の駆動信号を１次保持部に同時に転送することが好ましい。
【００１０】
こうすれば、３色分の駆動信号を単板変調パネルに並列に供給すればよいので、制御部の構成や動作が簡略化できる。
【００１１】
また、第２のスイッチ回路には、単板変調パネルに含まれる全画素に共通するオン／オフ制御信号が供給されていることが好ましい。
【００１２】
こうすれば、単板変調パネルの全画素において、３色分の駆動信号を１次保持部から２次保持部に同時に転送することができる。この結果、その後の変調動作に用いられる駆動信号を、２次保持部に容易に蓄積することが可能である。
【００１３】
なお、３色の照明光は、１垂直同期期間の間に各色の照明光がＮ回（Ｎは自然数）ずつ選択されて単板変調パネルを照明するように切り換えられることが好ましい。
【００１４】
こうすれば、各色の画像を平均的に表示できるので、バランスの良いカラー画像を表示できる。
【００１５】
なお、本発明は、画像表示装置、投写型表示装置、変調パネル、および、電気光学装置等の種々の形態で実現することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
Ａ．第１実施例：
Ａ１．装置の全体構成：
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づき説明する。図１は、この発明の第１実施例としての画像表示装置の全体構成を示すブロック図である。この画像表示装置は、いわゆる投写型表示装置であり、照明装置２０と、単板式の液晶パネル３０と、液晶パネル３０で変調された画像光をスクリーンＳＣ上に投射する投写光学系４０と、制御回路１００とを備えている。また、液晶パネル３０の入射側と射出側の光路上には、偏光板３２，３４がそれぞれ設けられている。なお、本明細書では、液晶パネル３０を「変調パネル３０」とも呼ぶ。
【００１７】
照明装置２０は、３つの光源２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂと、２枚のダイクロイックミラー２４，２６と、平行化レンズ２８とを有している。３つの光源２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは、１つずつ選択的に点灯して、ＲＧＢの３色の照明光をそれぞれ射出する。
【００１８】
緑色光は、第１と第２のダイクロイックミラー２４，２６を透過して変調パネル３０を照明する。青色光は、第１のダイクロイックミラー２４で反射された後に、第２のダイクロイックミラー２６を透過して変調パネル３０を照明する。赤色光は、第２のダイクロイックミラー２６で反射されて変調パネル３０を照明する。従って、３つの光源２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂからの照明光は、いずれも変調パネル３０を照明できる。
【００１９】
平行化レンズ２８は、液晶パネル３０に入射する照明光の平行度を高めるためのものである。従って、３つの光源２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂから射出される照明光の平行度が十分に高い場合には、平行化レンズ２８は省略可能である。
【００２０】
なお、光源２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂとしては、例えば、白色光を射出するランプの出口にカラーフィルタを設けたものを使用することができる。ランプとしては、特に、「フラッシュランプ」または「パルスランプ」と呼ばれている周期的に点滅可能なランプを用いることが好ましい。この理由は、後述するように、各ランプが約１／６０秒（または１／１２０秒）程度の短い周期で点滅するように制御されるからである。このようなフラッシュランプやパルスランプとしては、キセノンランプが利用可能である。
【００２１】
あるいは、３つの光源２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂとして、白色光を射出するランプを３台用いてもよい。この場合にも、２枚のダイクロイックミラー２４，２６の働きによって、それぞれ異なる３色の照明光を射出する３台のランプを用いたときと同様に、変調パネル３０を３色の照明光で順次照明することができる。
【００２２】
液晶パネル３０は、照明光を変調しつつ反射する反射型のライトバルブ（「光変調器」、「光変調パネル」とも呼ぶ）として使用されている。３つの光源２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは１つずつ順次点灯するので、液晶パネル３０は、３色の照明光によって循環的に照明される。また、制御回路１００は、液晶パネル３０の照明光の色の切換タイミングに同期して、液晶パネル３０において使用される駆動信号（「データ信号」とも呼ぶ）の色成分を切り換える。この結果、スクリーンＳＣには、ＲＧＢの３原色の画像が循環的に表示される。光源２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの点灯周波数は、６０Ｈｚ程度であり、視覚的には十分高速に切り換えられるので、観察者にはカラー画像が表示されているように見える。
【００２３】
なお、この投写型表示装置における液晶パネル３０と投写光学系４０とが、本発明の構成における「画像表示部」に相当する。
【００２４】
図２は、制御回路１００の内部構成を示すブロック図である。この制御回路１００は、コンポーネント・アナログ画像入力端子１０２と、コンポジット・アナログ画像入力端子１０４と、デジタル画像入力端子１０６と、Ａ−Ｄ変換器１１０と、アナログ・ビデオデコーダ（同期分離回路）１１２と、デジタル・ビデオデコーダ１１４と、ビデオプロセッサ１２０と、液晶パネル３０を駆動するための液晶パネル駆動回路１３０と、同期調整回路１４０と、３つの光源２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを制御するためのランプコントローラ１５０と、を備えるコンピュータシステムである。入力画像信号としては、３つの入力端子１０２，１０４，１０６に入力された３組の画像信号のうちのいずれか１つを選択的に利用可能である。
【００２５】
ビデオプロセッサ１２０は、ビデオメモリ１２１と、ビデオメモリコントローラ１２２と、拡大／縮小処理回路１２３と、画像フィルタ回路１２４と、色変換回路１２５と、ガンマ補正回路１２６とを有している。回路１２３〜１２６は、それぞれ専用のハードウェア回路で構成されている。但し、これらの回路１２３〜１２６の機能は、ビデオプロセッサ１２０内の図示しないＣＰＵがプログラムを実行することによっても実現可能である。
【００２６】
ビデオプロセッサ１２０に入力された画像信号は、ビデオメモリ１２１内に一旦格納された後に読み出されて液晶パネル駆動回路１３０に供給される。なお、ビデオプロセッサ１２０は、この書き込みと読み出しの間に、入力された画像信号に対して、拡大／縮小や、フィルタ処理、色変換、ガンマ補正などの種々の画像処理を実行する。液晶パネル駆動回路１３０は、与えられた画像信号ＤＲ，ＤＧ，ＤＢに応じて、液晶パネル３０を駆動するための駆動信号ＹＲ，ＹＧ，ＹＢ（「データ信号」または「画像データ信号」とも呼ぶ）を生成する。液晶パネル３０は、これらの駆動信号ＹＲ，ＹＧ，ＹＢに応じて３色の照明光をそれぞれ変調する。
【００２７】
Ａ２．液晶パネル３０の回路構成：
図３は、第１実施例における液晶パネル３０の回路図である。この液晶パネル３０は、データ線制御回路１６０と、ゲート線制御回路１７０とを有している。１点破線で囲まれた回路２００は、１画素分の回路である。以下では、この１画素分の回路２００を「セル」とも呼ぶ。セル２００は、従来の液晶パネルに比べて複雑な構成を有しているが、この構成の詳細については後述する。
【００２８】
セル２００は、マトリクス状に配列されている。セル・マトリクスの各列には、３色の駆動信号ＹＲ，ＹＧ，ＹＢをそれぞれ伝送するための３本のデータ線１６２がそれぞれ設けられている。各列の３本のデータ線１６２には、３本のデータ線をそれぞれオン／オフ制御するための３つのデータ線スイッチ１６４が設けられている。また、セル・マトリクスの各行には、１本のゲート線１７２がそれぞれ設けられている。
【００２９】
図４は、第１実施例における１つのセル２００の回路図である。このセル２００は、１次保持部２１０と、一括転送部２２０と、２次保持部２３０と、色選択部２４０と、変調動作部２５０とに区分できる。１次保持部２１０は、データ線１６２と接地線との間に直列に接続された第１のゲート２１２および第１の保持容量２１４を有している。データ線１６２は、ＲＧＢの３色分の駆動信号ＹＲ，ＹＧ，ＹＢのために３本設けられており、第１のゲート２１２および第１の保持容量２１４も、３本のデータ線に対応して３組設けられている。一括転送部２２０は、１次保持部２１０のゲート２１２と保持容量２１４との間の節点に入力端子がそれぞれ接続された３つの第１のバッファ回路２２２と、各バッファ回路２２２の出力端子にそれぞれ接続された３つの第２のゲート２２４とを有している。２次保持部２３２は、一括転送部２２０の第２のゲート２２４の出力側端子と接地線との間にそれぞれ接続された３つの第２の保持容量２３２を有している。色選択部２４０は、一括転送部２２０のゲート２２４と第２の保持容量２３２との間の節点に入力端子がそれぞれ接続された３つの第２のバッファ回路２４２と、３つのバッファ回路２４２の３つの出力の中の１つを選択して出力するセレクタ２４４とを有している。変調動作部２５０は、セレクタ２４４の出力端子と接地線との間に並列に接続された１画素分の液晶２５２および蓄積容量２５４を有している。
【００３０】
３つのデータ線スイッチ１６４は、データ線制御回路１６０（図３）からセル・マトリクスの各列毎に供給される水平ゲート信号ＳＬＨに従って同時にオン／オフする。この結果、１列分の複数のセルに接続されている３本のデータ線１６２に、３色分の駆動信号ＹＲ，ＹＧ，ＹＢが同時に供給される。
【００３１】
各セルの３つの第１のゲート２１２には、ゲート線制御回路１７０（図３）からゲート信号線１７２を介して垂直ゲート信号ＳＬＶが供給されている。この垂直ゲート信号線ＳＬＶはセル・マトリクスの各行毎に供給されており、この結果、１行分の複数のセルの第１のゲート２１２が同時にオン／オフ制御される。
【００３２】
３つの第２のゲート２２４には、液晶パネル駆動回路１３０（図２）から一括転送信号線１８２を介して一括転送信号ＳＬＴが供給されている。この一括転送信号ＳＬＴは、液晶パネル３０のすべてのセルに同時に供給される。セレクタ２４４には、液晶パネル駆動回路１３０から色選択信号線１８０を介して色選択信号ＲＧＢＳＥＬが供給されている。この色選択信号ＳＥＬも、液晶パネル３０のすべてのセルに同時に供給される。
【００３３】
図５は、従来の液晶パネルの１セルを示している。この１セル３００は、アクティブマトリクス駆動方式のセルであり、１つのゲート３０２と、液晶３０４と、蓄積容量３０６とを備えている。図４に示した第１実施例のセル２００は、これに比べてかなり複雑な構成を有していることが理解できる。なお、従来の液晶パネルでは、データ線３１２は各列に１本だけ設けられており、また、一括転送信号線１８２や色選択信号線１８０も存在しない。
【００３４】
図３および図４に示した第１実施例の液晶パネル３０では、以下に説明するように、ＲＧＢの３色分の駆動信号ＹＲ，ＹＧ，ＹＢを一括して各セルに保持しておき、３色の光源２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの点灯タイミングに応じて各色成分の駆動信号を液晶２５２に印加して動作させることが可能である。
【００３５】
Ａ３．液晶パネル３０の動作：
図６は、第１実施例の液晶パネル３０の動作を示すタイミングチャートである。この例では、表示用の垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ（図６（ａ））は６０Ｈｚであり、３つの光源２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは、この垂直同期期間Ｔと同じ周期で（すなわち６０Ｈｚで）それぞれ１回ずつ点灯するように制御されている（図６（ｂ））。なお、このように、３つの光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの点灯周波数が６０Ｈｚである場合を、「色循環サイクルが６０Ｈｚである」と言う。
【００３６】
垂直同期信号Ｖｓｙｎｃは、図示しない垂直同期信号やドットクロック信号とともにビデオプロセッサ１２０内で生成され、液晶パネル駆動回路１３０や同期調整回路１４０に供給されている。同期調整回路１４０は、これらの同期信号に応じて、液晶パネル駆動回路１３０とランプコントローラ１５０の動作が同期するように、両者の動作を調整している。
【００３７】
垂直同期信号Ｖｓｙｎｃの１パルスが発生すると、１垂直同期期間Ｔの間に垂直ゲート信号ＳＬＶ００１〜ＳＬＶ６００（図６（ｄ）〜（ｆ））が１つずつ順次Ｈレベルになる。各ゲート信号ＳＬＶがＨレベル状態に保たれている間に、水平ゲート信号ＳＬＨ００１〜ＳＬＨ８００（図６（ｇ），（ｈ））が１つずつ順次Ｈレベルになる。なお、ここでは液晶パネル３０が６００×８００画素の大きさを有しているものと仮定している。また、垂直ゲート信号ＳＬＶ００１〜ＳＬＶ６００や水平ゲート信号ＳＬＨ００１〜ＳＬＨ８００の一部は、便宜上、図示が省略されている。なお、水平ゲート信号ＳＬＨ００１〜ＳＬＨ８００は、１つずつＨレベルになる必要はなく、数列分の水平ゲート信号ＳＬＨが同時にＨレベルになるようにしてもよい。
【００３８】
１つの垂直ゲート信号ＳＬＶがＨレベルになると、その行のすべてのセルの第１のゲート２１２（図４）がオン状態となる。この状態において、１つのデータ線スイッチ信号ＳＬＨがＨレベルになると、１つのセルのデータ線スイッチ１６４がオン状態となる。この結果、セルの第１の保持容量２１４に３色分の駆動信号ＹＲ、ＹＧ、ＹＢが蓄積される。なお、液晶パネル駆動回路１３０（図２）は、水平ゲート信号ＳＬＨ００１〜ＳＬＨ８００がＨレベルになるタイミングに同期して、各セルに印加すべき３色分の駆動信号ＹＲ，ＹＧ，ＹＢを３本の駆動信号線１６２を介して供給している。従って、水平ゲート信号ＳＬＨ００１〜ＳＬＨ８００が順次Ｈレベルになると、各セルに３色分の駆動信号ＹＲ，ＹＧ，ＹＢがそれぞれ保持されてゆく。
【００３９】
こうして、６００行×８００画素のすべてのセルの第１の保持容量２１４に３色分の駆動信号ＹＲ，ＹＧ，ＹＢが蓄積された後、次の垂直同期期間Ｔにおいてランプが発光を始める前に、液晶パネル３０の全セルに共通に一括転送信号ＳＬＴ（図６（ｉ））が供給される。一括転送信号ＳＬＴがＨレベルになると、各セル内の一括転送部２２０のゲート２２４（図４）がオン状態となり、この結果、第１の保持容量２１４に保持されていた駆動信号ＹＲ，ＹＧ，ＹＢがバッファ２２２を介して一括して第２の保持容量２３２に供給され、蓄積される。
【００４０】
こうして第２の保持容量２３２に保持された３色分の駆動信号ＹＲ，ＹＧ，ＹＢは、各色成分の画像表示に利用される。すなわち、一括転送信号ＳＬＴがＨレベルになった後に、色選択信号ＲＧＢＳＥＬ（図６（ｊ））がＲ成分を選択するレベルになると、セル内のセレクタ２４４が切り替わり、Ｒ成分の駆動信号ＹＲが第２の保持容量２３２からバッファ２４２を介して液晶２５２および蓄積容量２５４に供給される。この結果、液晶パネルの全セルの液晶２５２には、各セルに予め供給されていたＲ成分の駆動信号ＹＲが印加される。次に、色選択信号ＲＧＢＳＥＬ（図６（ｊ））は、Ｇ成分とＢ成分を選択するレベルに順次切り替わり、これに応じてＧ成分とＢ成分の駆動信号ＹＧ，ＹＢが第２の保持容量２３２からバッファ２４２を介して液晶２５２および蓄積容量２５４に順次供給される。この色選択信号ＲＧＢＳＥＬの切り換えのタイミングは、３色のランプの点灯のタイミング（図６（ｂ））に同期している。従って、液晶パネル３０は、６０Ｈｚの色循環サイクルに従って３色の画像を切り換えつつ表示するように光変調を実行する。この結果、３色の画像が約１／１８０秒周期で順次切り換えられてスクリーンＳＣ（図１）に表示され、肉眼ではカラー画像が観察される。
【００４１】
図７は、色循環サイクルが１２０Ｈｚの場合の液晶パネル３０の動作を示している。図７（ａ），（ｃ）〜（ｉ）の信号は、図６（ａ），（ｃ）〜（ｉ）の信号と同じであり、図７（ｂ）のランプ発光のタイミングと、図７（ｊ）の色選択信号ＲＧＢＳＥＬのタイミングだけが図６と異なっている。すなわち、図７では、各色のランプが約１／３６０秒周期で順次切り換えられている。この結果、３色の画像が約１／３６０秒周期で順次切り換えられてスクリーンＳＣに表示される。図７では、１色分の点灯周期が図６よりも短くなっているが、各色の表示期間は図６の場合と同等である。従って、図６とほぼ同等なカラー画像を表示することができる。
【００４２】
なお、一般には、３色の照明光は、１垂直同期期間の間に各色の照明光がＮ回（Ｎは自然数）ずつ選択されるように循環的に切り換えられていればよい。こうすれば、各色の画像を平均的に表示できるので、バランスの良いカラー画像を表示できる。
【００４３】
このように、各セルの液晶２５２は、２次保持部２３０に保持されている３色分の駆動信号ＹＲ，ＹＧ，ＹＢに応じて変調動作を実行し、これと同時に、１次保持部２１０には、次の垂直同期期間で使用される駆動信号ＹＲ，ＹＧ，ＹＢが蓄積される。従って、第１実施例では、駆動信号の転送のためにランプの点灯を中止する必要がなく、各色の照明光を長時間点灯させることができる。この結果、明るい画像を表示することが可能である。
【００４４】
また、第１実施例の投写型表示装置では、従来の３板式の投写型表示装置に比べて光学系の構成が大幅に簡略化されているので、装置全体を小型化することも容易である。さらに、光源から投写光学系までの光路が短く、この間の光損失が少ないので、光の利用効率が従来の投写型表示装置よりも高いという利点もある。また、光の利用効率が高いので、光源の出力を、従来の装置における光源の出力よりも低く設定してもよい。光源の出力を従来よりも低く設定すれば、光源の寿命が数倍程度延びるという利点がある。
【００４５】
Ｂ．第２実施例：
図８は、第２実施例における１セルの回路図である。第２実施例は、液晶パネル内の回路が第１実施例と異なるだけであり、他の構成は第１実施例と同じである。
【００４６】
図８に示した１セルの回路２００ａは、図４に示した１セルの回路２００とは、１次保持部２１０の構成が異なるだけであり、他の構成は同じである。すなわち、図８の１次保持部２１０ａでは、図４の１次保持部２１０における３つのゲート２１２の代わりに、１つのセレクタ２１６が設けられている。また、図８に示す液晶パネルの回路では、データ線１６２やデータ線スイッチ１６４も、１つずつしか設けられていない。従って、３色分の駆動信号ＹＲ，ＹＧ，ＹＢは、１本のデータ線１６２を介して１色分ずつ供給される。
【００４７】
図９は、第２実施例の液晶パネルの動作を示すタイミングチャートであり、図６に示す第１実施例の動作に対応するものである。図９は、駆動信号（図９（ｃ））と、水平ゲート信号（図９（ｄ）〜（ｇ））とが図６と異なる他は、図６とほぼ同じである。すなわち、図９（ｃ）に示すように、３色分の駆動信号ＹＲ，ＹＧ，ＹＢは、１色分ずつ各セルに供給される。１次保持部２１０ａのセレクタ２１６は、供給される色成分に応じて切り替わり、各色成分用の第１の保持容量２１４に駆動信号を蓄積する。３色分の駆動信号ＹＲ，ＹＧ，ＹＢがすべてのセルの１次保持部２１０ａに保持された後は、図６の動作と同じである。すなわち、一括転送信号ＳＬＴのパルスの発生後にランプが点灯を開始する前に、１次保持部２１０ａに保持されていた３色分の駆動信号ＹＲ，ＹＧ，ＹＢが一括して２次保持部２２０に転送される。そして、２次保持部２２０に保持された駆動信号に従って変調動作が実行される。
【００４８】
この第２実施例においても、第１実施例と同様に、駆動信号の転送のためにランプの点灯を中止する必要がなく、各色の照明光を長時間点灯させることができ、明るい画像を表示することが可能である。但し、第１実施例では、液晶パネルに３色分の駆動信号ＹＲ，ＹＧ，ＹＢをパラレルに入力すればよいので、液晶パネル駆動回路１３０の構成や動作が第２実施例に比べて簡単であるという利点がある。一方、第２実施例では、３本のデータ線を液晶パネルに設ける必要がなく、１本のデータ線で済むという利点がある。
【００４９】
Ｃ．他の実施例：
図１０は、第３実施例の画像表示装置の全体構成を示すブロック図である。この画像表示装置は、図１に示した第１実施例の装置における反射型の液晶パネル３０を透過型の液晶パネル３０ａに置き換えたものであり、他の構成は第１実施例と同じである。この第３実施例においても、第１実施例と同様に、各色の照明光の点灯時間を長く確保することができ、明るい画像を表示することが可能である。
【００５０】
但し、図４に示した１セルの回路２００を透過型の液晶パネル３０ａで実現すると、画素の開口率がかなり低下してしまい、照明光の利用効率が低下する可能性がある。一方、反射型の液晶パネルでは、ほとんどの回路を液晶パネルの裏側に設けることができるので、１セルの回路が多少複雑になっても照明光の利用効率はあまり低下しない。この意味からは、反射型の液晶パネルを用いた第１実施例の方が好ましい。
【００５１】
図１１は、第４実施例の画像表示装置の全体構成を示すブロック図である。この画像表示装置は、図１０に示した第３実施例の装置における照明装置２０を３色バックライト２０ａに置き換えたものであり、他の構成は第３実施例と同じである。
【００５２】
３色バックライト２０ａからは、ＲＧＢの３色の照明光が約１／１８０秒周期で順次切り替わりつつ射出される。従って、図６に示したような色循環サイクルに従った動作を実現することが可能である。なお、この３色バックライト２０ａとしては、例えば、（株）ヒューネット（東京都渋谷区）が販売している高速３色バックライトを利用することが可能である。この例から理解できるように、照明光学系の光源としては、赤色光と緑色光と青色光の３色分の照明光をそれぞれ射出可能なものを使用すればよく、３つのランプを用いる必要は無い。この第３実施例においても、第１実施例や第２実施例と同様に、各色の照明光の点灯時間を長く確保することができ、明るい画像を表示することが可能である。
【００５３】
Ｄ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００５４】
Ｄ１．変形例１：
上記各実施例では、単板の変調パネルとして液晶パネルを用いていたが、本発明は、液晶パネル以外の種々の変調パネルを用いた画像表示装置にも適用可能である。例えば、図１の画像表示装置において、反射型の液晶パネル３０の代わりに、ＤＭＤ（デジタルミラーデバイス、ＴＩ社の商標）のような、画素毎に光の射出方向を制御する射出方向制御型の変調パネルを用いることも可能である。
【００５５】
Ｄ２．変形例２：
上記各実施例の各セルは、１次保持部と２次保持部とを有していたが、この代わりに、各セルに保持部を１つだけ設けることも可能である。但し、３色分の駆動信号を保持するための２つ以上の保持部を各セルに設けるようにすれば、各色の照明光の点灯時間を長くすることができ、明るい画像を表示することが可能である。
【００５６】
Ｄ３．変形例３：
本発明は、投写型表示装置以外の、種々のカラー画像表示装置に適用可能である。例えば、本発明は、監視者が変調パネルを直視する直視型のカラー画像表示装置や、空間に形成された像を観察する空間像型のカラー画像表示装置にも適用可能である。直視型のカラー画像表示装置としては、コンピュータ用の表示デバイスや、車載小型モニタ、デジタルカメラのビューファインダなどがある。また、空間像型のカラー画像表示装置としては、ヘッドマウントディスプレイがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の画像表示装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】制御回路１００の内部構成を示すブロック図。
【図３】第１実施例における液晶パネル３０の回路図。
【図４】第１実施例の液晶パネルの１セルの回路図。
【図５】従来の液晶パネルの１セルの回路図。
【図６】第１実施例の液晶パネル３０の動作の一例を示すタイミングチャート。
【図７】第１実施例の液晶パネル３０の動作の他の例を示すタイミングチャート。
【図８】第２実施例の液晶パネルの１セルの回路図。
【図９】第２実施例の液晶パネル３０の動作の一例を示すタイミングチャート。
【図１０】第３実施例の画像表示装置の全体構成を示すブロック図。
【図１１】第４実施例の画像表示装置の全体構成を示すブロック図。
【符号の説明】
２０…照明装置
２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ…ランプ
２４，２６…ダイクロイックミラー
２８…平行化レンズ
３０…液晶パネル
３２，３４…偏光板
４０…投写光学系
１００…制御回路
１０２…コンポーネント・アナログ画像入力端子
１０４…コンポジット・アナログ画像入力端子
１０６…コンポジット・デジタル画像入力端子
１１０…Ａ−Ｄ変換器
１１２…アナログ・ビデオデコーダ
１１４…デジタル・ビデオデコーダ
１２０…ビデオプロセッサ
１２１…ビデオメモリ
１２２…ビデオメモリコントローラ
１２３…拡大／縮小処理回路
１２４…画像フィルタ回路
１２５…色変換部
１２６…ガンマ補正部
１３０…液晶パネル駆動回路
１４０…同期調整回路
１５０…ランプコントローラ
１６０…データ線制御回路
１６２…データ線（駆動信号線）
１６４…データ線スイッチ
１７０…ゲート線制御回路
１７２…ゲート線
１８０…色選択信号線
１８２…一括転送信号線
２００…セル
２１２…第１のゲート
２１４…第１の保持容量
２１６…セレクタ
２２０…一括転送部
２２２…第１のバッファ回路
２２４…第２のゲート
２３０…２次保持部
２３２…第２の保持容量
２４０…色選択部
２４２…第２のバッファ回路
２４４…セレクタ
２５０…変調動作部
２５２…液晶
２５４…蓄積容量
３０２…ゲート
３０４…液晶
３０６…蓄積容量
３１２…データ線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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