(57)【要約】【課題】表示画像の明暗が画像信号のフレーム周波数に応じて短い周期で変化する場合や、同じフレーム内に白ピークレベル画像と黒レベル画像とが併存している場合等においても、画像信号のダイナミックレンジを損なうことなく、良好なコントラストの画像が表示できる画像表示装置を提供する。【解決手段】光源１からの照明光が入射され照明光を表示画像に応じて変調させる表示デバイス１３，２０，２４と、この表示デバイス１３，２０，２４を経た照明光を結像させる結像レンズ系２５とを有する画像表示装置において、表示デバイス１３，２０，２４に入射される照明光、または、表示デバイス１３，２０，２４を経た照明光を表示デバイス１３，２０，２４が表示する画像に応じて強度変調する光変調手段６を設けた。【選択図】図１
2007293140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源からの照明光が入射され該照明光を表示画像に応じて変調させる表示デバイスと、
前記表示デバイスを経た照明光を結像させる結像レンズ系と、
前記表示デバイスに入射される照明光、または、前記表示デバイスを経た照明光を、前記表示デバイスが表示する画像に応じて強度変調する光変調手段と
を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
光源と、
前記光源からの照明光を赤色帯域、緑色帯域及び青色帯域の成分に分解する色分解手段と、
前記色分解手段を経た赤色帯域の照明光が入射される赤色用表示デバイスと、
前記色分解手段を経た緑色帯域の照明光が入射される緑色用表示デバイスと、
前記色分解手段を経た青色帯域の照明光が入射される青色用表示デバイスと、
前記各表示デバイスを経た照明光を合成する色合成手段と、
前記色合成手段を経た照明光を結像させる結像レンズ系と、
前記色分解手段に入射される照明光、または、前記色合成手段を経た照明光を、前記各表示デバイスが表示する画像に応じて強度変調する光変調手段と
を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
光源と、
前記光源からの照明光を赤色帯域、緑色帯域及び青色帯域の成分に分解する色分解手段と、
前記色分解手段を経た赤色帯域の照明光が入射される赤色用表示デバイスと、
前記色分解手段を経た緑色帯域の照明光が入射される緑色用表示デバイスと、
前記色分解手段を経た青色帯域の照明光が入射される青色用表示デバイスと、
前記各表示デバイスを経た照明光を合成する色合成手段と、
前記色合成手段を経た照明光を結像させる結像レンズ系と、
前記各表示デバイスに対応して設置され、前記色分解手段を経て対応する表示デバイスに入射される照明光、または、対応する表示デバイスを経て前記色合成手段に入射される照明光を、当該表示デバイスが表示する画像に応じて強度変調する赤色用、緑色用及び青色用光変調手段と
を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
前記光変調手段のＶｔ特性に起因するγ特性は、表示画像に求められるγ諧調を前記赤色用、緑色用及び青色用の各表示デバイスのＶｔ特性に起因するγ特性で除算した特性となっている
ことを特徴とする請求項２、または、請求項３記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの照明光を表示画像に応じて変調させる表示デバイスと、この表示デバイスを経た照明光を結像させる結像レンズ系とを有する画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源からの照明光によって表示デバイスを照明し、この照明光を表示デバイスにより表示画像に応じて変調させ、表示デバイスを経た照明光を結像レンズ系によりスクリーン上に結像させるように構成した投射型の画像表示装置（プロジェクタ）が提案されている。このような画像表示装置における表示デバイスとしては、ＬＣＤ（透過型）、ＤＬＰ、ＬＣＯＳ、ＧＬＶ等、種々のものが使用されている。
【０００３】
また、このような画像表示装置においては、特許文献１に記載されているように、色分解手段によって照明光を赤色（Ｒ）帯域、緑色（Ｇ）帯域及び青色（Ｂ）帯域の成分に分解し、これら各色成分の照明光を赤色用、緑色用及び青色用の各表示デバイスに入射させ、これら各表示デバイスを経た照明光を色合成手段によって合成して投射することにより、カラー画像の表示を行うようにしたものが提案されている。
【０００４】
近年、このような画像表示装置においては、表示画像の輝度の向上とともに、表示画像のコントラストの向上が要請されている。そして、表示画像のコントラストの向上のため、光源から表示デバイスに至る光路上、あるいは、表示デバイスを経た光路上に、表示画像の輝度に応じて操作される絞り機構を搭載した画像表示装置が提案されている。
【０００５】
例えば、図９に示すように、光源１０１からの照明光を色分解し、赤色用、緑色用及び青色用の各表示デバイス（ＬＣＯＳ）１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂに導き、これら表示デバイス１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂを経た照明光を色合成して投射レンズ１０３に入射させるようにした画像表示装置において、光源１０１からの照明光の光路上にある照明系インテグレータ１０４の付近や、または、投射レンズ１０３をなすレンズ群の間に、絞り機構１０５を設けたものが提案されている。この画像表示装置においては、表示画像の明るさに応じて絞り機構１０５を可変することにより、すなわち、表示画像が明るいときには絞り機構１０５を開け、表示画像が暗いときには絞り機構１０５を絞ることにより、表示画像における黒から白までのコントラスト（ダイナミックレンジ）を向上させることができる。
【０００６】
【特許文献１】特許第３５９６３２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述のように照明光の光路上に絞り機構を設けた画像表示装置においては、画面全体が明るいか、または、、画面全体が暗い画像を継続して表示する場合には、表示画像のコントラストの向上が可能となる。例えば、映画など、表示画像に明るさが要求されない場合には、絞り機構を常時絞った状態で使用することにより、画像のコントラストを上げることが可能である。
【０００８】
しかし、絞り機構の応答性には限界があり、表示画像の明暗が短い周期で変化する場合には、表示画像の明暗に応じてリアルタイムに駆動することはできず、また、画像信号のフレーム周波数に応じて駆動することもできない。
【０００９】
また、画像信号がある限り、絞り構造を完全に絞った状態、すなわち、照明光を投射レンズに入射させない状態とすることはできない。したがって、この画像表示装置においては、同じフレーム内に白ピークレベル画像と黒レベル画像とが併存している場合には、対応することができない。つまり、絞り機構によりコントラストの向上は、表示画像自体のダイナミックレンジが広がるわけではなく、全白の画像及び全黒の画像を測定した場合の明暗の比としてのコントラスト数値が改善されているだけであるといえる。
【００１０】
そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、表示画像の明暗が画像信号のフレーム周波数に応じて短い周期で変化する場合や、同じフレーム内に白ピークレベル画像と黒レベル画像とが併存している場合等においても、画像信号のダイナミックレンジを損なうことなく、良好なコントラストの画像が表示できる画像表示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】
【００１１】
前述の課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明に係る画像表示装置は、以下の構成のいずれか一を有するものである。
【００１２】
〔構成１〕
本発明に係る画像表示装置は、光源と、この光源からの照明光が入射され該照明光を表示画像に応じて変調させる表示デバイスと、この表示デバイスを経た照明光を結像させる結像レンズ系と、表示デバイスに入射される照明光、または、表示デバイスを経た照明光を表示デバイスが表示する画像に応じて強度変調する光変調手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
〔構成２〕
本発明に係る画像表示装置は、光源と、この光源からの照明光を赤色帯域、緑色帯域及び青色帯域の成分に分解する色分解手段と、この色分解手段を経た赤色帯域の照明光が入射される赤色用表示デバイスと、色分解手段を経た緑色帯域の照明光が入射される緑色用表示デバイスと、色分解手段を経た青色帯域の照明光が入射される青色用表示デバイスと、各表示デバイスを経た照明光を合成する色合成手段と、この色合成手段を経た照明光を結像させる結像レンズ系と、色分解手段に入射される照明光、または、色合成手段を経た照明光を各表示デバイスが表示する画像に応じて強度変調する光変調手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
〔構成３〕
本発明に係る画像表示装置は、光源と、この光源からの照明光を赤色帯域、緑色帯域及び青色帯域の成分に分解する色分解手段と、この色分解手段を経た赤色帯域の照明光が入射される赤色用表示デバイスと、色分解手段を経た緑色帯域の照明光が入射される緑色用表示デバイスと、色分解手段を経た青色帯域の照明光が入射される青色用表示デバイスと、各表示デバイスを経た照明光を合成する色合成手段と、この色合成手段を経た照明光を結像させる結像レンズ系と、各表示デバイスに対応して設置され色分解手段を経て対応する表示デバイスに入射される照明光、または、対応する表示デバイスを経て色合成手段に入射される照明光を当該表示デバイスが表示する画像に応じて強度変調する赤色用、緑色用及び青色用光変調手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
〔構成４〕
本発明は、構成２、または、構成３を有する画像表示装置において、光変調手段のＶｔ特性に起因するγ特性は、表示画像に求められるγ諧調を赤色用、緑色用及び青色用の各表示デバイスのＶｔ特性に起因するγ特性で除算した特性となっていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る画像表示装置においては、表示デバイスに入射される照明光、または、表示デバイスを経た照明光は、光変調手段により、表示デバイスが表示する画像に応じて強度変調されるので、表示画像の明暗が画像信号のフレーム周波数に応じて短い周期で変化する場合や、同じフレーム内に白ピークレベル画像と黒レベル画像とが併存している場合等においても、画像信号のダイナミックレンジを損なうことなく、良好なコントラストの画像が表示できる。
【００１７】
また、本発明に係る画像表示装置において、色分解手段と色合成手段とを備え、表示デバイスとして赤色用、緑色用及び青色用の表示デバイスを用いてカラー画像を表示するように構成した場合には、光変調手段は、色分解手段に入射する前の光路上、または、色合成手段を経た後に光路上のいずれに設けてもよく、または、各表示デバイスのそれぞれに対応させて色分解された照明光の光路上に設けてもよい。各表示デバイスのそれぞれに対応させて設けた光変調手段は、対応する表示デバイスに入射する前の光路上、または、対応する表示デバイスを経た後に光路上のいずれに設けてもよい。
【００１８】
さらに、本発明に係る画像表示装置においては、光変調手段のＶｔ特性（Voltage Transmission：Ｓ字カーブとも言う）に起因するγ特性を、表示画像に求められるγ諧調を各表示デバイスのＶｔ特性に起因するγ特性で除算した特性とすることにより、良好な色再現性を有する画像を表示することができる。
【００１９】
すなわち、本発明は、表示画像の明暗が画像信号のフレーム周波数に応じて短い周期で変化する場合や、同じフレーム内に白ピークレベル画像と黒レベル画像とが併存している場合等においても、画像信号のダイナミックレンジを損なうことなく、良好なコントラストの画像が表示できる画像表示装置を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
【００２１】
〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明に係る画像表示装置の第１の実施の形態における構成を示す平面図である。
【００２２】
この実施の形態は、本発明に係る画像表示装置を、表示デバイスとしてＬＣＯＳデバイス（Liquid Crystal on Silicon：反射型液晶表示デバイス）を用いて構成したものである。この画像表示装置は、図１に示すように、光源１を有している。この光源１としては、超高圧水銀ランプ（ＵＨＰランプ）や、キセノンランプ、レーザ光源、ＬＥＤ光源等を使用することができる。この光源１（ＵＨＰランプ、キセノンランプの場合）は、凹面鏡を有するランプハウス１ａに取付けられている。
【００２３】
光源１より発せられランプハウス１ａの凹面鏡に反射された照明光は、ランプハウス１ａより出射され、ＵＶ／ＩＲフィルタ２を透過して、インテグレータ３に入射される。ＵＶ／ＩＲフィルタ２は、紫外線及び赤外線を吸収し遮断するフィルタであって、以降の光学部品の熱や紫外線による劣化を防ぐために設けられている。インテグレータ３は、照明光の照度分布を均一化するものであり、図１に示すロッドインテグレータの他、フライアイインテグレータを用いてもよい。なお、ＵＶ／ＩＲフィルタ２は、インテグレータ３の前後に分けて配置してもよい。
【００２４】
インテグレータ３を経た照明光は、この照明光を後述する表示デバイスに集光するための第１のリレーレンズ４を経て、４５°に傾斜されたＹ用ワイヤグリッド（Wire Grid）５に入射する。Ｙ用ワイヤグリッド５は、偏光分離素子であって、照明光のうちのＰ偏光を透過させ、Ｓ偏光を反射する。なお、このＹ用ワイヤグリッド５に代えて、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ：Paralyzed Beam Splitter）を用いてもよい。
【００２５】
Ｙ用ワイヤグリッド５を透過したＰ偏光の照明光は、光変調手段となるＹデバイス６に入射する。このＹデバイス６としては、後述する表示デバイスと同様に、ＬＣＯＳデバイスを用いることができ、表示デバイスが表示する画像に応じて照明光を偏光変調する。Ｙデバイス６に入射した照明光は、このＹデバイス６に反射され、Ｙ用ワイヤグリッド５に戻る。Ｙデバイス６においてＳ偏光に変調された成分は、Ｙ用ワイヤグリッド５により反射され、第２のリレーレンズ７に入射される。Ｙデバイス６において変調されなかった成分は、Ｙ用ワイヤグリッド５を透過して、光源１側の光路に戻る。このようにして、Ｙデバイス６及びＹ用ワイヤグリッド５により、照明光は、表示デバイスが表示する画像に応じて強度変調される。
【００２６】
第２のリレーレンズ７に入射された照明光は、色分解手段となるＢ／ＲＧクロスダイクロイックミラー８に入射される。このＢ／ＲＧクロスダイクロイックミラー８は、入射された照明光を、Ｒ光（赤色帯域成分）及びＧ光（緑色帯域成分）と、Ｂ光（青色帯域成分）とに分離し、それぞれを９０°偏向させて反対方向に出射する。Ｒ光（赤色帯域成分）及びＧ光（緑色帯域成分）が混合した照明光は、Ｙ光（黄色光）となっている。
【００２７】
Ｂ／ＲＧクロスダイクロイックミラー８からのＢ光は、ミラー９により反射され、フィールドレンズ１０を経て、４５°に傾斜されたＢ用ワイヤグリッド１１に入射される。Ｂ用ワイヤグリッド１１は、Ｂ光のうちのＳ偏光を反射する。なお、ここでは、Ｂ光は、Ｙ用ワイヤグリッド５を経ていることにより、ほぼＳ偏光成分のみとなっている。なお、このＢ用ワイヤグリッド１１に代えて、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ：Paralyzed Beam Splitter）を用いてもよい。
【００２８】
Ｂ用ワイヤグリッド１１により反射されたＳ偏光のＢ光は、Ｂ光の波長に適合したリターダ（ＰＢＳの場合は、λ／４板に相当する）１２を経て、青色用表示デバイスとなるＢデバイス１３に入射する。このＢデバイス１３は、ＬＣＯＳデバイスである。このＢデバイス１３は、表示画像のうちの青色成分に応じて、Ｂ光を偏光変調する。Ｂデバイス１３に入射したＢ光は、このＢデバイス１３に反射され、Ｂ用ワイヤグリッド１１に戻る。Ｂデバイス１３においてＰ偏光に変調された成分は、Ｂ用ワイヤグリッド１１を透過し、色合成手段となるＲＧＢダイクロプリズム１４に一側面より入射する。
【００２９】
一方、Ｂ／ＲＧクロスダイクロイックミラー８からのＹ光は、ミラー１５により反射され、色分解手段となる４５°に傾斜されたＲ／Ｇダイクロイックミラー１６に入射される。このＲ／Ｇダイクロイックミラー１６は、Ｙ光のうちのＲ光成分を透過させ、Ｇ光成分を反射する。
【００３０】
Ｒ／Ｇダイクロイックミラー１６を透過したＲ光は、フィールドレンズ１７を経て、４５°に傾斜されたＲ用ワイヤグリッド１８に入射される。Ｒ用ワイヤグリッド１８は、Ｒ光のうちのＳ偏光を反射する。なお、ここでは、Ｒ光は、Ｙ用ワイヤグリッド５を経ていることにより、ほぼＳ偏光成分のみとなっている。なお、このＲ用ワイヤグリッド１８に代えて、偏光ビームスプリッタを用いてもよい。
【００３１】
Ｒ用ワイヤグリッド１８により反射されたＳ偏光のＲ光は、Ｒ光の波長に適合したリターダ（ＰＢＳの場合は、λ／４板に相当する）１９を経て、赤色用表示デバイスとなるＲデバイス２０に入射する。このＲデバイス２０は、ＬＣＯＳデバイスである。このＲデバイス２０は、表示画像のうちの赤色成分に応じて、Ｒ光を偏光変調する。Ｒデバイス２０に入射したＲ光は、このＲデバイス２０に反射され、Ｒ用ワイヤグリッド１８に戻る。Ｒデバイス２０においてＰ偏光に変調された成分は、Ｒ用ワイヤグリッド１８を透過し、ＲＧＢダイクロプリズム１４に他側面より入射する。
【００３２】
Ｒ／Ｇダイクロイックミラー１６により反射されたＧ光は、フィールドレンズ２１を経て、４５°に傾斜されたＧ用ワイヤグリッド２２に入射される。Ｇ用ワイヤグリッド２２は、Ｇ光のうちのＳ偏光を反射する。なお、ここでは、Ｇ光は、Ｙ用ワイヤグリッド５を経ていることにより、ほぼＳ偏光成分のみとなっている。なお、このＧ用ワイヤグリッド２２に代えて、偏光ビームスプリッタを用いてもよい。
【００３３】
Ｇ用ワイヤグリッド２２により反射されたＳ偏光のＧ光は、Ｇ光の波長に適合したリターダ（ＰＢＳの場合は、λ／４板に相当する）２３を経て、緑色用表示デバイスとなるＧデバイス２４に入射する。このＧデバイス２４は、ＬＣＯＳデバイスである。このＧデバイス２４は、表示画像のうちの緑色成分に応じて、Ｇ光を偏光変調する。Ｇデバイス２４に入射したＧ光は、このＧデバイス２４に反射され、Ｇ用ワイヤグリッド２２に戻る。Ｇデバイス２４においてＰ偏光に変調された成分は、Ｇ用ワイヤグリッド２２を透過し、ＲＧＢダイクロプリズム１４に後面より入射する。
【００３４】
ＲＧＢダイクロプリズム１４に３方向から入射されたＲ光、Ｇ光及びＢ光は、色合成され、このＲＧＢダイクロプリズム１４の前方に出射されて、結像レンズ系となる投射レンズ２５に入射される。この投射レンズ２５は、入射された照明光を、図示しないスクリーン上に投射し、結像させる。
【００３５】
なお、この画像表示装置においては、表示デバイスとしてＬＣＯＳ以外の他のデバイス（ＬＣＤ（透過型）、ＤＬＰ、ＧＬＶ等）を用いてもよい。また、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光への色分解は、時分割的な分割とし、１つの表示デバイスを時分割的に各色用の表示デバイスとして使用するようにしてもよい。
【００３６】
この画像表示装置においては、光源１からの照明光が、Ｙデバイス６及びＹ用ワイヤグリッド５により、各表示デバイス１３，２０，２４が表示する画像に応じて強度変調されていることにより、同一のフレーム内において、黒表示の部分のみを光源光を絞った状態と同じく暗く表示することができる。すなわち、以下の式に示すように、表示画像のコントラスト（Total-Cont.）は、各表示デバイス１３，２０，２４によるコントラスト（ＲＧＢDevice-Cont.）と、Ｙデバイス６によるコントラスト（Illumination-Cont.）とを乗算した値となる。
〔Total-Cont.〕＝〔ＲＧＢDevice-Cont.〕×〔Illumination-Cont.〕
【００３７】
例えば、各表示デバイス１３，２０，２４によるコントラストが１０００：１であり、Ｙデバイス６によるコントラストも１０００：１である場合には、表示画像のコントラストの向上は、以下のように、１００万：１となる。
〔１０００：１〕×〔１０００：１〕＝〔１００００００：１〕
【００３８】
このように、本発明に係る画像表示装置においては、人間の目のダイナミックレンジ（コントラスト範囲）とされている１０万：１を超えるコントラストの画像を表示することが可能である。
【００３９】
〔第２の実施の形態〕
図２は、本発明に係る画像表示装置の第２の実施の形態における構成を示す平面図である。
【００４０】
本発明に係る画像表示装置は、図２に示すように、光源１より発せられインテグレータ３を経た照明光を、そのままフィールドレンズ２６を介してＢ／ＲＧクロスダイクロイックミラー８に入射させるようにしてもよい。この実施の形態において、Ｂ／ＲＧクロスダイクロイックミラー８からＲＧＢダイクロプリズム１４までの構成は、前述した第１の実施の形態における構成と同様である。
【００４１】
そして、この実施の形態においては、ＲＧＢダイクロプリズム１４から出射された光束を、ミラー２７を介して、４５°に傾斜されたＹ用ワイヤグリッド５に入射させる。Ｙ用ワイヤグリッド５は、入射光のうちのＰ偏光を透過させ、Ｓ偏光を反射する。なお、このＹ用ワイヤグリッド５に代えて、偏光ビームスプリッタを用いてもよい。ここで、Ｙ用ワイヤグリッド５への入射光は、各色用のワイヤグリッド１１，１８，２２を経ていることにより、ほぼＰ偏光成分のみとなっている。
【００４２】
Ｙ用ワイヤグリッド５を透過したＰ偏光の照明光は、光変調手段となるＹデバイス６に入射する。このＹデバイス６は、表示デバイスが表示する画像に応じて照明光を偏光変調する。Ｙデバイス６に入射した照明光は、このＹデバイス６に反射され、Ｙ用ワイヤグリッド５に戻る。Ｙデバイス６においてＳ偏光に変調された成分は、Ｙ用ワイヤグリッド５により反射され、投射レンズ２５に入射される。この投射レンズ２５は、入射された照明光を、図示しないスクリーン上に投射し、結像させる。
【００４３】
この画像表示装置においては、各表示デバイス１３，２０，２４を経た照明光が、Ｙデバイス６及びＹ用ワイヤグリッド５により、各表示デバイス１３，２０，２４が表示する画像に応じて強度変調されるので、同一のフレーム内において、黒表示の部分のみを光源光を絞った状態と同じく暗く表示することができる。
【００４４】
すなわち、この画像表示装置においても、前述の第１の実施の形態における画像表示装置と同様に、表示画像のコントラスト（Total-Cont.）は、各表示デバイス１３，２０，２４によるコントラスト（ＲＧＢDevice-Cont.）と、Ｙデバイス６によるコントラスト（Illumination-Cont.）とを乗算した値となり、人間の目のダイナミックレンジ（コントラスト範囲）とされている１０万：１を超えるコントラストの画像を表示することが可能である。
【００４５】
〔各デバイスの駆動の説明〕
前述した各実施の形態の画像表示装置においては、各デバイス６，１３，２０，２４の駆動は、表示画像において元の画像信号に要求されるγ特性や諧調精度（Bit精度）が確保されるように行うことが好ましい。
【００４６】
そのため、各表示デバイス１３，２０，２４における光変調度をＢｆ（ｔ）、Ｒｆ（ｔ）、Ｇｆ（ｔ）とし、Ｙデバイス６において必要とされる光変調度をＹｆ（ｔ）とすると、スクリーンに投射されるＲＧＢ各色光は、各表示デバイス１３，２０，２４の光変調度とＹデバイス６の光変調度とを乗算したものとなる。すなわち、スクリーンに投射される赤色光の出力Ｒ、緑色光の出力Ｇ及び青色光の出力Ｂは、以下の式で表される。
〔出力Ｒ〕＝Ｒｆ（ｔ）・Ｙｆ（ｔ）
〔出力Ｇ〕＝Ｇｆ（ｔ）・Ｙｆ（ｔ）
〔出力Ｂ〕＝Ｂｆ（ｔ）・Ｙｆ（ｔ）
【００４７】
液晶表示デバイス以外の、例えば、ＤＬＰデバイス等、リニアなＶｔ特性（Voltage Transmission：Ｓ字カーブとも言う）を有する表示デバイスを使用した場合には、ＲＧＢ各色について同じ式であらわされる。したがって、ＲＧＢ各色から輝度信号であるＹ成分を計算し、このＹ成分に基づいてＹデバイス６を駆動すればよい。
【００４８】
しかし、前述の各実施の形態におけるように、表示デバイスとしてＬＣＯＳを使用した場合には、ＲＧＢ各色光の波長に依ってＶｔ特性が異なり、液晶分子を回転させ光変調を行うために必要とされる液晶駆動電圧のレベルが各色ごとで異なる。
【００４９】
そのため、Ｙデバイス６の駆動に必要な波形として、例えば、ＲＧＢ各色の表示デバイス１３，２０，２４における液晶駆動電圧の最大値を選択すれば、ＲＧＢ各色の表示デバイスにおけるＶｔ特性の差を吸収することが可能になる。
【００５０】
図３は、本発明に係る画像表示装置における表示デバイスの電気駆動動作を示すグラフである。
【００５１】
ＲＧＢ各色の表示デバイス１３，２０，２４におけるＶｔ特性は、図３に示すように、各色ごとに異なる。すなわち、液晶表示デバイスにおいては、液晶セルに交番電圧を印加して液晶分子を回転させることにより、駆動電圧に応じた光出力が得られるが、一般に、光の波長の短いＢ光は早く回転し、波長が長いＲ光は、より多くの電圧を必要とする。このカーブをＶｔ特性と呼ぶが、このカーブのままだと、人間の目には自然な表示に感じられない。そのため、テレビジョン受像機の場合では、ガンマ２．２のカーブになるように、逆Ｓ字補正カーブの電圧を液晶セルに印加しているのが一般的である。
【００５２】
ところが、前述の実施の形態において、光源からの照明光を変調するＹデバイス６には、ＲＧＢ各色光の全部が入射し、液晶セルに印加できる駆動電圧は、一つしか与えられない。そのため、ＲＧＢ各色の表示デバイス１３，２０，２４について、テレビジョン受像機と同様の逆Ｓ字補正カーブの電圧を印加したのでは、ＲＧＢ各色の出力範囲が異なってしまう。
【００５３】
例えば、Ｇデバイス２４の駆動電圧を考えると、図３に示すように、Ｇ光変調の９５％に相当するＢのポイントについて、ここを入力信号の白ピークとすると、すでにＢ光の出力は、液晶が反転して下がり始めている。逆に、Ｒ光は、未だカーブの途中であり、６０％乃至７０％程度の出力しか出ていない。したがって、Ｙデバイス６及びＧデバイス２４により９５％変調された白は、Ｒ光がＧ光より少なく、Ｂ光がＧ光より若干多くなったシアンがかった白になってしまう。
【００５４】
このように、本発明に係る画像表示装置においては、Ｙデバイス６によって光変調された白色照明光を色分解した後に、ＲＧＢ各色の表示デバイス１３，２０，２４に入射させるので、ＲＧＢ各色光ごとにＶｔ特性が異なることを考慮して、ＲＧＢ各色の表示デバイス１３，２０，２４においては、通常のＳ字＋γ補正に、さらに、Ｙデバイス６に対する差分逆補正を加えた駆動電圧となるように補正する必要がある。これを式で表すと、以下のように表すことができる。
〔出力Ｒout・Ｖｔ〕＝ＲD・Ｖｔ・（Ｒ０〜Ｙ∪Ｇ０〜Ｙ∪Ｂ０〜Ｙ）max・Ｖｔ
〔出力Ｇout・Ｖｔ〕＝ＧD・Ｖｔ・（Ｒ０〜Ｙ∪Ｇ０〜Ｙ∪Ｂ０〜Ｙ）max・Ｖｔ
〔出力Ｂout・Ｖｔ〕＝ＢD・Ｖｔ・（Ｒ０〜Ｙ∪Ｇ０〜Ｙ∪Ｂ０〜Ｙ）max・Ｖｔ
【００５５】
この式において、〔Ｒout・Ｖｔ〕、〔Ｇout・Ｖｔ〕、〔Ｂout・Ｖｔ〕は、投射レンズ２５から出射される各色の光量を示す。ＲD・Ｖｔ、ＧD・Ｖｔ、ＢD・Ｖｔは、ＲＧＢ各色の表示デバイス１３，２０，２４に一定の光が入力された場合の光変調特性を表す。ＲＧＢ各色の表示デバイスヘの入射光は、Ｙデバイス６によって変調されているので、これを（Ｒo-y∪Ｇo-y∪Ｂo-y）max・Ｖｔとしている。すなわち、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光のいずれかの最も大きな信号（０〜Ｙ電圧）にＶｔ特性を掛けたものである。
【００５６】
なお、Ｙデバイス６及びＲＧＢ各色の表示デバイス１３，２０，２４においては、変調されたＲＧＢ各色光の出カが、入力信号のγ特性に合うように、逆γ及び各デバイスのＳ字カーブ補正をも含めた補正も行う。
【００５７】
図４は、Ｙデバイス及びＲＧＢ各色の表示デバイスを駆動するための機能ブロック図である。
【００５８】
この画像表示装置において、Ｙデバイス６及びＲＧＢ各色の表示デバイス１３，２０，２４を駆動させるには、図４に示すように、ＲＧＢ各色光についての駆動信号に基づいて、Ｙデバイス６の駆動信号を生成するようにする。
【００５９】
すなわち、図４に示すブロック図において、Ｒ光入力信号は、入力ブロック３１に入力される。この入力ブロック３１は、入力されたＨＤＴＶ信号やコンビュータ信号を、後段のデジタル回路のためのＬＶＤＳ信号として、ビット（Bit）をそろえて送る。
【００６０】
次に、入力ブロック３１を経た信号は、逆γブロック３２に送られる。逆γブロック３２は、ＨＤ入力信号等の２．２乗γのかかった信号を、以降のブロックでの演算をしやすくするため、一旦逆γをかけ、リニアガンマ（γ＝１．０）に戻す。
【００６１】
逆γブロック３２を経た信号は、画像処理ブロック３３に送られる。画像処理ブロック３３は、逆γブロック３２でリニア信号に戻された信号について、種々の画像処理を行う。すなわち、画像処理ブロック３３では、ＣＧＰ（Computer Graphics Processor）、ブレンディング、ＣＰ（Color Processor）等の処理を行う。ＣＧＰ（Computer Graphics Processor）は、ジオメトリ補正であり、キーストーン（Key Stone）補正やシリンドリカルスクリーン等で歪んだ画像を真直ぐにする補正である。ブレンディングは、二台以上の画像を重ねて一枚の画像を作り出す場合に、重なった部分の輝度や色を下げて判らないようにする処理である。ＣＰ（Color Processor）は、カラーマネージメント機能で、特定の色や輝度を所望の色に変換する処理である。
【００６２】
以上の画像処理ブロック３３までが、入力された信号を投射時に必要とされる画像に変換するための処理を行うブロックで、以降は、表示デバイス個々の特性に合わせた信号処理を行うブロックである。
【００６３】
画像処理ブロック３３を経た信号は、ＲＶｔブロック３４に送られる。ＲＶｔブロック３４は、前記図３により説明したように、ＲＧＢ各色用の表示デバイスごとに異なるＶｔ特性について、ルックアップテーブルを用いて逆補正する。
【００６４】
ＲＶｔブロック３４を経た信号は、Ｒ−シェーディング（Shading）３５に送られる。Ｒ−シェーディング３５は、Ｒデバイスに固有の面内ムラを補正するブロックであり、信号レベルに応じて、複数面の補正面を有する。各補正面は、表示デバイスの解像度に合わせて、縦（Ｙ）横（Ｘ）に分割し、Ｘ・Ｙの補正ポイントデータから、表示デバイスに必要な補正量を補間する。この補間は、補正面内における隣接するデータから、リニア演算、２次、あるいは、スプライン等の曲線により補間する。このようにして、入力信号レベルに対して、滑らかな補正が行われ、表示デバイス個々の輝度ムラを除くとともに、ＲＧＢ各色を合成したときの色ムラを防止する。
【００６５】
Ｒ−シェーディング３５を経た信号は、ＲドライブＤ／Ａコンバータ３６に送られる。ＲドライブＤ／Ａコンバータ３６は、Ｒ−シェーディング３５により表示デバイスに合わせて補正された信号を受け、表示デバイスの駆動に必要なドライブ信号に変換する。ＲドライブＤ／Ａコンバータ３６は、Ｒデバイスの駆動に必要なドライブ電圧を直接供給する。
【００６６】
ＲドライブＤ／Ａコンバータ３６からのドライブ電圧は、Ｒデバイス２０に供給される。Ｒデバイス２０においては、ドライブ電圧を液晶セルに印加し、光源からの照明光を、前記図３により示した特性で変調する。
【００６７】
同様に、Ｇ光入力信号は、入力ブロック４１に入力され、逆γブロック４２、画像処理ブロック４３を経て、ＧＶｔブロック４４に送られる。ＧＶｔブロック４４を経た信号は、Ｇ−シェーディング（Shading）４５、ＧドライブＤ／Ａコンバータ４６を経て、表示デバイスの駆動に必要なドライブ信号に変換される。ＧドライブＤ／Ａコンバータ４６は、Ｇデバイスの駆動に必要なドライブ電圧を直接供給する。
【００６８】
ＧドライブＤ／Ａコンバータ４６からのドライブ電圧は、Ｇデバイス２４に供給される。Ｇデバイス２４においては、ドライブ電圧を液晶セルに印加し、光源からの照明光を、前記図３により示した特性で変調する。
【００６９】
また、同様に、Ｂ光入力信号は、入力ブロック５１に入力され、逆γブロック５２、画像処理ブロック５３を経て、ＢＶｔブロック５４に送られる。ＢＶｔブロック５４を経た信号は、Ｂ−シェーディング（Shading）５５、ＢドライブＤ／Ａコンバータ５６を経て、表示デバイスの駆動に必要なドライブ信号に変換される。ＢドライブＤ／Ａコンバータ５６は、Ｂデバイスの駆動に必要なドライブ電圧を直接供給する。
【００７０】
ＢドライブＤ／Ａコンバータ５６からのドライブ電圧は、Ｂデバイス１３に供給される。Ｂデバイス１３においては、ドライブ電圧を液晶セルに印加し、光源からの照明光を、前記図３により示した特性で変調する。
【００７１】
そして、画像処理ブロック３３，４３，５３からの出力信号は、ＲＧＢマトリックス回路６１に送られる。このＲＧＢマトリックス回路６１は、輝度信号Ｙを計算し、ＹＶｔブロック６４に送る。このＹＶｔブロック６４以降のブロックは、ＲＧＢ各色光についてのＶｔブロック、シェーディング（Shading）、Ｄ／Ａコンバータと同様である。すなわち、ＹＶｔブロック６４を経た信号は、Ｙ−シェーディング（Shading）６５、ＹドライブＤ／Ａコンバータ６６を経て、デバイスの駆動に必要なドライブ信号に変換される。ＹドライブＤ／Ａコンバータ６６は、Ｙデバイスの駆動に必要なドライブ電圧を直接供給する。
【００７２】
ＹドライブＤ／Ａコンバータ６６からのドライブ電圧は、Ｙデバイス６に供給される。Ｙデバイス６においては、ドライブ電圧を液晶セルに印加し、光源からの照明光を変調する。
【００７３】
〔第３の実施の形態（６板の構成）〕
本発明に係る画像表示装置は、前述したように、ＲＧＢ各色光の表示デバイス及びＹデバイスの計４枚のデバイスを用いた構成に限定されず、ＲＧＢ各色光の表示デバイスごとに光変調手段となるデバイスを設け、計６枚のデバイスを用いた構成としてもよい。
【００７４】
図５は、ＲＧＢ各色光の表示デバイスごとに光変調手段となるデバイスを設け、計６枚のデバイスを用いた第３の実施の形態に係る画像表示装置の構成を示す平面図である。
【００７５】
この画像表示装置においては、図５に示すように、光源１より発せられランプハウス１ａの凹面鏡に反射された照明光は、ランプハウス１ａより出射され、ＵＶ／ＩＲフィルタ２を透過して、インテグレータ３に入射される。
【００７６】
インテグレータ３を経た照明光は、ミラー２８及びフィールドレンズ２６を経て、色分解手段となるＲ／ＧＢダイクロイックミラー２９に入射される。このＲ／ＧＢダイクロイックミラー２９は、入射された照明光を、Ｒ光（赤色帯域成分）と、Ｇ光（緑色帯域成分）及びＢ光（青色帯域成分）とに分離し、Ｒ光を反射し、Ｇ光及びＢ光を透過させる。Ｇ光及びＢ光が混合した照明光は、Ｃ光（シアン光）となっている。
【００７７】
Ｒ／ＧＢダイクロイックミラー２９により反射されたＲ光は、４５°に傾斜されたＲ用ワイヤグリッド１８ｂに入射される。Ｒ用ワイヤグリッド１８ｂは、Ｒ光のうちのＰ偏光を透過する。Ｒ用ワイヤグリッド１８ｂを透過したＰ偏光のＲ光は、Ｒ光の波長に適合したリターダ（ＰＢＳの場合は、λ／４板に相当する）１９ｂを経て、光変調手段となるＲデバイス２０ｂに入射する。このＲデバイス２０ｂは、ＬＣＯＳデバイスである。このＲデバイス２０ｂは、表示画像のうちの赤色成分に応じて、Ｒ光を偏光変調する。Ｒデバイス２０ｂに入射したＲ光は、このＲデバイス２０ｂに反射され、Ｒ用ワイヤグリッド１８ｂに戻る。Ｒデバイス２０ｂにおいてＳ偏光に変調された成分は、Ｒ用ワイヤグリッド１８ｂにより反射され、フィールドレンズ１７を経て、４５°に傾斜されたＲ用ワイヤグリッド１８に入射される。Ｒ用ワイヤグリッド１８は、Ｒ光のうちのＳ偏光を反射する。なお、ここでは、Ｒ光は、Ｒ用ワイヤグリッド１８ｂを経ていることにより、ほぼＳ偏光成分のみとなっている。
【００７８】
Ｒ用ワイヤグリッド１８により反射されたＳ偏光のＲ光は、Ｒ光の波長に適合したリターダ（ＰＢＳの場合は、λ／４板に相当する）１９を経て、赤色用表示デバイスとなるＲデバイス２０に入射する。このＲデバイス２０は、ＬＣＯＳデバイスである。このＲデバイス２０は、表示画像のうちの赤色成分に応じて、Ｒ光を偏光変調する。Ｒデバイス２０に入射したＲ光は、このＲデバイス２０に反射され、Ｒ用ワイヤグリッド１８に戻る。Ｒデバイス２０においてＰ偏光に変調された成分は、Ｒ用ワイヤグリッド１８を透過し、ＲＧＢダイクロプリズム１４に一側面より入射する。
【００７９】
一方、Ｒ／ＧＢダイクロイックミラー２９を透過したＣ光は、色分解手段となるＧ／Ｂクロスダイクロイックミラー３０に入射される。このＧ／Ｂクロスダイクロイックミラー３０は、入射された照明光を、Ｇ光（緑色帯域成分）及びＢ光（青色帯域成分）とに分離し、それぞれを９０°偏向させて反対方向に出射する。
【００８０】
Ｇ／Ｂクロスダイクロイックミラー３０を経たＧ光は、４５°に傾斜されたＧ用ワイヤグリッド２２ｂに入射される。Ｇ用ワイヤグリッド２２ｂは、Ｇ光のうちのＰ偏光を透過する。Ｇ用ワイヤグリッド２２ｂを透過したＰ偏光のＧ光は、Ｇ光の波長に適合したリターダ（ＰＢＳの場合は、λ／４板に相当する）２３ｂを経て、光変調手段となるＧデバイス２４ｂに入射する。このＧデバイス２４ｂは、ＬＣＯＳデバイスである。このＧデバイス２４ｂは、表示画像のうちの緑色成分に応じて、Ｇ光を偏光変調する。Ｇデバイス２４ｂに入射したＧ光は、このＧデバイス２４ｂに反射され、Ｇ用ワイヤグリッド２２ｂに戻る。Ｇデバイス２４ｂにおいてＳ偏光に変調された成分は、Ｇ用ワイヤグリッド１８ｂにより反射され、フィールドレンズ２１を経て、４５°に傾斜されたＧ用ワイヤグリッド２２に入射される。Ｇ用ワイヤグリッド２２は、Ｇ光のうちのＳ偏光を反射する。なお、ここでは、Ｇ光は、Ｇ用ワイヤグリッド２２ｂを経ていることにより、ほぼＳ偏光成分のみとなっている。
【００８１】
Ｇ用ワイヤグリッド２２により反射されたＳ偏光のＧ光は、Ｇ光の波長に適合したリターダ（ＰＢＳの場合は、λ／４板に相当する）２３を経て、緑色用表示デバイスとなるＧデバイス２４に入射する。このＧデバイス２４は、ＬＣＯＳデバイスである。このＧデバイス２４は、表示画像のうちの緑色成分に応じて、Ｇ光を偏光変調する。Ｇデバイス２４に入射したＧ光は、このＧデバイス２４に反射され、Ｇ用ワイヤグリッド２２に戻る。Ｇデバイス２４においてＰ偏光に変調された成分は、Ｇ用ワイヤグリッド２２を透過し、ＲＧＢダイクロプリズム１４に後面より入射する。
【００８２】
また、Ｇ／Ｂクロスダイクロイックミラー３０を経たＢ光は、４５°に傾斜されたＢ用ワイヤグリッド１１ｂに入射される。Ｂ用ワイヤグリッド１１ｂは、Ｂ光のうちのＰ偏光を透過する。Ｂ用ワイヤグリッド１１ｂを透過したＰ偏光のＢ光は、Ｂ光の波長に適合したリターダ（ＰＢＳの場合は、λ／４板に相当する）１２ｂを経て、光変調手段となるＢデバイス１３ｂに入射する。このＢデバイス１３ｂは、ＬＣＯＳデバイスである。このＢデバイス１３ｂは、表示画像のうちの青色成分に応じて、Ｂ光を偏光変調する。Ｂデバイス１３ｂに入射したＢ光は、このＢデバイス１３ｂに反射され、Ｂ用ワイヤグリッド１１ｂに戻る。Ｂデバイス１３ｂにおいてＳ偏光に変調された成分は、Ｂ用ワイヤグリッド１１ｂにより反射され、フィールドレンズ１０を経て、４５°に傾斜されたＢ用ワイヤグリッド１１に入射される。Ｂ用ワイヤグリッド１１は、Ｂ光のうちのＳ偏光を反射する。なお、ここでは、Ｂ光は、Ｂ用ワイヤグリッド１１ｂを経ていることにより、ほぼＳ偏光成分のみとなっている。
【００８３】
Ｂ用ワイヤグリッド１１により反射されたＳ偏光のＢ光は、Ｂ光の波長に適合したリターダ（ＰＢＳの場合は、λ／４板に相当する）１２を経て、青色用表示デバイスとなるＢデバイス１３に入射する。このＢデバイス１３は、ＬＣＯＳデバイスである。このＢデバイス１３は、表示画像のうちの青色成分に応じて、Ｂ光を偏光変調する。Ｂデバイス１３に入射したＢ光は、このＢデバイス１３に反射され、Ｂ用ワイヤグリッド１１に戻る。Ｂデバイス１３においてＰ偏光に変調された成分は、Ｂ用ワイヤグリッド１１を透過し、ＲＧＢダイクロプリズム１４に他側面より入射する。
【００８４】
ＲＧＢダイクロプリズム１４に３方向から入射されたＲ光、Ｇ光及びＢ光は、色合成され、このＲＧＢダイクロプリズム１４の前方に出射されて、結像レンズ系となる投射レンズ２５に入射される。この投射レンズ２５は、入射された照明光を、図示しないスクリーン上に投射し、結像させる。
【００８５】
この画像表示装置においては、光源１からの照明光は、色分解された後、Ｒ光については、２枚のＲデバイス２０，２０ｂによって変調され、Ｇ光については、２枚のＧデバイス２４，２４ｂによって変調され、Ｂ光については、２枚のＢデバイス１３，１３ｂによって変調される。したがって、同一のフレーム内において、黒表示の部分のみを光源光を絞った状態と同じく暗く表示することができる。すなわち、以下の式に示すように、表示画像のコントラスト（Total-Cont.）は、各表示デバイス１３，２０，２４によるコントラスト（ＲＧＢDevice-Cont.）と、対応するデバイス１３ｂ，２０ｂ，２４ｂによるコントラスト（Illumination-Cont.）とを乗算した値となる。
〔Total-Cont.〕＝〔ＲＧＢDevice-Cont.〕×〔Illumination-Cont.〕
【００８６】
例えば、各表示デバイス１３，２０，２４によるコントラストが１０００：１であり、対応するデバイス１３ｂ，２０ｂ，２４ｂによるコントラストも１０００：１である場合には、表示画像のコントラストの向上は、以下のように、１００万：１となる。
〔１０００：１〕×〔１０００：１〕＝〔１００００００：１〕
【００８７】
このように、この画像表示装置においては、人間の目のダイナミックレンジ（コントラスト範囲）とされている１０万：１を超えるコントラストの画像を表示することが可能である。
【００８８】
図６は、ＲＧＢ各色光の表示デバイスごとに光変調手段となるデバイスを設け、計６枚のデバイスを用いた本発明の第３の実施の形態における画像表示装置の構成の他の例を示す平面図である。
【００８９】
図６は、ＲＧＢ各色光の表示デバイスごとに光変調手段となるデバイスを設け、計６枚のデバイスを用いた本発明の第３の実施の形態における画像表示装置の構成の他の例を示す側面図である。
【００９０】
この実施の形態においては、ＲＧＢ各色の光路が一平面上となるように構成しているが、これら光路を一平面上とせずに構成することにより、装置の横幅を短縮することもできる。
【００９１】
すなわち、この画像表示装置においては、図６及び図７に示すように、光源１より発せられランプハウス１ａの凹面鏡に反射された照明光は、ランプハウス１ａより出射され、ＵＶ／ＩＲフィルタ２を透過して、インテグレータ３に入射される。
【００９２】
インテグレータ３を経た照明光は、ミラー２８及びフィールドレンズ２６を経て、色分解手段となるＧ／ＲＢダイクロイックミラー２９に入射される。このＧ／ＲＢダイクロイックミラー２９は、入射された照明光を、Ｇ光（緑色帯域成分）と、Ｒ光（赤色帯域成分）及びＢ光（青色帯域成分）とに分離し、Ｇ光を反射し、Ｒ光及びＢ光を透過させる。Ｒ光及びＢ光が混合した照明光は、Ｍ光（マゼンタ光）となっている。
【００９３】
Ｇ／ＲＢダイクロイックミラー２９により反射されたＧ光は、図７に示すように、装置の下方側に偏向されて、４５°に傾斜されたＧ用ワイヤグリッド２２ｂに入射される。Ｇ用ワイヤグリッド２２ｂは、Ｇ光のうちのＰ偏光を透過する。Ｇ用ワイヤグリッド２２ｂを透過したＰ偏光のＧ光は、Ｇ光の波長に適合したリターダ（ＰＢＳの場合は、λ／４板に相当する）２３ｂを経て、光変調手段となるＧデバイス２４ｂに入射する。このＧデバイス２４ｂは、ＬＣＯＳデバイスである。このＧデバイス２４ｂは、表示画像のうちの緑色成分に応じて、Ｇ光を偏光変調する。Ｇデバイス２４ｂに入射したＧ光は、このＧデバイス２４ｂに反射され、Ｇ用ワイヤグリッド２２ｂに戻る。Ｇデバイス２４ｂにおいてＳ偏光に変調された成分は、Ｇ用ワイヤグリッド１８ｂにより反射され、フィールドレンズ２１を経て、ミラー３０ｂにより上方側に偏向され、４５°に傾斜されたＧ用ワイヤグリッド２２に入射される。Ｇ用ワイヤグリッド２２は、Ｇ光のうちのＳ偏光を反射する。なお、ここでは、Ｇ光は、Ｇ用ワイヤグリッド２２ｂを経ていることにより、ほぼＳ偏光成分のみとなっている。
【００９４】
Ｇ用ワイヤグリッド２２により反射されたＳ偏光のＧ光は、Ｇ光の波長に適合したリターダ（ＰＢＳの場合は、λ／４板に相当する）２３を経て、緑色用表示デバイスとなるＧデバイス２４に入射する。このＧデバイス２４は、ＬＣＯＳデバイスである。このＧデバイス２４は、表示画像のうちの緑色成分に応じて、Ｇ光を偏光変調する。Ｇデバイス２４に入射したＧ光は、このＧデバイス２４に反射され、Ｇ用ワイヤグリッド２２に戻る。Ｇデバイス２４においてＰ偏光に変調された成分は、Ｇ用ワイヤグリッド２２を透過し、ＲＧＢダイクロプリズム１４に後面より入射する。
【００９５】
一方、Ｇ／ＲＢダイクロイックミラー２９を透過したＣ光は、色分解手段となるＲ／Ｂクロスダイクロイックミラー３０に入射される。このＲ／Ｂクロスダイクロイックミラー３０は、入射された照明光を、Ｒ光（赤色帯域成分）及びＢ光（青色帯域成分）とに分離し、それぞれを９０°偏向させて反対方向に出射する。
【００９６】
Ｒ／Ｂクロスダイクロイックミラー３０を経たＲ光は、４５°に傾斜されたＲ用ワイヤグリッド１８ｂに入射される。Ｒ用ワイヤグリッド１８ｂは、Ｒ光のうちのＰ偏光を透過する。Ｒ用ワイヤグリッド１８ｂを透過したＰ偏光のＲ光は、Ｒ光の波長に適合したリターダ（ＰＢＳの場合は、λ／４板に相当する）１９ｂを経て、光変調手段となるＲデバイス２０ｂに入射する。このＲデバイス２０ｂは、ＬＣＯＳデバイスである。このＲデバイス２０ｂは、表示画像のうちの赤色成分に応じて、Ｒ光を偏光変調する。Ｒデバイス２０ｂに入射したＲ光は、このＲデバイス２０ｂに反射され、Ｒ用ワイヤグリッド１８ｂに戻る。Ｒデバイス２０ｂにおいてＳ偏光に変調された成分は、Ｒ用ワイヤグリッド１８ｂにより反射され、フィールドレンズ１７を経て、４５°に傾斜されたＲ用ワイヤグリッド１８に入射される。Ｒ用ワイヤグリッド１８は、Ｒ光のうちのＳ偏光を反射する。なお、ここでは、Ｒ光は、Ｒ用ワイヤグリッド１８ｂを経ていることにより、ほぼＳ偏光成分のみとなっている。
【００９７】
Ｒ用ワイヤグリッド１８により反射されたＳ偏光のＲ光は、Ｒ光の波長に適合したリターダ（ＰＢＳの場合は、λ／４板に相当する）１９を経て、赤色用表示デバイスとなるＲデバイス２０に入射する。このＲデバイス２０は、ＬＣＯＳデバイスである。このＲデバイス２０は、表示画像のうちの赤色成分に応じて、Ｒ光を偏光変調する。Ｒデバイス２０に入射したＲ光は、このＲデバイス２０に反射され、Ｒ用ワイヤグリッド１８に戻る。Ｒデバイス２０においてＰ偏光に変調された成分は、Ｒ用ワイヤグリッド１８を透過し、ＲＧＢダイクロプリズム１４に一側面より入射する。
【００９８】
また、Ｒ／Ｂクロスダイクロイックミラー３０を経たＢ光は、４５°に傾斜されたＢ用ワイヤグリッド１１ｂに入射される。Ｂ用ワイヤグリッド１１ｂは、Ｂ光のうちのＰ偏光を透過する。Ｂ用ワイヤグリッド１１ｂを透過したＰ偏光のＢ光は、Ｂ光の波長に適合したリターダ（ＰＢＳの場合は、λ／４板に相当する）１２ｂを経て、光変調手段となるＢデバイス１３ｂに入射する。このＢデバイス１３ｂは、ＬＣＯＳデバイスである。このＢデバイス１３ｂは、表示画像のうちの青色成分に応じて、Ｂ光を偏光変調する。Ｂデバイス１３ｂに入射したＢ光は、このＢデバイス１３ｂに反射され、Ｂ用ワイヤグリッド１１ｂに戻る。Ｂデバイス１３ｂにおいてＳ偏光に変調された成分は、Ｂ用ワイヤグリッド１１ｂにより反射され、フィールドレンズ１０を経て、４５°に傾斜されたＢ用ワイヤグリッド１１に入射される。Ｂ用ワイヤグリッド１１は、Ｂ光のうちのＳ偏光を反射する。なお、ここでは、Ｂ光は、Ｂ用ワイヤグリッド１１ｂを経ていることにより、ほぼＳ偏光成分のみとなっている。
【００９９】
Ｂ用ワイヤグリッド１１により反射されたＳ偏光のＢ光は、Ｂ光の波長に適合したリターダ（ＰＢＳの場合は、λ／４板に相当する）１２を経て、青色用表示デバイスとなるＢデバイス１３に入射する。このＢデバイス１３は、ＬＣＯＳデバイスである。このＢデバイス１３は、表示画像のうちの青色成分に応じて、Ｂ光を偏光変調する。Ｂデバイス１３に入射したＢ光は、このＢデバイス１３に反射され、Ｂ用ワイヤグリッド１１に戻る。Ｂデバイス１３においてＰ偏光に変調された成分は、Ｂ用ワイヤグリッド１１を透過し、ＲＧＢダイクロプリズム１４に他側面より入射する。
【０１００】
ＲＧＢダイクロプリズム１４に３方向から入射されたＲ光、Ｇ光及びＢ光は、色合成され、このＲＧＢダイクロプリズム１４の前方に出射されて、結像レンズ系となる投射レンズ２５に入射される。この投射レンズ２５は、入射された照明光を、図示しないスクリーン上に投射し、結像させる。
【０１０１】
なお、この画像表示装置において、ＲＧＢ各色の光路の配置は、他にも種々考えられる。
【０１０２】
〔各デバイスの駆動の説明〕
前述した第３の実施の形態の画像表示装置においては、各デバイス１３，２０，２４，１３ｂ，２０ｂ，２４ｂの駆動は、表示画像において元の画像信号に要求されるγ特性や諧調精度（Bit精度）が確保されるように行うことが好ましい。
【０１０３】
そのため、各表示デバイス１３，２０，２４，１３ｂ，２０ｂ，２４ｂにおける光変調度をＢｆ（ｔ）、Ｒｆ（ｔ）、Ｇｆ（ｔ）、Ｂ´ｆ（ｔ）、Ｒ´ｆ（ｔ）、Ｇ´ｆ（ｔ）とすると、スクリーンに投射されるＲＧＢ各色光は、各表示デバイス１３，２０，２４の光変調度と対応するデバイス１３ｂ，２０ｂ，２４ｂの光変調度とを乗算したものとなる。すなわち、スクリーンに投射される赤色光の出力Ｒ、緑色光の出力Ｇ及び青色光の出力Ｂは、以下の式で表される。
〔出力Ｒ〕＝Ｒｆ（ｔ）・Ｒ´ｆ（ｔ）
〔出力Ｇ〕＝Ｇｆ（ｔ）・Ｇ´ｆ（ｔ）
〔出力Ｂ〕＝Ｂｆ（ｔ）・Ｂ´ｆ（ｔ）
【０１０４】
液晶表示デバイス以外の、例えば、ＤＬＰデバイス等、リニアなＶｔ特性（Voltage Transmission：Ｓ字カーブとも言う）を有する表示デバイスを使用した場合には、ＲＧＢ各色について同じ式であらわされる。したがって、ＲＧＢ各色の表示デバイス１３，２０，２４に対応する各デバイス１３ｂ，２０ｂ，２４ｂは、ＲＧＢ各色の表示デバイス１３，２０，２４と同様に駆動すればよい。
【０１０５】
また、入力信号のビット（Bit）数についても、Ｒｆ（ｔ）とＲ´ｆ（ｔ）、Ｇｆ（ｔ）とＧ´ｆ（ｔ）、Ｂｆ（ｔ）とＢ´ｆ（ｔ）のそれぞれの掛け算で考えればよいため、通常の８ビット信号（例えば、パソコンにおけるＤＶＩ出力等）を用いる場合には、Ｒｆ（ｔ）について４ビット、Ｒ´ｆ（ｔ）について４ビットというように分けることが可能となる（Ｇ光及びＢ光についても同様である）。１０ビットの信号を用いる場合には、５ビットづつ、１６ビットの信号を用いる場合には、８ビットづつに分けることができ、各デバイスを駆動する出力回路のビット精度が低くても、高いビット精度、すなわち、高い諧調性を実現することができる。すなわち、各デバイスを８ビットのＤ／Ａ出力信号で駆動した場合には、各色について１６ビットの諧調を表現することができ、高い諧調性を有する画像を表示することができる。
【０１０６】
なお、表示デバイスとしてＬＣＯＳを使用した場合には、ＲＧＢ各色光の波長に依ってＶｔ特性が異なり、液晶分子を回転させ光変調を行うために必要とされる液晶駆動電圧のレベルが各色ごとで異なる。そのため、ＲＧＢ各色の表示デバイス１３，２０，２４及び対応する各デバイス１３ｂ，２０ｂ，２４ｂにより変調されたＲＧＢ各色光の出カが、入力信号のγ特性に合うように、逆γ及び各デバイスのＳ字カーブ補正をも含めた補正を行うことが好ましい。
【０１０７】
図８は、第３の実施の形態における画像表示装置の表示デバイスを駆動するための機能ブロック図である。
【０１０８】
この画像表示装置において、ＲＧＢ各色の表示デバイス１３，２０，２４及び対応するデバイス１３ｂ，２０ｂ，２４ｂを駆動させるには、図８に示すように、ＲＧＢ各色光についての駆動信号に基づいて、対応するデバイス１３ｂ，２０ｂ，２４ｂの駆動信号を生成するようにする。
【０１０９】
すなわち、図８に示すブロック図において、Ｒ光入力信号は、前記図４により説明したように、入力ブロック３１に入力される。この入力ブロック３１は、入力されたＨＤＴＶ信号やコンビュータ信号を、後段のデジタル回路のためのＬＶＤＳ信号として、ビット（Bit）をそろえて送る。
【０１１０】
次に、入力ブロック３１を経た信号は、逆γブロック３２に送られる。逆γブロック３２は、ＨＤ入力信号等の２．２乗γのかかった信号を、以降のブロックでの演算をしやすくするため、一旦逆γをかけ、リニアガンマに戻す。
【０１１１】
逆γブロック３２を経た信号は、画像処理ブロック３３に送られる。画像処理ブロック３３は、逆γブロック３２でリニア信号に戻された信号について、種々の画像処理を行う。
【０１１２】
画像処理ブロック３３を経た信号は、ＲＶｔブロック３４に送られる。ＲＶｔブロック３４は、前記図３により説明したように、ＲＧＢ各色用の表示デバイスごとに異なるＶｔ特性について、ルックアップテーブルを用いて逆補正する。
【０１１３】
ＲＶｔブロック３４を経た信号は、Ｒ−シェーディング（Shading）３５に送られる。Ｒ−シェーディング３５は、Ｒデバイスに固有の面内ムラを補正するブロックである。
【０１１４】
Ｒ−シェーディング３５を経た信号は、ＲドライブＤ／Ａコンバータ３６に送られる。ＲドライブＤ／Ａコンバータ３６は、Ｒ−シェーディング３５により表示デバイスに合わせて補正された信号を受け、表示デバイスの駆動に必要なドライブ信号に変換する。ＲドライブＤ／Ａコンバータ３６は、Ｒデバイスの駆動に必要なドライブ電圧を直接供給する。
【０１１５】
ＲドライブＤ／Ａコンバータ３６からのドライブ電圧は、Ｒデバイス２０に供給される。Ｒデバイス２０においては、ドライブ電圧を液晶セルに印加し、光源からの照明光を、前記図３により示した特性で変調する。
【０１１６】
同様に、Ｇ光入力信号は、入力ブロック４１に入力され、逆γブロック４２、画像処理ブロック４３を経て、ＧＶｔブロック４４に送られる。ＧＶｔブロック４４を経た信号は、Ｇ−シェーディング（Shading）４５、ＧドライブＤ／Ａコンバータ４６を経て、表示デバイスの駆動に必要なドライブ信号に変換される。ＧドライブＤ／Ａコンバータ４６は、Ｇデバイスの駆動に必要なドライブ電圧を直接供給する。
【０１１７】
ＧドライブＤ／Ａコンバータ４６からのドライブ電圧は、Ｇデバイス２４に供給される。Ｇデバイス２４においては、ドライブ電圧を液晶セルに印加し、光源からの照明光を、前記図３により示した特性で変調する。
【０１１８】
また、同様に、Ｂ光入力信号は、入力ブロック５１に入力され、逆γブロック５２、画像処理ブロック５３を経て、ＢＶｔブロック５４に送られる。ＢＶｔブロック５４を経た信号は、Ｂ−シェーディング（Shading）５５、ＢドライブＤ／Ａコンバータ５６を経て、表示デバイスの駆動に必要なドライブ信号に変換される。ＢドライブＤ／Ａコンバータ５６は、Ｂデバイスの駆動に必要なドライブ電圧を直接供給する。
【０１１９】
ＢドライブＤ／Ａコンバータ５６からのドライブ電圧は、Ｂデバイス１３に供給される。Ｂデバイス１３においては、ドライブ電圧を液晶セルに印加し、光源からの照明光を、前記図３により示した特性で変調する。
【０１２０】
そして、画像処理ブロック３３からの出力信号は、Ｒ´Ｖｔブロック３４ｂにも送られる。Ｒ´Ｖｔブロック３４ｂを経た信号は、Ｒ´−シェーディング（Shading）３５ｂに送られる。Ｒ´−シェーディング３５ｂは、デバイスに固有の面内ムラを補正するブロックである。
【０１２１】
Ｒ´−シェーディング３５ｂを経た信号は、Ｒ´ドライブＤ／Ａコンバータ３６ｂに送られる。Ｒ´ドライブＤ／Ａコンバータ３６ｂは、Ｒ´−シェーディング３５ｂにより表示デバイスに合わせて補正された信号を受け、デバイスの駆動に必要なドライブ信号に変換する。Ｒ´ドライブＤ／Ａコンバータ３６ｂは、Ｒデバイスに対応するデバイス２０ｂの駆動に必要なドライブ電圧を直接供給する。
【０１２２】
Ｒ´ドライブＤ／Ａコンバータ３６ｂからのドライブ電圧は、デバイス２０ｂに供給される。デバイス２０ｂにおいては、ドライブ電圧を液晶セルに印加し、光源からの照明光を変調する。
【０１２３】
また、画像処理ブロック４３からの出力信号は、Ｇ´Ｖｔブロック４４ｂにも送られる。Ｇ´Ｖｔブロック４４ｂを経た信号は、Ｇ´−シェーディング（Shading）４５ｂに送られる。Ｇ´−シェーディング４５ｂは、デバイスに固有の面内ムラを補正するブロックである。
【０１２４】
Ｇ´−シェーディング４５ｂを経た信号は、Ｇ´ドライブＤ／Ａコンバータ４６ｂに送られる。Ｇ´ドライブＤ／Ａコンバータ４６ｂは、Ｇ´−シェーディング４５ｂにより表示デバイスに合わせて補正された信号を受け、デバイスの駆動に必要なドライブ信号に変換する。Ｇ´ドライブＤ／Ａコンバータ４６ｂは、Ｇデバイスに対応するデバイス２４ｂの駆動に必要なドライブ電圧を直接供給する。
【０１２５】
Ｇ´ドライブＤ／Ａコンバータ４６ｂからのドライブ電圧は、デバイス２４ｂに供給される。デバイス２４ｂにおいては、ドライブ電圧を液晶セルに印加し、光源からの照明光を変調する。
【０１２６】
さらに、画像処理ブロック５３からの出力信号は、Ｂ´Ｖｔブロック５４ｂにも送られる。Ｂ´Ｖｔブロック５４ｂを経た信号は、Ｂ´−シェーディング（Shading）５５ｂに送られる。Ｂ´−シェーディング５５ｂは、デバイスに固有の面内ムラを補正するブロックである。
【０１２７】
Ｂ´−シェーディング５５ｂを経た信号は、Ｂ´ドライブＤ／Ａコンバータ５６ｂに送られる。Ｂ´ドライブＤ／Ａコンバータ５６ｂは、Ｂ´−シェーディング５５ｂにより表示デバイスに合わせて補正された信号を受け、デバイスの駆動に必要なドライブ信号に変換する。Ｂ´ドライブＤ／Ａコンバータ５６ｂは、Ｂデバイスに対応するデバイス１３ｂの駆動に必要なドライブ電圧を直接供給する。
【０１２８】
Ｂ´ドライブＤ／Ａコンバータ５６ｂからのドライブ電圧は、デバイス１３ｂに供給される。デバイス１３ｂにおいては、ドライブ電圧を液晶セルに印加し、光源からの照明光を変調する。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明に係る画像表示装置の第１の実施の形態における構成を示す平面図である。
【図２】本発明に係る画像表示装置の第２の実施の形態における構成を示す平面図である。
【図３】本発明に係る画像表示装置における表示デバイスの電気駆動動作を示すグラフである。
【図４】本発明に係る画像表示装置におけるＹデバイス及びＲＧＢ各色の表示デバイスを駆動するための機能ブロック図である。
【図５】ＲＧＢ各色光の表示デバイスごとに光変調手段となるデバイスを設け、計６枚のデバイスを用いた本発明の第３の実施の形態における画像表示装置の構成を示す平面図である。
【図６】ＲＧＢ各色光の表示デバイスごとに光変調手段となるデバイスを設け、計６枚のデバイスを用いた本発明の第３の実施の形態における画像表示装置の構成の他の例を示す平面図である。
【図７】ＲＧＢ各色光の表示デバイスごとに光変調手段となるデバイスを設け、計６枚のデバイスを用いた本発明の第３の実施の形態における画像表示装置の構成の他の例を示す側面図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態における画像表示装置の表示デバイスの電気駆動動作を示すグラフである。
【図９】従来の画像表示装置の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１    光源
６    Ｙデバイス
８    Ｂ／ＲＧクロスダイクロイックミラー
１３    Ｂデバイス
１３ｂ  デバイス
１４    ＲＧＢダイクロプリズム
２０    Ｒデバイス
２０ｂ  デバイス
２４    Ｇデバイス
２４ｂ  デバイス
２５    投射レンズ
１６    Ｒ／Ｇダイクロイックミラー
２９    Ｇ／ＲＢダイクロイックミラー
３０    Ｒ／Ｂクロスダイクロイックミラー
【図１】
2007293140.tif 000003
【図２】
2007293140.tif 000004
【図３】
2007293140.tif 000005
【図４】
2007293140.tif 000006
【図５】
2007293140.tif 000007
【図６】
2007293140.tif 000008
【図７】
2007293140.tif 000009
【図８】
2007293140.tif 000010
【図９】
2007293140.tif 000011