(57)【要約】【課題】液晶素子を用いても、黒浮き現象が改善され、ダイナミックレンジが広い、映像表示装置を提供する。【解決手段】ディスプレイ装置１は、バックライト光源１０からの光のパス上において、画素毎に液晶素子２０１及び３０１がタンデムに配列されている。ドライバ５０は、入力映像信号から画素毎にバックライト光源１０によって発せられる光を透過させる透過率を求め、この透過率を画素毎に設けられた液晶素子２０１及び３０１の透過率の積によって実現するドライブ信号を液晶素子２０１及び３０１のそれぞれに与えて駆動する。このように駆動された液晶素子２０１及び３０１はバックライト光源１０からの光を変調する。このようにディスプレイ装置１は、画素毎に設けられた複数の液晶素子よって光を変調できるので、黒浮き現象が抑制され、ダイナミックレンジの広い映像表示装置となっている。【選択図】　図１
2004138733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から発せられる光のパス上においてタンデムに配列された複数の液晶素子を含む複数の液晶ユニットと、
入力映像信号に基づいて前記光源から発せられる光を透過させる各々の画素の透過率を求め、画素に対応して設けられた前記液晶ユニットに含まれる前記複数の液晶素子の透過率による総合の透過率を、前記画素の透過率とするよう当該複数の液晶素子各々を駆動するドライブ信号を生成するドライバと
を備える映像表示装置。
【請求項２】
前記液晶ユニットは、画素毎に設けられ、前記光源から発せられる光のパス上にタンデムに配列された複数の輝度変調用の液晶素子を含み、前記光源から発せられる光を前記複数の液晶ユニットによって画素毎にそれぞれ輝度変調してモノクロ映像を表示することを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記液晶ユニットは、画素毎に設けられ、各々異なる色成分の変調を行う液晶素子を複数含み、同一の色成分の変調を行う前記液晶素子は前記光源から発せられる光のパス上においてタンデムに配列され、
前記ドライバは、前記入力映像信号に基づいて前記光源から発せられる光を透過させる各々の画素の透過率を前記色成分毎に求め、画素に対応して設けられた前記液晶ユニットに含まれる前記複数の液晶素子の透過率による各色成分毎の総合の透過率それぞれが、対応する色成分の前記画素の透過率となるように、前記複数の液晶素子各々を駆動するドライブ信号を生成し、
前記光源から発せられる光を前記複数の液晶ユニットによって画素毎にそれぞれ変調してカラー映像を表示することを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記液晶ユニットは、画素毎に設けられ、輝度変調用の液晶素子と、各々異なる色相成分の変調を行う色相変調用の液晶素子とを含み、前記輝度変調用の液晶素子と前記色相変調用の液晶素子は、前記光源から発せられる光のパス上においてタンデムに配列され、
前記ドライバは、前記入力映像信号から輝度成分を含む輝度成分ドライブ信号と色相成分を含む色相成分ドライブ信号とを画素毎に生成し、画素毎に前記輝度成分ドライブ信号に基づいて前記輝度変調用の液晶素子を駆動すると共に前記色相成分ドライブ信号に基づいて前記色相変調用の液晶素子を駆動し、
前記光源から発せられる光を前記複数の液晶ユニットによって画素毎にそれぞれ変調してカラー映像を表示することを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスプレイ装置及びプロジェクタ装置を含む映像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶素子を備える映像表示装置が普及している。モノクロ映像を表示する映像表示装置は、光源と、画素数分の液晶素子が配列された液晶パネルとを備えている。また、カラー映像を表示する映像表示装置は、光源と、ＲＧＢ３原色の色成分毎に設けられた液晶素子とＲＧＢ３原色のフィルタとを備えている。このような映像表示装置としては、光源から発せられ液晶素子によって変調された光を直視する直視型の映像表示装置と、光源から発せられ液晶素子によって変調された光をスクリーンに投影する投写型の映像表示装置がある（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２５８４０１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように液晶素子による光の変調を利用する映像表示装置は、黒色をスクリーンに再現する場合に、液晶素子に０レベルのドライブ信号を与えても、液晶素子において光の漏れを生じるため、完全な黒色が再現されない黒浮き現象が生じるという問題点や、ダイナミックレンジが狭いという問題点を有していた。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、液晶素子を用いても、黒浮き現象が改善され、ダイナミックレンジが広い、映像表示装置を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の映像表示装置は、光源と、上記光源から発せられる光のパス上においてタンデムに配列された複数の液晶素子を含む複数の液晶ユニットと、入力映像信号に基づいて上記光源から発せられる光を透過させる各々の画素の透過率を求め、画素に対応して設けられた上記液晶ユニットに含まれる上記複数の液晶素子の透過率による総合の透過率を、上記画素の透過率とするよう当該複数の液晶素子各々を駆動するドライブ信号を生成するドライバとを備えることを特徴としている。
【０００７】
この発明による映像表示装置では、複数の液晶素子を含む液晶ユニットが複数設けられている。この液晶ユニットでは、複数の液晶素子が光源から発せられる光のパス上においてタンデムに配列されている。そして、ドライバが、入力映像信号から、映像を表示するために光源からの光を透過させる各画素の透過率を求め、画素に対応して設けられた液晶ユニットに含まれる複数の液晶素子の透過率による総合の透過率を、上記画素の透過率とするようドライブ信号を生成して、各々の液晶素子を駆動する。光のパス上にタンデムに配列された複数の液晶素子の透過率による総合の透過率は、それぞれの液晶素子の透過率の積となるので、複数の液晶素子によって光を変調すると、一つの液晶素子で光を変調する場合に比べて上述した黒浮き現象を抑制できる。したがって、黒浮き現象が抑制され、ダイナミックレンジの広い、映像表示装置が提供可能となる。
【０００８】
また、本発明の映像投影装置においては、上記液晶ユニットは、画素毎に設けられ、上記光源から発せられる光のパス上にタンデムに配列された複数の輝度変調用の液晶素子を含み、上記光源から発せられる光を上記複数の液晶ユニットによって画素毎にそれぞれ輝度変調してモノクロ映像を表示することを特徴としても良い。
【０００９】
この発明による映像表示装置では、画素毎に液晶ユニットが設けられる。この液晶ユニットには、複数の液晶素子が光のパス上においてタンデムに配列さており、各々の液晶素子が輝度変調を行う。したがって、上述した黒浮き現象を抑制でき、ダイナミックレンジの広い、モノクロ映像を表示する映像表示装置が提供可能となる。
【００１０】
また、本発明の映像投影装置においては、上記液晶ユニットは、画素毎に設けられ、各々異なる色成分の変調を行う液晶素子を複数含み、同一の色成分の変調を行う上記液晶素子は上記光源から発せられる光のパス上においてタンデムに配列され、上記ドライバは、上記入力映像信号に基づいて上記光源から発せられる光を透過させる各々の画素の透過率を上記色成分毎に求め、画素に対応して設けられた上記液晶ユニットに含まれる上記複数の液晶素子の透過率による各色成分毎の総合の透過率それぞれが、対応する色成分の上記画素の透過率となるように、上記複数の液晶素子各々を駆動するドライブ信号を生成し、上記光源から発せられる光を上記複数の液晶ユニットによって画素毎にそれぞれ変調してカラー映像を表示することを特徴としても良い。
【００１１】
この発明による映像表示装置では、画素毎に液晶ユニットが設けられる。この液晶ユニットは、各々異なる色成分の変調を行う液晶素子を複数含み、同一の色成分の変調を行う液晶素子は光源から発せられる光のパス上においてタンデムに配列されている。すなわち、色成分毎に光のパス上に液晶素子を複数設けるので、上述した黒浮き現象を抑制でき、ダイナミックレンジの広い、カラー映像を表示する映像表示装置が提供可能となる。
【００１２】
また、本発明の映像投影装置においては、上記液晶ユニットは、画素毎に設けられ、輝度変調用の液晶素子と、各々異なる色相成分の変調を行う色相変調用の液晶素子とを含み、上記輝度変調用の液晶素子と上記色相変調用の液晶素子は、上記光源から発せられる光のパス上においてタンデムに配列され、上記ドライバは、上記入力映像信号から輝度成分を含む輝度成分ドライブ信号と色相成分を含む色相成分ドライブ信号とを画素毎に生成し、画素毎に上記輝度成分ドライブ信号に基づいて上記輝度変調用の液晶素子を駆動すると共に上記色相成分ドライブ信号に基づいて上記色相変調用の液晶素子を駆動し、カラー映像を表示することを特徴としても良い。
【００１３】
この発明による映像表示装置では、画素毎に液晶ユニットが設けられる。この液晶ユニットは、輝度変調用の液晶素子と、各々異なる色相成分の変調を行う色相変調用の液晶素子とを含み、同一の色成分の変調を行う液晶素子は光源から発せられる光のパス上においてタンデムに配列されている。すなわち、輝度変調用の液晶素子によって輝度変調した光を、色相変調用の液晶素子で更に変調するので、上述した黒浮き現象を抑制でき、ダイナミックレンジの広い、カラー映像を表示する映像表示装置が提供できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態にかかる映像表示装置について説明する。なお、以下の実施形態に関する説明においては、説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を附し、重複する説明は省略する。
【００１５】
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態にかかる直視型のモノクロ映像表示装置であるディスプレイ装置１について説明する。図１は、ディスプレイ装置１の構成を示すブロック図である。図１に示すように、ディスプレイ装置１は、バックライト光源１０と、液晶パネル２０及び３０と、ドライバ５０とを備えて構成される。以下、各構成要素について詳細に説明する。
【００１６】
バックライト光源１０は、液晶パネル２０へ向けて光を照射する。バックライト光源１０には、例えば、電球、ＬＥＤ、蛍光ランプ、メタルハライドランプ等を用いることができる。
【００１７】
液晶パネル２０は、二次元配列された画素数分の液晶素子２０１を備える。また、液晶パネル３０も同様に、二次元配列された画素数分の液晶素子３０１を備える。液晶素子２０１及び液晶素子３０１は、ドライバ５０によって与えられるドライブ信号によって駆動され、バックライト光源１０から発せられる光を変調する。液晶素子２０１と液晶素子３０１はそれぞれ画素毎に設けられ、バックライト光源１０から発せられる光のパス上において、タンデムに配列されている。
【００１８】
ドライバ５０は、信号線１５から入力されるモノクロの入力映像信号に基づいて、バックライト光源１０から発せられる光を透過させる透過率を各画素毎に求める。そして、ドライバ５０は、このように求めた画素における透過率を、その画素に対応して設けた液晶素子２０１及び液晶素子３０１との総合の透過率によって実現するために、液晶素子２０１及び３０１のそれぞれに与えるドライブ信号を生成する。ドライバ５０は、このドライブ信号によって液晶素子２０１及び液晶素子３０１を駆動する。例えば、液晶素子２０１と液晶素子３０１とによる総合の透過率がそれぞれの液晶素子の透過率の積となる場合、ドライバ５０は液晶素子２０１及び３０１のそれぞれの透過率が、上記の総合の透過率によって実現しようとする所期の透過率の平方根となるように、液晶素子２０１及び３０１に与えるドライブ信号の信号レベルを決定することができる。なお、液晶素子２０１及び３０１のそれぞれの透過率は、上記の値に限定されるものではなく、液晶素子２０１と液晶素子３０１との総合の透過率によって、所期の透過率が実現されるように、液晶素子２０１及び３０１のそれぞれの透過率が制御されれば良い。
【００１９】
ここで、上述したドライブ信号の信号レベルと液晶素子の光の透過率の関係について説明する。図２は、液晶素子に与えるドライブ信号の信号レベルと液晶素子の光の透過率の関係を示す図である。図２において、曲線１０１は、信号レベルと光の透過率の理想的な関係を示す曲線である。曲線１０２は、信号レベルと液晶素子の光の透過率の実際の関係を示す曲線である。液晶素子にドライブ信号を与えると、その液晶素子の光の透過率は、曲線１０２のようになり、信号レベルが０に近づくにつれて、曲線１０１とのずれを生じる。すなわち、液晶素子に０に近い信号レベルのドライブ信号を与えても、光の漏れを生ずる為に、黒色が再現できないという黒浮き現象が生じている。ここで、曲線１０３は、液晶素子をタンデムに二つ配列した場合に、総合の透過率が曲線１０１の透過率となるように、各々の液晶素子が持つべき透過率を示す曲線である。すなわち、液晶素子を二重に使用すると、各々の液晶素子の透過率の積が総合透過率となる。曲線１０４は、光のパス上に液晶素子を２重に配列し、曲線１０３の透過率を得るための信号レベルをそれらの液晶素子各々に与えることによって実現される総合の透過率を示す。曲線１０４に示すように、液晶素子を二重にすると、黒浮き現象が生じる領域は、曲線１０２と曲線１０３との交点より左側の領域（参照符号１０５を附した点線の左側の領域）のみとなる。したがって、一つの液晶素子によって光を変調する場合と比較して、液晶素子を二重に用いることによって、黒浮き現象が抑制されて、ダイナミックレンジが広くなる。
【００２０】
以下、本実施形態にかかるディスプレイ装置１の動作について説明する。ドライバ５０が、入力映像信号から各画素においてバックライト光源１０から発せられる光を透過させる透過率を計算する。そして、各画素毎にタンデムに配列された液晶素子２０１及び３０１による総合の透過率が上記のように計算された透過率となる為の信号レベルをもつドライブ信号を求めて、このドライブ信号によって液晶素子２０１及び３０１を駆動する。バックライト光源１０から発せられる光は、画素毎にタンデムに配列された液晶素子２０１及び３０１によって輝度変調される。以上のように、バックライト光源１０から発せられた光は画素毎に輝度変調され、輝度変調された光によってモノクロ映像が表示される。
【００２１】
以下、本実施形態にかかるディスプレイ装置１の作用及び効果を説明する。ディスプレイ装置１は、画素毎に液晶素子２０１及び３０１が、バックライト光源１０からの光のパス上においてタンデムに配列されている。ドライバ５０は、上記の光を画素毎に透過させる透過率を入力映像信号から求め、その透過率を液晶素子２０１及び３０１それぞれの透過率の積によって実現するためのドライブ信号を液晶素子２０１及び３０１に与えることによって、各々の液晶素子を駆動する。このように二つの液晶素子をタンデムに配列して、バックライト光源１０からの光を変調するので、上述したように、黒浮き現象が抑制され、ダイナミックレンジの広いディスプレイ装置１となる。
【００２２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態にかかる直視型のカラー映像表示装置であるディスプレイ装置２について説明する。図３は、ディスプレイ装置２の構成を示すブロック図である。図３に示すように、ディスプレイ装置２は、バックライト光源１０と、液晶パネル２１及び３１と、カラーフィルタ４１と、ドライバ５０とを備えて構成される。なお、バックライト光源１０は第１実施形態のディスプレイ装置１のバックライト光源１０と同様の構成を有するので、説明を省略する。
【００２３】
液晶パネル２１は、３つの液晶素子を含むユニット２１１を画素数分備え、これらのユニット２１１は二次元的に配列されている。ユニット２１１に含まれる３つの液晶素子は、それぞれ、Ｒ（赤）成分の変調、Ｇ（緑）成分の変調、Ｂ（青）成分の変調を行う。液晶パネル３１も、液晶パネル２１と同様に３つの液晶素子を含むユニット３１１を画素数分備え、これらのユニット３１１が二次元的に配列されている。ユニット２１１の液晶素子とユニット３１１の液晶素子とは、画素毎に同じ色成分を変調する液晶素子が、バックライト光源１０からの光のパス上において、タンデムに配列されている。
【００２４】
カラーフィルタ４１は、入射する光のうち、Ｒのスペクトル成分，Ｇのスペクトル成分，Ｂのスペクトル成分をそれぞれ透過させる３つのフィルタ素子からなるユニット４１１を画素数分備え、これらのユニット４１１が二次元的に配列されている。このユニット４１１に含まれるフィルタ素子は、同じ画素に設けられたユニット２１１及びユニット３１１に含まれる液晶素子のうち、透過させる光の色成分と同じ色成分の変調を行う液晶素子と、バックライト光源１０からの光のパス上においてタンデムに配列されている。
【００２５】
ドライバ５１は、信号線１５から入力されるカラーの入力映像信号に基づいて、バックライト光源１０から発せられる光を透過させる各画素毎の透過率をＲＧＢの色成分毎に求める。そして、ドライバ５１は、上記のように求めた色成分毎の透過率を、その画素の変調を行うユニット２１１及び３１１において各色成分毎にタンデムに配列された液晶素子の総合の透過率によって実現するためのドライブ信号を生成する。ドライバ５１は、このドライブ信号によってユニット２１１及びユニット３１１に含まれる液晶素子を駆動する。例えば、ユニット２１１及び３１１において、色成分毎に、タンデムに配列された液晶素子による総合の透過率がそれぞれの液晶素子の透過率の積となる場合、ドライバ５１は、タンデムに配列された液晶素子それぞれの透過率が、上記の総合の透過率によって実現しようとする所期の透過率の平方根となるように、それぞれの液晶素子に与えるドライブ信号の信号レベルを決定することができる。なお、ユニット２１１及び３１１に含まれる液晶素子のそれぞれの透過率は、上記の値に限定されるものではなく、タンデムに配列された液晶素子の総合の透過率によって、所期の透過率が実現されるように、それぞれの液晶素子の透過率が制御されれば良い。
【００２６】
以下、本実施形態にかかるディスプレイ装置２の動作について説明する。ドライバ５１が、入力映像信号から各画素においてバックライト光源１０から発せられる光を透過させる透過率を色成分毎に計算する。そして、ユニット２１１及び３１１に含まれる液晶素子に、上記のように計算された透過率を得る為の信号レベルをもつドライブ信号を与えて、それぞれの液晶素子を駆動する。バックライト光源１０から発せられる光は、画素毎に設けられたユニット２１１及び３１１によって色成分毎に変調される。このように色成分毎に変調された光は各々、ユニット４１１を透過して、フィルタ素子それぞれの色成分のスペクトルをもつ光となる。
【００２７】
このように、ディスプレイ装置２には、光源から発せられる光のパス上に、色成分毎にタンデムに配列された液晶素子が設けられているので、ディスプレイ装置２は、第１実施形態のディスプレイ装置１と同様に黒浮き現象を抑制でき、ダイナミックレンジの広い直視型の映像表示装置となっている。
【００２８】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態にかかる直視型のカラー映像表示装置であるディスプレイ装置３について説明する。図４は、ディスプレイ装置３の構成を示すブロック図である。図４に示すように、ディスプレイ装置３は、バックライト光源１０と、液晶パネル２２及び３２と、カラーフィルタ４１と、ドライバ５２とを備えて構成される。なお、バックライト光源１０とカラーフィルタ４１は、第２実施形態のディスプレイ装置２に備えられたバックライト光源１０とカラーフィルタ４１とそれぞれ同様の構成を有するので、説明を省略する。
【００２９】
液晶パネル２２は、輝度変調用の液晶素子２２１を画素数分備え、バックライト光源１０からの光を画素毎に輝度変調する。画素数分備えられた液晶素子２２１は、二次元的に配列されている。
【００３０】
液晶パネル３２は、３つの液晶素子を含むユニット３２１を画素数分備え、これらのユニット３２１が二次元的に配列さている。ユニット３２１に含まれる３つの液晶素子は、それぞれ、Ｒ（赤）成分の変調、Ｇ（緑）成分の変調、Ｂ（青）成分の変調を行う。同じ画素に設けられたユニット２１１の液晶素子とユニット３１１の３つの液晶素子とは、バックライト光源１０からの光のパス上において、タンデムに配列されている。また、カラーフィルタ４１に設けられたユニット４１１に含まれるフィルタ素子は、透過させる光の色成分と同じ色成分の変調を行う同じ画素のユニット３２１に含まれる液晶素子と、バックライト光源１０からの光のパス上においてタンデムに配列されている。
【００３１】
ドライバ５２は、信号線１５から入力されるカラーの入力映像信号に基づいて、輝度成分からなる輝度成分ドライブ信号とＲＧＢ３原色それぞれの色相成分ドライブ信号を画素毎に生成する。ドライバ５２は、画素毎に求めた輝度成分ドライブ信号によって液晶素子２２１を駆動し、また、画素毎に求めたＲＧＢ３原色の色相成分からなる色相成分ドライブ信号によって、ユニット３２１に含まれる液晶素子を駆動する。
【００３２】
以下、本実施形態にかかるディスプレイ装置３の動作について説明する。ドライバ５２が、入力映像信号から各画素の輝度成分からなる輝度成分ドライブ信号とＲＧＢ３原色それぞれの色相成分からなる色相成分ドライブ信号を生成する。そして、ドライバ５２は、画素毎に設けられた液晶素子２２１を画素毎に生成した上記の輝度成分ドライブ信号によって駆動し、画素毎に設けられたユニット３２１に含まれる液晶素子を画素毎に生成した上記の色相成分ドライブ信号によって駆動する。バックライト光源１０から発せられる光は、画素毎に、液晶素子２２１によって輝度変調された後、ユニット３２１によって色相成分毎に変調される。このように色相成分毎に変調された光は各々、ユニット４１１を透過して、それぞれのフィルタ素子による色相成分のスペクトルもつ光となる。
【００３３】
このように、ディスプレイ装置３には、光源から発せられる光のパス上に、輝度変調用の液晶素子と、色相成分変調用の液晶素子とが画素毎にタンデムに配列されているので、ディスプレイ装置３は、第２実施形態のディスプレイ装置２と同様に黒浮き現象が抑制され、ダイナミックレンジの広い直視型の映像表示装置となっている。
【００３４】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態にかかる投写型のモノクロ映像表示装置であるプロジェクタ装置４について説明する。図５は、プロジェクタ装置４の構成を示すブロック図である。図５に示すように、プロジェクタ装置４は、光源１２と、液晶パネル２３及び３３と、ドライバ５３と、レンズ８４とを備えて構成される。以下、各構成要素について詳細に説明する。
【００３５】
光源１２は、液晶パネル２３へ向けて光を照射する。光源１２には、例えば、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を用いることができる。
【００３６】
液晶パネル２３は、二次元配列された画素数分の液晶素子２３１を備える。また、液晶パネル３３も同様に、二次元配列された画素数分の液晶素子３３１を備える。液晶素子２３１及び液晶素子３３１は、ドライバ５３によって与えられるドライブ信号によって駆動され、光源１２から発せられる光を変調する。液晶素子２３１と液晶素子３３１は、画素毎に光源１２から発せられる光のパス上において、タンデムに配列されている。
【００３７】
ドライバ５３は、信号線１５から入力されるモノクロの入力映像信号に基づいて、第１実施形態のディスプレイ装置１に備えられたドライバ５０と同様に、各画素毎に液晶素子２３１及び３３１を駆動するドライブ信号を生成する。そして、ドライバ５３は、各画素毎に生成したドライブ信号によって、各画素毎に設けられた液晶素子２３１及び３３１を駆動する。
【００３８】
レンズ８４は、液晶パネル３３を透過した光によって形成される映像を、スクリーン９０に所定の倍率で投写する。
【００３９】
以下、本実施形態にかかるプロジェクタ装置４の動作について説明する。ドライバ５３が、入力映像信号から各画素において光源１２から発せられる光を透過させる透過率を計算する。そして、タンデムに配列された液晶素子２３１及び３３１による総合の透過率が上記のように計算された透過率となるように、ドライバ５３が液晶素子２３１及び３３１にドライブ信号を与えて、これらの液晶素子を駆動する。光源１２から発せられる光は、画素毎にタンデムに配列された液晶素子２３１及び３３１によって輝度変調される。そして、液晶パネル３３を透過した光によって形成される映像は、レンズ８４を介してスクリーン９０に所定の倍率のモノクロ映像として投写される。
【００４０】
以上のように、プロジェクタ装置４は、画素毎にタンデムに配列した複数の液晶素子を備えるので、第１実施形態のディスプレイ装置１と同様に、黒浮き現象を抑制でき、ダイナミックレンジが広い投写型の映像表示装置となっている。
【００４１】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態にかかる投写型のカラー映像表示装置であるプロジェクタ装置５について説明する。図６は、プロジェクタ装置５の構成を示すブロック図である。図６に示すように、ディスプレイ装置５は、光源１２と、液晶パネル６１〜６６と、フィルタ６７〜６９と、ドライバ５４と、分配器８０と、合成器８２と、レンズ８４とを備えて構成される。なお、光源１２とレンズ８４は、第４実施形態のプロジェクタ装置４に備えられた光源１２とレンズ８４とそれぞれ同様の構成を有するので、説明を省略する。
【００４２】
分配器８０は、光源１２から発せられる光を液晶パネル６１〜６３それぞれに向けて分配する。分配器８０は、例えば、ハーフミラーとミラーを組み合わせることによって構成できる。
【００４３】
液晶パネル６１〜６６はそれぞれ、二次元的に配列された画素数分の液晶素子を備える。液晶パネル６１と６４は、Ｒ成分の変調を行い、液晶パネル６２と６５は、Ｇ成分の変調を行い、液晶パネル６３と６６は、Ｂ成分の変調を行う。液晶パネル６１と６４の液晶素子は光源１２によって発せられる光のパス上において画素毎にタンデムに配列されている。液晶パネル６２と６５の液晶素子、及び液晶パネル６３と６６の液晶素子も、それぞれ同様に、光源１２によって発せられる光のパス上において画素毎にタンデムに配列されている。そして、液晶パネル６１〜６６それぞれにおいて画素毎に設けられた液晶素子の組み合わせが一つのユニットとされ、このユニットによって一画素分の光の変調が行われる。
【００４４】
ドライバ５４は、信号線１５から入力されるカラーの入力映像信号に基づいて、光源１２から発せられる光を透過させる各画素毎の透過率をＲＧＢの色成分毎に求める。そして、ドライバ５４は、各画素毎に求めた色成分毎の透過率を、各色成分毎にタンデムに配列された液晶素子の総合の透過率によって実現するためのドライブ信号を生成する。ドライバ５４は、このドライブ信号によって液晶パネル６１〜６６に備えられる液晶素子それぞれを駆動する。なお、ドライブ信号の信号レベルは、第２実施形態のディスプレイ装置２において、各画素毎に設けられたユニット２１１及び３１１にそれぞれ含まれる液晶素子を駆動するためのドライブ信号を生成する方法と同様の方法によって求められる。
【００４５】
フィルタ６７は液晶パネル６４を透過する光のうちＲ成分のスペクトルの光を透過し、フィルタ６８は液晶パネル６５を透過する光のうちＧ成分のスペクトルの光を透過し、フィルタ６９は液晶パネル６６を透過する光のうちＢ成分のスペクトルの光を透過する。
【００４６】
合成器８２は、フィルタ６７〜６９をそれぞれ透過する光を合成する。合成器８２によって合成された光によって形成される映像はレンズ８４を介して、スクリーン９０に所定の倍率のカラー映像として投写される。
【００４７】
以下、本実施形態にかかるプロジェクタ装置５の動作について説明する。ドライバ５４が、入力映像信号から各画素において光源１２から発せられる光を透過させる透過率を色成分毎に計算する。そして、液晶パネル６１〜６６それぞれの液晶素子に、上記のように計算された透過率を得る為の信号レベルをもつドライブ信号を与えて、それぞれの液晶素子を駆動する。光源１２から発せられる光は、分配器８０によって、液晶パネル６１〜６３のそれぞれへ分配される。液晶パネル６１〜６３は、入射する光を画素毎にそれぞれ変調する。液晶パネル６１を透過した光は液晶パネル６４によって、液晶パネル６２を透過した光は液晶パネル６５によって、液晶パネル６３を透過した光は液晶パネル６６によって更に変調される。液晶パネル６４を透過した光は、フィルタ６７を透過してＲ成分のスペクトルの光となり、液晶パネル６５を透過した光は、フィルタ６８を透過してＧ成分のスペクトルの光となり、液晶パネル６６を透過した光は、フィルタ６９を透過してＢ成分のスペクトルの光となる。フィルタ６７〜６９を透過した光は、合成器８２によって合成され、合成された光によって形成される映像は、レンズ８４によってスクリーン９０に所定の倍率のカラー映像として投影される。
【００４８】
このように、プロジェクタ装置５は、光源１２から発せられる光のパス上に色成分毎に複数の液晶素子がタンデムに配列されている。上述したように、光源から発せられる光を複数の液晶素子を透過させて変調すると、黒浮き現象を抑制できる。したがって、プロジェクタ装置５は、黒浮き現象を抑制でき、ダイナミックレンジの広い投写型の映像表示装置となっている。
【００４９】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態にかかる投写型のカラー映像表示装置であるプロジェクタ装置６について説明する。図７は、プロジェクタ装置６の構成を示すブロック図である。図７に示すように、プロジェクタ装置６は、光源１２と、ドライバ５５と、液晶パネル７０〜７３と、フィルタ７４〜７６と、分配器８０と、合成器８２と、レンズ８４とを備えて構成される。なお、光源１２と、分配器８０と、合成器８２と、レンズ８４は、第５実施形態のプロジェクタ装置５に備えられた光源１２と、分配器８０と、合成器８２と、レンズ８４とそれぞれ同様の構成を有するので、説明を省略する。
【００５０】
液晶パネル７０は、二次元的に配列された画素数分の液晶素子７０１を備える。これらの液晶素子７０１は、光源１２から発せられる光の輝度変調をそれぞれ行う。
【００５１】
液晶パネル７１〜７３も、二次元的に配列された画素数分の液晶素子を備える。液晶パネル７１は、Ｒ成分の変調を行い、液晶パネル７２は、Ｇ成分の変調を行い、液晶パネル７３は、Ｂ成分の変調を行う。液晶パネル７０の液晶素子と、液晶パネル７１の液晶素子は、分配器８０によって分配される光のパス上において、画素毎にタンデムに配列されており、液晶パネル７０の液晶素子と液晶パネル７２の液晶素子、液晶パネル７０の液晶素子と液晶パネル７３の液晶素子も同様に画素毎にタンデムに配列されている。すなわち画素毎に液晶パネル７１の液晶素子７０１と、液晶パネル７１〜７３それぞれの液晶素子が設けられている。
【００５２】
ドライバ５５は、信号線１５から入力されるカラーの入力映像信号に基づいて、輝度成分からなる輝度成分ドライブ信号とＲＧＢ３原色それぞれの色相成分ドライブ信号を画素毎に生成する。ドライバ５５は、上記のように求めた輝度成分ドライブ信号によって液晶素子７０１を駆動し、また、画素毎に求めたＲ成分の色相成分ドライブ信号によって液晶パネル７１の液晶素子を駆動し、画素毎に求めたＧ成分の色相成分ドライブ信号によって液晶パネル７２の液晶素子を駆動し、画素毎に求めたＢ成分の色相成分ドライブ信号によって液晶パネル７３の液晶素子を駆動する。
【００５３】
以下、本実施形態にかかるプロジェクタ装置６の動作について説明する。ドライバ５５が上述したように輝度成分ドライブ信号とＲＧＢ３原色それぞれの色相成分ドライブ信号を画素毎に生成しする。そして、ドライバ５５は、画素毎に求めた輝度成分ドライブ信号によって画素毎に設けられた液晶素子７０１をそれぞれ駆動し、また、画素毎に求めたＲ成分の色相成分ドライブ信号によって液晶パネル７１の液晶素子を駆動し、画素毎に求めたＧ成分の色相成分ドライブ信号によって液晶パネル７２の液晶素子を駆動し、画素毎に求めたＢ成分の色相成分ドライブ信号によって液晶パネル７３の液晶素子を駆動する。光源１２から発せられる光は液晶パネル７０の液晶素子７０１によって画素毎に輝度変調される。輝度変調された光はそれぞれ分配器８０によって液晶パネル７１〜７３に分配される。液晶パネル７１〜７３は、分配された光を色相変調する。液晶パネル７１によって変調された光はフィルタ７４によってＲ成分のスペクトルの光とされ、液晶パネル７２によって変調された光はフィルタ７５によってＧ成分のスペクトルの光とされ、液晶パネル７３によって変調された光はフィルタ７５によってＢ成分のスペクトルの光とされる。フィルタ７４〜７６を透過した光は合成器８２によって合成され、合成された光によって形成される映像は、レンズ８４によって所定の倍率のカラー映像としてスクリーン９０に投写される。
【００５４】
このように、プロジェクタ装置６には、光源から発せられる光のパス上に、輝度変調用の液晶素子と、色相成分変調用の液晶素子とが画素毎にタンデムに配列されているので、プロジェクタ装置６は、第５実施形態のプロジェクタ装置５と同様に黒浮き現象を抑制でき、ダイナミックレンジの広い投写型映像表示装置となっている。
【００５５】
以上、本発明の第１〜第６の実施形態においては、光源から発せられる光のパス上において画素毎に二つの液晶素子をタンデムに配列して光の変調を行っているが、更に多い数の液晶素子を光のパス上に配列することも可能である。このように、配列する液晶素子の数を増やすことによって、更に黒浮き現象を抑制することが可能となる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、光源からの光のパス上に配列された複数の液晶素子によって光の変調を行うので、黒浮き現象を抑制でき、ダイナミックレンジの広い映像表示装置が提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、第１実施形態にかかるディスプレイ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、液晶素子を駆動するドライブ信号と透過率の関係を示す図である。
【図３】図３は、第２実施形態にかかるディスプレイ装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、第３実施形態にかかるディスプレイ装置の構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、第４実施形態にかかるプロジェクタ装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、第５実施形態にかかるプロジェクタの構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、第６実施形態にかかるプロジェクタの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１〜３…ディスプレイ装置、４〜６…プロジェクタ装置、１０…バックライト光源、１２…光源、２０〜２３，３０〜３３，６１〜６６，７０〜７３…液晶パネル、４１…カラーフィルタ、５０〜５５…ドライバ、６７〜６９，７４，７５…フィルタ、８０…分配器、８２…合成器、８４…レンズ、９０…スクリーン
【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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