(57)【要約】【課題】生産コスト、液晶パネルの小型化及び生産歩留まりを損なわずに、液晶パネルに表示する画像の向きを操作することができる画像投射装置を提供する。【解決手段】光学機能装置の各光におけるフレーム画像データを各メモリに格納し、これを読み出すことにより液晶表示パネルに画像データを供給し、且つ、メモリへの書込み順序を各光にて同一とし、読み出し時は液晶表示パネルの表示走査方向に応じて読み出し順序を適宜変更する。これにより、入力画像と同じ表示方向の画像をスクリーンに合成、投射するために必要な各光における液晶表示パネルの表示画像の向きの反転が行われる。従って、液晶表示パネルの表示走査方向が同一であっても、メモリを用いてパネルへ供給する映像信号の順序を、読み出しにおけるアドレスアクセス順序をパネルにより変えることにより画像の左右反転・上下反転が実現される。【選択図】図１
2005234403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力光に対して変調を行なう複数の光学変調素子と、
複数の前記光学変調素子からの出力光を光学的手段により合成する光学合成手段と、
前記複数の光学変調素子に対応した複数の記憶手段とを有し、
前記光学変調素子に入力される信号が、前記記憶手段におけるアドレスを指定することにより選択され、且つ前記光学変調素子の少なくとも１つに入力される信号の前記記憶手段におけるアドレス指定順序が、他の前記光学変調素子に入力される信号の前記記憶手段におけるアドレス指定順序と異なることを特徴とする光学機能装置。
【請求項２】
入力光に対して変調を行なう複数の光学変調素子と、
複数の前記光学変調素子からの出力光を光学的手段により合成する光学合成手段と、
前記複数の光学変調素子に対応した複数の記憶手段とを有し、
前記光学変調素子に入力される信号が、前記記憶手段におけるアドレスを指定することにより選択され、且つ前記光学変調素子の少なくとも１つに入力される信号が前記記憶手段に書き込まれたときの前記記憶手段におけるアドレス指定順序と、他の前記光学変調素子に入力される信号が前記記憶手段に書き込まれたときの前記記憶手段におけるアドレス指定順序とが異なることを特徴とする光学機能装置。
【請求項３】
入力光に対して変調を行なう複数の光学変調素子と、
複数の前記光学変調素子からの出力光を光学的手段により合成する光学合成手段と、
前記複数の光学変調素子に対応した複数の記憶手段と、
前記複数の記憶手段からの入力データに対して一定の処理を行ない、補正出力データを出力する補正処理手段と、
前記複数の記憶手段からの入力データに基づく制御信号を生成し、前記光学変調素子及び前記記憶手段に出力する入力信号処理手段とを有し、
前記光学変調素子に入力される信号が、前記記憶手段におけるアドレスを指定することにより選択され、且つ前記光学変調素子の少なくとも１つに入力される信号の前記記憶手段におけるアドレス指定順序が、他の前記光学変調素子に入力される信号の前記記憶手段におけるアドレス指定順序と異なることを特徴とする光学機能装置。
【請求項４】
入力光に対して変調を行なう複数の光学変調素子と、
前記光学変調素子からの複数の出力光を光学的手段により合成する光学合成手段と、
複数の前記光学変調素子に対応した複数の記憶手段と、
前記複数の記憶手段からの入力データに対して一定の処理を行ない、補正出力データを出力する補正処理手段と、
前記複数の記憶手段からの入力データに基づく制御信号を生成し、前記光学変調素子及び前記記憶手段に出力する入力信号処理手段とを有し、
前記光学変調素子に入力される信号が、前記記憶手段におけるアドレスを指定することにより選択され、且つ前記光学変調素子の少なくとも１つに入力される信号が前記記憶手段に書き込まれたときの前記記憶手段におけるアドレス指定順序と、他の前記光学変調素子に入力される信号が前記記憶手段に書き込まれたときの前記記憶手段におけるアドレス指定順序とが異なることを特徴とする光学機能装置。
【請求項５】
前記光学変調素子に入力される信号は、前記記憶手段に記憶されたデータを読み出し、その読み出したデータを前記補正処理手段にて一定の処理をした補正出力データであることを特徴とする請求項３又は４に記載の光学機能装置。
【請求項６】
前記光学変調素子に入力される信号は、前記補正処理手段にて一定の処理をした補正出力データを前記記憶手段に記憶し、その後に読み出された前記補正出力データであることを特徴とする請求項３又は４に記載の光学機能装置。
【請求項７】
前記光学変調素子にそれぞれ入力される信号が、３つの異なる波長の光についての画像データであることを特徴とする請求項１乃至６に記載の光学機能装置。
【請求項８】
前記光学変調素子が透過型液晶表示パネルであることを特徴とする請求項１乃至７に記載の光学機能装置。
【請求項９】
前記光学合成手段が、前記透過型液晶表示パネルにより表示された画像を合成、拡大及び投射する手段を有することを特徴とする請求項１乃至８に記載の光学機能装置。
【請求項１０】
前記液晶表示パネルに供給されるフレーム周波数が、前記入力画像データ信号のフレーム周波数を超えることを特徴とする請求項９に記載の光学機能装置。
【請求項１１】
入力光に対して変調を行なう複数の光学変調素子と、前記光学変調素子からの複数の出力光を光学的手段により合成する光学合成手段と、前記複数の光学変調素子に対応した複数の記憶手段とを有する光学機能装置において、
前記光学変調素子に入力する信号を、前記記憶手段におけるアドレスを指定することにより選択する工程と、
前記光学変調素子からの複数の出力光を光学的手段により合成する工程とを有し、
前記光学変調素子の少なくとも１つに入力する信号の前記記憶手段におけるアドレス指定順序が、他の前記光学変調素子に入力する信号の前記記憶手段におけるアドレス指定順序と異なることを特徴とする光学表示方法。
【請求項１２】
入力光に対して変調を行なう複数の光学変調素子と、前記光学変調素子からの複数の出力光を光学的手段により合成する光学合成手段と、前記複数の光学変調素子に対応した複数の記憶手段とを有する光学機能装置において、
前記光学変調素子に入力する信号を、前記記憶手段におけるアドレスを指定することにより選択する工程と、
前記光学変調素子からの複数の出力光を光学的手段により合成する工程とを有し、
前記光学変調素子の少なくとも１つに入力する信号が前記記憶手段に書き込まれたときの前記記憶手段におけるアドレス指定順序と、他の前記光学変調素子に入力する信号が前記記憶手段に書き込まれたときの前記記憶手段におけるアドレス指定順序とが異なることを特徴とする光学表示方法。
【請求項１３】
前記光学変調素子に夫々入力される信号が、３つの異なる波長の光についての画像データであることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の光学表示方法。
【請求項１４】
前記光学変調素子が、透過型液晶表示パネルであることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の光学表示方法。
【請求項１５】
前記光学合成手段が、前記透過型液晶表示パネルにより表示された画像を合成、拡大及び投射する手段を有することを特徴とする請求項１１乃至１４に記載の光学表示方法。
【請求項１６】
前記液晶表示パネルに供給されるフレーム周波数が、前記入力画像データ信号のフレーム周波数を超えることを特徴とする請求項１５に記載の光学表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学機能装置に関し、特に液晶パネルに表示する画像の向きを操作することができる画像投射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＧＢ各色光をデータ信号に基づき各々変調する３つの液晶パネルを用いるプロジェクターにおいては、各色を合成する際の光学系によって、特定のパネル画像が他のパネル画像と反転してしまう。例えば特許文献１（特許第２７８７９１６号公報）の図７に記載されている投写型カラー表示装置では、第１及び第２の透過型液晶パネルを通過する各色光は、変調された後に色合成手段であるプリズムの波長選択反射層によって反射されて投射光学系に導かれるが、第３の透過型液晶パネルを通過する色光は、変調された後プリズムの波長選択反射層を全て透過して投射光学系に導かれる。このため、特許文献１の投射型カラー表示装置においては、第１及び第２の透過型液晶パネルの駆動回路に複数からなる信号線の配列順に一端側からデータ信号を割り当てて供給する構造が採用され、第３の透過型液晶パネル駆動回路に複数からなる信号線の配列順に他端側からデータ信号を割り当てて供給する構造が採用されている。
【０００３】
特許文献１に開示された投射型カラー表示装置では、配列順の異なるデータ信号に対応した２種類の液晶パネルを製作する必要がある。
【０００４】
これを避けるためには、双方向から走査できる回路を備えた１種類の液晶パネルにて兼用する方法がある。
【０００５】
この双方向から走査できる回路を備えた液晶表示パネルの構成について説明する。図１３はこの液晶表示パネルのブロック図を示す。液晶表示パネル６００にはシフトレジスタ６０１１、アナログスイッチ６０１２から構成されるデータ線駆動回路６０１、シフトレジスタ６０２１、バッファ６０２２から構成されるゲート線駆動回路６０２及び表示領域６０３が設けられている。表示領域６０３には、データ線駆動回路６０１に接続される複数のデータ線６０３１とゲート線駆動回路６０２に接続される複数のゲート線６０３２とデータ線６０３１とゲート線６０３２との交点に形成された複数の画素６０３３を含む。なお画素６０３３は、薄膜トランジスタＴＦＴ６０３４と液晶セル６０３５を含み、液晶セル６０３５は画素電極と共通電極６０３６と液晶より形成される。データ線駆動回路６０１は、ＴＦＴにより構成されるシフトレジスタ６０１１、アナログスイッチ６０１２が設けられ、外部から入力されるクロック信号、スタート信号に基づきデータ信号入力バス６０１３に入力されたデータ信号をデータ線６０３１に走査方向に応じて順次出力する。ゲート線駆動回路６０２は、ＴＦＴにより構成されるシフトレジスタ６０２１、バッファ６０２２が設けられ、外部から入力されるクロック信号、スタート信号に基づきゲート線６０３２にゲートパルスを順次走査方向に応じて出力する。
【０００６】
これらのシフトレジスタ６０１１及び６０２１において、液晶パネル上において単一方向からのみ走査する回路の例を図１４に、双方向から走査できる回路、例えば特許文献２（特開２００２−３５２５９３）に開示されている例を図１５に示す。図１４の単一方向走査回路では、２段の転送単位回路の場合を示し、トランスファーゲート１４０１、１４０２及び２つのインバータ１４０３にて転送単位回路が構成される。スタートパルスＳＰはトランスファーゲート１４０１、１４０２にクロック信号φとその反転信号φｉｎｖが入力されることにより順次転送され、アナログスイッチ６０１２をオンにするサンプリングパルス及びゲートパルスとなるパルス信号が順次アクティブとなり端子Ｓ１、Ｓ２に出力される。図１５の双方向走査回路では、４つのクロックトインバータ１５０４，１５０５，１５０６，１５０７により転送単位回路が構成され、これら転送単位回路の入力端及び出力端との論理積をＮＡＮＤ回路１５０８及びインバータ１５０９により出力する構成としている。クロックトインバータ１５０６、１５０７は、図１６に示すように構成されている。転送方向制御信号ＲをＨ又はＬレベルとすることによりスタートパルスＳＰの転送方向が制御され、さらに転送方向制御信号Ｒをトランスファーゲート１５０１、１５０２及びインバータ１５０３に入力することによりスタートパルスＳＰを初段の転送単位回路又は終段の転送単位回路に供給するかを選択する構成となっている。スタートパルスＳＰは、クロック信号φとその反転信号φｉｎｖがクロックトインバータ１５０４、１５０５に入力されることにより、クロック周波数の半周期だけ順次転送され、アナログスイッチ６０１２をオンにするサンプリングパルス及びゲートパルスとなるパルス信号となって、端子Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓｍに出力される。その転送方向は、転送方向制御信号Ｒとその反転信号Ｒｉｎｖにより転送方向が制御される。尚、クロックトインバータ１５０４、１５０５は図１７に示す構成となっている。
【０００７】
また、液晶表示パネルに表示される画像の向きをインターフェイス回路に入力される選択信号により制御する液晶表示装置も実用化されている。例えば、特許文献３（特開平１０−２０７４３０号公報）の図１に記載されている液晶表示装置では、複数のデータドライバのいずれか一つを先頭に指定する先頭データドライバ指定信号及び各データドライバへの表示データの取り込みを順方向又は逆方向から取り込ませる取り込み方向切り替え信号と、複数の走査ドライバのいずれか一つを先頭に指定する先頭走査ドライバ指定信号及び各画素の水平方向の走査を順方向又は逆方向に行なわせる走査方向切り替え信号とのいずれか一方又は両方がインターフェイスに選択的に入力されることにより、各画素へ入力される表示データの供給元が切り替わり、液晶パネルに表示される画像の向きが左右方向及び上下方向のいずれか一方又は両方の方向にミラー反転する構造が採用されている。
【０００８】
また他の例として、特許文献４（特開平１０−３０１５４０号公報）の図１に記載されている走査反転機能付き液晶テレビジョンモニタでは、液晶パネルのソースドライバーに加える転送パルスを、画面の左側より転送するか、右側から転送するかを切り替える水平走査反転スイッチによって、水平走査方向を切り替え、同様に、垂直方向についてもゲートドライバーに加える転送パルスを、画面の上側より転送するか、下側から転送するかを切り替える垂直走査反転スイッチによって垂直走査方向を切り替える方法が採用されている。
【０００９】
一方、液晶パネルには液晶層の厚さの不均一性、ＴＦＴの動作特性の面内ばらつき等に起因する輝度ムラがあり、ＲＧＢ３つの各色光を合成する際には色ムラが発生する。このムラは各色パネル毎で固有の場所で発生する。例えば特許文献５（特開２００１−３４３９５４号公報）の図１に示されている電気光学装置、画像処理回路、画像データ補正方法及び電子機器では、各色パネル毎に予めムラを測定し、その測定値に基づく基準補正値をパネル上の場所と連動して記憶しておき、パネル駆動時には、水平及び垂直同期信号をカウンターにより計数し、この計数値からパネル上の表示場所を換算し、記憶してある基準補正値に基づき、表示場所のおける補正値を演算処理し画像データ信号に加えてパネルに入力する方法が採用されている。
【００１０】
また、さらに特許文献６（特開平６−８９０７３号公報）の図１に示されるアクティブマトリクス型液晶表示装置では、スキャンバスラインの各番号又は代表番号ごとの基本補正係数を保持する保持手段と、基本補正係数に基づいて生成する調節済補正係数の大きさを加減調節する調節部とを含み、この調節部によって加減調節された調節補正係数を用いて、液晶セルの画素電極に印加する表示電圧又は同液晶セルの共通電極に印加するコモン電圧を補正する方法が採用されている。
【００１１】
【特許文献１】特許第２７８７９１６号公報
【特許文献２】特開２００２−３５２５９３号公報
【特許文献３】特開平１０−２０７４３０号公報
【特許文献４】特開平１０−３０１５４０号公報
【特許文献５】特開２００１−３４３９５４号公報
【特許文献６】特開平６−８９０７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、前記特許文献１乃至６に開示された表示装置にはいくつかの問題点がある。
【００１３】
特許文献１に開示された投射型カラー表示装置では、配列順の異なるデータ信号に対応した２種類の液晶パネルを製作する必要があるため、これがコストアップの要因となっているが、これを避けるためには前述のように、双方向から走査できる回路を備えた１種類の液晶パネルにて兼用する方法がある。
【００１４】
しかし、双方向から走査を可能とする回路を備えた液晶表示パネルにおいては、転送単位回路当たりの素子数が増大するという問題点がある。前述した単一方向からのみ走査する回路と双方向から走査できる回路とを転送単位回路当たりの素子数で比較すると次のようになる。単一方向からのみの回路の場合には２つのクロックトインバータと２つのインバータで構成できるのに対し、双方向回路の場合には、４つのクロックトインバータ、１つのＮＡＮＤゲート、１つのインバータで構成される。クロックトインバータが４つのＴＦＴ、トランスファゲートが２つのＴＦＴ、インバータが２つのＴＦＴ、ＮＡＮＤゲートが４つのＴＦＴで構成されるので、転送単位回路１段当たり、単一方向回路では８トランジスタ、双方向回路の場合には２２トランジスタとなり、双方向回路とすることにより、転送単位回路当たりの素子数が増大する。このため、シフトレジスタを双方向回路とすることにより駆動回路面積が著しく増大することとなり、パネルの小型化、狭額縁化の障害となってしまう。
【００１５】
また、駆動回路の素子数が増加するとパネルの歩留まりを損なうこととなるので、双方向回路を備えることはパネルの歩留まりを損なうことにつながるという問題点もある。
【００１６】
一方、前記特許文献３に開示された液晶表示装置では、液晶表示パネルに表示される画像の向きをインターフェイス回路に選択信号を入力することにより制御しており、このための制御回路が必要となり、パネル駆動回路規模が大きくなるため、液晶パネルの小型化、狭額縁化が困難になるとともにコストアップの要因になるという問題点がある。
【００１７】
また、前記特許文献４に開示された走査反転機能付き液晶テレビジョンモニタは、表示する向きをスイッチにより切り替えるため、モニタを商品に組み込んでしまうと商品の設置形態により表示する向きの切り替えが不可能となるという問題点がある。
【００１８】
更に、前記特許文献５に示された電気光学装置、画像処理回路、画像データ補正方法及び電子機器は、パネルに双方向走査回路を設け、走査方向を反転可能としているが、このため各色パネル毎、走査方向毎に基準補正値とパネル上の場所に対応する計数値を記憶するための複数の記憶手段を備えること、又は各色パネル毎、走査方向毎に水平及び垂直同期信号のカウンター計数値から場所を換算する演算処理を複数行うことが必要となっており、回路規模が大きくなるか、又は演算処理が複雑になるという問題点がある。また、回路規模が大きくなればコストアップの要因にもなる。
【００１９】
更にまた、前記特許文献６に示されたアクティブマトリクス型液晶表示装置は、液晶パネル上に双方向走査回路を設け、上下走査方向を反転することが可能となっているが、スキャンバスドライバの場合には上下走査方向毎に液晶セルの画素電極に印加する表示電圧又は同液晶セルの共通電極に印加するコモン電圧を補正するための基本補正係数を保持する保持手段、及び調節部を設ける必要があるため、調節部での調整作業が増加し、調節部回路規模が増大するという問題点がある。また、保持手段及び調節部を設けることにより回路規模が大きくなるため、コストアップの要因にもなる。
【００２０】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、コストアップせず、且つ液晶パネルの小型化及び生産における歩留まりを損なわずに、液晶パネルに表示する画像の向きを操作することができる画像投射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本願第１発明に係る光学機能装置は、入力光に対して変調を行なう複数の光学変調素子と、複数の前記光学変調素子からの出力光を光学的手段により合成する光学合成手段と、前記複数の光学変調素子に対応した複数の記憶手段とを有し、前記光学変調素子に入力される信号が、前記記憶手段におけるアドレスを指定することにより選択され、且つ前記光学変調素子の少なくとも１つに入力される信号の前記記憶手段におけるアドレス指定順序が、他の前記光学変調素子に入力される信号の前記記憶手段におけるアドレス指定順序と異なることを特徴とする。
【００２２】
本願第２発明に係る光学機能装置は、入力光に対して変調を行なう複数の光学変調素子と、複数の前記光学変調素子からの出力光を光学的手段により合成する光学合成手段と、前記複数の光学変調素子に対応した複数の記憶手段とを有し、前記光学変調素子に入力される信号が、前記記憶手段におけるアドレスを指定することにより選択され、且つ前記光学変調素子の少なくとも１つに入力される信号が前記記憶手段に書き込まれたときの前記記憶手段におけるアドレス指定順序と、他の前記光学変調素子に入力される信号が前記記憶手段に書き込まれたときの前記記憶手段におけるアドレス指定順序とが異なることを特徴とする。
【００２３】
本願第３発明に係る光学機能装置は、入力光に対して変調を行なう複数の光学変調素子と、複数の前記光学変調素子からの出力光を光学的手段により合成する光学合成手段と、前記複数の光学変調素子に対応した複数の記憶手段と、前記複数の記憶手段からの入力データに対して一定の処理を行ない、補正出力データを出力する補正処理手段と、前記複数の記憶手段からの入力データに基づく制御信号を生成し、前記光学変調素子及び前記記憶手段に出力する入力信号処理手段とを有し、前記光学変調素子に入力される信号が、前記記憶手段におけるアドレスを指定することにより選択され、且つ前記光学変調素子の少なくとも１つに入力される信号の前記記憶手段におけるアドレス指定順序が、他の前記光学変調素子に入力される信号の前記記憶手段におけるアドレス指定順序と異なることを特徴とする。
【００２４】
本願第４発明に係る光学機能装置は、入力光に対して変調を行なう複数の光学変調素子と、前記光学変調素子からの複数の出力光を光学的手段により合成する光学合成手段と、複数の前記光学変調素子に対応した複数の記憶手段と、前記複数の記憶手段からの入力データに対して一定の処理を行ない、補正出力データを出力する補正処理手段と、前記複数の記憶手段からの入力データに基づく制御信号を生成し、前記光学変調素子及び前記記憶手段に出力する入力信号処理手段とを有し、前記光学変調素子に入力される信号が、前記記憶手段におけるアドレスを指定することにより選択され、且つ前記光学変調素子の少なくとも１つに入力される信号が前記記憶手段に書き込まれたときの前記記憶手段におけるアドレス指定順序と、他の前記光学変調素子に入力される信号が前記記憶手段に書き込まれたときの前記記憶手段におけるアドレス指定順序とが異なることを特徴とする。
【００２５】
前記光学変調素子に入力される信号は、前記記憶手段に記憶されたデータを読み出し、その読み出したデータを前記補正処理手段にて一定の処理をした補正出力データであることが好ましい。
【００２６】
また、前記光学変調素子に入力される信号は、前記補正処理手段にて一定の処理をした補正出力データを前記記憶手段に記憶し、その後に読み出された前記補正出力データであっても良い。
【００２７】
更に、前記光学変調素子に夫々入力される信号は、例えば、３つの異なる波長の光についての画像データである。
【００２８】
更にまた、前記光学変調素子は、例えば透過型液晶表示パネルである。
【００２９】
また、前記光学合成手段は、前記透過型液晶表示パネルにより表示された画像を合成、拡大及び投射する手段を有することが好ましい。
【００３０】
また、前記液晶表示パネルに供給されるフレーム周波数が、前記入力画像データ信号のフレーム周波数を超えることが好ましい。
【００３１】
本願第５発明に係る光学表示方法は、入力光に対して変調を行なう複数の光学変調素子と、前記光学変調素子からの複数の出力光を光学的手段により合成する光学合成手段と、前記複数の光学変調素子に対応した複数の記憶手段とを有する光学機能装置において、前記光学変調素子に入力する信号を、前記記憶手段におけるアドレスを指定することにより選択する工程と、前記光学変調素子からの複数の出力光を光学的手段により合成する工程とを有し、前記光学変調素子の少なくとも１つに入力する信号の前記記憶手段におけるアドレス指定順序が、他の前記光学変調素子に入力する信号の前記記憶手段におけるアドレス指定順序と異なることを特徴とする。
【００３２】
本願第６発明に係る光学表示方法は、入力光に対して変調を行なう複数の光学変調素子と、前記光学変調素子からの複数の出力光を光学的手段により合成する光学合成手段と、前記複数の光学変調素子に対応した複数の記憶手段とを有する光学機能装置において、前記光学変調素子に入力する信号を、前記記憶手段におけるアドレスを指定することにより選択する工程と、前記光学変調素子からの複数の出力光を光学的手段により合成する工程とを有し、前記光学変調素子の少なくとも１つに入力する信号が前記記憶手段に書き込まれたときの前記記憶手段におけるアドレス指定順序と、他の前記光学変調素子に入力する信号が前記記憶手段に書き込まれたときの前記記憶手段におけるアドレス指定順序とが異なることを特徴とする。
【００３３】
前記光学変調素子に夫々入力される信号は、例えば、３つの異なる波長の光についての画像データである。
【００３４】
また、前記光学変調素子は、例えば、透過型液晶表示パネルである。
【００３５】
更に、前記光学合成手段は、前記透過型液晶表示パネルにより表示された画像を合成、拡大及び投射する手段を有することが好ましい。
【００３６】
更にまた、前記液晶表示パネルに供給されるフレーム周波数が、前記入力画像データ信号のフレーム周波数を超えることが好ましい。
【００３７】
上述したような構成をとる本願発明に係る光学機能装置及び光学表示方法においては、光学機能装置の各光におけるフレーム画像データを各メモリに格納し、これを読み出すことにより液晶表示パネルに画像データを供給し、且つ、メモリへの書込み順序（メモリアドレスアクセス順序）を各光にて同一とし、読み出し時は液晶表示パネルの表示走査方向に応じて読み出し順序（メモリアドレスアクセス順序）を適宜変更するか、又は液晶表示パネルの表示走査方向に応じてメモリへの書込み順序（メモリアドレスアクセス順序）を適宜変更し、読み出し時は各光にて同一の読み出し順序（メモリアドレスアクセス順序）としている。
【００３８】
これにより、入力画像と同じ表示方向の画像をスクリーンに合成、投射するために必要な各光における液晶表示パネルの表示画像の向きの反転が行われる。従って、液晶表示パネルの表示走査方向が同一であっても、メモリを用いてパネルへ供給する映像信号の順序をメモリへの書込み又は読み出しにおけるアドレスアクセス順序をパネルにより変えることにより画像の左右反転・上下反転が実現される。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、各色光を合成し画像を表示するための光学合成系における画像の折り返し回数（画像反転回数）が各色で異なる場合、それに対応して各色の光の画像データを夫々のメモリに書き込む順序又は夫々のメモリから読み出す順序を適宜変更するので、各色の液晶表示パネルのデータ線駆動回路及びゲート線駆動回路の表示走査方向が同一であっても、各色光に必要な画像の反転を実現することができる。
【００４０】
従って、各液晶表示パネルの表示走査方向が同一であるため、液晶表示パネル上のデータ線駆動回路及びゲート線駆動回路におけるシフトレジスタは、単一方向で済み双方向走査の機能が不要となるため、液晶表示パネルに作製するデータ線及びゲート線駆動回路の規模を抑制でき、更にまた、共通電極に印加するコモン電圧を調節するための基本補正係数の保持手段及び調節回路が一つで済み、パネル上の駆動回路面積を縮小することができる。この結果、パネルの狭額縁化等の小型化、画像投射装置の小型化が促進される。さらにこれら駆動回路の素子数、回路規模、面積を大幅に抑制できるため液晶表示パネルの歩留まりを向上させることができる。
【００４１】
また、本発明をよれば各色光の液晶表示パネルの表示走査方向を同一とできるため、各液晶表示パネルで固有に発生するムラに対する補正のための基準補正値と計数値の記憶手段が、各液晶表示パネル毎に一つで済み、ムラ補正のための回路規模を抑制でき、補正の演算処理も一つで済み簡素化される。更に、液晶表示パネルの駆動回路は同一のものを用いることができるので、画像の投影に使用する各色光において全て同一の液晶表示パネルを用いることが可能となり、コスト低減を図ることができる。
【００４２】
なお、、液晶表示パネルに供給されるフレーム周波数が、画像入力データのフレーム周波数を超える場合には、液晶表示パネルの画素電圧の保持時間を短くすることができ、画像のコントラスト向上など、高品位化を図ることができる。更に、フロントエンド部においてシリアル・パラレル変換（Ｓ／Ｐ変換）を行ない各色デジタル補正画像データの各々に対して例えば６系統に分配すると共に６倍に伸長する駆動方式を採用する場合に本発明を用いれば、フロントエンド部入力段階ですでに表示画像の左右方向の反転に伴う順序を変更することができるので、デジタル・アナログ変換（Ｄ／Ａ変換）出力で順序を変える機能は不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照して詳細に説明する。先ず、図１を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。本実施形態の光学機能装置は、アクティブマトリクス型の液晶パネルによる透過画像の合成像を拡大投射するプロジェクターである。図１は、本実施形態のプロジェクターを示すブロック図である。プロジェクター１１００は、３枚の液晶表示パネル１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂと、画像信号処理回路部２００と、フロントエンド部３００Ｒ、３００Ｇ及び３００Ｂと、メモリ部４００Ｒ、４００Ｇ及び４００Ｂとから構成されている。液晶表示パネル１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂは、夫々、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の原色に対応するものである。以下、符号にＲが付されているものは赤、Ｇが付されているものは緑、Ｂが付されているものは青に対応する。液晶表示パネル１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂは、素子基板と対向基板との間に液晶が封入されており、表示領域１０３の外側の素子基板上には、データ線駆動回路１０１及びゲート線駆動回路１０２が形成されている。一方、表示領域１０３の素子基板上には横方向（Ｘ方向）に複数のデータ線が形成され、縦方向（Ｙ方向）に複数のゲート線が形成されていると共に、各データ線と各ゲート線との交差部に、スイッチング素子として機能する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が設けられ、そのゲート電極はゲート線に、そのソース線はデータ線に、そのドレイン電極は画素電極に接続されている。そしてＴＦＴ、画素電極及び対向基板に設けられる対向電極によって一つの画素が形成されている。また、データ線駆動回路１０１及びゲート線駆動回路１０２は、表示領域１０３に形成される複数のデータ線と複数のゲート線を駆動するものであり、表示走査方向は全ての液晶表示パネルにて同一の方向となっている。なお、本発明において表示領域のドット数は、どのようなものでもよいが、本実施形態では、説明の便宜上、５ドット×５ドットとする。
【００４４】
画像信号処理回路部２００は、バッファ２１０、タイミング制御部２２０、補正処理部２３０とを備えている。タイミング制御部２２０は、入力された同期信号Ｖ／ＨＳｙｎｃに基づきＰＬＬ回路（Phase-Locked Loop回路：位相同期ループ回路）などによりクロックを生成する。そして、入力された各色画像データＤＲ、ＤＧ及びＤＢを一時的に保管するバッファ２１０への入出力タイミング制御と、各色画像データＤＲ、ＤＧ及びＤＢに夫々対応するメモリ４００Ｒ、４００Ｇ及び４００Ｂに対する各色画像データＤＲ、ＤＧ及びＤＢのアドレス管理及び書込み／読み出しタイミング制御管理と、フロントエンド部３００Ｒ、３００Ｇ及び３００Ｂへの駆動タイミング制御信号出力とを行なう。補正処理部２３０では、メモリ４００Ｒ、４００Ｇ及び４００Ｂから読み出された各色画像データＤＲ、ＤＧ及びＤＢに対して液晶表示パネル１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂの夫々の表示特性に対応したガンマ補正、色むら補正等の各種補正を行いデジタル補正画像データＤＲ’、ＤＧ’及びＤＢ’を出力する。
【００４５】
フロントエンド部３００は、画像信号処理回路部２００から出力されたデジタル補正画像データＤＲ’、ＤＧ’及びＤＢ’に対してデジタル・アナログ変換（Ｄ／Ａ変換）及びシリアル・パラレル変換（Ｓ／Ｐ変換）を行ない、液晶表示パネル１００の駆動に必要な電圧レベルまで増幅し、画像信号ＶＩＤＲ、ＶＩＤＧ及びＶＩＤＢを出力する。ここでＳ／Ｐ変換は、各色デジタル補正画像データＤＲ’、ＤＧ’及びＤＢ’の夫々に対して例えば６系統に分配するとともに６倍に伸長する。この６系統に変換する理由は、液晶表示パネル１００のサンプリング回路（データ線駆動回路１０１に内蔵）において、ＴＦＴに供給される画像信号の印加時間を長くして液晶表示パネルのデータ信号のサンプリング時間及び充放電時間を十分確保するためである。また、画像信号処理回路部２００のタイミング制御部２２０にて生成された駆動タイミング制御信号を、液晶表示パネル１００の駆動に必要な電圧レベルまで増幅する。
【００４６】
メモリ部４００は、各色当たり２画面分のメモリ容量を有し、画像信号処理回路部２００に備えられたタイミング制御部２２０からのアドレス制御、タイミング制御により、各色画像データＤＲ、ＤＧ及びＤＢを格納する。
【００４７】
なお、図１では、各色画像データＤＲ、ＤＧ及びＤＢはメモリ４００Ｒ、４００Ｇ及び４００Ｂから読み出された後、補正処理部２３０にて補正され、デジタル補正画像データＤＲ’、ＤＧ’及びＤＢ’がフロントエンド部３００Ｒ、３００Ｇ及び３００Ｂに出力される構成を示しているが、各色画像データＤＲ、ＤＧ及びＤＢが補正処理部２３０にて補正された後、デジタル補正画像データＤＲ’、ＤＧ’及びＤＢ’がメモリ４００Ｒ、４００Ｇ及び４００Ｂに格納されるように構成しても良い。
【００４８】
次にプロジェクターの光学的な構成について説明する。図２は、このプロジェクターの光学構成を示す平面図である。この図に示されるように、プロジェクター１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１１０が設けられている。このランプユニット１１１０から出射された投射光は、４枚のミラー１１２０及び２枚のダイクロイックミラー１１３０によってＲ，Ｇ及びＢの各原色に分離されて、夫々ライトバルブとしての液晶表示パネル１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂに入射される。
【００４９】
液晶表示パネル１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂには、画像信号処理回路３００（図２では省略）により処理されたＲ、Ｇ及びＢの画像信号が夫々供給される。これにより液晶表示パネル１００Ｒ、１００Ｇ及び１００ＢはそれぞれＲ、Ｇ及びＢの各原色画像を生成する光変調器として機能することになる。これらの液晶表示パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１４０に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１４０において、Ｒ及びＢの光は各反射面１１４０Ｒ及び１１４０Ｂにて９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。これにより、各原色画像の合成像が投射レンズ１１５０を介して、スクリーン等に投射されることとなる。
【００５０】
次に、第１実施形態における画像投射装置の全体動作について説明する。図３は、入力された画像データＤＲ、ＤＧ及びＤＢの垂直同期信号ＶＳｙｎｃ３１０に対して等しい周波数の垂直同期信号ＶＳｙｎｃ３２０にて表示する場合のメモリへの書込み／読み出しのタイミングを示すものである。
【００５１】
画像信号処理回路２００に入力された画像データＤＲ、ＤＧ及びＤＢは、それぞれ各色ごとに図３に示すように垂直同期信号ＶＳｙｎｃ３１０の周波数（フレーム周波数）にて一つの画面を構成している。例えば、フレーム周波数ＶＳｙｎｃ３１０が６０Ｈｚの場合には、６０分の１秒ごとに一枚の画像が入力される。図３ではＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、・・・という時間的な順序にて画像データが入力されている。
【００５２】
画像信号処理回路２００に備えられたタイミング制御部２２０では、同期信号Ｖ／ＨＳｙｎｃを下にＰＬＬなど内部のクロック回路により、入力された垂直同期信号ＶＳｙｎｃ３１０と等しい周波数の垂直同期信号ＶＳｙｎｃ３２０を生成する。本実施形態では液晶表示パネル１００への画像データは、図３に示す等速駆動の信号である等倍周波数の垂直同期信号ＶＳｙｎｃ３２０に基づき出力される。
【００５３】
各色の画像データを格納するメモリは２画面分のメモリ容量を保有している。このため、図３に示すように、フレームＡの画像データが入力されている期間（垂直走査期間）に、メモリの領域＃１にフレームＡの画像データを書込み、次のフレームＢの画像データが入力されている期間に、メモリの領域＃１に格納されたフレームＡの画像データを入力画像データの垂直同期信号ＶＳｙｎｃ３１０と等しい垂直同期信号ＶＳｙｎｃ３２０の周波数にて読み出すと同時にメモリの領域＃２にフレームＢの画像データを書き込むことが可能となる。以降同様に、フレームＣの画像データが入力されている期間に、メモリの領域＃１にフレームＣの画像データを書き込むと同時にメモリの領域＃２からフレームＢの画像データを垂直同期信号ＶＳｙｎｃ３２０の周波数にて読み出すことを順次行なう。なお、ここでフレームの画像データの書込み動作とそのフレームの１フレーム前の画像データの読み出し動作のタイミングは、画像信号処理回路２００に備えたバッファ２１０を用い、メモリ４００からの読み出しクロック周波数を入力画像データのクロック周波数よりも高速とし、メモリ４００からの読み出し水平同期期間中の水平ブランキング期間を利用することにより複数の水平ラインの読み出しの合間にバッファ２１０からメモリ４００への１水平ライン分の書込みが可能となる。
【００５４】
次に、ダイクロイックプリズム１１４０にて各色を合成して投射画像を形成する際必要になる画像の反転を、メモリ４００に書き込まれたデータを読み出す順序を変えることにより実現する動作を説明する。
【００５５】
図４は、ダイクロイックプリズム１１４０及び液晶表示パネル１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂの光学的な位置関係を示す斜視図である。図４では、スクリーン５００上に「Ｆ」の文字を投射した場合を示している。スクリーン５００に投射される画像の表示方向は通常左から右、上から下へと表示される。スクリーン５００でそのような表示を得るためには、液晶表示パネルでの表示の方向は図中矢印で示す方向にする必要がある。投射レンズ１１５０（図示せず）にて画像の上下と左右は反転し、Ｒ光液晶表示パネル１００ＲとＢ光液晶表示パネル１００Ｂの画像は、ダイクロイックプリズム１１４０の反射面１１４０Ｒ及び１１４０Ｂにてそれぞれ反射するため左右が反転するからである。したがって、３枚の液晶表示パネルの上下の表示方向は下から上へと表示させ、光線の入射側から見た各液晶表示パネルの左右表示方向はＲ光液晶表示パネル１００ＲとＢ光液晶表示パネル１００Ｂについては左から右へ表示させ、Ｇ光液晶表示パネル１００Ｇは右から左へと表示させることが必要である。液晶表示パネル１００の表示は、Ｒ光液晶表示パネル１００ＲとＢ光液晶表示パネル１００Ｂの画像はスクリーンにおける画像に対して上下反転の関係であり、Ｇ光液晶表示パネル１００Ｇの画像は、上下左右が反転した関係、つまりＧ光液晶表示パネル１００Ｇのみ左右が反転した表示をする必要がある。これは、各色光を合成し画像を表示するための光学合成系における画像の折り返し回数（画像反転回数）が各色で異なることによる。
【００５６】
このような各光の表示液晶パネル１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂにより画像の表示方向を変更する方法として、フレーム画像データを格納した対応する夫々のメモリ４００Ｒ、４００Ｇ及び４００Ｂからの読み出し時のアドレスのアクセス順序を画像信号処理回路２００に備えたタイミング制御部２２０にて制御する方法を本実施形態では採用する。
【００５７】
先ず、画像データのメモリ書込み手順を説明する。図５は、画面表示領域を５×５ドットとし、入力画像を「Ｆ」の文字としたときの入力画像を示す図であり、図６は、図５に示した入力画像の画素データの配置を示す図である。また、図７は画像データを格納するメモリ４００のアドレスを示す概念図である。図８は、メモリの各アドレスの格納値を示す概念図である。
【００５８】
図５の画像データは各色光ごとに本来８ビットなど中間階調ビットを有するが、説明を簡便するために中間階調無しの明（０）、暗（１）の２値の場合として説明する。画像データは画面の通常左から右、上から下の方向に順次入力され、図５に示すように入力画像が「Ｆ」の文字とした場合には、図６の画素データの配置に応じて画素データは各色光ごとに１１：０、１２：１、１３：１、・・・、１５：１、２１：０、２２：１、・・・、２５：０、３１：０、・・・、５４：０、５５：０という値が順次入力され、各色光のメモリ４００Ｒ、４００Ｇ及び４００Ｂの夫々のアドレスへ昇順（Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ１３、・・・、Ｄ１５、Ｄ２１、・・・、Ｄ２５、Ｄ３１、・・・、Ｄ５４、Ｄ５５）に格納される。すなわち、図６の入力画面の配置１１の画素データは、図７のＤ１１に格納され、以下１２の画素データはＤ１２に格納されるという具合である。このためメモリ４００Ｒ、４００Ｇ及び４００Ｂの各アドレスの格納値は、図７に対応するアドレスにおける格納値を行列表示した図８に示す内容となる。
【００５９】
次に、画像データのメモリ読み出し手順を説明する。前述のようにＧ光液晶表示パネル１００Ｇのみ、Ｒ光液晶表示パネル１００Ｒ及びＢ光液晶表示パネル１００Ｂと左右が反転した表示をさせる必要がある。ここで３枚の液晶表示パネル１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂのデータ線駆動回路１０１、ゲート線駆動回路１０２を、例えば左から右、下から上というように３枚の液晶表示パネルの全てについて同一の表示走査方向とする。Ｒ光及びＢ光液晶表示パネル１００Ｒ及び１００Ｂへの画像データの供給の場合には、夫々メモリ４００Ｒ及び４００Ｂに格納された画像データを入力時と同じ順序で昇順にメモリアドレスから読み出す、すなわち、Ｄ１１、Ｄ１２、・・・、Ｄ１５、Ｄ２１、・・・、Ｄ２５、Ｄ３１、・・・、Ｄ３５、Ｄ４１、・・・Ｄ４５、Ｄ５１、・・・、Ｄ５５の順で読み出し、液晶表示パネルに入力すると、光線の入射側から見た液晶表示パネル１００Ｒ及び１００Ｂは図５の入力画像の行が反転した図９に示すような上下反転画像を表示する。この結果、液晶表示パネル１００Ｒ及び１００Ｂの夫々の画像は、図４に示すように反射面１１４０Ｒ及び１１４０Ｂにて左右反転し、さらに投射レンズ１１５０（図示せず）により上下反転及び左右反転するためスクリーン５００には「Ｆ」の文字が投射される。
【００６０】
一方、Ｇ光液晶表示パネル１００Ｇへの画像データの供給の場合には、メモリ４００Ｇに格納された画像データを列のデータを入力時とは逆順（降順）に読み出し、行のデータは入力時と同じ順（昇順）でメモリアドレスから読み出す。すなわち、Ｄ１５、Ｄ１４、Ｄ１３、Ｄ１２、Ｄ１１、Ｄ２５、Ｄ２４、・・・、Ｄ２１、Ｄ３５、・・・Ｄ３１、Ｄ４５、・・・、Ｄ４１、Ｄ５５、・・・、Ｄ５１の順で読み出し、液晶表示パネルに入力すると、液晶表示パネル１００のデータ線駆動回路１０１及びゲート線駆動回路１０２は全て同一の表示走査方向（左から右、下から上）であるので、光線の入射側から見た液晶表示パネル１００Ｇは、図５の入力画像の行及び列が反転した図１０に示すような上下左右反転画像を表示する。この結果、液晶表示パネル１００Ｇの画像は、図４に示すように投射レンズ１１５０（図示せず）により上下、左右反転するためスクリーン５００には「Ｆ」の文字が投射される。
【００６１】
即ち、Ｇ光液晶表示パネル１００Ｇへ供給するメモリ４００Ｇの画像データの列データ読み出しのみ、Ｒ光及びＢ光とは異なる逆順（降順）にて行なうことにより、各光の液晶表示パネルに必要な表示方向の画像を表示することができ、スクリーンに入力画像と同じ表示方向の画像を合成、投射することができる。
【００６２】
本説明では、液晶表示パネル１００の走査表示方向を左から右、下から上とした場合であったが、これに限定するものではなく、例えば右から左、上から下とした場合でも、メモリアドレスの読み出し順をＲ光及びＢ光では行、列共に書込み時とは逆順（降順）、すなわちＤ５５、Ｄ５４、・・・、Ｄ５１、Ｄ４５、・・・、Ｄ４１、Ｄ３５、・・・Ｄ３１、Ｄ２５、・・・、Ｄ１５、・・・、Ｄ１２、Ｄ１１の順としＧ光では列は入力と同じ順（昇順）、行は逆順（降順）、すなわちＤ５１、Ｄ５２、・・・、Ｄ５５、Ｄ４１、・・・、Ｄ４５、Ｄ３１、・・・、Ｄ３５、Ｄ２１、・・・、Ｄ１１、・・・、Ｄ１４、Ｄ１５の順とするなど液晶表示パネルの表示走査方向に応じて適宜変更することにより入力画像をスクリーンに入力画像と同じ表示方向で投射することが可能である。
【００６３】
このように構成された第１の実施形態によれば、各光のフレーム画像データを夫々のメモリに格納し、メモリへの書込み順は各メモリにて同一の書込み順序（メモリアドレスアクセス順序）とし、これを各メモリより読み出す際、読み出し順序（メモリアドレスアクセス順序）を液晶表示パネルの表示走査方向に応じて適宜変更することにより、入力画像と同じ表示方向の画像をスクリーンに合成、投射するために必要な各光の表示液晶パネルにおける表示画像の反転を行なう。
【００６４】
これにより、各色光を合成し画像を表示するための光学合成手段における画像の折り返し回数（画像反転回数）が各色で異なる場合において、各色の液晶表示パネルのデータ線駆動回路及びゲート線駆動回路の表示走査方向が同一であっても、各色光に必要な画像の反転を実現することができる。
【００６５】
従って、液晶表示パネルに作製するデータ線及びゲート線駆動回路におけるシフトレジスタは、単一方向で済み双方向走査の機能が不要となるため、駆動回路規模を抑制することができ、また同時に、共通電極に印加するコモン電圧を調節するための基本補正係数の保持手段及び調節回路が一つで済み、パネル上の駆動回路面積を縮小することができる。これにより、パネルの狭額縁化等の小型化が実現できる。
【００６６】
また、各色すべて同一の液晶表示パネルを用いることが可能となり、コスト低減を図ることができる。さらにこれら回路部の素子数、回路規模、面積を大幅に抑制できるため液晶表示パネルの歩留まりを向上させることができる。
【００６７】
更に、各液晶表示パネルで固有に発生するムラに対する補正のための基準補正値と計数値の記憶手段が、各色光の液晶表示パネルの表示走査方向が同一であるため各液晶表示パネル毎に一つで済み、回路規模を抑制でき、補正の演算処理も一つで済み簡素化される。
【００６８】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。但し、第２の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。図１１はメモリの各アドレスにおける格納値を示す概念図である。
【００６９】
第２の実施形態の画像投射装置は、ハードウェア的に見ると第１実施形態のものとほぼ同じであるが、入力画像と同じ表示方向の画像をスクリーンに合成、投射するために必要な各光の表示液晶パネルの表示画像の反転を、画像データのメモリへの書込み時にメモリアドレスのアクセス順を各光液晶表示パネルの表示走査方向に応じて適宜変更し、メモリからの読み込み時には各パネルで同一のアクセス順にて行なう点が第１の実施形態と相違している。
【００７０】
先ず、画像データのメモリ書込み手順を説明する。第１実施形態と同様に、画面表示領域を５×５ドットとし、入力画像を「Ｆ」の文字としたときの場合にて説明する。
【００７１】
前述の通り、Ｇ光液晶表示パネル１００Ｇのみ、Ｒ光液晶表示パネル１００Ｒ及びＢ光液晶表示パネル１００Ｂと左右が反転した表示をさせる必要がある。このため、次に説明するようにＲ光及びＢ光の画像データのメモリ４００Ｒ及び４００Ｂへの書込み時とＧ光の画像データのメモリ４００Ｇへの書込み時のメモリアドレスのアクセス順を変える。
【００７２】
Ｒ光及びＢ光の画像データのメモリ４００Ｒ及び４００Ｂへの書込み時には、画像データは画面の通常左から右、上から下の方向に順次入力され、図５に示すように入力画像を「Ｆ」の文字とした場合、第１実施形態の場合と同様に図６の画素データの配置に応じて画素データは１１：０、１２：１、１３：１、・・・、１５：１、２１：０、２２：１、・・・、２５：０、３１：０、・・・、５４：０、５５：０という値が順次入力され、メモリ４００Ｒ及び４００Ｂの夫々のアドレスへ昇順（Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ１３、・・・、Ｄ１５、Ｄ２１、・・・、Ｄ２５、Ｄ３１、・・・、Ｄ５４、Ｄ５５）に格納される。このためメモリ４００Ｒ及び４００Ｂの各アドレスの格納値は、図７に対応するアドレスにおける格納値を行列表示した図１１（ａ）に示す内容となる。
【００７３】
一方、Ｇ光の画像データのメモリ４００Ｇへの書込み時には、列のデータを逆順（降順）に書込み、行のデータは昇順に書き込む。すなわち、Ｄ１５、Ｄ１４、・・・、Ｄ１１、Ｄ２５、Ｄ２４、・・・、Ｄ２１、Ｄ３５、・・・Ｄ３１、Ｄ４５、・・・Ｄ４１、Ｄ５５、・・・、Ｄ５２、Ｄ５１の順でアクセスし、書き込む。このため、メモリ４００Ｇの各アドレスの格納値は図７に対応するアドレスにおける格納値を行列表示した図１１（ｂ）に示す内容となる。
【００７４】
次に、画像データのメモリ読み出し手順を説明する。３枚の液晶表示パネル１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂのデータ線駆動回路１０１、ゲート線駆動回路１０２を、例えば左から右、下から上と全て同一の表示走査方向とする。第２実施形態ではＲ光、Ｇ光及びＢ光液晶表示パネル１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂへの画像データの供給の際、夫々メモリ４００Ｒ、４００Ｇ及び４００Ｂに格納された画像データを各パネルで同一の順序で昇順にメモリアドレスから読み出す、すなわち、Ｄ１１、Ｄ１２、・・・、Ｄ１５、Ｄ２１、・・・、Ｄ２５、Ｄ３１、・・・、Ｄ３５、Ｄ４１、・・・Ｄ４５、Ｄ５１、・・・、Ｄ５５の順で読み出し、液晶表示パネルに入力する。
【００７５】
光線の入射側から見たＲ光の液晶表示パネル１００Ｒ及びＢ光の液晶表示パネル１００Ｂでは、第１実施形態と同様に、図５の入力画像の行が反転した図９に示す上下反転画像を表示する。この結果、液晶表示パネル１００Ｒ及び１００Ｂの各々の画像は、図４に示すように反射面１１４０Ｒ及び１１４０Ｂにて左右反転し、さらに投射レンズ１１５０（図示せず）により上下反転及び左右反転するためスクリーン５００には「Ｆ」の文字が投射される。
【００７６】
Ｇ光液晶表示パネル１００Ｇの場合もメモリ４００ＧからＲ光及びＢ光と同じ順（昇順）でメモリアドレスから読み出す。液晶表示パネル１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂのデータ線駆動回路１０１、ゲート線駆動回路１０２は全て同一の表示走査方向（左から右、下から上）であるので、光線の入射側から見た液晶表示パネル１００Ｇは、図５の入力画像の行及び列が反転した図１０に示すような上下左右反転画像を表示する。この結果、液晶表示パネル１００Ｇの画像は、図４に示すように投射レンズ１１５０（図示せず）により上下反転及び左右反転するためスクリーン５００には「Ｆ」の文字が投射される。
【００７７】
即ち、Ｇ光液晶表示パネル１００Ｇへ供給するメモリ４００Ｇの画像データの列データ書込み時のみ、Ｒ光及びＢ光とは異なる逆順（降順）のメモリアクセスを行ない、読み出し時にはＲ光、Ｇ光及びＢ光の各パネルで同一の順序（昇順）で行なうことにより、各光の液晶表示パネルに必要な表示方向の画像を表示し、スクリーンに入力画像と同じ表示方向の画像を合成、投射することができる。
【００７８】
本説明では、液晶表示パネル１００の走査表示方向を左から右、下から上とした場合であったが、これに限定するものではなく、例えば右から左、上から下とした場合でも、画像データのメモリへの書込み時、メモリアドレスのアクセス順をＲ光及びＢ光では行、列共に読み出し時とは逆順（降順）、すなわちＤ５５、Ｄ５４、・・・、Ｄ５１、Ｄ４５、・・・、Ｄ４１、Ｄ３５、・・・Ｄ３１、Ｄ２５、・・・、Ｄ１５、・・・、Ｄ１２、Ｄ１１の順とし、Ｇ光では列は昇順、行は逆順（降順）、すなわちＤ５１、Ｄ５２、・・・、Ｄ５５、Ｄ４１、・・・、Ｄ４５、Ｄ３１、・・・、Ｄ３５、Ｄ２１、・・・、Ｄ１１、・・・、Ｄ１４、Ｄ１５の順とするなど液晶表示パネルの表示走査方向に応じて適宜変更することにより入力画像をスクリーンに入力画像と同じ表示方向で投射することが可能である。
【００７９】
このように構成された第２の実施形態によれば、各光のフレーム画像データを各々のメモリに格納し、これを各メモリに書き込む際、書込み順序（メモリアドレスアクセス順序）を液晶表示パネルの表示走査方向に応じて適宜変更し、メモリからの読み出し時は各光にて同一の読み出し順序（メモリアドレスアクセス順序）とすることにより、入力画像と同じ表示方向の画像をスクリーンに合成、投射するために必要な各光の表示液晶パネルの表示画像の反転を行なう。これにより、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００８０】
次に、本発明の第３の実施形態について図１２を参照して説明する。但し、第３の実施形態において、第１及び第２の実施形態と同一の構成要素については、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。図１２は本発明の第３の実施の形態における入力画像データとメモリとの書込み／読み出しを説明するタイミング図である。第３の実施形態の画像投射装置は、ハードウェア的に見ると第１及び第２実施形態のものとほぼ同じであるが、入力された画像データＤＲ、ＤＧ及びＤＢの垂直同期信号ＶＳｙｎｃ３１０に対して３倍の周波数の垂直同期信号ＶＳｙｎｃ３３０にて表示する点が第１及び第２の実施形態と相違している。
【００８１】
図１２にて第３実施形態における画像投射装置の動作、特に入力された画像データＤＲ、ＤＧ及びＤＢの垂直同期信号ＶＳｙｎｃ３１０に対して等しい３倍の周波数の垂直同期信号ＶＳｙｎｃ３３０にて表示する場合のメモリへの書込み／読み出しのタイミングについて説明する。
【００８２】
図１２に示すように、画像信号処理回路２００に入力された画像データＤＲ、ＤＧ及びＤＢは、それぞれ各色ごとに垂直同期信号ＶＳｙｎｃ３１０の周波数（フレーム周波数）にて一つの画面を構成している。例えば、フレーム周波数ＶＳｙｎｃ３１０が６０Ｈｚの場合には、６０分の１秒ごとに一枚の画像が入力される。図１２の入力画像データに示すように、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、・・・という時間的な順序にて画像データが入力される。
【００８３】
画像信号処理回路２００に備えられたタイミング制御部２２０では、同期信号Ｖ／ＨＳｙｎｃを下にＰＬＬなど内部のクロック回路により、入力された垂直同期信号ＶＳｙｎｃ３１０の３倍の周波数の垂直同期信号ＶＳｙｎｃ３３０を生成する。図１２に示すように本実施形態では液晶表示パネル１００への画像データは、この３倍の周波数の垂直同期信号ＶＳｙｎｃ３３０に基づき出力される。
【００８４】
各色の画像データを格納するメモリは２画面分のメモリ容量を保有している。このため、図１２に示すように、フレームＡの画像データが入力されている期間（垂直走査期間）に、メモリの領域＃１にフレームＡの画像データを書込み、次のフレームＢの画像データが入力されている期間に、メモリの領域＃１に格納されたフレームＡの画像データを入力画像データの垂直同期信号ＶＳｙｎｃ３１０の周波数の３倍の垂直同期信号ＶＳｙｎｃ３２０の周波数にて３回読み出すと同時にメモリの領域＃２にフレームＢの画像データを書き込むことが可能となる。以降同様に、フレームＣの画像データが入力されている期間に、メモリの領域＃１にフレームＣの画像データを書き込むと同時にメモリの領域＃２からフレームＢの画像データを垂直同期信号ＶＳｙｎｃ３２０の周波数にて３回読み出すことを順次行なう。なお、ここでフレームの画像データの書込み動作とそのフレームの１フレーム前の画像データの３回読み出し動作のタイミングは、画像信号処理回路２００に備えたバッファ２１０を用い、メモリ４００からの読み出しクロック周波数を入力画像データのクロック周波数よりも高速とし、メモリ４００からの読み出し水平同期期間中の水平ブランキング期間を利用することにより複数の水平ラインの読み出しの合間にバッファ２１０からメモリ４００への１水平ライン分の書込みが可能となる。
【００８５】
以上説明した以外の動作、画像データのメモリ書込み手順及び読み出し手順については、第１及び第２の実施形態に説明した内容と同一である。
【００８６】
これにより第１及び第２実施形態と同様の効果に加え、液晶表示パネルに供給されるフレーム周波数が、画像入力データのフレーム周波数を超えるため、液晶表示パネルの画素電圧の保持時間を短くすることができ、画像のコントラスト向上など、高品位化を図ることができる。
【００８７】
ここまでの説明において、画素データの配置とメモリアドレスの行及び列とが対応するような場合を想定して説明したが、これに限定されるわけではなく、メモリアドレスの行と列とを入れ替えた格納であってもよい。
【００８８】
また、以上述べた説明においてプロジェクターの設置は、机の上など通常の設置の場合を想定して説明したが、例えばプロジェクターを倒立して投射する、すなわち天井釣り下げにて使用する場合においても、また、ミラーを介して投射する場合などにおいても、第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態の説明と同様に画像データのメモリからの読み出し又はメモリへの書込み順序を制御することによりスクリーン上に入力画像と等しい表示方向の画像を投射できる。
【００８９】
更に、上述の説明では、表示する画像のフレーム周波数が入力画像のフレーム周波数の等倍及び３倍の場合で説明したが、これに限定されるわけではなく、画像データをメモリに格納して表示する装置であれば表示する画像フレーム周波数が入力画像のフレーム周波数を超えるものであればよい。
【００９０】
また、これまでの説明では、画像データを格納するメモリが各色ごとで１チップ、計３チップで構成される場合としたが、これに限るものではなく、各色光当たり２画面分の容量を保有する１チップのメモリとして構成してもよい。
【００９１】
なお、複数の液晶表示パネルからの表示光を合成して、表示画像を得る表示装置おいて、各表示各光の個別の光学系が異なる場合に本願発明は有効である。特に各表示各光の反射回数が互いに異なる場合には画像を上下反転、左右反転又は上下左右反転することが必要であり、本願発明を用いることができる。また、本願発明に係る光学機能装置及び光学表示方法においては、前述した特許文献２乃至５に係る装置等において生じる問題点は発生しない。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明の活用例として、プリズム及びミラーを利用して分解した像を合成する画像合成装置並びに、プロジェクターなど画像投射装置が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るプロジェクターの電気的な構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るプロジェクターの光学構成を示す平面図である。
【図３】入力された画像データＤＲ、ＤＧ及びＤＢの垂直同期信号ＶＳｙｎｃ３１０に対して等しい周波数の垂直同期信号ＶＳｙｎｃ３２０にて表示する場合のメモリへの書込み／読み出しのタイミングを示す模式図である。
【図４】ダイクロイックプリズム１１４０及び液晶表示パネル１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂの光学的な位置関係を示す斜視図である。
【図５】画面表示領域を５×５ドットとし、入力画像を「Ｆ」の文字としたときの入力画像を示す図である。
【図６】図５に示した入力画像の画素データの配置を示す図である。
【図７】画像データを格納するメモリ４００Ｒ、４００Ｇ及び４００Ｂのアドレスを示す概念図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係るプロジェクターにおけるメモリ４００Ｒ、４００Ｇ及び４００Ｂの各アドレスの格納値を示す概念図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係るプロジェクターにおける液晶表示パネル１００Ｒ及び１００Ｂの表示画像（上下反転画像）である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係るプロジェクターにおける液晶表示パネル１００Ｇの表示画像（上下左右反転画像）である。
【図１１】（ａ）は本発明の第２の実施形態に係るプロジェクターにおけるメモリ４００Ｒ及び４００Ｂの各アドレスの格納値を示す概念図である。（ｂ）は本発明の第２の実施形態に係るプロジェクターにおけるメモリ４００Ｇの各アドレスの格納値を示す概念図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態における入力画像データのメモリへの書込み／読み出しを説明するタイミングを示す模式図である。
【図１３】液晶表示パネルのブロック図である。
【図１４】液晶パネル上において単一方向からのみ走査する回路の例である。
【図１５】液晶パネル上において双方向から走査できる回路の例である。
【図１６】クロックトインバータ１５０６、１５０７の構成を示す図である。
【図１７】クロックトインバータ１５０４、１５０５の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂ：液晶表示パネル
１０１：データ線駆動回路
１０２：ゲート線駆動回路
１０３：表示領域
２００：画像信号処理回路部
２１０：バッファ
２２０：タイミング制御部
２３０：補正処理部
３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂ：フロントエンド部
４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ：メモリ部
１１００：プロジェクター
１１１０：ランプユニット
１１２０：ミラー
１１３０：ダイクロイックミラー
１１４０：ダイクロイックプリズム
１１４０Ｒ，１１４０Ｂ：反射面
１１５０：投射レンズ
３１０，３２０，３３０：垂直同期信号
５００：スクリーン
６００：液晶表示パネル
６０１：データ線駆動回路
６０１１：シフトレジスタ
６０１２：アナログスイッチ
６０１３：データ信号入力バス
６０２：ゲート線駆動回路
６０２１：シフトレジスタ
６０２２：バッファ
６０３：表示領域
６０３１：データ線
６０３２：ゲート線
６０３３：画素
６０３４：薄膜トランジスタＴＦＴ
６０３５：液晶セル
６０３６：共通電極
１４０１，１４０２：トランスファーゲート
１４０３：インバータ
１５０１，１５０２：トランスファーゲート
１５０３，１５０９：インバータ
１５０４，１５０５，１５０６，１５０７：クロックトインバータ
１５０８：ＮＡＮＤ回路
１６０１，１７０１：ｐチャネル型ＴＦＴ
１６０２，１７０２：ｎチャネル型ＴＦＴ
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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