(57)【要約】【課題】簡単な構成のカラーホイールを用いた場合でも表示画像の色合いを変えることのできるカラー画像表示装置を提供する。【解決手段】混色を避けるために表示用画像に対応した映像信号を停止する期間Ｔ１を利用し、停止期間Ｔ１内のカラーホイール２の角度（各フィルターの境目）または各フィルターの境目と表示用画像に対応した映像信号を出力するタイミングとを調整することによって、スクリーンに投影される画像の輝度を向上させたり、カラーバランスを変更させたりする。【選択図】      図４
2004205798.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分光特性の異なる複数のフィルターが周方向に所定の割合で配置されたカラーリングにより光源からの白色光を時分割に色分離し、前記複数のフィルターにより生成された異なる色成分の光を変調手段に順次照射させることにより前記異なる色成分の画像光を順次生成し、順次生成される前記異なる色成分の画像光をスクリーンに投射表示するカラー画像表示装置の画像調整方法であって、
前記変調手段は、前記複数のフィルターの境目が前記白色光により照射される期間を含む第１の期間内は前記スクリーンに投射表示された画像のカラーバランスおよび／または輝度を変更する調整状態とし、前記複数のフィルターの境目が前記白色光により照射されるタイミングと前記第１の期間の開始タイミングを調整することにより前記スクリーンに投射表示された画像のカラーバランスおよび／または輝度を変更することを特徴とするカラー画像表示装置の画像調整方法。
【請求項２】
分光特性の異なる複数のフィルターが周方向に所定の割合で配置されたカラーリングにより光源からの白色光を時分割に色分離し、前記複数のフィルターにより生成された異なる色成分の光を変調手段に順次照射させることにより前記異なる色成分の画像光を順次生成し、順次生成される前記異なる色成分の画像光をスクリーンに投射表示するカラー画像表示装置の画像調整装置であって、
前記変調手段は、前記複数のフィルターの境目が前記白色光により照射される期間を含む第１の期間内は前記スクリーンに投射表示された画像のカラーバランスおよび／または輝度を変更する調整状態とし、前記複数のフィルターの境目が前記白色光により照射されるタイミングと前記第１の期間の開始タイミングを調整することにより前記スクリーンに投射表示された画像のカラーバランスおよび／または輝度を変更することを特徴とするカラー画像表示装置の画像調整装置。
【請求項３】
白色光を出力する光源と、
分光特性の異なる複数のフィルターが周方向に所定の割合で配置されたカラーリングを備えるカラーホイールと、
前記カラーホイールを前記白色光の光路を横切る方向に移動させるカラーホイール移動手段と、
前記異なる色成分の光に応じた映像信号を前記複数のフィルターの境目に相当する所望の間隔をおきながら間欠的に順次出力する信号出力手段と、
前記映像信号の入力に伴い前記映像信号に応じた画素状態を形成するとともに前記カラーリングにより色分離された異なる色成分の光が順次照射されて前記異なる色成分の画像光が順次生成される変調手段と、
前記変調手段により生成された前記異なる色成分の画像光をスクリーン上に拡大投射する投射手段とを含み、
前記信号出力手段は、前記複数のフィルターの境目が前記白色光により照射される期間を含む第１の期間内は前記スクリーンに投射表示された画像のカラーバランスおよび／または輝度を変更する調整状態とし、前記所望の間隔が開始されてから前記境目が前記カラーリング上に照射された前記白色光の中心に達するまでの第１の期間と、前記境目が前記カラーリング上に照射された前記白色光の中心に達してから前記所望の間隔が終了するまでの第２の期間とが異なることを特徴とするカラー画像表示装置。
【請求項４】
白色光を出力する光源と、
分光特性の異なる複数のフィルターが周方向に、基準割合から所定量ずらした所定の割合で配置されたカラーリングを備えるカラーホイールと、
前記カラーホイールを前記白色光の光路を横切る方向に移動させるカラーホイール移動手段と、
前記異なる色成分の光に応じた映像信号を前記基準割合に応じたタイミングで前記複数のフィルターの境目に相当する所望の間隔をおきながら間欠的に順次出力する信号出力手段と、
前記映像信号の入力に伴い前記映像信号に応じた画素状態を形成するとともに前記カラーリングにより色分離された異なる色成分の光が順次照射されて前記異なる色成分の画像光が順次生成される変調手段と、
前記変調手段により生成された前記異なる色成分の画像光をスクリーン上に拡大投射する投射手段とを含み、
前記信号出力手段は、前記複数のフィルターの境目が前記白色光により照射される期間を含む第１の期間内は前記スクリーンに投射表示された画像のカラーバランスおよび／または輝度を変更する調整状態とし、前記所定の割合と前記基準割合の差に基づき前記スクリーンに投射された画像の輝度または色バランスが調整されることを特徴とするカラー画像表示装置。
【請求項５】
白色光を出力する光源と、
分光特性の異なる複数のフィルターが周方向に所定の割合で配置されたカラーリングを備えるカラーホイールと、
前記カラーホイールを前記白色光の光路を横切る方向に移動させるカラーホイール移動手段と、
前記異なる色成分の光に応じた映像信号を前記複数のフィルターの境目に相当する所望の間隔をおきながら間欠的に順次出力する信号出力手段と、
前記映像信号の入力に伴い前記映像信号に応じた画素状態を形成するとともに前記カラーリングにより色分離された異なる色成分の光が順次照射されて前記異なる色成分の画像光が順次生成される変調手段と、
前記変調手段により生成された前記異なる色成分の画像光をスクリーン上に拡大投射する投射手段とを含み、
前記信号出力手段における映像信号を出力するタイミングを調整することにより前記スクリーンに投射表示された画像のカラーバランスおよび／または輝度を調整する調整部を含むことを特徴とするカラー画像表示装置。
【請求項６】
前記信号出力手段は、前記所望の間隔の間前記変調手段に対して映像信号を出力しない第１の状態と前記変調手段に対して均一の画像を形成させる均一画像信号を出力する第２の状態と有し、前記第１の状態と前記第２の状態とを切り替える切り替え手段をさらに含むことを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載のカラー画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分光特性（分光透過特性または分光反射特性）の異なる色分解フィルター、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光をそれぞれ透過するフィルターを光路中で切り替えることで白色光を時分割に色分離し、そのような時分割色分離により得られた各色の光を用いて画像を表示するカラー画像表示装置の画像調整方法、カラー画像表示装置の画像調整装置およびカラー画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラーホイールを用いた時分割色分離装置を備えるカラー画像表示装置として、例えば特許文献１（特開平９−１６３３９１号公報）に記載されたようなデジタル画像ディスプレイシステムがある。図８に、その概略構成を示す。
【０００３】
図８に示すデジタル画像ディスプレイシステムは、光源１１６からの光束がレンズ１１７ａおよび１１７ｂ、積分器１１７ｃを順次介してＳＬＭ（空間光変調器）１１４へ照射され、該ＳＬＭ１１４からの反射光によりスクリーン上で映像が表示されるようになっている。レンズ１１７ａおよび１１７ｂの間において、Ｒ、Ｇ、Ｂの透過フィルターが周方向に均等に配置されたカラーホイール１１５が光路に挿入されるようになっており、挿入時には、レンズ１１７ａによってカラーホイール１１５のフィルター面上に所定の大きさのスポットが形成される。
【０００４】
カラーホイール１１５は、ホイール中心部がモータ１１５ａの回転シャフト１１５ｂの一端に支持されており、モータ１１５ａにより所定の方向に回転される。これらカラーホイール１１５、モータ１１５ａおよび回転シャフト１１５ｂを含むカラーホイールアセンブリ全体が、光路に垂直な方向に移動する。
【０００５】
ＳＬＭ１４は、例えば、それぞれが傾斜角度の制御が可能な数十万個のマイクロミラーからなるデジタルマクロミラーデバイス（ＤＭＤ）である。このＤＭＤは、各マイクロミラーがそれぞれスクリーン上の表示画像の各画素に対応しており、各マイクロミラーの傾斜角度を制御することで任意の画像を表示することができる。具体的には、あるマイクロミラーについては、その反射光がスクリーンから外れように角度制御を行い、またあるマイクロミラーについては、その反射光がスクリーン上の対応する画素位置に導かれるように角度制御を行うことで所望の画像を得る。
【０００６】
ＤＭＤの各マイクロミラーの角度制御は、ディスプレイメモリ１１３に格納された画像データに基づいて選択的に行われる。ディスプレイメモリ１１３には、プロセッサ１１２がインタフェース１１１を介して外部から供給された信号に種々の処理（例えば、Ｒ・Ｇ・Ｂデータへの変換、インターレース処理されたフィールドを修復する処理など）を施すことによって生成された画像データが格納される。ここで、外部からの入力信号とは、ビデオ機器からのビデオ再生信号（動画）、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）からのＲＧＢ再生信号などがある。
【０００７】
モータ１１５ａの駆動、カラーホイールアセンブリの移動、ＳＬＭ１１４の傾斜角度制御は、それぞれタイミングユニット１１８からのタイミング信号に基づいて同期がとられる。
【０００８】
上記のように構成されたデジタル画像ディスプレイシステムでは、カラーホイール１１５が回転することで、光路中でＲ、Ｇ、Ｂの透過フィルターが順次切り替わり、これにより光源１１６からの白色光がＲ、Ｇ、Ｂの各色に時分割に色分離される。この時分割に色分離された光束は、レンズ１１７ｂを介して積分器１１７ｃに入射する。積分器１１７ｃでは、入射した光束の、光軸に垂直な平面における輝度の分布が均一化される。
【０００９】
時分割に色分離され、輝度が均一化された光束はＳＬＭ１１４に照射される。ＳＬＭ１１４では、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の順で照射され、それぞれの照射タイミングに応じてディスプレイメモリ１１３から各色に対応する画像データが読み出されて各マイクロミラーの傾斜角度が制御される。これにより、ＳＬＭ１１４からの反射光は、Ｒ画像光、Ｇ画像光、Ｂ画像光（これらは１つの画像フレームを構成する）に時分割されたものとなり、これらＲ、Ｇ、Ｂの画像光が順次、スクリーン上へ拡大投射される。
【００１０】
スクリーン上では、ＳＬＭ１１４からのＲ、Ｇ、Ｂの画像光が順次拡大投射されて表示されるが、人間の目には、残像現象により、それらＲ、Ｇ、Ｂの画像光により表示された各色の画像が合成され、カラー画像として認識される。
【００１１】
図９はカラーホイール１１５の一例を示した図であり、赤（Ｒ）の光を透過するＲ透過フィルター１０１、緑（Ｇ）の光を透過するＧ透過フィルター１０２、青（Ｂ）の光を透過するＢ透過フィルター１０３、および白色光をそのまま透過するＷ透過フィルター１０４の４つのフィルターがホイール周方向に均等に配置されている。各フィルターの周方向における大きさの割合（または、各フィルターを分割する角度の割合）は同じである。
【００１２】
このようなカラー画像表示装置において、色比率の異なる複数のカラーリングを備えるカラーホイール用いることによりカラーホイールの色比率の調整を可能とし、表示画像の色合いを変更可能にする技術が特許文献１に記載されている。図１０に、そのカラーホイールの模式図を示す。
【００１３】
図１０に示すカラーホイールは、透過フィルターＲ１、Ｇ１、Ｂ１の３つのフィルターが周方向に所定の割合で配置されたカラーリング（外周側ホイール）１２１と、透過フィルターＲ２、Ｇ２、Ｂ２の３つのフィルターが周方向に順次配置されたカラーリング（内周側ホイール）１２０とからなる。カラーリング１２０、１２１は、それぞれのホイール中心位置は同じであるが、色比率が異なる。この例では、カラーリング１２１は、カラーリング１２０と比べてＢ透過フィルターの比率が大きくなっている。
【００１４】
上記のカラーホイールの場合、光源からの白色光の光路中にカラーリング１２０を挿入してホイールを回転させて時分割に色分離を行う第１の状態と、光路中にカラーリング１２１を挿入してホイールを回転させて時分割に色分離を行う第２の状態との間で切り替えを行う。第２の状態で得られる表示画像は、第１の状態で得られる表示画像に比べて青色成分の強い画像となる。
【００１５】
さらに、特許文献１には、カラーホイールを移動可能な構成とし、白色光とカラーリングとの相対的な位置関係を変えることにより、カラーフィルターを透過する白色光の割合を変え、表示画像の輝度を変更する技術も記載されている。
【００１６】
【特許文献１】
特開平９−１６３３９１号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の色比率の異なる複数のカラーリングを備えるカラーホイールを用いたものにおいては、カラーホイールの色比率を切り替えるすなわち調整することができるものの、色比率の異なる複数のカラーリングを用いるため、構成が複雑になってしまうという問題点を有していた。
【００１８】
また、白色光とカラーリングとの相対的な位置関係を変えることによりカラーフィルターを透過する白色光の割合を変え、表示画像の輝度を変更する場合では、カラーリングを備えるカラーホイールを移動させる構成が必要となり、構成が複雑となってしまう。
【００１９】
本発明の目的は、簡単な構成で表示画像の色合いを変えることのできるカラー画像表示装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のカラー画像表示装置の画像調整方法は、分光特性の異なる複数のフィルターが周方向に所定の割合で配置されたカラーリングにより光源からの白色光を時分割に色分離し、前記複数のフィルターにより生成された異なる色成分の光を変調手段に順次照射させることにより前記異なる色成分の画像光を順次生成し、順次生成される前記異なる色成分の画像光をスクリーンに投射表示するカラー画像表示装置の画像調整方法であって、前記変調手段は、前記複数のフィルターの境目が前記白色光により照射される期間を含む第１の期間内は前記スクリーンに投射表示された画像のカラーバランスおよび／または輝度を変更する調整状態とし、前記複数のフィルターの境目が前記白色光により照射されるタイミングと前記第１の期間の開始タイミングを調整することにより前記スクリーンに投射表示された画像のカラーバランスおよび／または輝度を変更することを特徴とする。
【００２１】
上記の発明によれば、複数のフィルターの境目が白色光により照射されるタイミングと前記第１の期間の開始タイミングを調整することによりスクリーンに投射表示された画像のカラーバランスおよび／または輝度を変更するので、色比率が固定のカラーホイールを単独で用いても表示画像の色合いを変えることが可能となり、簡単な構成で表示画像の色合いを変えることが可能となる。
【００２２】
また、本発明のカラー画像表示装置の画像調整装置は、分光特性の異なる複数のフィルターが周方向に所定の割合で配置されたカラーリングにより光源からの白色光を時分割に色分離し、前記複数のフィルターにより生成された異なる色成分の光を変調手段に順次照射させることにより前記異なる色成分の画像光を順次生成し、順次生成される前記異なる色成分の画像光をスクリーンに投射表示するカラー画像表示装置の画像調整装置であって、前記変調手段は、前記複数のフィルターの境目が前記白色光により照射される期間を含む第１の期間内は前記スクリーンに投射表示された画像のカラーバランスおよび／または輝度を変更する調整状態とし、前記複数のフィルターの境目が前記白色光により照射されるタイミングと前記第１の期間の開始タイミングを調整することにより前記スクリーンに投射表示された画像のカラーバランスおよび／または輝度を変更することを特徴とする。
【００２３】
上記の発明によれば、複数のフィルターの境目が白色光により照射されるタイミングと前記第１の期間の開始タイミングを調整することによりスクリーンに投射表示された画像のカラーバランスおよび／または輝度を変更するので、簡単な構成のカラーホイールを用いた場合でも、表示画像の色合いを変えることが可能となる。
【００２４】
本発明のカラー画像表示装置は、白色光を出力する光源と、分光特性の異なる複数のフィルターが周方向に所定の割合で配置されたカラーリングを備えるカラーホイールと、前記カラーホイールを前記白色光の光路を横切る方向に移動させるカラーホイール移動手段と、前記異なる色成分の光に応じた映像信号を前記複数のフィルターの境目に相当する所望の間隔をおきながら間欠的に順次出力する信号出力手段と、前記映像信号の入力に伴い前記映像信号に応じた画素状態を形成するとともに前記カラーリングにより色分離された異なる色成分の光が順次照射されて前記異なる色成分の画像光が順次生成される変調手段と、前記変調手段により生成された前記異なる色成分の画像光をスクリーン上に拡大投射する投射手段とを含み、前記信号出力手段は、前記複数のフィルターの境目が前記白色光により照射される期間を含む第１の期間内は前記スクリーンに投射表示された画像のカラーバランスおよび／または輝度を変更する調整状態とし、前記所望の間隔が開始されてから前記境目が前記カラーリング上に照射された前記白色光の中心に達するまでの第１の期間と、前記境目が前記カラーリング上に照射された前記白色光の中心に達してから前記所望の間隔が終了するまでの第２の期間とが異なることを特徴とする。
【００２５】
上記の発明によれば、前記所望の間隔が開始されてから前記境目が前記カラーリング上に照射された前記白色光の中心に達するまでの第１の期間と、前記境目が前記カラーリング上に照射された前記白色光の中心に達してから前記所望の間隔が終了するまでの第２の期間とが異なるので、簡単な構成のカラーホイールを用いた場合でも、色比率が固定のカラーホイールを単独で用いても表示画像の色合いを調節することが可能となるので、簡単な構成で表示画像の色合いを変えることが可能となる。
【００２６】
また、本発明のカラー画像表示装置は、白色光を出力する光源と、分光特性の異なる複数のフィルターが周方向に、基準割合から所定量ずらした所定の割合で配置されたカラーリングを備えるカラーホイールと、前記カラーホイールを前記白色光の光路を横切る方向に移動させるカラーホイール移動手段と、前記異なる色成分の光に応じた映像信号を前記基準割合に応じたタイミングで前記複数のフィルターの境目に相当する所望の間隔をおきながら間欠的に順次出力する信号出力手段と、前記映像信号の入力に伴い前記映像信号に応じた画素状態を形成するとともに前記カラーリングにより色分離された異なる色成分の光が順次照射されて前記異なる色成分の画像光が順次生成される変調手段と、前記変調手段により生成された前記異なる色成分の画像光をスクリーン上に拡大投射する投射手段とを含み、前記信号出力手段は、前記複数のフィルターの境目が前記白色光により照射される期間を含む第１の期間内は前記スクリーンに投射表示された画像のカラーバランスおよび／または輝度を変更する調整状態とし、前記所定の割合と前記基準割合の差に基づき前記スクリーンに投射された画像の輝度または色バランスが調整されることを特徴とする。
【００２７】
上記の発明によれば、前記所定の割合と前記基準割合の差に基づきスクリーンに投射された画像の輝度または色バランスが調整されるので、簡単な構成のカラーホイールを用いた場合でも、色比率が固定のカラーホイールを単独で用いても表示画像の色合いを調節することが可能となるので、簡単な構成で表示画像の色合いを変えることが可能となる。
【００２８】
また、本発明のカラー画像表示装置は、白色光を出力する光源と、分光特性の異なる複数のフィルターが周方向に所定の割合で配置されたカラーリングを備えるカラーホイールと、前記カラーホイールを前記白色光の光路を横切る方向に移動させるカラーホイール移動手段と、前記異なる色成分の光に応じた映像信号を前記複数のフィルターの境目に相当する所望の間隔をおきながら間欠的に順次出力する信号出力手段と、前記映像信号の入力に伴い前記映像信号に応じた画素状態を形成するとともに前記カラーリングにより色分離された異なる色成分の光が順次照射されて前記異なる色成分の画像光が順次生成される変調手段と、前記変調手段により生成された前記異なる色成分の画像光をスクリーン上に拡大投射する投射手段とを含み、前記信号出力手段における映像信号を出力するタイミングを調整することにより前記スクリーンに投射表示された画像のカラーバランスおよび／または輝度を調整する調整部を含むことを特徴とする。
【００２９】
上記の発明によれば、前記信号出力手段における映像信号を出力するタイミングを調整することによりスクリーンに投射表示された画像のカラーバランスおよび／または輝度を調整する調整部を含むので、色比率が固定のカラーホイールを単独で用いても表示画像の色合いを調節することが可能となるので、簡単な構成で表示画像の色合いを変えることが可能となる。
【００３０】
また、本発明のカラー画像表示装置は、前記信号出力手段は、前記所望の間隔の間前記変調手段に対して映像信号を出力しない第１の状態と前記変調手段に対して均一の画像を形成させる均一画像信号を出力する第２の状態と有し、前記第１の状態と前記第２の状態とを切り替える切り替え手段をさらに含むことを特徴とする。
【００３１】
上記の発明によれば、上述した効果を奏するとともに、第１の状態と第２の状態とで異なる色特性の画像を得ることが可能となるので、色比率が固定のカラーホイールを単独で用いても２つの異なる色特性の画像を得ることが可能となる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００３３】
図１は、本発明の実施形態であるカラー画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【００３４】
本実施形態のカラー画像表示装置は、カラーホイールを用いた単板式フルカラープロジェクタであって、混色を避けるために表示用画像に対応した映像信号を停止する期間を利用し、停止期間内のカラーホイールの角度または各フィルターの境目と表示用画像に対応した映像信号を出力するタイミングとを調整することによって、スクリーンに投影される画像の輝度を向上させたり、カラーバランスを変更したりできるものである。
【００３５】
具体的には、本実施形態のカラー画像表示装置は、図１に示すように白色光を集光して所定の方向に出力する光源部としての光源１と、光源１から所定の方向に出力された白色光を複数の単色光（本例では、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）および白（Ｗ））に時分割で分離するカラーホイール２と、カラーホイール２により色分離された光の方向を制御するライトバルブ３と、ライトバルブ３から出力された光を反射する反射鏡４と、反射鏡４で反射された光で照明される図８に示したＤＭＤよりなる鏡面反射型光変調器等の反射デバイス５と、反射デバイス５に照射される単色光とこの照射される単色光に応じた映像信号とを同期させ、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に対応した映像信号を反射デバイス５に順次供給して反射デバイス５の各々の画素をオンオフさせ映像信号に対応した画素状態を反射デバイス５に形成させる駆動回路６と、反射デバイス５で形成された画素状態に応じて照射される光が変調されることにより生成された画像光をスクリーン８上に拡大投影する投射レンズ７と、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に対応した映像信号を反射デバイス５に供給しない期間において反射デバイス５が有する画素をすべてオン状態（入射光をスクリーン８に反射する状態）とするかまたはすべてオフ状態（入射光をスクリーン８に反射しない状態）とするかを設定する設定部９と、光源１から出力される白色光の光路を横切る方向にカラーホイール２を所定の速度で移動させるカラーホイール移動手段としてのカラーホイール駆動部１０等を備える。
【００３６】
駆動回路６は、図８に示したインターフェース１１１とプロセッサ１１２とディスプレイメモリ１１３を含む構成であり、カラーホイール駆動部１０は図８のモータ１１５を含む構成であり、駆動回路６とカラーホイール駆動部１０の動作は、図８に示したタイミングユニット（不図示）により同期が取られている。
【００３７】
カラーホイール２は、図１および図２に示したように赤（Ｒ）光を透過する透過フィルター２Ｒ、緑（Ｇ）光を透過する透過フィルター２Ｇ、青（Ｂ）光を透過する透過フィルター２Ｂおよび白色光をそのまま透過する透過フィルター２Ｗの４つのフィルターが周方向に所定の割合（周方向における大きさの割合、または、各フィルターを分割する角度の割合であり、以下、単に割合と記す。）で配置されたカラーリングを有している。本例では、図２に示した各フィルターの割合（Ｒ：Ｇ：Ｗ：Ｂ）を基準割合とする。なお、図２において、２１は各フィルターの境目である。なお、ＲとＢとＷとＧは、正の数とする。
【００３８】
図３は、カラーホイール２が回転して光源１が出力する集光された白色光の光路を横切っていく様子、特にはカラーホイール２に設けてある各フィルターの境目が白色光の光路を横切っていく様子を示した図である。同図において、１ａは光源１が出力する集光された白色光がカラーホイール２上に照射された際の像（以下、ビームと記す。）、２１はフィルター２Ｒとフィルター２Ｇとの境目であり、図１、図２と同一構成のものには、同一符号を附してある。
【００３９】
図３（ａ）は、カラーホイール２の矢印Ａ方向への移動により境目２１がビーム１ａに到達した時点の状態を示し、図３（ｂ）は、カラーホイール２の矢印Ａ方向への移動により境目２１がビーム１ａの中心位置に到達した時点の状態を示し、図３（ｃ）は、カラーホイール２の矢印Ａ方向への移動により境目２１がビーム１ａを通過し終わった時点の状態を示している。なお、図３ではフィルター２Ｒと２Ｇの境目とビーム１ａとの位置関係のみを示しているが、この関係はフィルター２Ｒと２Ｇの境目とビーム１ａとの位置関係に限らず、異なる色のフィルターの境目とビーム１ａとの位置関係においても適用される。
【００４０】
図３（ａ）〜図３（ｃ）に示したように、各フィルターの境目がビーム１ａに照射されるような場合、すなわち色の異なる２つのフィルターが同時に光源１からの白色光の光路を横切る可能性が高い場合、反射デバイス５でいずれかのフィルタの色に応じた画素状態を形成していると混色が発生してしまう問題が生じる。このため、このような色の異なる２つのフィルターが同時に光源１からの白色光の光路を横切る可能性が高い状態の期間においては、混色を避けるため、いずれかの単色に応じた画素状態を形成するための映像信号を反射デバイス５に供給するのを停止することが考えられる。なお、図３においては、この単色の映像信号を停止する期間Ｔ１をビーム１ａの中心位置がカラーホイール２上に存在する位置（Ｔ１ａ、Ｔ１ｂ）を基準に示してある。この点を補足すると、ビーム１ａの中心位置が位置Ｔ１ａに到達すると、駆動回路６は赤（Ｒ）に応じた画像を表示するための映像信号を反射デバイス５に供給することを停止し、ビーム１ａの中心位置が位置Ｔ１ｂに到達すると、駆動回路６は緑（Ｇ）に応じた画素状態を形成するための映像信号の反射デバイス５への供給を開始することになる。
【００４１】
この期間Ｔ１と境目２１との関係は、ビーム１ａが円形である場合、期間Ｔ１の中心位置Ｔ１ｃと境目２１とが一致するようになる。ただし、スクリーン８に投射される画像の輝度を高めるために、期間Ｔ１の間だけ反射デバイス５の画素をすべてオンして照射光をスクリーン８へ反射するようにすることも可能である。
【００４２】
なお、位置Ｔ１ａ、Ｔ１ｂの検出手法としては、図８に示したタイミングユニットにより求めるようにしてもよいし、例えばカラーホイール２の回転位置を検出する検出部等を設け、この検出部に出力に基づき位置Ｔ１ａ、Ｔ１ｂを検出するようにしてもよいし、適宜変更可能である。
【００４３】
本例は、図４に示すように、目的に応じて、カラーホイール２の各フィルターの物理的な境目と、駆動回路６が出力する信号、例えば単色に応じた画素状態を形成するための映像信号や反射デバイス５の画素をすべてオンまたはすべてをオフにする信号等を出力するタイミングとを調整することにより、スクリーン８に投影される画像の輝度を向上させたり、カラーバランスを変更したりする。
【００４４】
例えば、フィルター２Ｒ、２Ｇ、２Ｂおよび２Ｗが予め定められたＲ：Ｇ：Ｂ：Ｗの割合で設けられ、これらのフィルターの各境目２１に対応して上述したように期間Ｔ１が設定されている場合に、期間Ｔ１が生じるタイミングを変えないでフィルター２Ｒ、２Ｇ、２Ｂおよび２Ｗの割合を図２に示した基準割合から図６に示すように変更することにより期間Ｔ１の間だけ反射デバイス５の画素をすべてオンにする場合にスクリーン８に投影される画像の輝度を向上させたり、カラーバランスを変更したりすることが可能となる。なお、図６は、ａ、ｂをフィルターの割合の変化分とし、フィルター２Ｒの割合をＲ＋２ａ、フィルター２Ｇの割合をＧ−ａ−ｂ、フィルター２Ｗの割合をＷ＋２ｂ、フィルター２Ｂの割合をＢ−ａ−ｂとした例である。なお、変化分ａとｂは、ａ＜（１／２）Ｔ１、ｂ＜（１／２）Ｔ１を満たすものとする。この条件は、変化分ａとｂを付加することにより期間Ｔ１中に各フィルター間の境目２１がビーム１ａに入らなくなることを防止するための条件である。よって、この条件を満たす範囲で変化量ａ、ｂを調整すれば、スクリーン８に投影される画像の輝度を向上させたり、カラーバランスを変更したりすることが可能となるとともに、少なくとも期間Ｔ１中に各フィルター間の境目２１がビーム１ａに入るようになり、上記条件を満たさない場合に比べて混色の影響を少なくできる。
【００４５】
図４は、フィルター２Ｒ、２Ｇ、２Ｂおよび２Ｗが予め定められたＲ：Ｇ：Ｂ：Ｗの割合（基準割合）で設けられた場合に、これらのフィルターの各境目２１に対応して上述したように期間Ｔ１が設定されていた際に、期間Ｔ１が生じるタイミングを変えないでフィルター２Ｒ、２Ｇ、２Ｂおよび２Ｗの割合を変えた場合の具体例を示した図である。なお、図４において、図３に示した内容と同様の内容のものには同一符号を附してある。
【００４６】
図４（ａ）は上述した変化分ａを０とした場合の例で、この場合、期間Ｔ１と境目２１との関係は図３と同様となる。
【００４７】
図４（ｂ）と図４（ｅ）は、上述した変化分ａを正の値とした場合の例であり、期間Ｔ１を確定する位置Ｔ１ａとＴ１ｂが図４（ａ）と比べてフィルター２Ｒ側にシフトした状態となる。よって、図４（ｂ）と図４（ｅ）の場合、期間Ｔ１の間に反射デバイス５の画素をすべてオンにする設定になっていると、ビーム１ａが通過するフィルター２Ｒの領域が図４（ａ）の場合と比べて変化分ａに対応した２ａ分だけ大きくなるとともに、ビーム１ａが通過するフィルター２Ｇと２Ｂの領域が図４（ａ）の場合と比べてそれぞれ変化分ａだけ減少するので、図４（ｂ）と図４（ｅ）の期間Ｔ１においてフィルター２Ｒを通過するビーム１ａの量が増える。よって、スクリーン８に投影される画像の赤色が強くなる。つまり、変化分ａを正の値とすると、スクリーン８に投影される画像の赤色が強くなる。
【００４８】
図４（ｃ）と図４（ｄ）は、上述した変化分ｂを正の値とした場合の例であり、期間Ｔ１を確定する位置Ｔ１ａとＴ１ｂが図４（ａ）と比べてフィルター２Ｗ側にシフトした状態となる。よって、図４（ｃ）と図４（ｄ）の場合、期間Ｔ１の間に反射デバイス５の画素をすべてオンにする設定となっていると、変化分ｂが０以下の場合に比べてスクリーン８に投影される画像の輝度が高くなる。
【００４９】
よって、図４（ｂ）〜図４（ｅ）となるように変化分ａ、ｂが設定された図６のカラーホイール２を用いた場合、図２に示したカラーホイール２を用いた場合に比べて、赤が強く輝度が高い画像をスクリーン８上に投影可能となる。
【００５０】
なお、図７に示したように変化分ｂのみを正の値として各フィルターの割合を調整したカラーホイール２を用いることにより、スクリーン８に投影される画像の赤を強くし、輝度を高くするようにしてもよい。また、各フィルタの割合を変化させる手法は、図６に示した手法に限るものではなく、例えば各フィルターの境目すべてで割合を変化させてもよいし、フィルターの境目の２箇所や１箇所だけ割合を変化させてもよい。
【００５１】
また、図６のようなフィルター割合の調整を行う場合に、スクリーン８に投影される画像の緑色や青色を強くするには、変化分ａとｂの関係を適宜設定すればよい。
【００５２】
なお、上記の例では、設定部９により期間Ｔ１の間反射デバイス５の画素をすべてオンにする設定となっている場合にスクリーン８に投影される画像のカラーバランスや輝度調整が可能であるが、設定部９により期間Ｔ１の間反射デバイス５の画素をすべてオフにする設定となっている場合、期間Ｔ１の間、スクリーン８に投影される画像光は非常に少なくなるので、上述したような期間Ｔ１におけるカラーバランスや輝度の調整動作はなされなくなる。よって、設定部９により期間Ｔ１の間反射デバイス５の画素をすべてオンにする設定とするか、またはすべてオフにする設定とするかにより、２つの色特性を有することになる。
【００５３】
このように、カラーホイール２の各フィルターの物理的な境目と、駆動回路６が出力する信号、例えば単色に応じた画素状態を形成するための映像信号や反射デバイス５の画素をすべてオンまたはすべてをオフにする信号等を出力するタイミングとを調整することにより、従来技術に記載されているような色比率の異なる複数のカラーリングを用いなくても、スクリーン８に投影される画像のカラーバランスや輝度を調整可能となる。よって、構成の簡略化が図れる。また、設定部９により期間Ｔ１の間反射デバイス５の画素をすべてオンにする設定とするか、またはすべてオフにする設定とするかにより、従来技術に記載されているような色比率の異なる複数のカラーリングを用いなくても、２つの色特性を有することが可能となる。
【００５４】
上記の例では、基準割合に対応する期間Ｔ１のタイミングすなわち駆動回路６が出力する信号、例えば単色に応じた画素状態を形成するための映像信号や反射デバイス５の画素をすべてオンまたはすべてをオフにする信号等を出力するタイミングを変えずにカラーホイール２が有する各フィルターの割合を変えることにより、スクリーン８に投影される画像のカラーバランスや輝度を調整するようにしたが、カラーホイール２が有する各フィルターの割合を変えずに基準割合に対応する期間Ｔ１のタイミングすなわち駆動回路６が出力する信号、例えば単色に応じた画素状態を形成するための映像信号や反射デバイス５の画素をすべてオンまたはすべてをオフにする信号等を出力するタイミングを変えることによりスクリーン８に投影される画像のカラーバランスや輝度を調整するようにしてもよい。この例の概略構成は、図１に示したものと同様となるので説明は省略する。ただし、この調整例では、カラーホイール２として図２に示したように各フィルターの割合が基準割合となっているカラーホイールを用い、期間Ｔ１の間、反射デバイス５の画素をすべてオフにするものとする。
【００５５】
図５は、フィルター２Ｒ、２Ｇ、２Ｂおよび２Ｗが予め定められたＲ：Ｇ：Ｂ：Ｗの割合（基準割合）で設けられ、これらのフィルターの各境目２１に対応して上述したように期間Ｔ１が設定されていた場合に、フィルター２Ｒ、２Ｇ、２Ｂおよび２Ｗの割合を変えずに期間Ｔ１が生じるタイミングを変えた場合の具体例を示した図である。なお、図５において、図３、４に示した内容と同様の内容のものには同一符号を附してある。また、期間Ｔ１が生じるタイミングの調整は、設定部（調整部）９によって調整される。
【００５６】
図５（ａ）は期間Ｔ１の発生タイミングの変化分を０とした場合の例で、この場合、期間Ｔ１と境目２１との関係は図３や図４（ａ）と同様になる。図５（ｂ）は、期間Ｔ１の中心位置Ｔ１ｃを図５（ａ）に比べてずらし量ｃだけフィルター２Ｇ側にずれた状態となるように駆動回路６が出力する信号の出力タイミングおよび停止タイミングをずらした例である。この場合、期間Ｔ１を除いた期間に注目すると、この期間Ｔ１を除いた期間中にフィルター２Ｒがビーム１ａを横切る期間が図５（ａ）に比べて長くなりフィルター２Ｇがビーム１ａを横切る期間が図５（ａ）に比べて短くなるので、赤が強くなり緑が弱くなる。同様に、図５（ｃ）の場合は緑が強くなり輝度が低くなり、図５（ｄ）の場合は青が強くなり輝度が低くなり、図５（ｅ）の場合は赤が強くなり青が弱くなる。したがって、図２のカラーホイール２を用いて図５（ｂ）〜図５（ｅ）のように駆動回路６が出力する信号の出力タイミングおよび停止タイミングをずらした場合、すなわち期間Ｔ１の発生タイミングをずらした場合、期間Ｔ１の発生タイミングをずらさない場合に比べて赤が強く輝度が低い画像をスクリーン８上に投影可能となる。
【００５７】
なお、この例では、設定部９により期間Ｔ１の間反射デバイス５の画素をすべてオフにする設定となっている場合にスクリーン８に投影される画像のカラーバランスや輝度調整が可能であるが、設定部９により期間Ｔ１の間反射デバイス５の画素をすべてオンにする設定となった場合、期間Ｔ１におけるカラーバランス調整と輝度の調整により、期間Ｔ１を除いた期間で生じるカラーバランス調整と輝度調整がほぼ相殺されるので、上述したような期間Ｔ１を除いた期間におけるカラーバランスや輝度の調整動作はなされなくなる。よって、この例においても、設定部９により期間Ｔ１の間反射デバイス５の画素をすべてオンにする設定とするか、またはすべてオフにする設定とするかにより、２つの色特性を有することになる。
【００５８】
以上説明した実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。例えば、鏡面反射型光変調素子に代えて、液晶プロジェクタで用いられているような液晶パネルを用いて画像光を生成するようにしてもよい。
【００５９】
また、カラーホイールには透過フィルターを用いているが、これに代えてＲ（赤）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光をそれぞれ反射するフィルターを用いてもよい。この場合は、各反射フィルターＲ、Ｇ、Ｂからの反射光が鏡面反射型光変調素子に順次照射される。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、色比率が固定のカラーホイールを単独で用いても表示画像の色合いを調節することが可能となるので、簡単な構成で表示画像の色合いを変えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態であるカラー画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すカラーホイール２を示す模式図である。
【図３】図１に示すカラーホイール２がビーム１ａを横切る状態および単色の映像信号停止期間Ｔ１と境目２１との相対関係を示す模式図。
【図４】図１に示すカラーホイール２がビーム１ａを横切る状態および単色の映像信号停止期間Ｔ１と境目２１との相対関係を示す模式図。
【図５】図１に示すカラーホイール２がビーム１ａを横切る状態および単色の映像信号停止期間Ｔ１と境目２１との相対関係を示す模式図。
【図６】本発明の一実施形態であるカラー画像表示装置で用いるカラーホイール２の一例を示す模式図。
【図７】本発明の一実施形態であるカラー画像表示装置で用いるカラーホイール２の他の例を示す模式図。
【図８】特開平９−１６３３９１号公報に記載されたデジタル画像ディスプレイシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図９】従来の時分割色分離装置に用いられているカラーホイールの模式図である。
【図１０】特開平９−１６３３９１号公報に記載された、色比率の異なる複数のカラーリングを備えるカラーホイールの模式図である。
【符号の説明】
１  光源
２  カラーホイール
２Ｒ、２Ｂ、２Ｗ、２Ｇ  フィルター
２１  境目
３  ライトバルブ
４  反射鏡
５  反射デバイス
６  駆動回路
７  投射レンズ
８  スクリーン
９  設定部
１０  カラーホイール駆動部
【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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