(57)【要約】【課題】光利用効率が高く、表現できる階調数が従来技術に比べて飛躍的に増大した投写型表示装置及び映像表示方法を提供する。【解決手段】本発明による投写型表示装置は、白色光を出射する光源（１１）と、光源により出射された白色光を空間に連続的に分布するスペクトル光に変換する連続スペクトル光形成手段（１２）と、表示すべきカラー画像の各画素に対応して二次元に配列された各画素素子を駆動して入射光を時分割変調するライトバルブ（１５）と、連続したスペクトル光をライトバルブ上で一方向に巡回させるスペクトル光走査手段（１４）と、を含んでカラー画像を形成する。【選択図】      図１
2004240293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色光を出射する光源と、
前記光源から出射された白色光を空間に連続的に分布するスペクトル光に変換する連続スペクトル光形成手段と、
照射される光を時分割変調するライトバルブと、
前記空間に連続的に分布するスペクトル光を前記ライトバルブ上で一方向に巡回走査させるスペクトル光走査手段と、
を含む投写型表示装置。
【請求項２】
映像信号を復調してカラー画像を表示する投写型表示装置であって、
白色光を出射する光源と、
前記光源から出射した白色光を空間に連続的に分布するスペクトル光に変換する連続スペクトル光形成手段と、
二次元に配列された複数の画素素子の各々を駆動して入射光を面変調するライトバルブと、
前記空間に連続的に分布するスペクトル光を前記ライトバルブ上で一方向に巡回走査させるスペクトル光走査手段と、
前記映像信号のカラー画像を形成する各画素の色に対応して前記ライトバルブの各画素素子をそれが担うべき色のスペクトル光が通過するときに作動させるライトバルブ制御手段と、
を含む投写型表示装置。
【請求項３】
前記スペクトル光走査手段は、前記映像信号の１フレーム相当の期間内において前記空間に連続的に分布するスペクトル光を前記ライトバルブ上で１又は複数回巡回走査させる請求項２に記載の投写型表示装置。
【請求項４】
前記ライトバルブ制御手段は、前記スペクトル光の各巡回走査の期間内において前記画素素子の１又は複数をそれぞれ複数回作動させて前記空間に連続的に分布するスペクトル光のうちの任意のスペクトル光を組み合わせることによって当該カラー画像の色合いを調整する請求項２又は３に記載の投写型表示装置。
【請求項５】
前記連続スペクトル光形成手段は、回折格子、光学プリズム及びボリュームホログラムのいずれかを含む請求項１乃至４のいずれかに記載の投写型表示装置。
【請求項６】
前記スペクトル光走査手段はポリゴンミラーである請求項１乃至５のいずれかに記載の投写型表示装置。
【請求項７】
前記ライトバルブは、強誘電性液晶表示器、マイクロミラーを二次元に配列した空間変調器、及び反射型液晶表示器のいずれかを含む請求項１乃至６のいずれかに記載の投写型表示装置。
【請求項８】
白色光を連続的に分布するスペクトル光に変換する過程と、
前記連続的に分布するスペクトル光を前記ライトバルブ上で一方向に巡回させる過程と、
前記ライトバルブを照射するスペクトル光を時分割変調する過程と、
を含む映像表示方法。
【請求項９】
映像信号から復調したカラー画像を投影表示する映像表示方法であって、
光源から出射した白色光を空間に連続的に分布するスペクトル光に変換する連続スペクトル光形成過程と、
前記空間に連続的に分布するスペクトル光を二次元に配列された複数の画素素子を有するライトバルブ上で一方向に巡回走査させるスペクトル光走査過程と、
前記映像信号のカラー画像を形成する各画素の色に対応して前記ライトバルブの各画素素子をそれが担うべき色のスペクトル光が通過するときに作動させるライトバルブ駆動過程と、
を含む映像表示方法。
【請求項１０】
前記スペクトル光走査過程は、前記映像信号の１フレーム相当の期間内において前記空間に連続的に分布するスペクトル光を前記ライトバルブ上で１又は複数回巡回走査させる請求項９に記載の投写型表示方法。
【請求項１１】
前記ライトバルブ駆動過程は、前記スペクトル光の各巡回走査の期間内において前記画素素子の１又は複数をそれぞれ複数回作動させて前記空間に連続的に分布するスペクトル光のうちの任意のスペクトル光を組み合わせることによって当該カラー画像の色合いを調整する請求項９又は１０に記載の投写型表示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光の透過率や反射率を制御可能な画素素子を配列したライトバルブを使用した投写型表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ライトバルブを用いた投写型表示装置によるカラー表示方式としては、いわゆるフィールドシーケンシャル方式が主流となっている。フィールドシーケンシャル方式では、回転するカラーホイールを使用して白色光源光をＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の三原色に分離し、この三原色をライトバルブ上に順次照明し、ライトバルブの各素子単位で時分割変調して観察者の視覚の残像効果によって色が合成されることによって、フルカラーの階調表現を実現する。また、２枚の円形カラーフィルタを用いた画像表示装置も提案されている（特許文献１）。
【０００３】
また、白色光源を使用せず、ＬＥＤ（発光ダイオード）などの光半導体素子を用いた投写型表示装置もあり、この場合は複数の単色ＬＥＤを光源として用いてライトバルブを順次照明する（特許文献２、３）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−６３９５号公報
【特許文献２】
特開２００２−２４４６２６号公報
【特許文献３】
特開２００２−１４９１２９号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フィールドシーケンシャル法は基本的にＲＧＢ三原色フィルタの透過光の組み合わせによってフルカラーを形成するため、図６に示すｘｙ色度図中、Ｒ点、Ｂ点、Ｇ点を頂点とする三角形６１で囲まれた領域の色しか表現できない。白色光は図のＤ形部６０の全てをカバーしているので、三角形６１の頂点を広げれば、すなわち三原色の色純度をあげればより広い範囲の色を表現できることになる。しかし、そのためにはカラーホイールのフィルタの透過スペクトル幅を狭くする必要があり、全体光量が減少してしまうという問題が生じる。また、カラーホイールで色をフィルタリングした時点で光量は原理的に三分の一となり、光利用効率が非常に悪い。カラーホイールを２つ重ねた場合には更に光利用効率が悪化する。
【０００５】
更に、フィールドシーケンシャル方式では、フレーム周波数が低いと動画の境界線上で色が分かれてしまういわゆるカラーブレーキング現象が発生してしまうため、フレーム周波数を高くする必要がある。階調表現も時分割で行うため、階調を増加するためにはライトバルブの駆動周波数を高くする必要があるが、物理的な応答速度の限界や消費電力の増加、耐久性の悪化等の問題から、ライトバルブの駆動速度はできるだけ低減させるほうが望ましい。
【０００６】
また、ライトバルブの駆動周波数は、フレーム周波数×３×各色階調数で決まるため、カラーブレーキング現象の低減と階調数の増加、駆動周波数の低減はトレードオフの関係になり、全てを満足することはできない。例えばフレーム周波数を６０Ｈｚ、各色階調数を６ビット（各色６４階調、２６万色表示）とすると、ライトバルブの駆動周波数は１１．５ｋＨｚとなり、パルス間隔は８６．８μｓとなる。通常ライトバルブのスイッチングには１０μｓ程度かかるので、これ以上の高速化は困難であり、カラーブレーキング現象の低減、階調数の増加といった特性の向上が難しい。
【０００７】
また、光源として単色のＬＥＤ素子を使用する場合は、個々の素子の光源電力が小さいため投射型表示装置の照射用としては多大な数が必要とされ、装置が大型化し高コスト化などの問題が生じる。また、かかる半導体素子は光拡散角が大きい、半導体結晶の屈折率が高い、大気中への透過効率が悪いなどの欠点を有する。
【０００８】
よって、本発明は、光源の光利用効率が高く、表現できる色階調数を増大させた投写型表示装置および映像表示方法を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明はカラーブレーキング現象の生じ難い投写型表示装置および映像表示方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【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投写型表示装置は、白色光を出射する光源と、上記光源から出射された白色光を空間に連続的に分布するスペクトル光に変換する連続スペクトル光形成手段と、照射される光を時分割変調するライトバルブと、上記空間に連続的に分布するスペクトル光を上記ライトバルブ上で一方向に巡回走査させるスペクトル光走査手段と、を含む。
【００１１】
本明細書においてライトバルブとは、光の反射率や透過率を変調可能な画素素子を複数配列してなる画像を構成する複数の画素に対応する複数の画素素子単位を配列して構成された画像表示器を意味する。
【００１２】
また、本発明にかかる白色光源としては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプなどを使用することができるが、好ましくは指向性の高い平行光または弱収束光を出射できるものとする。
【００１３】
このような構成とすることにより、ライトバルブの各画素素子上を、赤→橙→黄→緑→青緑→青→藍→藍→紫→赤といった順で連続的に色が変化する帯状のスペクトル光が一方向に巡回する。１フレーム分の連続スペクトル光が通過する間、あるライトバルブの画素素子単位上に照射される光（スペクトル光）の波長は変化し続ける。従って、例えば１フレームをｎ分割してライトバルブの変調を行うと、分割されたそれぞれの微小時間において照射されている光の波長はすべて異なることになり、２ｎ通りの色階調表現が可能となる。
【００１４】
本発明の方法によれば、図６に示すｘｙ色度図上でＤ形部分６０の外周に存在する色は、すべて単色のスペクトルで表現することが可能となる。例えば、ＲＧＢ三原色表示では黄色はＲとＧの混色によって作り出されるが、本発明にかかる表示装置によれば、黄色のスペクトルを単色で直接表示することが可能であり、その結果、色純度の鮮やかさを向上させることができる。
【００１５】
また、１フレーム分のスペクトル光が通過する間に、画素素子単位による変調を複数回行うことによって、任意の色成分（スペクトル光）を任意の数だけ組み合わせることが可能となり、無数の輝度や色彩を表現することが可能となる。
【００１６】
また、かかる構成とすることにより、フィルタを通さずに白色光をライトバルブに直接照射することになり、１００％の光の利用が可能となる。従って、フィールドシーケンシャル法のように各色の光量が光源光の三分の一になることがなく、輝度を飛躍的に向上させることが可能となる。逆に、小さい光源光量で従来通りの輝度を得ることができるので、消費電力を低減させることも可能である。
【００１７】
また、本発明の投写型表示装置は、映像信号を復調してカラー画像を表示する投写型表示装置であって、白色光を出射する光源と、上記光源から出射した白色光を空間に連続的に分布するスペクトル光に変換する連続スペクトル光形成手段と、二次元に配列された複数の画素素子の各々を駆動して入射光を面変調するライトバルブと、上記空間に連続的に分布するスペクトル光を上記ライトバルブ上で一方向に巡回走査させるスペクトル光走査手段と、上記映像信号のカラー画像を形成する各画素の色に対応して上記ライトバルブの各画素素子をそれが担うべき色のスペクトル光が通過するときに作動させるライトバルブ制御手段と、を含む。
【００１８】
かかる構成とすることにより、外部から入力された映像信号に応じて、連続スペクトル光形成手段およびライトバルブの作動を同期させるよう制御し、所望のカラー画像を表示することが可能となる。
【００１９】
上記映像信号は、好ましくは高画質のカラー映像信号である。本発明によれば３原色以外の色もスペクトル光によって直接再生可能であるので高画質の画像再生に向く。もっともこれに限られるものではなく、ＮＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式、ＨＤＴＶ方式や、更にＴＭＤＳなどのデジタル伝送方式により伝送する信号であってもよい。標準化された伝送方式によるデジタル映像信号を使用することにより、復調やパルス列信号への変換が容易になる。
【００２０】
好ましくは、上記スペクトル光走査手段は、上記映像信号の１フレーム相当の期間内において上記空間に連続的に分布するスペクトル光を上記ライトバルブ上で１又は複数回巡回走査させる。それにより、映像信号の１フレームについてスペクトル光をライトバルブ上に１走査させ、あるいは、映像信号の１フレームについてスペクトル光をライトバルブ上に複数回走査させて複数の画像を形成することが出来る。映像信号の１フレームにつき描画される画面数（描画フレーム周波数）を適宜に設定することによって視覚特性上違和感なく鑑賞することができ、カラーブレーキング現象を減少させることが可能となる。
【００２１】
また、上記ライトバルブ制御手段は、映像信号のカラー画像を形成する各画素の色に対応して上記ライトバルブの各画素素子をそれが担うべき色のスペクトル光が通過するときに作動させる。それにより、ライトバルブの各画素素子がそれが担うべき色のスペクトル光が通過するときに作動して発色する。
【００２２】
好ましくは、上記ライトバルブ制御手段は、上記スペクトル光の各巡回走査の期間内において上記画素素子の１又は複数を複数回作動させて上記空間に連続的に分布するスペクトル光のうちの任意のスペクトル光を組み合わせることによって色合いを調整する。ここで、「色合い」は、色調、色彩、トーン（明度、彩度）等を含む総合的な色情報の意味合いを持つものである。これにより、さらに色階調数を増大させ、微妙な色調、色彩、トーンの違いを表現することが可能となる。
【００２３】
好ましくは、描画フレームの周波数は３０Ｈｚ以上であり、更に、好ましくは２００Ｈｚ以上である。これにより視覚特性上違和感なく鑑賞することができ、カラーブレーキング現象を減少させることが可能となる。
【００２４】
好ましくは、上記連続スペクトル光形成手段は、小型で安価であり高効率に連続スペクトル光を形成できる回折格子であるが、光学プリズムやボリュームホログラムを使用してもよい。
【００２５】
好ましくは、上記スペクトル光走査手段は回転するポリゴンミラーである。連続スペクトル光がポリゴンミラーに反射されてライトバルブに入射するような構成とし、このポリゴンミラーを回転させることにより、上記連続スペクトル光を上記ライトバルブ上で一方向に巡回させることが可能となる。
【００２６】
好ましくは、上記ライトバルブは強誘電性液晶表示器（ＦＬＣ）、マイクロミラーを配列した空間変調器、反射型液晶表示器などの光を反射する反射型表示素子であるが、透過型液晶表示器を使用してもよい。マイクロミラーを二次元に配列した空間変調器としては、テキサス・インスツルメンツ社のデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）が挙げられる。例えば、マイクロミラー型の空間変調器を使用した場合は、各マイクロミラーが各画素素子となり、入射光（スペクトル光）に対するそれぞれのマイクロミラーの角度を変化させることによって、この入射光を変調することが可能である。
【００２７】
本発明の映像表示方法は、白色光を連続的に分布するスペクトル光に変換する過程と、上記連続的に分布するスペクトル光を上記ライトバルブ上で一方向に巡回させる過程と、上記ライトバルブを照射するスペクトル光を時分割変調する過程と、を含む。
【００２８】
また、本発明の映像表示方法は、映像信号から復調したカラー画像を投影表示する投写型表示方法であって、光源から出射した白色光を空間に連続的に分布するスペクトル光に変換する連続スペクトル光形成過程と、上記空間に連続的に分布するスペクトル光を二次元に配列された複数の画素素子を有するライトバルブ上で一方向に巡回走査させるスペクトル光走査過程と、上記映像信号のカラー画像を形成する各画素の色に対応して上記ライトバルブの各画素素子をそれが担うべき色のスペクトル光が通過するときに作動させるライトバルブ駆動過程と、を含む。
【００２９】
好ましくは、上記スペクトル光走査過程は、上記映像信号の１フレーム相当の期間内において上記空間に連続的に分布するスペクトル光を上記ライトバルブ上で１又は複数回巡回走査させる。それにより、映像信号の１フレームにつき描画される画面数（描画フレーム周波数）を適宜に設定することによって視覚特性上違和感なく鑑賞することができ、カラーブレーキング現象を減少させることが可能となる。
【００３０】
好ましくは、上記ライトバルブ駆動過程は、上記スペクトル光の各巡回走査の期間内において上画素素子の１又は複数をそれぞれ複数回作動させて上記空間に連続的に分布するスペクトル光のうちの任意のスペクトル光を組み合わせることによって当該カラー画像の色合いを調整する。これにより、さらに色階調数を増大させ、微妙な色調、色彩、トーン等の違いを表現することが可能となる。
【００３１】
すなわち、上記連続的に分布するスペクトル光を表示すべき映像の１フレーム周期につき１回又は複数回上記ライトバルブ上を巡回させ、上記光をライトバルブにより時分割変調する過程においてライトバルブの各画素素子をその駆動信号の１フレーム（描画フレーム）の時間軸上に１又は複数の駆動パルスを配置した駆動信号で駆動することによって上記連続的に分布するスペクトル光の中から任意のスペクトル光を１又は複数選択させることによって当該映像の画素の色を発現する。それにより、映像信号に応じて、ライトバルブのある画素素子に目的の波長の光（スペクトル光）が照射されるタイミングに合わせて画素素子のオンオフを時間軸上で制御して、当該単位画素素子に対応する映像中の画素の色を表現することが可能となる。
【００３２】
ここで、任意のスペクトル光を１つ選択する、すなわち、スペクトル光の１走査期間（描画フレーム）にオンオフ制御を１回だけ行えば、単色（純色）を鮮やかに表現することができ、１フレームの間で複数回オンオフ制御を繰り返せば、スペクトル光に含まれる無数の色の組み合わせにより特定の色合いを形成することが可能となる。
【００３３】
更に好ましくは、上記巡回させる過程は、回転するポリゴンミラーに上記連続的に分布するスペクトル光を反射させることによって行う。それにより、連続スペクトル光をライトバルブ上で一方向に繰り返し移動させるように照射することができる。別言すれば、フルカラーを担う連続なスペクトル光を描画すべき映像の１フレーム周期でライトバルブ上を巡回させることが可能となる。１映像フレームの各画素の色が各画素素子に割り当てられ、各画素素子は当該フレームで担う色（スペクトル光）が各画素上に到来したときにその色の照射期間中オンとなって発色し、スクリーンに投影する。１フレーム期間で全画素素子がそれぞれオンオフするあるいはしないことによって画像が形成される。これを各フレーム毎に繰り返すことで、映像が形成されあるいは映像が表示される。
【００３４】
【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て説明する。
【００３５】
図１は、本発明にかかる投写型表示装置の構成例を示している。本構成例では投写型表示装置１のライトバルブとしてマイクロミラーを配列した空間変調器１５を用いている。
【００３６】
投写型表示装置１は、白色光源としての高圧水銀ランプ１１、連続スペクトル光形成手段としての回折格子１２、シリンドリカルレンズ１３、スペクトル光走査手段としてのポリゴンミラー１４、マイクロミラーを行列状に配列した空間変調器１５及び投射レンズ群１６を含む。
【００３７】
回折格子１２は、高圧水源ランプ１１から出射された白色光が入射するように設けられ、この白色光を空間に連続的に分布するスペクトル光１０に変換する。回折格子１２は石英をエッチングして作成した透過型のブレーズド回折格子であり、その位相の深さは照明光のほぼ中心波長（約５３０ｎｍ）で２πとなるように設定され、通過したほとんどの光が一次回折光として出射されるが、回折角が波長によって異なるため連続スペクトル光に変換される。図中には代表的な色のみ記載してあるが、連続スペクトル光１０の色は、赤から紫まで虹のように連続的に変化している。
【００３８】
シリンドリカルレンズ１３は、回折格子１２により形成された連続スペクトル光が通過するように備えられ、回折格子１２によって広げられた光路を細く絞って、ポリゴンミラー１４の面に入射させる役割を果たす。
【００３９】
回転可能なポリゴンミラー１４は、シリンドリカルレンズ１３を通過した連続スペクトル光を反射し、空間変調器１５に照射できるように備えられている。ポリゴンミラー１４は図示されないモーターにより、一定の角速度で回転させることができる。尚、図中ポリゴンミラーは正八面体となっているが、面の数はこれに限定されない。
【００４０】
図２は、ポリゴンミラー１４が回転することによって、反射された連続スペクトル光１０が空間変調器１５上を一方向に巡回する様子を示す。ポリゴンミラー１４が回転すると、空間変調器１５の各マイクロミラー上を、図３に示すような連続的に色が変化する帯状の連続スペクトル光が赤→橙→黄→緑→青→藍→紫→赤といった順で繰り返し通過する。
【００４１】
空間変調器１５は、独立して動く数十万から数百万のマイクロミラーを有しており、各マイクロミラーの入射光に対する角度をオン及びオフの二種類に切り替えることにより、入射光を面変調することができる。図１にオン光の進路を１８、オフ光の進路を１９として示す。あるマイクロミラーにおいて、入射光の波長が目的の波長である場合、入射光に対する傾きはオンの状態に切り替えられる。これにより、このマイクロミラーに反射された光はオン光１８となり、投射レンズ１６に入射し映像形成に供される。一方、目的以外の波長の光が入射している時間は、入射光に対するマイクロミラーの角度はオフの状態に切り替えられ、反射された光はオフ光１９となり、図示されていない光吸収部材に吸収される等して、映像形成に供しない。
【００４２】
投射レンズ群１６は、空間変調器１５のマイクロミラーによって変調されたオン光１８が入射するように備えられ、投射レンズ群１６を通過した光はスクリーン１７に映像を形成する。
【００４３】
次に、図４を参照して本構成例にかかる投写型表示装置１における空間変調器の制御（画像形成）について説明する。
【００４４】
同図において、映像入力端子にはカラー映像信号が供給される。また、同期入力には映像信号のフレームやラインの同期信号が供給される。映像信号は、好ましくは高画質カラーの映像信号である。本実施例の表示装置は微細な色階調を表現可能であるのでカラー映像信号は高画質信号が望ましい。
【００４５】
この映像信号は復調部４２において輝度信号（輝度情報）と色信号（色度情報）とに復調される。同期信号は後述の同期制御部４１に供給され、各部動作の同期に利用される。復調された輝度信号及び映像信号はフレームを構成する単位画素周期で逐次サンプリングされ、輝度／色度判別回路４３で各画素の輝度、色度が判断される。判別した画素の輝度／色度はバッファメモリ４４に１フレーム相当の画像毎に記憶される。例えば、バッファメモリ４４は映像信号の２フレーム相当の画像を記憶する記憶容量を有する。
【００４６】
バッファメモリ４４に記憶された各画素の色度／輝度信号はＰＷＭ信号変換回路４５によってパルス列信号に変換される。ＰＷＭ信号変換回路４５は色度信号及び輝度信号に対応したパルス列信号を信号変換テーブル４６に記憶されている各色毎のパルス列データ群から抽出し、駆動信号バッファメモリ４７に各画素のパルス列データを記憶させる。なお、ＰＷＭ信号変換回路４５自身が色度信号及び輝度信号に対応したパルス列信号を生成するものであっても良い。それにより、空間変調器１５の全画素素子分のパルス列データが駆動信号バッファメモリ４７に保持される。バッファメモリ４７は、２フレーム分の記憶容量を有することが望ましい。それにより、書き込みフレームと読み出しフレームとを交互に切替えて行うことが可能となる。また、後述のフレーム多重化が可能となる。この駆動信号バッファメモリ４７は、各画素の１フレーム時間おけるパルス列信号を記憶するシフトレジスタ群として機能する。例えば、シフトレジスタ群のシフトクロックは１フレーム時間におけるパルス列信号の最大数に対応する。また、この最大パルス数は連続的に分布する光スペクトルの発色の色分解能（光の波長軸における単位スペクトル光の幅）とも対応する。
【００４７】
なお、映像信号の各フレーム間に１又は複数のフレームを挿入して表示画像のフレーム周波数を高くすることが出来る。それにより、フレーム周波数の低い映像信号を再生した場合に問題になる画面のちらつきやカラーブレーク現象を減ずることが可能となる。
【００４８】
表示画像のフレーム周波数を高くするためには、映像信号の１フレーム期間において駆動信号バッファメモリ４７からの同じ画像データの読み出しを繰り返し、これに対応してポリゴンミラー１４の回転数を上げることによって実現される。例えば、表示画像のフレーム周波数を２倍にする場合には、バッファメモリ４７から読み出し周期を１／２とし、ポリゴンミラー１４の走査周期を１／２とする。両者の同期をとることによって各回の画像のぶれは防止される。画像投影によって表示されるフレーム数は元映像信号の２倍となる。同様に、メモリ４７からの読み出し回数を増やし、ポリゴン１４の回転走査との同期を保つことによってより多くのフレームを追加することが出来る。
【００４９】
図５は、パルス列信号の例を示している。１フレーム時間の時間軸上に可視光の色スペクトル分布（赤→橙→黄→緑→青→藍→紫）が定義される。この連続的に分布するスペクトル光の時間軸上の幅は、例えば、ポリゴンミラー１４の回転による空間変調器４９の１走査周期（１フレーム周期）と対応するように制御される。
【００５０】
例えば、鮮やかで明るい赤（高輝度の赤）の場合、パルス列信号は赤スペクトルを中心とする幅の広いパルス信号となっている。鮮やかで暗い赤（低輝度の赤）の場合には、赤スペクトルを中心とするオン時間の短いパルス列となっている。くすんだ赤の場合には、鮮やかで暗い赤成分に橙、黄、緑、青などの成分が付加されたパルス信号となっている。暗い白（灰色）の場合には赤から紫までのパルス成分を間欠的に含むパルス列信号となっている。このように、パルス列信号のパルス幅や時間軸上の位置を異にするパルス（異なるスペクトル光成分）を組み合わせることによって前述した「色合い」を表現することが出来る。
【００５１】
なお、図５のパルス列信号には示していないが、各画素のパルス列信号の先頭部分には対応する画素素子の空間変調器４９における列位置（走査方向の位置）の相違によって一連の色スペクトルの先頭位置の通過時間が異なることに対応して遅延調整分の時間軸シフトが適宜に付加される。
【００５２】
駆動信号バッファメモリ４７に保持された各画素のパルス列データは、例えば、映像信号の１フレーム周期又は多重描画における描画フレーム周期をｎ分周した時間軸クロックで読み出され、それぞれ各画素素子を駆動する画素駆動回路４８に供給される。画素駆動回路４８は空間変調器４９の各画素素子を駆動制御する。画素駆動回路４８は、空間変調器４９がマルチミラーの場合にはマイクロミラーを静電力で駆動する電圧印加回路が相当する。
【００５３】
一方、映像信号の同期信号が供給される同期制御回路４１は、映像信号の再生フレーム周波数又は多重フレーム周波数に同期した光走査を行うべく、バッファメモリ４７のフレーム同期信号と位相同期した回転駆動信号をモータ駆動回路５１に供給する。モータ駆動回路５１は駆動信号をパワー増幅してモータ５２に供給して回転駆動する。モータ５２の回転によってこれに連結されたポリゴンミラー１４による空間変調器４９のスペクトル光走査が行われる。ポリゴンミラー１４の回転はモータに連結された同期センサ（回転位置センサ）５３によって検出され、検出信号が周期的に同期制御部４１に供給される。この検出信号の帰還によってバッファメモリ４７の読み出しフレーム周期とポリゴンミラー１４の回転による光スペクトルの空間変調器４９の走査周期との同期がとられる。同期制御回路４１は、上述したバッファメモリ４７とポリゴン１４間のみならず、復調部４２乃至ＰＷＭ信号変換部４５、画素駆動回路４８等の各部の動作の同期を行っている。上述した同期制御部４１〜画素駆動回路４８はライトバルブ制御手段に対応する。
【００５４】
このように、本実施例では、図５に示したように、１の画素素子を駆動するパルス列信号の１フレーム（１描画フレーム）の時間軸上にスペクトル光成分に対応するパルスを存在させることによってフルカラーの色成分（スペクトル光）を単色（純色）で、あるいは任意の色成分（スペクトル光）を任意の数だけ時間軸上において組み合わせることによって特定の色合いを形成する。従って、従来の三原色表現では出来なかったより広範囲の色表現を行うことが可能となる。
【００５５】
また、上述のように１フレームの時間軸をｎ分割してスイッチングを行うとすると、分割されたそれぞれの微小時間において照射されている光の波長はすべて異なるので、２ｎ通りの階調表現が可能となる。従って具体的には、フレーム周波数を６０Ｈｚ、空間変調器の駆動パルス間隔を８６．８μｓとすると、２１９２＝６．２８×１０５７の階調数を表現できることになる。
【００５６】
以上のように、本発明によれば、光利用効率が高く、表現できる階調数が従来技術に比べて飛躍的に増加した投写型表示装置及び映像表示方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の投写型表示装置の構成例を説明する図である。
【図２】スペクトル光がライトバルブ上を巡回する様子を示す図である。
【図３】１フレーム分の連続スペクトル光を示す図である。
【図４】投影画像形成のための制御動作を説明するブロック図である。
【図５】いくつかの色に対するパルス列信号の例を示す図である。
【図６】白色光が含む色とＲＧＢ法で表現できる色とを示す色度図である。
【符号の説明】
１  投写型表示装置、１０  スペクトル光、１１  高圧水銀ランプ、１２  回折格子、１３  シリンドリカルレンズ、１４  ポリゴンミラー、１５  空間変調器、１６  投射レンズ群、１７  スクリーン、６０  白色光に含まれる色の範囲、６１  ＲＧＢ三原色の組み合わせによって表現可能な色の範囲
【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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