(57)【要約】【課題】  光の利用効率を向上して、消費電力の低減と装置の小型化を可能にする。【解決手段】  発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂより出射される赤，緑，青の各照明光は、それぞれリレーレンズ及びフィールドレンズを経て、映像表示ライトバルブ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂに照射され、空間的に強度変調され、合成プリズム１０によって合成され、投射レンズ１５によってスクリーン１７に拡大投影される。映像表示ライトバルブ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂにおける映像表示領域に照射される光束の形状が、映像表示領域の形状に対応した形状となるように、発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの光出射部の形状は、映像表示領域の形状と同形又は相似形となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射される光を、表示する映像の情報に応じて空間的に変調して、画像を形成する空間変調手段と、
上記空間変調手段に照射される光を出射する発光ダイオードを用いた光源と、
上記空間変調手段によって変調された光を投射する投射光学系と、
上記光源より出射され、上記空間変調手段に照射される光束の断面形状を、上記空間変調手段における画像形成領域の形状に対応する形状とするための光束形状設定手段と
を備えることを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
上記光束形状設定手段は、上記空間変調手段における画像形成領域の形状に対応する形状に形成された上記光源の光出射部によって実現されることを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
【請求項３】
上記光源の光出射部の形状は、上記空間変調手段における画像形成領域の形状と同形又は相似形であることを特徴とする請求項２記載の映像表示装置。
【請求項４】
上記光源は、それぞれの発光部が平面的に配置された複数の発光ダイオードを有し、上記光束形状設定手段は、上記光源より出射される光束の断面形状が上記空間変調手段における画像形成領域の形状に対応する形状となるように、複数の発光ダイオードを選択的に駆動する駆動手段を有することを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
【請求項５】
上記光束形状設定手段は、上記空間変調手段における画像形成領域の形状に応じて、上記空間変調手段に照射される光束の断面形状を変化させるための光学素子を有することを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
【請求項６】
上記光束形状設定手段は、上記空間変調手段における画像形成領域の形状の変化に連動して、上記空間変調手段に照射される光束の断面形状を変化させることを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源から出射された光を空間的に変調して、スクリーン等に投射することによって映像を表示する映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、映像を鑑賞する目的に用いられる映像表示装置として、光源から出射された光を、映像表示ライトバルブによって空間的に変調して、映像をスクリーン等に投射する投射型映像表示装置が用いられている。この種の投射型映像表示装置には、スクリーン等の前面側より映像を投射する前面投射型と、スクリーン等の背面側より映像を投射する背面投射型とがある。従来、このような投射型映像表示装置としては、光源として放電型のキセノンランプ，メタルハライドランプ又は熱発光型のハロゲンランプ等の白色光源を用い、映像表示ライトバルブとして液晶ライトバルブを用いたものが知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来用いられている投射型映像表示装置は、光源として使用されるキセノンランプ，メタルハライドランプ，ハロゲンランプ等の白色光源（ランプ）を用いているが、これら光源として用いられるランプは、一般に、径年変化が大きいと共に寿命が短いため、映像が暗くなったり、ランプが切れやすく、そのため、映像を表示している途中で映像が暗くなったり、ランプが切れた場合には、映像を表示している途中でランプを交換しなければならないといった問題がある。
【０００４】
また、従来の投射型映像表示装置に用いられる白色光源より出射される光束の断面形状は、通常、円形である。一方、映像表示ライトバルブの形状は、通常、長方形形状である。そのため、従来の投射型映像表示装置では、白色光源からの光を映像表示ライトバルブに対して均一に照射するために、映像表示ライトバルブに照射される光束の直径を、映像表示ライトバルブの対角線の長さよりも大きくしていた。そのため、無駄になる光が多く、光源からの光の利用効率が低いという問題がある。
【０００５】
更に、従来の投射型映像表示装置では、上述のように光源からの光の利用効率が低いので、必要な明るさを得るためには、明るい光源を用いなければならないことから、消費電力が増大するといった問題点や、同様に、必要な明るさを得るためには、大きな光源を用いなければならないことから、投射型映像表示装置の小型化が困難になるといった問題点がある。
【０００６】
ところで、投射型映像表示装置では、例えば、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）方式の縦横比３：４の映像や、ハイビジョン方式の縦横比９：１６の映像等、縦横比の異なる映像を切り換えて表示する可能性がある。この場合、映像の縦横比に応じて、映像表示ライトバルブにおいて実際に使用される領域の形状及び面積も変化する。ところが、従来の投射型映像表示装置では、光源からの光が円形であるため、映像表示ライトバルブにおいて実際に使用される領域の形状及び面積が変化すると、映像表示ライトバルブにおいて有効に使われる光量も変化し、その結果、投射される映像の明るさが変化するといった問題点がある。
【０００７】
また、従来の投射型映像表示装置では、白色光源の出射光を、ダイクロイックミラー等の色分離手段によって色分離して、それぞれ、各色信号に対応した映像表示ライトバルブに照射するようにしていた。そのため、分離した各色の波長分布が、元の白色光源の出射光の波長分布に依存し、良好な色再現が難しいという問題点がある。
【０００８】
また、従来の投射型映像表示装置に用いられる白色光源は、一般に、輝度の変調ができないか、あるいは、できても輝度調節範囲が狭く、輝度変調の応答時間が長いことから、従来の投射型映像表示装置では、表示する映像の明るさの調節ができないか、若しくは調節範囲が狭いといった問題点があった。
【０００９】
また、従来の投射型映像表示装置では、白色光源の出射光をダイクロイックミラー等によって色分離して、各色信号に対応した映像表示ライトバルブに照射する構成の場合、各色毎の光の輝度の調整が困難であった。また、従来の投射型映像表示装置には、映像表示ライトバルブにカラーフィルタを設けて色分離を行うものもあるが、この場合には、各色に対応した映像信号を調整するか、カラーフィルタを変えなければ色調整ができない。従って、従来の投射型映像表示装置では、色の細かい調整を行うことが難しく、できても、調節範囲が狭いといった問題点があった。
【００１０】
本発明は、このような問題点に鑑みて提案されたものであり、光源の寿命が長いと共に、良好な色再現が可能であり、更に、光の利用効率を向上でき、消費電力の低減と装置の小型化を可能にした映像表示装置及び映像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述したような目的を達成するための提案される本発明に係る映像表示装置の一実施の形態は、照射される光を、表示する映像の情報に応じて空間的に変調して、画像を形成する空間変調手段と、この空間変調手段に照射される光を出射する発光ダイオードを用いた光源と、空間変調手段によって変調された光を投射する投射光学系と、光源より出射され、空間変調手段に照射される光束の断面形状を、空間変調手段における画像形成領域の形状に対応する形状とするための光束形状設定手段とを備える。
【００１２】
この映像表示装置では、発光ダイオードを用いた光源より出射される光束は、光束形状設定手段によって、空間変調手段における画像形成領域の形状に対応する断面形状とされて、空間変調手段に照射される。空間変調手段は、照射された光を、表示する映像の情報に応じて空間的に変調して、画像を形成する。空間変調手段によって変調された光は、投射光学系によって、スクリーンや観察者の目等に投射される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明を適用した映像表示装置は、光源として発光ダイオードを用いると共に、光源より出射され、空間変調手段に照射される光束の断面形状を、空間変調手段における画像形成領域の形状に対応する形状とするための光束形状設定手段を備えているので、光源の寿命が長くなると共に、良好な色再現が可能となり、更に、光の利用効率を向上でき、消費電力の低減と装置の小型化が可能になるという効果を奏する。
【００１４】
更に、本発明においては、光束形状設定手段が、空間変調手段における画像形成領域の形状の変化に連動して、空間変調手段に照射される光束の断面形状を変化させるようにしたので、画像形成領域の形状の変化に伴う映像の明るさの変化を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る投射型の映像表示装置の構成を示す説明図である。この映像表示装置は、立方体形状の合成プリズム１０と、この合成プリズム１０の一つの面１０Ｇに対向するように配設された緑用映像表示ライトバルブ１１Ｇと、合成プリズム１０における面１０Ｇと直交する他の面１０Ｒに対向するように配設された赤用映像表示ライトバルブ１１Ｒと、合成プリズム１０における面１０Ｒと平行な他の面１０Ｂに対向するように配設された青用映像表示ライトバルブ１１Ｂとを備えている。各映像表示ライトバルブ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂは、本発明における空間変調手段を構成するものである。
【００１７】
映像表示装置は、更に、各映像表示ライトバルブ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの側方に配設され、各映像表示ライトバルブ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂにそれぞれ赤色照明光，緑色照明光，青色照明光を照射するための光源としての赤色発光ダイオード１２Ｒ，緑色発光ダイオード１２Ｇ，青色発光ダイオード１２Ｂを備えている。なお、ここで、赤色照明光，緑色照明光，青色照明光は、それぞれ、単一の波長の光ではなく、ある程度の波長分布を有する光を言う。
【００１８】
赤色発光ダイオード１２Ｒと赤用映像表示ライトバルブ１１Ｒの間には、赤色発光ダイオード１２Ｒ側より順に、赤用リレーレンズ１３Ｒ及び赤用フィールドレンズ１４Ｒが配設されている。同様に、緑用発光ダイオード１２Ｇと緑用映像表示ライトバルブ１１Ｇの間には、緑色発光ダイオード１２Ｇ側より順に、緑用リレーレンズ１３Ｂ及び緑用フィールドレンズ１４Ｇが配設されている。また、青用発光ダイオード１２Ｂと青用映像表示ライトバルブ１１Ｂの間には、青色発光ダイオード１２Ｂ側より順に、青用リレーレンズ１３Ｂ及び青用フィールドレンズ１４Ｂが配設されている。
【００１９】
本字氏の形態の映像表示装置は、更に、合成プリズム１０における面１０Ｇと平行な面１０Ａに対向するように配設され、各映像表示ライトバルブ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂによって形成され、合成プリズム１０に合成された画像の光を、透過型（背面投射型映像表示装置の場合）又は反射型（前面投射型映像表示装置の場合）のスクリーン１７に投射するための投射レンズ１５を備えている。映像表示装置における各構成要素は、適当なホルダによって保持されて、筐体１６内に設置されている。
【００２０】
合成プリズム１０は、面１０Ｒより入射した赤色光のみを面１０Ａ側に反射する反射面１０ｒと、面１０Ｂより入射した青色光のみを面１０Ａ側に反射する反射面１０ｂとを有するダイクロイックプリズムで構成されている。
【００２１】
映像表示ライトバルブ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂは、透過型液晶ライトバルブであり、それぞれ光の透過率を制御可能な多数の画素を有している。これらの映像表示ライトバルブ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂには、例えば、ＴＮ（Twisted Nematic ）、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）、ＦＬＣ（Ferroelectric Liquid Crystal）等の液晶を使用する。また、これらの映像表示ライトバルブ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂは、アクティブマトリクス方式によって駆動されるものであっても、単純マトリックス方式によって駆動されるものであってもよい。アクティブマトリクス方式によって駆動される場合、スイッチ素子としては、例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）やＭＩＭ（Metal Insulator Metal）等を使用する。
【００２２】
赤色発光ダイオード１２Ｒとしては、例えば、ＡｌＧａＡｓ系又はＡｌＧａＩｎＰ系化合物半導体を用いたものを使用し、緑色発光ダイオード１２Ｇ及び青色発光ダイオード１２Ｂとしては、例えば、ＧａＮ系又はＺｎＳｅ系化合物半導体を用いたものを使用する。
【００２３】
リレーレンズ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂは、それぞれ、各発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの光出射部の２次元的な像を、各映像表示ライトバルブ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ上に結像するためのレンズであり、フィールドレンズ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂは、それぞれ、リレーレンズ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂの後側焦点面の像を投射レンズ１５の入射瞳の位置に結像させるためのレンズである。
【００２４】
図３は、映像表示ライトバルブ１１（１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂを代表する。）の形状の一例を示す説明図である。この例における映像表示ライトバルブ１１は、（ａ）に示したように、縦横比が３：４になっている。映像表示ライトバルブ１１の大きさは、例えば、対角１．３インチ（約３３ｍｍ）であるが、それよりも小さいサイズでもよいし、大きいサイズでもよい。図３に示した映像表示ライトバルブ１１では、（ｂ）に示したように全域を画像形成領域２１とすることによって、ＮＴＳＣ方式のような縦横比が３：４の画像を形成することが可能である他に、（ｃ）に示したように、上下両端の各一部を除いた領域を画像形成領域２２とすることによって、ハイビジョン方式のような縦横比が９：１６の画像を形成することも可能である。
【００２５】
図４は、映像表示ライトバルブ１１の形状の他の例を示す説明図である。この例における映像表示ライトバルブ１１は、（ａ）に示したように、縦横比が９：１６になっている。この映像表示ライトバルブ１１では、（ｂ）に示したように全域を画像形成領域２３とすることによって縦横比が９：１６の画像を形成することが可能である他に、（ｃ）に示したように、左右両端の各一部を除いた領域を画像形成領域２４とすることによって縦横比が３：４の画像を形成することも可能である。
【００２６】
図５は、発光ダイオード１２（１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂを代表する。）の形状の例を示す説明図である。本実施の形態では、映像表示ライトバルブ１１における画像形成領域に照射される光束の断面形状を、画像形成領域の形状に対応する形状とするために、発光ダイオード１２の光出射部（発光面）の形状を、映像表示ライトバルブ１１における画像形成領域の形状に対応する形状としている。
【００２７】
図５（ａ）に示した例の発光ダイオード１２は、光出射部２５の形状が縦横比３：４の形状に形成されているものである。この例の発光ダイオード１２は、光出射部２５の形状が、図３（ｂ）に示した画像形成領域２１の形状及び図４（ｃ）に示した画像形成領域２４の形状と同形又は相似形であり、図３（ｂ）又は図４（ｃ）に示したように映像表示ライトバルブ１１によって縦横比が３：４の画像を形成する場合に使用される。
【００２８】
一方、図５（ｂ）に示した例の発光ダイオード１２は、光出射部２５の形状が縦横比９：１６の形状に形成されているものである。この例の発光ダイオード１２は、光出射部２５の形状が、図３（ｃ）に示した画像形成領域２１の形状及び図４（ｂ）に示した画像形成領域２４の形状と同形又は相似形であり、図３（ｃ）又は図４（ｂ）に示したように映像表示ライトバルブ１１によって縦横比が９：１６の画像を形成する場合に使用される。
【００２９】
なお、映像表示ライトバルブ１１の形状は、図３，図４に示したような縦横比３：４や縦横比９：１６に限らず、他の形状でもよい。また、映像表示ライトバルブ１１における画像形成領域の形状も、縦横比３：４や縦横比９：１６に限らず、他の形状でもよい。いずれの場合にも、発光ダイオード１２の光出射部の形状は、映像表示ライトバルブ１１における画像形成領域に照射される光束の断面形状が画像形成領域の形状に対応する形状となるように設定する。
【００３０】
なお、映像表示ライトバルブ１１における画像形成領域に照射される光束の断面形状が画像形成領域の形状に対応する形状となるような発光ダイオード１２の光出射部の形状は、必ずしも、画像形成領域の形状と同形又は相似形であるとは限らない。このことについて、図６を参照して説明する。図６は、光源の光出射部の形状と、映像表示ライトバルブ１１における照射光の形状との関係を調べた実験の結果を示したものである。
【００３１】
図６において、（ａ）は光出射部の形状を縦横比３：４の長方形とした場合の光源の発光状態を表し、（ｂ）はその場合における映像表示ライトバルブ１１における照明状態を表している。同様に、（ｃ）は光出射部の形状を縦横比９：１６の長方形とした場合の光源の発光状態を表し、（ｄ）はその場合における映像表示ライトバルブ１１における照明状態を表している。また、（ｅ）は光出射部の形状を、縦横比９：１６の長方形の角部を膨出させた形状とした場合の光源の発光状態を表し、（ｆ）はその場合における映像表示ライトバルブ１１における照明状態を表している。なお、（ａ），（ｃ），（ｅ）において、符号Ａ１は、均一な輝度の領域を表している。また、（ｂ），（ｄ），（ｆ）において、符号Ｂ１は輝度が相対値で０．９以上１以下の領域、Ｂ２は輝度が相対値で０．８以上０．９未満の領域、Ｂ３は輝度が相対値で０．７以上０．８未満の領域、Ｂ４は輝度が相対値で０．３以上０．７未満の領域、Ｂ５は輝度が相対値で０．１以上０．３未満の領域を表している。
【００３２】
図６（ａ）〜（ｄ）から分かるように、光源の光出射部の形状を長方形とした場合には、映像表示ライトバルブ１１における照射光の形状も略長方形となるが、角部が丸くなる。そのため、映像表示ライトバルブ１１における画像形成領域が長方形の場合には、図６（ｅ）に示したように、光源の光出射部の形状を、長方形の角部を膨出させた形状とした方が、図６（ｆ）に示したように、照射光の形状が長方形に近くなる場合もある。なお、光源の光出射部の形状に対して、照射光の形状がどのように変化するかは、光源と映像表示ライトバルブ１１間の光学系等によって異なる。従って、光源の光出射部の形状は、実際に映像表示ライトバルブ１１における画像形成領域に照射される光束の断面形状が画像形成領域の形状に対応する形状となるように、適宜に設定するのが好ましい。
【００３３】
図２は、本実施の形態に係る映像表示装置の回路構成を示すブロック図である。この図に示したように、本実施の形態に係る映像表示装置は、映像信号ＶＳを入力し、それぞれ赤色画像，緑色画像，青色画像に対応する赤用画像信号，緑用画像信号，青用画像信号を生成する映像信号処理回路３１と、この映像信号処理回路３１によって生成された赤用画像信号，緑用画像信号，青用画像信号を一時的に記録するための赤用画像メモリ３２Ｒ，緑用画像メモリ３２Ｇ，青用画像メモリ３２Ｂと、映像信号処理回路３１及び赤用画像メモリ３２Ｒに接続され、赤用映像表示ライトバルブ１１Ｒを駆動する赤用ライトバルブ駆動回路３３Ｒと、映像信号処理回路３１及び緑用画像メモリ３２Ｇに接続され、緑用映像表示ライトバルブ１１Ｇを駆動する緑用ライトバルブ駆動回路３３Ｇと、映像信号処理回路３１及び青用画像メモリ３２Ｂに接続され、青用映像表示ライトバルブ１１Ｂを駆動する青用ライトバルブ駆動回路３３Ｂとを備えている。
【００３４】
映像表示装置は、更に、それぞれ赤色発光ダイオード１２Ｒ，緑色発光ダイオード１２Ｇ，青色発光ダイオード１２Ｂ（図では発光ダイオードをＬＥＤと記す。）を駆動する赤色発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，緑色発光ダイオード駆動回路３４Ｇ，青色発光ダイオード駆動回路３４Ｂと、映像信号処理回路３１及び各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを制御するコントローラ３５とを備えている。コントローラ３５は、例えばマイクロコンピュータによって構成される。
【００３５】
各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂには、可変抵抗や抵抗の切り換えによって各発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂに対する印加電圧や注入電流を変える等により、各発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂより出射される光の輝度を独立に調節可能とする手段が設けられている。
【００３６】
次に、本実施の形態に係る映像表示装置の作用について説明する。
【００３７】
図２に示したように、映像信号ＶＳは、映像信号処理回路３１に入力され、この映像信号処理回路３１によって、赤用画像信号，緑用画像信号，青用画像信号が生成され、それぞれ、赤用画像メモリ３２Ｒ，緑用画像メモリ３２Ｇ，青用画像メモリ３２Ｂに一旦記録される。各ライトバルブ駆動回路３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂは、それぞれ、一定の周期で、各画像メモリ３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂより各色用の画像信号を読み出し、この画像信号に基づいて、各映像表示ライトバルブ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂを駆動する。
【００３８】
一方、各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂは、各発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂが常時又は適宜点灯するように、各発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂを駆動する。
【００３９】
図１に示したように、赤色発光ダイオード１２Ｒより出射される赤色の均一な照明光は、リレーレンズ１３Ｒ、フィールドレンズ１４Ｒを経て、赤用映像表示ライトバルブ１１Ｒに照射され、赤用映像表示ライトバルブ１１Ｒによって空間的に強度変調されて合成プリズム１０に入射する。同様に、緑色発光ダイオード１２Ｇより出射される緑色の均一な照明光は、リレーレンズ１３Ｇ、フィールドレンズ１４Ｇを経て、緑用映像表示ライトバルブ１１Ｇに照射され、緑用映像表示ライトバルブ１１Ｇによって空間的に強度変調されて合成プリズム１０に入射する。また、青色発光ダイオード１２Ｂより出射される青色の均一な照明光は、リレーレンズ１３Ｂ、フィールドレンズ１４Ｂを経て、青用映像表示ライトバルブ１１Ｂに照射され、青用映像表示ライトバルブ１１Ｂによって空間的に強度変調されて合成プリズム１０に入射する。
【００４０】
各映像表示ライトバルブ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂによって変調された各色の光は、合成プリズム１０によって合成されて、面１０Ａより出射され、投射レンズ１５によってスクリーン１７に拡大投影され、スクリーン１７上にカラー映像が表示される。
【００４１】
以上説明したように、本実施の形態に係る映像表示装置では、光源として発光ダイオード１２を使用したので、光源の寿命が長くなる。従って、光源の交換の手間を減らすことができる。また、各色毎の発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの出射光の波長領域は狭いので、白色光源の出射光を色分離した場合のように各色の波長分布が元の白色光源の出射光の波長分布に依存するようなことがなく、各発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの出射光の合成によって表現できる色の範囲が広くなり、その結果、良好な色再現が可能となる。更に、発光ダイオードは、白色光源に比べて消費電力が少なく、且つ小型であることから、光源として白色光源を使用する場合に比べて、消費電力を少なくすることができるとともに、映像表示装置の小型化が可能となる。
【００４２】
また、本実施の形態に係る映像表示装置によれば、発光ダイオード１２の光出射部の形状を、映像表示ライトバルブ１１における画像形成領域の形状に対応する形状（例えば、同形又は相似形）とすることによって、画像形成領域に照射される光束の断面形状を、画像形成領域の形状に対応する形状としたので、光束の断面が円形となる白色光源を使用する場合に比べて、光の利用効率が向上し、その結果、より一層、消費電力の低減と装置の小型化が可能になる。
【００４３】
また、本実施の形態に係る映像表示装置によれば、各色毎の発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂより出射される光の輝度を独立に調節することができるので、従来と比較して、色の調節範囲が広くなる。また、色毎の発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの効率が異なる場合には、予め、各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂにおいて、各発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂに対する印加電圧や注入電流を変える等によって各発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂより出射される光の輝度を独立に調節して、白色画面の色温度を、例えば９３００度や６５００度等に合わせておくことが可能となる。また、鑑賞者が、任意に、各発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂより出射される光の輝度を調節して、鑑賞者の嗜好に合った色調整を行うことも可能となる。
【００４４】
次に、図７及び図８を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る映像表示装置について説明する。
【００４５】
本実施の形態に係る映像表示装置は、光源として、第１の実施の形態における単体の発光ダイオード１２の代わりに、それぞれの発光部が平面的に配置された複数の発光ダイオードを含む光源装置４２を設け、光源装置４２より出射される光束の断面形状が映像表示ライトバルブ１１における画像形成領域の形状に対応する形状となるように、複数の発光ダイオードを選択的に駆動するようにしたものである。なお、発光ダイオード１２Ｒの代わりとなる光源装置４２は複数の赤色発光ダイオードを含み、発光ダイオード１２Ｇの代わりとなる光源装置４２は複数の緑色発光ダイオードを含み、発光ダイオード１２Ｂの代わりとなる光源装置４２は複数の青色発光ダイオードを含む。また、本実施の形態では、図２における各色毎の発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂが、それぞれ、対応する色の光源装置４２に含まれる複数の発光ダイオードを選択的に駆動することができるようになっている。
【００４６】
図７（ａ）は、光源装置４２における複数の発光ダイオードの配置の一例を示したものである。この例の光源装置４２では、発光部の平面形状が円形である発光ダイオード４１を縦方向に１２個、横方向に１６個配列している。この光源装置４２では、図７（ｂ）に示したように、全ての発光ダイオード４１を駆動することによって、光源装置４２における光出射部の形状を、縦横比３：４の長方形とすることが可能である他に、図７（ｃ）に示したように、全ての発光ダイオード４１のうち、上下の合計３列分の発光ダイオード４１を除いた９列分の発光ダイオード４１を選択的に駆動することにより、光源装置４２における光出射部の形状を、縦横比９：１６の長方形とすることも可能である。図７（ｂ）に示した発光状態は、映像表示ライトバルブ１１によって縦横比が３：４の画像を形成する場合に使用され、図７（ｃ）に示した発光状態は、映像表示ライトバルブ１１によって縦横比が９：１６の画像を形成する場合に使用される。
【００４７】
図８（ａ）は、光源装置４２における複数の発光ダイオードの配置の他の例を示したものである。この例の光源装置４２では、発光部の平面形状が円形である発光ダイオード４１を縦方向に９個、横方向に１６個配列している。この光源装置４２では、図８（ｃ）に示したように、全ての発光ダイオード４１を駆動することによって、光源装置４２における光出射部の形状を、縦横比９：１６の長方形とすることが可能である他に、図８（ｂ）に示したように、全ての発光ダイオード４１のうち、左右の合計４列分の発光ダイオード４１を除いた１２列分の発光ダイオード４１を選択的に駆動することにより、光源装置４２における光出射部の形状を、縦横比３：４の長方形とすることも可能である。図８（ｂ）に示した発光状態は、映像表示ライトバルブ１１によって縦横比が３：４の画像を形成する場合に使用され、図８（ｃ）に示した発光状態は、映像表示ライトバルブ１１によって縦横比が９：１６の画像を形成する場合に使用される。
【００４８】
なお、光源装置４２における複数の発光ダイオード４１の配置は、図７（ａ）又は図８（ａ）に示した例に限らず、任意に設定可能である。また、複数の発光ダイオード４１を選択的に駆動することによって形成する光源装置４２における光出射部の形状も、図７（ｂ），（ｃ）や図８（ｂ），（ｃ）に示した例に限らず、映像表示ライトバルブ１１における画像形成領域の形状に対応させて、任意に設定可能である。
【００４９】
本実施の形態に係る映像表示装置によれば、光源装置４２に含まれる複数の発光ダイオード４１を選択的に駆動することによって、光源装置４２における光出射部の形状を任意に設定することができ、これにより、光源装置４２を交換することなく、映像表示ライトバルブ１１における種々の形状の画像形成領域に対応することが可能となる。本実施の形態におけるその他の構成、作用及び効果は、第１の実施の形態と同様である。
【００５０】
次に、図９乃至図１１を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る映像表示装置について説明する。
【００５１】
図９は、本実施の形態に係る映像表示装置の構成を示す説明図である。この映像表示装置では、第１の実施の形態における各発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの代わりに、発光部の平面形状が円形である赤色発光ダイオード４４Ｒ，緑色発光ダイオード４４Ｇ，青色発光ダイオード４４Ｂを設けている。本実施の形態に係る映像表示装置では、更に、フィールドレンズ１４Ｒ，映像表示ライトバルブ１１Ｒの間、フィールドレンズ１４Ｇ，映像表示ライトバルブ１１Ｇの間、及びフィールドレンズ１４Ｂ，映像表示ライトバルブ１１Ｂの間に、それぞれ、光束形状変換装置５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂを設けている。
【００５２】
図１０は、光束形状変換装置５０（５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂを代表する。）の構成を示す斜視図である。この光束形状変換装置５０は、２つのシリンドリカルレンズ５１，５２を有している。シリンドリカルレンズ５２における曲面の曲率半径は、シリンドリカルレンズ５１における曲面の曲率半径よりも大きくなっている。各シリンドリカルレンズ５１，５２の一端部には、それぞれレバー５３，５４の一端部が接合され、レバー５３，５４の他端部は、共通の回転軸５５に接合されている。回転軸５５は、筐体１６に対して固定された軸受部５６によって回転自在に支持されている。回転軸５５には、手動用レバー５７が接合されている。シリンドリカルレンズ５１，５２は、本発明における光学素子に対応し、映像表示ライトバルブ１１における画像形成領域の形状に応じて、映像表示ライトバルブ１１に照射される光束の断面形状を変化させるためのものである。
【００５３】
なお、各光束形状変換装置５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂ毎の手動用レバー５７を連動させる共通のレバーを、筐体１６の外側に突出するように設け、この共通のレバーを操作することによって、全ての光束形状変換装置５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂにおける手動用レバー５７を同時に操作できるようにしてもよい。
【００５４】
この光束形状変換装置５０では、手動用レバー５７を回動することによって、回転軸５５を中心にしてレバー５３，５４を回動させて、発光ダイオード１２から映像表示ライトバルブ１１に至る照明光路中に、シリンドリカルレンズ５１，５２の一方を選択的に挿入することができるようになっている。照明光路中にシリンドリカルレンズ５１を挿入した場合には、映像表示ライトバルブ１１に照射される光束の断面形状は横長の楕円形状となる。この光束の断面形状は、本実施の形態では、特に、縦横比が９：１６の画像形成領域に照射した際に、その画像形成領域全体をカバーでき、且つ、その画像形成領域からはみ出す面積が極力小さくなるような形状となるように設定している。一方、照明光路中にシリンドリカルレンズ５２を挿入した場合には、映像表示ライトバルブ１１に照射される光束の断面形状は、シリンドリカルレンズ５１の場合に比べて円形に近い横長の楕円形状となる。この光束の断面形状は、本実施の形態では、特に、縦横比が３：４の画像形成領域に照射した際に、その画像形成領域全体をカバーでき、且つ、その画像形成領域からはみ出す面積が極力小さくなるような形状となるように設定している。
【００５５】
従って、本実施の形態に係る映像表示装置では、例えば、縦横比が９：１６の映像表示ライトバルブ１１を使用する場合には、図１１（ａ）に示したように、縦横比が３：４の画像を形成する際には、照明光路中にシリンドリカルレンズ５２を挿入して、映像表示ライトバルブ１１の画像形成領域２４に、円形に近い横長の楕円形状の光束５７を照射し、図１１（ｂ）に示したように、縦横比が９：１６の画像を形成する際には、照明光路中にシリンドリカルレンズ５１を挿入して、映像表示ライトバルブ１１の画像形成領域２３に、細長い横長の楕円形状の光束５８を照射する。また、縦横比が３：４の映像表示ライトバルブ１１を使用する場合には、図１１（ｃ）に示したように、縦横比が３：４の画像を形成する際には、照明光路中にシリンドリカルレンズ５２を挿入して、映像表示ライトバルブ１１の画像形成領域２１に、円形に近い横長の楕円形状の光束５７を照射し、図１１（ｄ）に示したように、縦横比が９：１６の画像を形成する際には、照明光路中にシリンドリカルレンズ５１を挿入して、映像表示ライトバルブ１１の画像形成領域２２に、細長い横長の楕円形状の光束５８を照射する。
【００５６】
このように、本実施の形態に係る映像表示装置によれば、光束形状変換装置５０によって、映像表示ライトバルブ１１に照射される光束の断面形状を変化させることができるので、光源を交換することなく、映像表示ライトバルブ１１における複数の形状の画像形成領域に対応することが可能となる。本実施の形態におけるその他の構成、作用及び効果は、第１の実施の形態と同様である。
【００５７】
次に、図１２及び図１３を参照して、本発明の第４の実施の形態に係る映像表示装置について説明する。
【００５８】
本実施の形態に係る映像表示装置は、光束形状変換装置におけるシリンドリカルレンズ５１，５２の切り換えを、映像表示ライトバルブ１１における画像形成領域の形状の変化に連動して自動的に行うとともに、表示する映像の種類を判別し、判別した映像の種類に対応する白色画面の色温度に合わせて、各色毎の発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂより出射される光の輝度を自動的に調節するようにした例である。
【００５９】
図１２のブロック図に示したように、本実施の形態に係る映像表示装置は、第３の実施の形態における光束形状変換装置５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂの代わりに、光束形状変換装置６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂを備えている。この光束形状変換装置６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂは、光束形状変換装置５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂにおいて手動用レバー５７を除き、代わりに軸受部５６内に、回転軸５５を回転させるためのモータ６１を設けた構成になっている。
【００６０】
また、本実施の形態に係る映像表示装置は、各光束形状変換装置６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂのモータ６１を駆動するためのモータ駆動回路６２を備えている。このモータ駆動回路６２は、コントローラ３５によって制御されるようになっている。さらに、本実施の形態における発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂは、コントローラ３５の制御の下で、対応する発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂから出射される光の輝度を調節することができるようになっている。本実施の形態におけるコントローラ３５は、映像信号ＶＳを入力し、この映像信号ＶＳの種類に応じて、後述するように、発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ及びモータ駆動回路６２を制御する。
【００６１】
図１３は、映像信号の種類に応じた発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ及びモータ駆動回路６２の制御に関するコントローラ３５の動作を示す流れ図である。この動作では、コントローラ３５は、先ず、映像信号がＮＴＳＣ方式か否かを判断する（ステップＳ１０１）。ＮＴＳＣ方式である場合（Ｙ）には、コントローラ３５は、ＮＴＳＣ方式用の白色画面の色温度（例えば９３００度）となるように、各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを制御して発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂから出射される光の輝度を調節する（ステップＳ１０２）。次に、コントローラ３５は、ＮＴＳＣ方式の縦横比３：４の画像に対応するように、モータ駆動回路６２を制御して、各色毎の照明光路中にシリンドリカルレンズ５２を挿入し（ステップＳ１０３）、図１３に示した動作を終了する。
【００６２】
映像信号がＮＴＳＣ方式ではない場合（ステップＳ１０１；Ｎ）には、コントローラ３５は、映像信号がハイビジョン方式か否かを判断する（ステップＳ１０４）。ハイビジョン方式である場合（Ｙ）には、コントローラ３５は、ハイビジョン方式用の白色画面の色温度（例えば６５００度）となるように、各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを制御して発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂから出射される光の輝度を調節する（ステップＳ１０５）。次に、コントローラ３５は、ハイビジョン方式の縦横比９：１６の画像に対応するように、モータ駆動回路６２を制御して、各色毎の照明光路中にシリンドリカルレンズ５１を挿入し（ステップＳ１０６）、図１３に示した動作を終了する。
【００６３】
映像信号がハイビジョン方式ではない場合（ステップＳ１０４；Ｎ）には、コントローラ３５は、映像信号がコンピュータ用のものか否かを判断する（ステップＳ１０７）。コンピュータ用のものである場合（Ｙ）には、コントローラ３５は、コンピュータ用の白色画面の色温度（例えば９３００度）となるように、各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを制御して発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂから出射される光の輝度を調節する（ステップＳ１０８）。次に、コントローラ３５は、コンピュータ用の縦横比３：４の画像に対応するように、モータ駆動回路６２を制御して、各色毎の照明光路中にシリンドリカルレンズ５２を挿入し（ステップＳ１０９）、図１３に示した動作を終了する。
【００６４】
映像信号がコンピュータ用のものではない場合（ステップＳ１０７；Ｎ）には、コントローラ３５は、デフォルトの白色画面の色温度（例えば６５００度又は９３００度）となるように、各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを制御して発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂから出射される光の輝度を調節する（ステップＳ１１０）。次に、コントローラ３５は、デフォルトの縦横比（例えば３：４又は９：１６）の画像に対応するように、モータ駆動回路６２を制御して、各色毎の照明光路中にシリンドリカルレンズ５２又はシリンドリカルレンズ５１を挿入し（ステップＳ１１１）、図１３に示した動作を終了する。
【００６５】
なお、映像信号がＮＴＳＣ方式か、ハイビジョン方式か、コンピュータ用かの判断は、例えば、映像信号中の水平同期信号又は垂直同期信号を検出し、その水平同期周波数又は垂直同期周波数が何Ｈｚであるかに基づいて行うことができる。
【００６６】
また、ＮＴＳＣ方式やハイビジョン方式用の白色画面の色温度としては、例えば、日本の電子機械工業会で定めた値を使用する。
【００６７】
なお、ＮＴＳＣ方式やハイビジョン方式以外のテレビ規格（ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ等）にも対応させる場合には、図１３のステップＳ１０１，Ｓ１０４，Ｓ１０７等と同様なステップを追加すればよいことは言うまでもない。
【００６８】
本実施の形態に係る映像表示装置によれば、表示する映像の種類を判別し、判別した映像の種類に応じて、光束形状変換装置６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂにおけるシリンドリカルレンズ５１，５２の切り換えと、白色画面の色温度の調節を行うようにしたので、自動的に最適な照明状態と色温度に設定することができる。また、映像表示ライトバルブ１１の画像形成領域の形状に応じて、画像形成領域に照射される光束の形状を自動的に変えるようにしたので、表示される映像の明るさの変化を小さくすることができる。
【００６９】
なお、本実施の形態に係る映像表示装置において、使用者が各発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂから出射される光の輝度を独立に調節するための指示、及び映像表示ライトバルブ１１上における光束の断面形状を切り換えるための指示をコントローラ３５に入力するための操作部を設け、この操作部からの指示に応じて、コントローラ３５が各発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂから出射される光の輝度を独立に調節したり、映像表示ライトバルブ１１上における光束の断面形状を切り換えるようにしてもよい。
【００７０】
更に、本実施の形態に係る映像表示装置において、コントローラ３５が、映像信号に基づいて判別した映像表示ライトバルブ１１における画像形成領域の形状に応じて、各発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂから出射される光の輝度を調節して、画像形成領域の形状にかかわらず、表示される映像全体の明るさを一定に保つようにしてもよい。
【００７１】
また、本実施の形態に係る映像表示装置において、光束形状変換装置６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂを設けずに、また、各発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの代わりに、第２の実施の形態における複数の発光ダイオードを含む光源装置４２を設け、コントローラ３５が、判別した映像の種類に応じて、各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを制御して、光源装置４２において駆動する発光ダイオードを切り換えることによって、映像表示ライトバルブ１１上における光束の断面形状を切り換えるようにしてもよい。
【００７２】
本実施の形態におけるその他の構成、作用及び効果は、第１乃至第３の実施の形態と同様である。
【００７３】
次に、図１４乃至図１６を参照して、本発明の第５の実施の形態に係る映像表示装置について説明する。本実施の形態に係る映像表示装置は、時分割色表示方式によってカラー画像を表示するようにした例である。図１４は、本実施の形態に係る映像表示装置の構成を示す説明図である。本実施の形態に係る映像表示装置は、第１の実施の形態における各色毎の映像表示ライトバルブ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂを設けずに、代わりに、合成プリズム１０と投射レンズ１５との間に、映像表示ライトバルブ６５を設けている。
【００７４】
図１５は、本実施の形態に係る映像表示装置の回路構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る映像表示装置は、映像信号ＶＳを入力し、それぞれ赤色画像，緑色画像，青色画像に対応する赤用画像信号，緑用画像信号，青用画像信号を生成し、これらを順次切り換えて出力する映像信号処理回路６６と、この映像信号処理回路６６によって生成された赤用画像信号，緑用画像信号，青用画像信号を一時的に記録するための画像メモリ６７と、映像信号処理回路６６及び画像メモリ６７に接続され、映像表示ライトバルブ６５を駆動するライトバルブ駆動回路６８とを備えている。
【００７５】
映像表示装置は、更に、それぞれ赤色発光ダイオード１２Ｒ，緑色発光ダイオード１２Ｇ，青色発光ダイオード１２Ｂ（図では発光ダイオードをＬＥＤと記す。）を駆動する赤色発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，緑色発光ダイオード駆動回路３４Ｇ，青色発光ダイオード駆動回路３４Ｂと、映像信号処理回路６６、ライトバルブ駆動回路６８及び各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを制御するコントローラ３５とを備えている。
【００７６】
次に、図１６のタイミングチャートを参照して、本実施の形態に係る映像表示装置の動作について説明する。コントローラ３５は、映像信号ＶＳを入力し、この映像信号に同期し、１フレーム又は１フィールドの期間を３等分するためのタイミング信号を生成し、映像信号処理回路６６とライトバルブ駆動回路６８に送る。映像信号処理回路６６は、このタイミング信号に応じて、赤用画像信号，緑用画像信号，青用画像信号を生成し、これらを順次切り換えて出力する。この画像信号は、画像メモリ６７に一旦記録される。ライトバルブ駆動回路６８は、コントローラ３５からのタイミング信号に応じて、画像メモリ６７より各色用の画像信号を順次読み出し、この画像信号に基づいて、映像表示ライトバルブ６５を駆動する。その結果、映像表示ライトバルブ６５では、図１８（ｄ）に示したように、１フレーム又は１フィールドの期間中で、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）用の各階調画像が、順次切り換えられて表示される。
【００７７】
一方、コントローラ３５は、映像表示ライトバルブ６５において赤，緑，青用の各階調画像が表示されるタイミングに同期して、発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂが順次点灯するように、各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを制御する。その結果、図１６（ａ）〜（ｃ）に示したように、映像表示ライトバルブ６５において赤，緑，青用の各階調画像が表示されるタイミングに同期して、発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ（図１６では、それぞれ、ＬＥＤ Ｒ，ＬＥＤ Ｇ，ＬＥＤ Ｂと記す。）が点灯し、各色の光が順次切り換えられて映像表示ライトバルブ６５に照射される。
【００７８】
このような動作により、赤，緑，青の各画像が順次切り換えられて、スクリーン１７に投射されるが、人間の目の残像効果により、鑑賞者にはカラー画像として認識される。本実施の形態におけるその他の構成、作用及び効果は第１の実施の形態と同様である。
【００７９】
次に、図１７及び図１８を参照して、本発明の第６の実施の形態に係る映像表示装置について説明する。本実施の形態に係る映像表示装置は、第５の実施の形態と同様に時分割色表示方式を用いるとともに、ディジタル階調表示方式を用いてカラー画像を表示するようにした例である。
【００８０】
始めに、図１７を参照して、ディジタル階調表示方式の原理について説明する。ディジタル階調表示方式の原理は、図１７（ａ）に示したような表示したい画像を、図１７（ｂ）〜（ｅ）に示したような重み付けした複数のビット画像（２値画像）の和として表現することである。なお、図１７（ａ）の上段は表示したい階調画像の例を表し、図１７（ｂ）〜（ｅ）の上段は、８：４：２：１に重み付けされた各ビット画像を表している。図１７（ａ）〜（ｅ）の下段は、上段の画像における各画素の輝度を１６進数で表したものである。このディジタル階調表示方式では、光源と２値表示用の映像表示ライトバルブの制御によって、１フレームの時間の中で、重み付けしたビット画像群を表示し、人間の目の残像効果を利用して、鑑賞者に階調を感じさせる。
【００８１】
ディジタル階調表示におけるビット画像の重み付けには、主に２つの方法がある。一つは、照明光の明るさを一定とし、各ビット画像の表示時間の長さによって重み付けをするパルス幅変調階調表示であり、他の一つは、各ビット画像の表示時間の長さを一定とし、照明光の明るさによって重み付けをする光強度変調階調表示である。また、２つの方法を併用することも可能である。
【００８２】
なお、本実施の形態に係る映像表示装置の構成は、図１５に示したものと略同様である。
【００８３】
次に、図１８のタイミングチャートを参照して、本実施の形態に係る映像表示装置の動作について説明する。図１８（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの発光タイミングと発光量とを表している。図１８（ｄ）は、映像表示ライトバルブ６５の表示状態を表している。ここでは、パルス幅変調階調表示と光強度変調階調表示とを併用してディジタル階調表示を行う例について説明する。また、以下の説明では、赤色階調画像を表現するために８：４：２：１に重み付けされた各ビット画像を、それぞれ画像Ｒ８，Ｒ４，Ｒ２，Ｒ１とし、緑色階調画像を表現するために８：４：２：１に重み付けされた各ビット画像を、それぞれ画像Ｇ８，Ｇ４，Ｇ２，Ｇ１とし、青色階調画像を表現するために８：４：２：１に重み付けされた各ビット画像を、それぞれ画像Ｂ８，Ｂ４，Ｂ２，Ｂ１とする。
【００８４】
コントローラ３５は、映像信号ＶＳを入力し、この映像信号ＶＳに同期した所定のタイミング信号を生成し、映像信号処理回路６６とライトバルブ駆動回路６８に送る。映像信号処理回路６６は、このタイミング信号に応じて、各フレーム毎に、ビット画像Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８，Ｒ４，Ｒ２，Ｒ１，Ｇ４，Ｇ２，Ｇ１，Ｂ４，Ｂ２，Ｂ１の画像信号を生成し、これらを順次切り換えて出力する。この画像信号は、画像メモリ６７に一旦記録される。ライトバルブ駆動回路６８は、コントローラ３５からのタイミング信号に応じて、画像メモリ６７より各ビット画像の画像信号を順次読み出し、この画像信号に基づいて、映像表示ライトバルブ６５を駆動する。本実施の形態では、図１８（ｄ）に示したように、１フレーム中の先頭から２／５の期間を３等分してビット画像Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８を順次表示し、１フレーム中の残りの期間を９等分してビット画像Ｒ４，Ｒ２，Ｒ１，Ｇ４，Ｇ２，Ｇ１，Ｂ４，Ｂ２，Ｂ１を順次表示するようにしている。従って、ビット画像Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８が表示される期間は、他のビット画像が表示される期間の２倍となる。
【００８５】
また、コントローラ３５は、図１８（ａ）〜（ｃ）に示したように、映像表示ライトバルブ６５において赤，緑，青用の各ビット画像が表示されるタイミングに同期して、発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂが順次点灯するように、各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを制御する。また、コントローラ３５は、ビット画像Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８が表示される期間とビット画像Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４が表示される期間は、発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの発光量が等しく、このときの発光量を１とした場合に、ビット画像Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２が表示される期間は発光量が１／２、ビット画像Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１が表示される期間は発光量が１／４となるように、各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを制御する。このような動作により、１フレーム内で、各色毎に８：４：２：１に重み付けされた複数のビット画像の光が、順次スクリーン１７に投射され、人間の目の残像効果により、鑑賞者にはカラー画像として認識される。本実施の形態におけるその他の構成、作用及び効果は、第５の実施の形態と同様である。
【００８６】
図１９は、本発明の第７の実施の形態に係る映像表示装置の構成を示す説明図である。本実施の形態に係る映像表示装置は、映像表示ライトバルブとして反射型の液晶ライトバルブを使用して、時分割色表示方式を用いてカラー画像を表示するようにした例である。なお、時分割色表示方式を採用するに当たって、図１４に示したように透過型の液晶ライトバルブを使用してもよいことは言うまでもない。
【００８７】
本実施の形態に係る映像表示装置は、図１４に示した第５の実施の形態における映像表示装置において、透過型の液晶ライトバルブを使用した映像表示ライトバルブ６５の代わりに、偏光ビームスプリッタ７０と、反射型の液晶ライトバルブを使用した映像表示ライトバルブ７１とを設けたものである。偏光ビームスプリッタ７０と映像表示ライトバルブ７１は、合成プリズム１０からの出射光の光路上に、この順序で配設されている。偏光ビームスプリッタ７０は、Ｐ偏光（偏光方向が入射面に対して平行な偏光）を透過し、Ｓ偏光（偏光方向が入射面に対して垂直な偏光）を反射する反射面７０ａを有している。本実施の形態では、投射レンズ１５は、映像表示ライトバルブ７１からの光が偏光ビームスプリッタ７０の反射面７０ａで反射して進行する方向に配設されている。
【００８８】
本実施の形態に係る映像表示装置では、第５の実施の形態と同様に、時分割色表示方式に従って、発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ及び映像表示ライトバルブ７１を駆動する。各発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂより出射された光は、リレーレンズ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ、フィールドレンズ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ及び合成プリズム１０を経て、偏光ビームスプリッタ７０に入射する。偏光ビームスプリッタ７０では、入射した光のうちのＰ偏光成分のみが反射面７０ａを透過して、映像表示ライトバルブ７１に入射する。反射型の液晶ライトバルブを使用した映像表示ライトバルブ７１は、入射した光を、複屈折を利用して、表示する画像に応じて画素毎に偏光状態（偏光度）を変えることによって空間的に変調して、偏光ビームスプリッタ７０側に反射する。偏光ビームスプリッタ７０では、映像表示ライトバルブ７１からの光のうちのＳ偏光成分のみが反射面７０ａで反射されて投射レンズ１５に入射し、透過型又は反射型のスクリーン１７に拡大投影される。本実施の形態におけるその他の構成、作用及び効果は、第５の実施の形態と同様である。
【００８９】
図２０は、本発明の第８の実施の形態に係る映像表示装置の構成を示す説明図である。本実施の形態に係る映像表示装置は、各色毎に、反射型の液晶ライトバルブを使用した映像表示ライトバルブを設けた例である。この映像表示装置は、直線上に配設された赤色発光ダイオード１２Ｒ，赤用リレーレンズ１３Ｒ，赤用フィールドレンズ１４Ｒ，赤用偏光ビームスプリッタ７０Ｒ及び赤用映像表示ライトバルブ７１Ｒを備えている。これらは、赤用映像表示ライトバルブ７１Ｒで反射された光のうち赤用偏光ビームスプリッタ７０Ｒで反射されるＳ偏光成分が、合成プリズム１０の面１０Ｒに入射するように配置されている。映像表示装置は、更に、直線上に配設された緑色発光ダイオード１２Ｇ，緑用リレーレンズ１３Ｇ，緑用フィールドレンズ１４Ｇ，緑用偏光ビームスプリッタ７０Ｇ及び緑用映像表示ライトバルブ７１Ｇを備えている。これらは、緑用映像表示ライトバルブ７１Ｇで反射された光のうち緑用偏光ビームスプリッタ７０Ｇで反射されるＳ偏光成分が、合成プリズム１０の面１０Ｇに入射するように配置されている。映像表示装置は、更に、直線上に配設された青色発光ダイオード１２Ｂ，青用リレーレンズ１３Ｂ，青用フィールドレンズ１４Ｂ，青用偏光ビームスプリッタ７０Ｂ及び青用映像表示ライトバルブ７１Ｂを備えている。これらは、青用映像表示ライトバルブ７１Ｂで反射された光のうち青用偏光ビームスプリッタ７０Ｂで反射されるＳ偏光成分が、合成プリズム１０の面１０Ｂに入射するように配置されている。
【００９０】
なお、各偏光ビームスプリッタ７０Ｒ，７０Ｇ，７０Ｂと映像表示ライトバルブ７１Ｒ，７１Ｇ，７１Ｂによる変調の原理は、第７の実施の形態において説明した通りである。各色毎に変調された光は、第１の実施の形態と同様にして、合成プリズム１０によって合成され、投射レンズ１５によってスクリーン１７に投射される。本実施の形態におけるその他の構成、作用及び効果は、第１の実施の形態と同様である。
【００９１】
図２１は、本発明の第９の実施の形態に係る映像表示装置の構成を示す説明図である。本実施の形態に係る映像表示装置は、虚像表示型の映像表示装置の例であり、頭部に装着して使用されるいわゆるヘッドマウントディスプレイの形態を有するものである。ただし、本実施の形態に係る映像表示装置は、虚像表示型の映像表示装置として、頭部に装着しない形態として使用するようにしてもよいことは言うまでもない。
【００９２】
この映像表示装置は、第１の実施の形態と同様の位置関係で配置された合成プリズム１０、映像表示ライトバルブ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ、発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ、リレーレンズ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ及びフィールドレンズ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂを備えている。本実施の形態に係る映像表示装置は、更に、合成プリズム１０からの出射光の光路上に配設されたハーフミラー８０と、合成プリズム１０から出射されハーフミラー８０で反射される光の光路上に配設されたハーフミラーを兼ねた凹面鏡８１とを備えている。上記各構成要素は、適当なホルダによって保持されて、筐体１６内に設置されている。筐体１６には、合成プリズム１０から出射されハーフミラー８０で反射される光の進行方向とは反対方向の位置に、観察者が覗くための開口８２が設けられ、凹面鏡８１に対向する位置に、前方の景色を取り込むための開口８３が設けられている。
【００９３】
本実施の形態に係る映像表示装置では、第１の実施の形態と同様にして各色毎に変調された光は、合成プリズム１０によって合成され、ハーフミラー８０で一部が反射されて凹面鏡８１に入射し、ここで一部が反射されてハーフミラー８０に入射し、更に、一部がハーフミラー８０を透過して、開口８２を経て、観察者の目８４に投射される。これにより、映像表示ライトバルブ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂによって生成され、合成プリズム１０によって合成された画像に対応し、且つ拡大された虚像８５を、観察者は、前方の景色と共に観察することになる。本実施の形態におけるその他の構成、作用及び効果は第１の実施の形態と同様である。
【００９４】
図２２は、本発明の第１０の実施の形態に係る映像表示装置の構成を示す説明図である。本実施の形態は、本発明を、半導体ウェハ上のフォトレジストに対してマスクパターン（本発明における映像に対応する。）を投影露光するための露光装置に適用した例である。本実施の形態に係る露光装置は、フォトレジストに対して感度のある光（可視光や紫外光）を出射する発光ダイオード９１と、この発光ダイオード９１の出射光を集光するコレクタレンズ９２と、このコレクタレンズ９２通過後の光の照度を均一化するためのフライアイレンズ９３と、このフライアイレンズ９３通過後の光を集光して、所定のパターンが形成されたマスク９５（本発明における空間変調手段に対応する。）に照射するコンデンサレンズ９４と、マスク９５通過後の光を、半導体ウェハ９７上のフォトレジストに投影する投影レンズ９６とを備えている。本実施の形態において、発光ダイオード９１の光出射部の形状を、マスク９５における画像形成領域の形状に対応する形状とすることによって、マスク９５における画像形成領域に照射される光の形状を、画像形成領域に対応する形状としている。また、本実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、発光ダイオード９１の出射光の輝度を調節可能になっている。
【００９５】
この露光装置では、発光ダイオード９１から出射された光は、コレクタレンズ９２，フライアイレンズ９３，コンデンサレンズ９４を経て、マスク９５に照射される。マスク９５によって空間的に変調された光は、投影レンズ９６によって、半導体ウェハ９７上のフォトレジストに投影され、フォトレジストが露光される。なお、本実施の形態に係る露光装置は、等倍露光を行う露光装置でもよいし、縮小投影露光を行うステップ式投影露光装置でもよい。
【００９６】
本実施の形態に係る露光装置によれば、光源として発光ダイオード９１を使用したので、光源の寿命が長くなるとともに、消費電力を少なくすることができ、更に、露光装置の小型化が可能となる。また、本実施の形態に係る露光装置によれば、発光ダイオード９１の光出射部の形状を、マスク９５における画像形成領域の形状に対応する形状とすることによって、マスク９５における画像形成領域に照射される光の形状を、画像形成領域に対応する形状としたので、光の利用効率が向上し、より一層、消費電力の低減と装置の小型化が可能になる。更に、本実施の形態に係る露光装置によれば、発光ダイオード９１の出射光の輝度が調節可能であるので、露光量の調節が容易になる。
【００９７】
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されず、例えば、各色毎の画像の合成には、合成プリズム１０に限らず、特定の波長成分の光を通過又は反射させるダイクロイックミラーやカラーフィルタ等を用いてもよい。
【００９８】
また、空間変調手段としては、実施の形態で挙げたものに限らず、強誘電性液晶や高分子分散液晶を用いた液晶ライトバルブでもよいし、更には、画素単位で、機械的な動作によって光の反射，透過，回折等を制御して、光を空間的に変調するものでもよい。
【００９９】
また、上述した実施の形態では、発光ダイオードとして、赤色光、緑色光、青色光を出射するものを用いたが、他の色の光を出射するものを用いてもよい。この場合、映像表示ライトバルブは、発光ダイオードの出射光の色に対応した色信号に基づいて駆動するようにする。
【０１００】
また、第３又は第４の実施の形態では、２つのシリンドリカルレンズを切り換えて、光束の断面形状を切り換えるようにしたが、１つあるいは３つ以上のシリンドリカルレンズを使用して光束の断面形状を変化させるようにしてもよい。なお、１つのシリンドリカルレンズを使用する場合は、シリンドリカルレンズを光路に挿入するか否かによって光束の断面形状が切り換えられる。また、光束の断面形状を変化させるための光学素子としては、シリンドリカルレンズに限らず、円筒面を有するミラーや、プリズム等、他の光学素子でもよい。また、例えば、シリンドリカルレンズと円筒面形状の凹面を有するレンズを、照明光の進行方向に沿って配置するとともに、両レンズの位置を連続的に変えることによって、光束の断面形状を連続的に変えることができるようにしてもよい。
【０１０１】
更に、例えば第１の実施の形態のように、光出射部（発光面）の形状が矩形の発光ダイオードを用い、この発光ダイオードから出射される光束の形状を、シリンドリカルレンズ等の光学素子を用いて変化させて、縦横比の異なる複数種類の光束を選択的に発生させるようにしてもよい。
【０１０２】
また、各実施の形態毎の特徴を適宜組み合わせて、映像表示装置を構成してもよい。
【０１０３】
ところで、本発明の第５及び第６の実施の形態として、時分割色表示方式によりカラー画像を表示するようにした例を挙げた。時分割色表示方式では、時分割で異なる色を表示することで色合成を行い、これにより、カラー画像を表示する。すなわち、一つの映像の表示時間である１フレームを３分割し、赤，緑，青の各色の映像を順次映像表示ライトバルブに出力するとともに、対応した色の光を映像表示ライトバルブに順次照射することにより、カラー画像の表示を行う。
【０１０４】
しかしながら、このように赤，緑，青の各色の映像を時分割表示することで色合成を行いカラー画像を表示したときには、一つの色の発光時間が１フレームの１／３であり、しかも、連続的に各色の映像が点滅を繰り返すことになるため、人間の目の瞬き時や人間の目が移動物体を追従した時などに、色合成が成り立たなくなることがある。
【０１０５】
すなわち、人間の瞬き時に、いわゆる色割れが生じたり、或いは、図２３に示すように、人間の目が移動物体を追従した時に、いわゆるエッジクロマティック現象が生じたりする。なお、図２３は、本来は赤，緑，青の色合成により白色となるべきところが、エッジクロマティック現象により、一方の端部に赤色や黄色の部分が生じてしまい、他方の端部に青色やシアンの部分が生じてしまう様子を示している。
【０１０６】
このような色割れやエッジクロマティック現象の発生は、図２４に示すように、単色の映像を連続して表示する時間を短くすることにより、抑えることができる。このことは、図２３と図２４の比較からも明らかである。
【０１０７】
そこで、単色の映像を連続して表示する時間を短くして、色割れやエッジクロマティック現象の発生を抑える方法について、その具体的な例を、図２５乃至図３２のタイミングチャートを参照して説明する。
【０１０８】
なお、図１８と同様、図２５乃至図３２において、図中の（ａ）〜（ｃ）は、発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの発光タイミングと発光量とをそれぞれ表しており、図中の（ｄ）は、映像表示ライトバルブ６５の表示状態を表している。また、図１８と同様、赤色階調画像を表現するために８：４：２：１に重み付けされた各ビット画像を、それぞれ画像Ｒ８，Ｒ４，Ｒ２，Ｒ１とし、緑色階調画像を表現するために８：４：２：１に重み付けされた各ビット画像を、それぞれ画像Ｇ８，Ｇ４，Ｇ２，Ｇ１とし、青色階調画像を表現するために８：４：２：１に重み付けされた各ビット画像を、それぞれ画像Ｂ８，Ｂ４，Ｂ２，Ｂ１としている。
【０１０９】
また、以下の説明では、重み付けが１の赤色階調画像Ｒ１と、重み付けが１の緑色階調画像Ｇ１と、重み付けが１の青色階調画像Ｂ１との組み合わせを、重み付けが１のビットプレーンＢＰ１と称する。また、重み付けが２の赤色階調画像Ｒ２と、重み付けが２の緑色階調画像Ｇ２と、重み付けが２の青色階調画像Ｂ２との組み合わせを、重み付けが２のビットプレーンＢＰ２と称する。また、重み付けが４の赤色階調画像Ｒ４と、重み付けが４の緑色階調画像Ｇ４と、重み付けが４の青色階調画像Ｂ４との組み合わせを、重み付けが４のビットプレーンＢＰ３と称する。また、重み付けが８の赤色階調画像Ｒ８と、重み付けが８の緑色階調画像Ｇ８と、重み付けが８の青色階調画像Ｂ８との組み合わせを、重み付けが８のビットプレーンＢＰ４と称する。
【０１１０】
まず、図２５に示す例について説明する。図２５の例は、パルス幅変調階調表示によりディジタル階調表示を行う例であり、重み付けが１のビットプレーンＢＰ１と、重み付けが２のビットプレーンＢＰ２と、重み付けが４のビットプレーンＢＰ３と、重み付けが８のビットプレーンＢＰ４とをこの順に表示する例である。
【０１１１】
すなわち、図２５の例では、１フレームの表示を行う際に、先ず、重み付けが１のビットプレーンＢＰ１として、パルス幅がそれぞれτとされた画像Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１をこの順に表示する。次に、重み付けが２のビットプレーンＢＰ２として、パルス幅がそれぞれ２τとされた画像Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２をこの順に表示する。次に、重み付けが４のビットプレーンＢＰ３として、パルス幅がそれぞれ４τとされた画像Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４をこの順に表示する。次に、重み付けが８のビットプレーンＢＰ４として、パルス幅がそれぞれ８τとされた画像Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８をこの順に表示する。
【０１１２】
このような表示を図１５に示した映像表示装置で行う際、コントローラ３５は、入力された映像信号ＶＳに同期した所定のタイミング信号を生成し、当該タイミング信号を映像信号処理回路６６とライトバルブ駆動回路６８に送る。映像信号処理回路６６は、このタイミング信号に応じて、各フレーム毎に、ビット画像Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２，Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４，Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８の画像信号を生成し、これらを順次切り換えて出力する。この画像信号は、画像メモリ６７に一旦記録される。ライトバルブ駆動回路６８は、コントローラ３５からのタイミング信号に応じて、画像メモリ６７より各ビット画像の画像信号を順次読み出し、この画像信号に基づいて、映像表示ライトバルブ６５を駆動する。
【０１１３】
このとき、本例では、図２５（ｄ）に示したように、１フレームの先頭からビット画像Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２，Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４，Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８を順次表示する。そして、本例ではパルス幅変調階調表示を採用しているので、ビット画像Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１が表示される期間をそれぞれτとしたとき、ビット画像Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２が表示される期間をそれぞれ２τとし、ビット画像Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４が表示される期間をそれぞれ４τとし、ビット画像Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８が表示される期間をそれぞれ８τとする。
【０１１４】
また、コントローラ３５は、図２５（ａ）〜（ｃ）に示したように、映像表示ライトバルブ６５において赤，緑，青用の各ビット画像が表示されるタイミングに同期して、発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂが順次点灯するように、各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを制御する。このとき、各発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂからの光量が、人間の目が等しく感じる光量又は人間の目が好ましく感じる光量となるように、コントローラ３５は各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを制御する。
【０１１５】
以上のような動作により、１フレーム内で、各色毎に重み付けされた複数のビット画像の光が、順次スクリーン１７に投射され、人間の目の残像効果により、鑑賞者にはカラー画像として認識される。そして、このように複数の単色画像を時分割表示する際に、同一色のビット画像が連続して表示されないように、表示色の異なるビット画像を順次表示するようにすることで、単色の映像が連続して表示される時間が短くなる。従って、色割れやエッジクロマティック現象が生じ難くなる。
【０１１６】
次に、図２６に示す例について説明する。図２６の例は、パルス幅変調階調表示によりディジタル階調表示を行う例であり、重み付けが１のビットプレーンＢＰ１と、重み付けが４のビットプレーンＢＰ３と、重み付けが２のビットプレーンＢＰ２と、重み付けが８のビットプレーンＢＰ４とをこの順に表示する例である。
【０１１７】
すなわち、図２６の例では、１フレームの表示を行う際に、先ず、重み付けが１のビットプレーンＢＰ１として、パルス幅がそれぞれτとされた画像Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１をこの順に表示する。次に、重み付けが４のビットプレーンＢＰ３として、パルス幅がそれぞれ４τとされた画像Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４をこの順に表示する。次に、重み付けが２のビットプレーンＢＰ２として、パルス幅がそれぞれ２τとされた画像Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２をこの順に表示する。次に、重み付けが８のビットプレーンＢＰ４として、パルス幅がそれぞれ８τとされた画像Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８をこの順に表示する。
【０１１８】
このような表示を図１５に示した映像表示装置で行う際、コントローラ３５は、入力された映像信号ＶＳに同期した所定のタイミング信号を生成し、当該タイミング信号を映像信号処理回路６６とライトバルブ駆動回路６８に送る。映像信号処理回路６６は、このタイミング信号に応じて、各フレーム毎に、ビット画像Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２，Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８の画像信号を生成し、これらを順次切り換えて出力する。この画像信号は、画像メモリ６７に一旦記録される。ライトバルブ駆動回路６８は、コントローラ３５からのタイミング信号に応じて、画像メモリ６７より各ビット画像の画像信号を順次読み出し、この画像信号に基づいて、映像表示ライトバルブ６５を駆動する。
【０１１９】
このとき、本例では、図２６（ｄ）に示したように、１フレームの先頭からビット画像Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２，Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８を順次表示する。そして、本例ではパルス幅変調階調表示を採用しているので、ビット画像Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１が表示される期間をそれぞれτとしたとき、ビット画像Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２が表示される期間をそれぞれ２τとし、ビット画像Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４が表示される期間をそれぞれ４τとし、ビット画像Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８が表示される期間をそれぞれ８τとする。
【０１２０】
また、コントローラ３５は、図２６（ａ）〜（ｃ）に示したように、映像表示ライトバルブ６５において赤，緑，青用の各ビット画像が表示されるタイミングに同期して、発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂが順次点灯するように、各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを制御する。このとき、各発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂからの光量が、人間の目が等しく感じる光量又は人間の目が好ましく感じる光量となるように、コントローラ３５は各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを制御する。
【０１２１】
以上のような動作により、１フレーム内で、各色毎に重み付けされた複数のビット画像の光が、順次スクリーン１７に投射され、人間の目の残像効果により、鑑賞者にはカラー画像として認識される。そして、このように複数の単色画像を時分割表示する際に、同一色のビット画像が連続して表示されないように、表示色の異なるビット画像を順次表示するようにすることで、単色の映像が連続して表示される時間が短くなる。従って、色割れやエッジクロマティック現象が生じ難くなる。
【０１２２】
次に、図２７に示す例について説明する。図２７の例は、パルス幅変調階調表示によりディジタル階調表示を行う例であり、各ビットプレーンＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３，ＢＰ４を構成する各ビット画像Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２，Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４，Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８の順序を入れ替えて表示する例である。
【０１２３】
すなわち、図２７の例では、１フレームの表示を行う際に、パルス幅がτの赤色のビット画像Ｒ１と、パルス幅が２τの緑色のビット画像Ｇ２と、パルス幅が８τの青色のビット画像Ｂ８と、パルス幅が４τの赤色のビット画像Ｒ４と、パルス幅が８τの緑色のビット画像Ｇ８と、パルス幅が４τの青色のビット画像Ｂ４と、パルス幅が２τの赤色のビット画像Ｒ２と、パルス幅がτの青色のビット画像Ｂ１と、パルス幅が４τの緑色のビット画像Ｇ４と、パルス幅が８τの赤色のビット画像Ｒ８と、パルス幅が２τの青色のビット画像Ｂ２と、パルス幅がτの緑色のビット画像Ｇ１とをこの順に表示する。
【０１２４】
このような表示を図１５に示した映像表示装置で行う際、コントローラ３５は、入力された映像信号ＶＳに同期した所定のタイミング信号を生成し、当該タイミング信号を映像信号処理回路６６とライトバルブ駆動回路６８に送る。映像信号処理回路６６は、このタイミング信号に応じて、各フレーム毎に、ビット画像Ｒ１，Ｇ２，Ｂ８，Ｒ４，Ｇ８，Ｂ４，Ｒ２，Ｂ１，Ｇ４，Ｒ８，Ｂ２，Ｇ１の画像信号を生成し、これらを順次切り換えて出力する。この画像信号は、画像メモリ６７に一旦記録される。ライトバルブ駆動回路６８は、コントローラ３５からのタイミング信号に応じて、画像メモリ６７より各ビット画像の画像信号を順次読み出し、この画像信号に基づいて、映像表示ライトバルブ６５を駆動する。
【０１２５】
このとき、本例では、図２７（ｄ）に示したように、１フレームの先頭からビット画像Ｒ１，Ｇ２，Ｂ８，Ｒ４，Ｇ８，Ｂ４，Ｒ２，Ｂ１，Ｇ４，Ｒ８，Ｂ２，Ｇ１を順次表示する。そして、本例ではパルス幅変調階調表示を採用しているので、ビット画像Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１が表示される期間をそれぞれτとしたとき、ビット画像Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２が表示される期間をそれぞれ２τとし、ビット画像Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４が表示される期間をそれぞれ４τとし、ビット画像Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８が表示される期間をそれぞれ８τとする。
【０１２６】
また、コントローラ３５は、図２７（ａ）〜（ｃ）に示したように、映像表示ライトバルブ６５において赤，緑，青用の各ビット画像が表示されるタイミングに同期して、発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂが順次点灯するように、各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを制御する。このとき、各発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂからの光量が、人間の目が等しく感じる光量又は人間の目が好ましく感じる光量となるように、コントローラ３５は各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを制御する。
【０１２７】
以上のような動作により、１フレーム内で、各色毎に重み付けされた複数のビット画像の光が、順次スクリーン１７に投射され、人間の目の残像効果により、鑑賞者にはカラー画像として認識される。そして、このように複数の単色画像を時分割表示する際に、同一色のビット画像が連続して表示されないように、表示色の異なるビット画像を順次表示するようにすることで、単色の映像が連続して表示される時間が短くなる。従って、色割れやエッジクロマティック現象が生じ難くなる。
【０１２８】
次に、図２８に示す例について説明する。図２８の例は、パルス幅変調階調表示によりディジタル階調表示を行う例であり、ビット画像Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４を２回に分けて表示するとともに、ビット画像Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８を４回に分けて表示する例である。
【０１２９】
すなわち、図２８の例では、１フレームの表示を行う際に、先ず、パルス幅が２τの赤色のビット画像Ｒ８と、パルス幅が２τの緑色のビット画像Ｇ８と、パルス幅が２τの青色のビット画像Ｂ８とをこの順に表示する。次に、パルス幅が２τの赤色のビット画像Ｒ４と、パルス幅が２τの緑色のビット画像Ｇ４と、パルス幅が２τの青色のビット画像Ｂ４とをこの順に表示する。次に、パルス幅が２τの赤色のビット画像Ｒ８と、パルス幅が２τの緑色のビット画像Ｇ８と、パルス幅が２τの青色のビット画像Ｂ８とをこの順に表示する。次に、パルス幅が２τの赤色のビット画像Ｒ２と、パルス幅が２τの緑色のビット画像Ｇ２と、パルス幅が２τの青色のビット画像Ｂ２とをこの順に表示する。次に、パルス幅がτの赤色のビット画像Ｒ１と、パルス幅がτの緑色のビット画像Ｇ１と、パルス幅がτの青色のビット画像Ｂ１とをこの順に表示する。次に、パルス幅が２τの赤色のビット画像Ｒ８と、パルス幅が２τの緑色のビット画像Ｇ８と、パルス幅が２τの青色のビット画像Ｂ８とをこの順に表示する。次に、パルス幅が２τの赤色のビット画像Ｒ４と、パルス幅が２τの緑色のビット画像Ｇ４と、パルス幅が２τの青色のビット画像Ｂ４とをこの順に表示する。次に、パルス幅が２τの赤色のビット画像Ｒ８と、パルス幅が２τの緑色のビット画像Ｇ８と、パルス幅が２τの青色のビット画像Ｂ８とをこの順に表示する。
【０１３０】
このような表示を図１５に示した映像表示装置で行う際、コントローラ３５は、入力された映像信号ＶＳに同期した所定のタイミング信号を生成し、当該タイミング信号を映像信号処理回路６６とライトバルブ駆動回路６８に送る。映像信号処理回路６６は、このタイミング信号に応じて、各フレーム毎に、ビット画像Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８，Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４，Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２，Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８，Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４，Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８の画像信号を生成し、これらを順次切り換えて出力する。この画像信号は、画像メモリ６７に一旦記録される。ライトバルブ駆動回路６８は、コントローラ３５からのタイミング信号に応じて、画像メモリ６７より各ビット画像の画像信号を順次読み出し、この画像信号に基づいて、映像表示ライトバルブ６５を駆動する。
【０１３１】
このとき、本例では、図２８（ｄ）に示したように、１フレームの先頭からビット画像Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８，Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４，Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２，Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ８ Ｇ８ Ｂ８，Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４，Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８を順次表示する。そして、本例では、パルス幅変調階調表示を採用しているとともに、ビット画像Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４を２回に分けて表示し、ビット画像Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８を４回に分けて表示するようにしているので、ビット画像Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１が表示される期間をそれぞれτとしたとき、ビット画像Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２，Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４，Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８が表示される期間をそれぞれ２τとする。
【０１３２】
また、コントローラ３５は、図２８（ａ）〜（ｃ）に示したように、映像表示ライトバルブ６５において赤，緑，青用の各ビット画像が表示されるタイミングに同期して、発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂが順次点灯するように、各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを制御する。このとき、各発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂからの光量が、人間の目が等しく感じる光量又は人間の目が好ましく感じる光量となるように、コントローラ３５は各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを制御する。
【０１３３】
以上のような動作により、１フレーム内で、各色毎に重み付けされた複数のビット画像の光が、順次スクリーン１７に投射され、人間の目の残像効果により、鑑賞者にはカラー画像として認識される。そして、このように複数の単色画像を時分割表示する際に、同一色のビット画像が連続して表示されないように、表示色の異なるビット画像を順次表示するようにすることで、単色の映像が連続して表示される時間が短くなる。従って、色割れやエッジクロマティック現象が生じ難くなる。しかも、本例では、各ビット画像の表示期間のばらつきが少なくなるので、より良好な画像表示が可能となる。
【０１３４】
次に、図２９に示す例について説明する。図２９の例は、パルス幅変調階調表示によりディジタル階調表示を行う例であり、図２８の例と同様に、ビット画像Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４を２回に分けて表示し、ビット画像Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８を４回に分けて表示するようにしているが、本例では更に、各ビット画像Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２，Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４，Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８の順序を入れ替えて表示するようにしている。
【０１３５】
すなわち、図２９の例では、１フレームの表示を行う際に、先ず、パルス幅が２τの赤色のビット画像Ｒ８と、パルス幅が２τの緑色のビット画像Ｇ４と、パルス幅が２τの青色のビット画像Ｂ２とをこの順に表示する。次に、パルス幅が２τの赤色のビット画像Ｒ４と、パルス幅が２τの緑色のビット画像Ｇ８と、パルス幅が２τの青色のビット画像Ｂ４とをこの順に表示する。次に、パルス幅が２τの赤色のビット画像Ｒ８と、パルス幅が２τの緑色のビット画像Ｇ２と、パルス幅が２τの青色のビット画像Ｂ８とをこの順に表示する。次に、パルス幅が２τの赤色のビット画像Ｒ２と、パルス幅が２τの緑色のビット画像Ｇ８と、パルス幅が２τの青色のビット画像Ｂ８とをこの順に表示する。次に、パルス幅がτの赤色のビット画像Ｒ１と、パルス幅がτの緑色のビット画像Ｇ１と、パルス幅がτの青色のビット画像Ｂ１とをこの順に表示する。次に、パルス幅が２τの赤色のビット画像Ｒ８と、パルス幅が２τの緑色のビット画像Ｇ８と、パルス幅が２τの青色のビット画像Ｂ４とをこの順に表示する。次に、パルス幅が２τの赤色のビット画像Ｒ４と、パルス幅が２τの緑色のビット画像Ｇ４と、パルス幅が２τの青色のビット画像Ｂ８とをこの順に表示する。次に、パルス幅が２τの赤色のビット画像Ｒ８と、パルス幅が２τの緑色のビット画像Ｇ８と、パルス幅が２τの青色のビット画像Ｂ８とをこの順に表示する。
【０１３６】
このような表示を図１５に示した映像表示装置で行う際、コントローラ３５は、入力された映像信号ＶＳに同期した所定のタイミング信号を生成し、当該タイミング信号を映像信号処理回路６６とライトバルブ駆動回路６８に送る。映像信号処理回路６６は、このタイミング信号に応じて、各フレーム毎に、ビット画像Ｒ８，Ｇ４，Ｂ２，Ｒ４，Ｇ８，Ｂ４，Ｒ８，Ｇ２，Ｂ８，Ｒ２，Ｇ８，Ｂ８，Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ８，Ｇ８，Ｂ４，Ｒ４，Ｇ４，Ｂ８，Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８の画像信号を生成し、これらを順次切り換えて出力する。この画像信号は、画像メモリ６７に一旦記録される。ライトバルブ駆動回路６８は、コントローラ３５からのタイミング信号に応じて、画像メモリ６７より各ビット画像の画像信号を順次読み出し、この画像信号に基づいて、映像表示ライトバルブ６５を駆動する。
【０１３７】
このとき、本例では、図２９（ｄ）に示したように、１フレームの先頭からビット画像Ｒ８，Ｇ４，Ｂ２，Ｒ４，Ｇ８，Ｂ４，Ｒ８，Ｇ２，Ｂ８，Ｒ２，Ｇ８，Ｂ８，Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ８，Ｇ８，Ｂ４，Ｒ４，Ｇ４，Ｂ８，Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８を順次表示する。そして、本例では、パルス幅変調階調表示を採用しているとともに、ビット画像Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４を２回に分けて表示し、ビット画像Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８を４回に分けて表示するようにしているので、ビット画像Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１が表示される期間をそれぞれτとしたとき、ビット画像Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２，Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４，Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８が表示される期間をそれぞれ２τとする。
【０１３８】
また、コントローラ３５は、図２９（ａ）〜（ｃ）に示したように、映像表示ライトバルブ６５において赤，緑，青用の各ビット画像が表示されるタイミングに同期して、発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂが順次点灯するように、各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを制御する。このとき、各発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂからの光量が、人間の目が等しく感じる光量又は人間の目が好ましく感じる光量となるように、コントローラ３５は各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを制御する。
【０１３９】
以上のような動作により、１フレーム内で、各色毎に重み付けされた複数のビット画像の光が、順次スクリーン１７に投射され、人間の目の残像効果により、鑑賞者にはカラー画像として認識される。そして、このように複数の単色画像を時分割表示する際に、同一色のビット画像が連続して表示されないように、表示色の異なるビット画像を順次表示するようにすることで、単色の映像が連続して表示される時間が短くなる。従って、色割れやエッジクロマティック現象が生じ難くなる。しかも、本例では、各ビット画像の表示期間のばらつきが少なくなるので、より良好な画像表示が可能となる。
【０１４０】
次に、図３０に示す例について説明する。図３０の例は、光強度変調階調表示によりディジタル階調表示を行う例であり、重み付けが１のビットプレーンＢＰ１と、重み付けが２のビットプレーンＢＰ２と、重み付けが４のビットプレーンＢＰ３と、重み付けが８のビットプレーンＢＰ４とをこの順に表示する例である。
【０１４１】
すなわち、図３０の例では、１フレームの表示を行う際に、先ず、重み付けが１のビットプレーンＢＰ１として、発光量がそれぞれＩとされた画像Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１をこの順に表示する。次に、重み付けが２のビットプレーンＢＰ２として、発光量がそれぞれ２Ｉとされた画像Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２をこの順に表示する。次に、重み付けが４のビットプレーンＢＰ３として、発光量がそれぞれ４Ｉとされた画像Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４をこの順に表示する。次に、重み付けが８のビットプレーンＢＰ４として、発光量がそれぞれ８Ｉとされた画像Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８をこの順に表示する。
【０１４２】
このような表示を図１５に示した映像表示装置で行う際、コントローラ３５は、入力された映像信号ＶＳに同期した所定のタイミング信号を生成し、当該タイミング信号を映像信号処理回路６６とライトバルブ駆動回路６８に送る。映像信号処理回路６６は、このタイミング信号に応じて、各フレーム毎に、ビット画像Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２，Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４，Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８の画像信号を生成し、これらを順次切り換えて出力する。この画像信号は、画像メモリ６７に一旦記録される。ライトバルブ駆動回路６８は、コントローラ３５からのタイミング信号に応じて、画像メモリ６７より各ビット画像の画像信号を順次読み出し、この画像信号に基づいて、映像表示ライトバルブ６５を駆動する。
【０１４３】
このとき、本例では、図３０（ｄ）に示したように、１フレームの先頭からビット画像Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２，Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４，Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８を順次表示する。ここで、各ビット画像Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２，Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４，Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８の表示期間は、全て同じ期間τとする。
【０１４４】
また、コントローラ３５は、図３０（ａ）〜（ｃ）に示したように、映像表示ライトバルブ６５において赤，緑，青用の各ビット画像が表示されるタイミングに同期して、発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂが順次点灯するように、各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを制御する。ここで、本例では光強度変調階調表示を採用しているので、コントローラ３５は、ビット画像Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１を表示する際の発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの発光量をそれぞれＩとしたとき、ビット画像Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２を表示する際の発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの発光量がそれぞれ２Ｉとなり、ビット画像Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４を表示する際の発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの発光量がそれぞれ４Ｉとなり、ビット画像Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８を表示する際の発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの発光量がそれぞれ８Ｉとなるように、各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを制御する。なお、各発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの発光量の比は、人間の視感度及び好みに応じて変えることができるようにしてもよい。
【０１４５】
以上のような動作により、１フレーム内で、各色毎に重み付けされた複数のビット画像の光が、順次スクリーン１７に投射され、人間の目の残像効果により、鑑賞者にはカラー画像として認識される。そして、このように複数の単色画像を時分割表示する際に、同一色のビット画像が連続して表示されないように、表示色の異なるビット画像を順次表示するようにすることで、単色の映像が連続して表示される時間が短くなる。従って、色割れやエッジクロマティック現象が生じ難くなる。
【０１４６】
次に、図３１に示す例について説明する。図３１の例は、光強度変調階調表示によりディジタル階調表示を行う例であり、重み付けが１のビットプレーンＢＰ１と、重み付けが４のビットプレーンＢＰ３と、重み付けが２のビットプレーンＢＰ２と、重み付けが８のビットプレーンＢＰ４とをこの順に表示する例である。
【０１４７】
すなわち、図３１の例では、１フレームの表示を行う際に、先ず、重み付けが１のビットプレーンＢＰ１として、発光量がそれぞれＩとされた画像Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１をこの順に表示する。次に、重み付けが４のビットプレーンＢＰ３として、発光量がそれぞれ４Ｉとされた画像Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４をこの順に表示する。次に、重み付けが２のビットプレーンＢＰ２として、発光量がそれぞれ２Ｉとされた画像Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２をこの順に表示する。次に、重み付けが８のビットプレーンＢＰ４として、発光量がそれぞれ８Ｉとされた画像Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８をこの順に表示する。
【０１４８】
このような表示を図１５に示した映像表示装置で行う際、コントローラ３５は、入力された映像信号ＶＳに同期した所定のタイミング信号を生成し、当該タイミング信号を映像信号処理回路６６とライトバルブ駆動回路６８に送る。映像信号処理回路６６は、このタイミング信号に応じて、各フレーム毎に、ビット画像Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２，Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８の画像信号を生成し、これらを順次切り換えて出力する。この画像信号は、画像メモリ６７に一旦記録される。ライトバルブ駆動回路６８は、コントローラ３５からのタイミング信号に応じて、画像メモリ６７より各ビット画像の画像信号を順次読み出し、この画像信号に基づいて、映像表示ライトバルブ６５を駆動する。
【０１４９】
このとき、本例では、図３１（ｄ）に示したように、１フレームの先頭からビット画像Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２，Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８を順次表示する。ここで、各ビット画像Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２，Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８の表示期間は、全て同じ期間τとする。
【０１５０】
また、コントローラ３５は、図３１（ａ）〜（ｃ）に示したように、映像表示ライトバルブ６５において赤，緑，青用の各ビット画像が表示されるタイミングに同期して、発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂが順次点灯するように、各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを制御する。ここで、本例では光強度変調階調表示を採用しているので、コントローラ３５は、ビット画像Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１を表示する際の発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの発光量をそれぞれＩとしたとき、ビット画像Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２を表示する際の発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの発光量がそれぞれ２Ｉとなり、ビット画像Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４を表示する際の発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの発光量がそれぞれ４Ｉとなり、ビット画像Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８を表示する際の発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの発光量がそれぞれ８Ｉとなるように、各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを制御する。なお、各発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの発光量の比は、人間の視感度及び好みに応じて変えることができるようにしてもよい。
【０１５１】
以上のような動作により、１フレーム内で、各色毎に重み付けされた複数のビット画像の光が、順次スクリーン１７に投射され、人間の目の残像効果により、鑑賞者にはカラー画像として認識される。そして、このように複数の単色画像を時分割表示する際に、同一色のビット画像が連続して表示されないように、表示色の異なるビット画像を順次表示するようにすることで、単色の映像が連続して表示される時間が短くなる。従って、色割れやエッジクロマティック現象が生じ難くなる。
【０１５２】
次に、図３２に示す例について説明する。図３２の例は、光強度変調階調表示によりディジタル階調表示を行う例であり、各ビットプレーンＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３，ＢＰ４を構成する各ビット画像Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２，Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４，Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８の順序を入れ替えて表示する例である。
【０１５３】
すなわち、図３２の例では、１フレームの表示を行う際に、光源の発光量がＩとされた赤色のビット画像Ｒ１と、光源の発光量が４Ｉとされた緑色のビット画像Ｇ４と、光源の発光量が２Ｉとされた青色のビット画像Ｂ２と、光源の発光量が２Ｉとされた赤色のビット画像Ｒ２と、光源の発光量が２Ｉとされた緑色のビット画像Ｇ２と、光源の発光量がＩとされた青色のビット画像Ｂ１と、光源の発光量が４Ｉとされた赤色のビット画像Ｒ４と、光源の発光量がＩとされた緑色のビット画像Ｇ１と、光源の発光量が８Ｉとされた青色のビット画像Ｂ８と、光源の発光量が８Ｉとされた赤色のビット画像Ｒ８と、光源の発光量が８Ｉとされた緑色のビット画像Ｇ８と、光源の発光量が４Ｉとされた青色のビット画像Ｂ４とをこの順に表示する。
【０１５４】
このような表示を図１５に示した映像表示装置で行う際、コントローラ３５は、入力された映像信号ＶＳに同期した所定のタイミング信号を生成し、当該タイミング信号を映像信号処理回路６６とライトバルブ駆動回路６８に送る。映像信号処理回路６６は、このタイミング信号に応じて、各フレーム毎に、ビット画像Ｒ１，Ｇ４，Ｂ２，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ１，Ｒ４，Ｇ１，Ｂ８，Ｒ８，Ｇ８，Ｂ４の画像信号を生成し、これらを順次切り換えて出力する。この画像信号は、画像メモリ６７に一旦記録される。ライトバルブ駆動回路６８は、コントローラ３５からのタイミング信号に応じて、画像メモリ６７より各ビット画像の画像信号を順次読み出し、この画像信号に基づいて、映像表示ライトバルブ６５を駆動する。
【０１５５】
このとき、本例では、図３２（ｄ）に示したように、１フレームの先頭からビット画像Ｒ１，Ｇ４，Ｂ２，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ１，Ｒ４，Ｇ１，Ｂ８，Ｒ８，Ｇ８，Ｂ４を順次表示する。ここで、各ビット画像Ｒ１，Ｇ４，Ｂ２，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ１，Ｒ４，Ｇ１，Ｂ８，Ｒ８，Ｇ８，Ｂ４の表示期間は、全て同じ期間τとする。
【０１５６】
また、コントローラ３５は、図３２（ａ）〜（ｃ）に示したように、映像表示ライトバルブ６５において赤，緑，青用の各ビット画像が表示されるタイミングに同期して、発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂが順次点灯するように、各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを制御する。ここで、本例では光強度変調階調表示を採用しているので、コントローラ３５は、ビット画像Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１を表示する際の発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの発光量をそれぞれＩとしたとき、ビット画像Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２を表示する際の発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの発光量がそれぞれ２Ｉとなり、ビット画像Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４を表示する際の発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの発光量がそれぞれ４Ｉとなり、ビット画像Ｒ８，Ｇ８，Ｂ８を表示する際の発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの発光量がそれぞれ８Ｉとなるように、各発光ダイオード駆動回路３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを制御する。なお、各発光ダイオード１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの発光量の比は、人間の視感度及び好みに応じて変えることができるようにしてもよい。
【０１５７】
以上のような動作により、１フレーム内で、各色毎に重み付けされた複数のビット画像の光が、順次スクリーン１７に投射され、人間の目の残像効果により、鑑賞者にはカラー画像として認識される。そして、このように複数の単色画像を時分割表示する際に、同一色のビット画像が連続して表示されないように、表示色の異なるビット画像を順次表示するようにすることで、単色の映像が連続して表示される時間が短くなる。従って、色割れやエッジクロマティック現象が生じ難くなる。
【０１５８】
以上、図２５乃至図３２に示したように映像表示装置を駆動することにより、色割れやエッジクロマティック現象が生じにくい、良好な映像表示が可能となる。
【０１５９】
なお、以上の説明では、１６階調の表示を行う例を挙げたが、本発明を適用するに当たって、階調数は１６階調よりも多くても少なくてもよいことは言うまでもない。すなわち、例えば、１画素あたりの階調データを３ビットして８階調の表示を行うようにしたり、１画素あたりの階調データを８ビットとして２５６階調の表示を行うようにしたり、或いは、１画素あたりの階調データを１０ビットとして１０２４階調の表示を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る映像表示装置の構成を示す説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る映像表示装置の回路構成を示すブロック図である。
【図３】図１における映像表示ライトバルブの形状の一例を示す説明図である。
【図４】図１における映像表示ライトバルブの形状の他の例を示す説明図である。
【図５】図１における発光ダイオードの形状の例を示す説明図である。
【図６】光源の光出射部の形状と映像表示ライトバルブにおける照射光の形状との関係を調べた実験の結果を示す説明図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る映像表示装置における光源装置の発光ダイオードの配置の一例を示す説明図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る映像表示装置における光源装置の発光ダイオードの配置の他の例を示す説明図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る映像表示装置の構成を示す説明図である。
【図１０】図９における光束形状変換装置の構成を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態における映像表示ライトバルブの画像形成領域の形状と光束の形状との関係を示す説明図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係る映像表示装置の回路構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態に係る映像表示装置の動作を示す流れ図である。
【図１４】本発明の第５の実施の形態に係る映像表示装置の構成を示す説明図である。
【図１５】本発明の第５の実施の形態に係る映像表示装置の回路構成を示すブロック図である。
【図１６】本発明の第５の実施の形態に係る映像表示装置の動作を示す説明図である。
【図１７】本発明の第６の実施の形態に係る映像表示装置において使用するディジタル階調表示方式の原理について説明するための説明図である。
【図１８】本発明の第６の実施の形態に係る映像表示装置の動作を示す説明図である。
【図１９】本発明の第７の実施の形態に係る映像表示装置の構成を示す説明図である。
【図２０】本発明の第８の実施の形態に係る映像表示装置の構成を示す説明図である。
【図２１】本発明の第９の実施の形態に係る映像表示装置の構成を示す説明図である。
【図２２】本発明の第１０の実施の形態に係る映像表示装置の構成を示す説明図である。
【図２３】エッジクロマティック現象を説明するための図である。
【図２４】単色の映像を連続して表示する時間を短くすることにより、エッジクロマティック現象の発生が抑えられる様子を示す図である。
【図２５】本発明を適用した映像表示装置の動作の一例を示す説明図である。
【図２６】本発明を適用した映像表示装置の動作の他の例を示す説明図である。
【図２７】本発明を適用した映像表示装置の動作の他の例を示す説明図である。
【図２８】本発明を適用した映像表示装置の動作の他の例を示す説明図である。
【図２９】本発明を適用した映像表示装置の動作の他の例を示す説明図である。
【図３０】本発明を適用した映像表示装置の動作の他の例を示す説明図である。
【図３１】本発明を適用した映像表示装置の動作の他の例を示す説明図である。
【図３２】本発明を適用した映像表示装置の動作の他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１６１】
１０  合成プリズム、  １１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ  映像表示ライトバルブ、  １２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ  発光ダイオード、  １３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ  リレーレンズ、  １４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ  フィールドレンズ、  １５  投射レンズ
【図１】
2007065677.tif 000003
【図２】
2007065677.tif 000004
【図３】
2007065677.tif 000005
【図４】
2007065677.tif 000006
【図５】
2007065677.tif 000007
【図６】
2007065677.tif 000008
【図７】
2007065677.tif 000009
【図８】
2007065677.tif 000010
【図９】
2007065677.tif 000011
【図１０】
2007065677.tif 000012
【図１１】
2007065677.tif 000013
【図１２】
2007065677.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2007065677.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2007065677.tif 000019
【図１８】
2007065677.tif 000020
【図１９】
2007065677.tif 000021
【図２０】
2007065677.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
2007065677.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
2007065677.tif 000026
【図２５】
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【図２６】
2007065677.tif 000028
【図２７】
2007065677.tif 000029
【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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