JP2000338916A

JP2000338916A - 画像表示装置

Info

Publication number: JP2000338916A
Application number: JP11152875A
Authority: JP
Inventors: Seiichiro Tabata; 誠一郎田端
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1999-05-31
Filing date: 1999-05-31
Publication date: 2000-12-08
Anticipated expiration: 2019-05-31
Also published as: JP4489208B2

Abstract

(57)【要約】【課題】画素ずらしにより表示素子の画素数を実質的
に増やすことができ、且つ表示素子の応答速度の遅れを
補正して、解像度のより一層の向上をはかる。【解決手段】画素をマトリクス配置してなるＬＣＤ
と、このＬＣＤからの光軸を周期的に変位させ、１フレ
ーム内の複数フィールドで同一画素による表示位置を可
変する画素ずらし光学素子と、光軸の変位に同期させて
ＬＣＤに映像信号を与えると共にＬＣＤを駆動する駆動
回路とを備えた画像表示装置において、各画素における
前フィールド映像信号Ｘn-1と現フィールド映像信号Ｘ
ｎとの差分ΔＸを求め、差分ΔＸに相当する補正値をル
ックアップテーブル５２及び各種演算回路５３，５４，
５５により演算することにより、現フィールド映像信号
Ｘｎ’を補正し、補正した映像信号Ｘｎ’を対応する画
素に出力する画像補正演算部１１４を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示装置に係
わり、特に画像表示素子に含まれる画素数の数倍の画素
数を表示可能にした画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶，プラズマ，ＥＬ等の画像表
示素子を用いた２次元の画像表示装置において、画素ず
らしにより画像表示素子の画素数を実質的に上げる方法
が提案されている。例えば、特開平７−３６０５４号公
報では、液晶表示素子（ＬＣＤ）の画素を１フレーム内
で４箇所にずらすこと（４点画素ずらし）により、実際
の画素数の４倍の画素数を得ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の装置にあっては次のような問題があった。即ち、４点
画素ずらしのためには、１フレーム（３０Ｈｚ）内で４
枚の画像を表示しなくてはならず、従って３０×４＝１
２０Ｈｚ（約８．３ｍｓ）で画像を書き換えなくてはな
らない。ところが、ＬＣＤは一般に応答速度が２０ｍｓ
〜数１００ｍｓと遅く、映像信号の変化に対して十分な
応答を示さない。その結果として、画素ずらしにより実
質的な画素数を増えるものの、解像度がそれほどには上
がらないという問題があった。

【０００４】本発明は、上記事情を考慮して成されたも
ので、その目的とするところは、画素ずらしにより画像
表示素子の画素数を実質的に増やすことができ、且つ画
像表示素子の応答速度の遅れを補正することができ、解
像度のより一層の向上をはかり得る画像表示装置を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】（構成）上記課題を解決
するために本発明は次のような構成を採用している。

【０００６】即ち本発明は、複数の画素を規則的に配置
してなる表示部を有する画素表示素子と、映像信号の入
力に基づいて前記画像表示素子の表示部から発する光の
光軸を周期的に変位させ、１フレーム内の複数フィール
ドで同一画素による表示位置を可変する光軸変位手段
と、この光軸変位手段による光軸の変位に同期して前記
画像表示素子に異なる画像を表示させる画像表示制御手
段とを備えた画像表示装置において、前記映像信号の１
フィールド期間に前記画像表示素子で表示する輝度の累
積量が所定量となるように前記映像信号を補正する映像
信号補正手段を設けたことを特徴としている。

【０００７】ここで、本発明の望ましい実施態様として
は次のものがあげられる。 (1) 映像信号補正手段は、画像表示素子のうちの任意の
少なくとも１画素が表示すべき現フィールドの映像信号
レベルと前フィールドの映像信号レベルとの差に基づき
映像信号を補正すること。 (2) 画像表示素子は、印加される電圧レベルで表示輝度
が制御可能なように構成されており、信号補正手段は、
表示輝度に対応する電圧レベルが参照可能な印加電圧参
照手段を有しており、輝度の累積量が所定量となるよう
に印加電圧参照手段で参照した電圧レベルに基づき入力
映像信号を補正すること。

【０００８】(3) 印加電圧参照手段は、ルックアップテ
ーブルであること。 (4) ルックアップテーブルに格納されているデータが所
定条件に基づき更新されること。 (5) ルックアップテーブルが更新されるのは、入力され
る映像信号の垂直ブランキング期間内であること。１回
の垂直ブランキング期間で全てのデータを送れない場
合、データを分割して送ること。 (6) 画像表示素子自体又は該素子近傍の環境温度を検出
する温度検出手段を有し、ルックアップテーブルが更新
される所定条件は、温度検出手段が検出した温度変化に
基づくこと。

【０００９】(7) 画像表示素子自体又は該素子近傍の環
境温度を検出する温度検出手段を有し、映像信号補正手
段は前記温度検出手段が検出した温度に基づいて補正量
を変えること。 (8) 映像信号補正手段は、現フィールドの映像信号レベ
ルと前フィールドの映像信号レベルとの差分が正の場合
と負の場合とで補正量の特性を変えること。 (9) 映像信号補正手段は、入力される映像信号のフォー
マット（映像信号の規格）に基づいて補正量の特性を変
えること。具体的には、ＮＴＳＣ（フィールド周波数６
０Ｈｚ）とＰＡＬ（フィールド周波数５０Ｈｚ）で補正
量を変え、ＮＴＳＣに比してＰＡＬの補正量を少なくす
ること。

【００１０】(10)画像表示素子は、所定のパターンでの
表示を行う検出用表示素子部と、この検出用表示素子部
の表示輝度を検出する光検出手段を有し、映像信号補正
手段は、光検出手段の検出結果から画像表示素子の応答
性能を判断し、この判断結果に基づいて補正量を制御す
ること。より具体的には、低周波のパターンで表示させ
たときの検出信号の平均値と、高周波のパターンで表示
させたときの検出信号の平均値との差を求め、この差に
基づいて補正量を制御すること。 (11)映像信号補正手段は、前フィールド映像信号と現フ
ィールド映像信号との差がより大きくなるように、現在
のフィールド映像信号を補正すること。

【００１１】（作用）本発明によれば、画素ずらし方式
において映像信号補正手段を設け、映像信号の１フィー
ルド期間に画像表示素子で表示する輝度の累積量が所定
量となるように映像信号を補正、例えば前フィールド映
像信号と現フィールド映像信号とを比較し、その比較結
果から現フィールド映像信号を補正することにより、画
像表示素子の応答遅れに起因する解像度の低下を防止す
ることができる。

【００１２】具体的には、前フィールド映像信号と現フ
ィールド映像信号との差がより大きくなるように現フィ
ールド映像信号を補正することにより、補正された映像
信号による画素での輝度の平均値を理想的な輝度に近づ
けることができ、結果として画像表示素子の応答遅れを
補正することができる。

【００１３】また、画像表示素子の応答特性は温度によ
って変わるが、画像表示素子そのもの若しくは近傍の温
度を検出し、この検出結果に応じて映像信号の補正量を
変更することにより、画像表示素子の温度が変わっても
常に最適な補正を行うことが可能となる。

【００１４】また、ＮＴＳＣとＰＡＬとでは映像信号の
フレーム周波数が異なり、画像表示素子の応答特性はフ
レーム周波数によって変わるが、フレーム周波数に応じ
て映像信号の補正量を変更することにより、ＮＴＳＣや
ＰＡＬに拘わらず最適な補正を行うことが可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図示の実施
形態によって説明する。

【００１６】（第１の実施形態）図１は、本発明の第１
の実施形態に係わる画像表示装置の基本原理を説明する
ためのもので、画素ずらし光学素子の構成を示す図であ
る。複数の画素がマトリクス配置された液晶表示素子
（ＬＣＤ）１０の前方に、画素ずらし光学素子として第
１のＴＮセル１１ａ，第１の複屈折板１２ａ，第２のＴ
Ｎセル１１ｂ，第２の複屈折板１２ｂ，第３の複屈折板
１２ｃが配置されている。

【００１７】ＬＣＤ１０の各画素から出てくる光は、あ
る方向（ここでは水平方向）に偏光されている。ＴＮセ
ル１１ａはＴＮ液晶からなり、電圧印加により偏光方向
をスイッチングするものであり、電圧ＯＦＦで偏光方向
を９０°回転し、電圧ＯＮでそのまま出力する。従っ
て、ＬＣＤ１０から出た光は、ＴＮセル１１ａを通るこ
とにより、電圧ＯＮの場合は水平方向の偏光光となり、
電圧ＯＦＦの場合は垂直方向の偏光光となる。

【００１８】複屈折板１２ａは結晶軸が図示の矢印に示
すように厚み方向に傾いており、入射する光の偏光方向
が水平方向の場合に光軸が水平方向にずれるようになっ
ている。従って、複屈折板１２ａに入射した水平方向の
偏光光（ＯＮ）と垂直方向の偏光光（ＯＦＦ）とは、こ
の複屈折板１２ａを通ることにより水平方向に光軸がず
れることになる。

【００１９】ＴＮセル１１ｂは、ＴＮセル１１ａと同様
に電圧印加により偏光方向をスイッチングするものであ
る。従って、このＴＮセル１１ｂを通すことにより、第
１の位置で垂直方向の偏光光（ＯＦＦ・ＯＮ）と、第１
の位置で水平方向の偏光光（ＯＦＦ・ＯＦＦ）と、第２
の位置で垂直方向の偏光光（ＯＮ・ＯＦＦ）と、第２の
位置で水平方向の偏光光（ＯＮ・ＯＮ）と、の４種類の
偏光光が得られる。

【００２０】複屈折板１２ｂ，１２ｃは、複屈折板１２
ａと同様に結晶軸が厚み方向に傾いており、偏光方向に
よって光軸がずれるようになっている。但し、複屈折板
１２ｂは水平方向の偏光光を水平方向にずらし、複屈折
板１２ｃは垂直方向の偏光光を垂直方向にずらすように
なっている。従って、複屈折板１２ｂ，１２ｃを通して
最終的に得られる偏光光は、図に示すように４つの位置
にずれることになる。つまり、４点画素ずらしが可能と
なる。

【００２１】ここで、ＴＮセル１１ａ，１１ｂの電圧印
加状態（ＯＮ／ＯＦＦ）と画素位置との関係を、図２
（ａ）（ｂ）に示す。このように、ＴＮセル１１ａ，１
１ｂの電圧状態により４つの画素位置を取ることにな
る。

【００２２】図３は、４つの画素位置の関係を示す図で
あり、第１の画素位置と第２の画素位置は、ｙ方向は同
じであり、ｘ方向にＰｘ／２ずれている。第３の画素位
置と第４の画素位置は、ｙ方向は同じであり、ｘ方向に
Ｐｘ／２ずれている。また、第１の画素位置と第４の画
素位置は、ｘ方向にＰｘ／４ずれており、ｙ方向にＰｙ
／２ずれている。なお、Ｐｘ，Ｐｙは画素表示素子に形
成された画素のピッチである。

【００２３】図４は、ＬＣＤへの印加電圧と輝度の時間
変化の関係を示す図であり、（ａ）は従来法によるも
の、（ｂ）は本実施形態によるものである。

【００２４】図４（ａ）において、破線は理想的な輝度
変化を表しており、実線は実際の輝度変化を表してい
る。ＬＣＤは応答速度が遅いため、あるフィールドから
次のフィールドに移る際に実際の輝度が理想的な輝度に
なるまでに遅れがある。即ち、一つ前のフィールドの影
響を受けてしまい、輝度変化の波形がなまる。これは、
（ｎ−１）フィールドからｎフィールドのように輝度が
上がる場合、応答の遅れにより実際の輝度が本来の輝度
よりも小さくなる（暗くなる）ことを意味する。また、
ｎフィールドから（ｎ＋１）フィールドのように輝度が
下がる場合、応答の遅れにより実際の輝度が本来の輝度
よりも大きくなる（明るくなる）ことを意味する。

【００２５】これに対し本実施形態では、図４（ｂ）に
示すように、あるフィールドから次のフィールドに移る
際に、所望の明るさとなるように実際に印加する電圧を
補正する。ここで、図４（ｂ）の左図は輝度変化を示
し、右図は印加電圧に対する輝度のガンマ特性を示して
いる。また、図４（ｂ）の左図中の破線は理想的な輝度
変化を表しており、実線は実際の輝度変化を表してい
る。

【００２６】ｎフィールド時には、理想的な輝度波形に
対しΔＩ- 分輝度が高くなるようにし、ｎ＋１フィール
ド時には、理想的な輝度波形に対しΔＩ+ 分輝度が低く
なるようにしている。これによって、観察者の眼の積分
効果によって各フィールドにおける画像の明るさが所望
の明るさと等しくなる。このΔＩ- ，ΔＩ+ 分輝度を変
化させるためには、右図に示したＬＣＤの印加電圧−輝
度の特性からΔＶ- ，ΔＶ+ 分印加電圧を変化させれば
よい。補正電圧の量は表示しようとしている映像信号と
一つ前のフィールドの映像信号との印加電圧の差で決ま
り、且つＬＣＤのガンマ特性や応答速度特性によっても
影響される。

【００２７】図５は、本実施形態における画像表示装置
の全体構成を示す図である。なお、ここではＦＭＤ（Fa
ce Mounted Display）の例を示しているが、光学系を代
えれば通常の表示装置でも同様の構成となる。

【００２８】映像信号は、画像補正演算回路を含む映像
信号処理回路３０に入力され、この回路３０により前記
図４（ｂ）のような画像補正演算が行われる。この映像
信号処理回路３０で補正された信号は、ＬＣＤ駆動回路
３１に入力される。ＬＣＤ駆動回路３１は、前記した４
点画素ずらしでＬＣＤ３４を駆動するもので、１フレー
ム内に４種の画素位置に対応して順次映像信号を供給す
る。

【００２９】ＬＣＤ駆動回路３１から画素ずらし制御回
路３２に映像同期信号及びフィールド判別信号が供給さ
れる。画素ずらし制御回路３２では、ＬＣＤ３４の画素
ずらしに同期して画素ずらし光学素子３６を駆動するよ
うになっている。これにより、バックライト３３で照射
されたＬＣＤ３４からその画素数の４倍の画素数の表示
が可能となり、接眼レンズ光学系３７を介して視認でき
るようになっている。

【００３０】また、ＬＣＤ３４と画素ずらし光学素子３
６との間には温度センサ３５が設置されている。この温
度センサ３５の検出信号はＣＰＵ３９に供給され、画素
ずらし制御回路３２及び映像信号処理回路３０にフィー
ドバックされ、ＬＣＤ部分の温度に応じて補正量を可変
できるようになっている。これは、ＬＣＤ３４の応答特
性が温度によって変わるため、温度によって補正量を変
える必要があるためである。

【００３１】図６は、本実施形態における画像表示装置
の電気回路ブロックを示す図である。図中１０１はコン
ポジット信号を入力するＶＢＳ端子であり、入力された
コンポジット信号はＹ／Ｃ分離回路１０２によりＹ／Ｃ
分離される。このＹ／Ｃ分離された信号とＳ端子から入
力されたＹ／Ｃ分離信号の何れかが選択スイッチ１０４
により選択され、デコーダ１０５に供給される。デコー
ダ１０５では、Ｙ／Ｃ分離信号からＲ・Ｇ・Ｂ信号と水
平及び垂直同期信号が作成される。

【００３２】デコーダ１０５からのＲ・Ｇ・Ｂ信号はゲ
イン制御アンプ兼エンハンス回路１０６により信号処理
された後、ＲＧＢにそれぞれ対応するＡ／Ｄ変換器１１
１（１１１ａ〜１１１ｃ）を通して倍速変換用メモリ１
１２（１１２ａ〜１１２ｃ）に供給される。倍速変換用
メモリ１１２は、映像信号の読み出しを通常の６０Ｈｚ
から１２０Ｈｚに変換するものであり、このメモリ１１
２の出力信号はメモリ１１３（１１３ａ〜１１３ｃ）と
画像補正演算部１１４（１１４ａ〜１１４ｃ）に供給さ
れる。メモリ１１３は、１１３は１つ前のフィールドを
一時記憶するためのＦＩＦＯメモリである。

【００３３】ここで、ゲイン制御アンプ兼エンハンス回
路１０６におけるゲイン及びエンハンスは、調整ボリュ
ーム１０７により制御される。さらに、Ａ／Ｄ変換器１
１１のサンプリング時間は、ディレイ１０８及びセレク
タ１０９により決定されるものとなっている。

【００３４】画像補正演算部１１４はメモリ１１２と１
１３の内容、即ち１つ前のフィールドの映像信号と現在
のフィールドの映像信号とを比較し、後述するように映
像信号を補正するものである。画像補正演算部１１４の
出力信号はＤ／Ａ変換器１１５（１１５ａ〜１１５ｃ）
によりＤ／Ａ変換された後、ＬＣＤ用駆動回路１１６に
供給され、この回路１１６によりＬＣＤ１１７が駆動さ
れる。

【００３５】１１８はＬＣＤ１１７の温度を検出するた
めの温度センサ、１１９は前記図１に示した２つのＴＮ
セル（図１の１１ａ，１１ｂ）、１２１は全体のタイミ
ングを制御するためのタイミングジェネレータ、１２２
はＬＣＤ用タイミングジェネレータ、１２３はＴＮセル
用タイミングジェネレータ、１２４はＰＬＬ、１２５は
ＣＰＵ、１２６は画像補正演算のためのデータが格納さ
れたデータテーブルを示している。

【００３６】温度センサ１１８の検出信号は、インピー
ダンス変換のためのバッファ１２７及びＡ／Ｄ変換器１
２８を介してＣＰＵ１２５に供給される。ＣＰＵ１２５
では、データテーブル１２６に格納された複数種のデー
タから温度に対応するデータを取り出し、画像補正演算
部１１４に供給する。

【００３７】また、デコーダ１０５からの水平及び垂直
同期信号（ＶＤ，ＨＤ）、奇数フィールドと偶数フィー
ルドを選択するための信号（Ｅ／Ｏ）はタイミングジェ
ネレータ１２１に供給され、タイミングジェネレータ１
２１からタイミングジェネレータ１２２，１２３に上記
Ｅ／Ｏと共に、１番目サブフィールドか２番目サブフィ
ールドかを選択するための信号（１／２）が供給され
る。

【００３８】また、デコーダ１０５からＣＰＵ１２５
に、ＮＴＳＣ／ＰＡＬ判別信号が供給されている。ＣＰ
Ｕ１２５では、ＮＴＳＣかＰＡＬによって補正量を変え
るようになっている。

【００３９】次に、画像補正演算部１１４により如何な
る演算を行うかを説明する。まず、Ｘｎ：現フィールド
データ（０〜２５５）Ｘn-1 ：前フィールドデータ（０〜２５５）Ｘｎ’：補正後の現フィールドデータ（０〜２５５） ΔＸ＝Ｘｎ−Ｘn-1 とする。ここで、０は黒、２５５は白を意味する。

【００４０】補正の仕方としては、次の３通りがある。

【００４１】 (1) ｜ΔＸ｜＜ｂのときＸｎ’＝Ｘｎ … (1) これは、現フィールドと前フィールドとの差が小さいと
きは補正しないことを意味している。

【００４２】(2) ΔＸ≧ｂのときＸｎ’＝Ｘｎ＋ａ₁（ΔＸ−ｂ）^1/2・Ｘｎ/255 … (2) (3) ΔＸ≦−ｂのときＸｎ’＝Ｘｎ₋ａ₂（ΔＸ−ｂ）^1/2・Ｘｎ/255 … (3) 但し、ａ₁：比例定数１（ａ₁≧０）ａ₂：比例定数２（ａ₂≧０）ｂ：クリップ値である。なお、比例定数１，２はＬＣＤによって変わる
が、本発明者らが実験したＬＣＤではａ₂＞ａ₁であっ
た。

【００４３】図７は、補正量を示す特性図であり、横軸
は前フィールドと現在フィールドとの差分ΔＸｎ、縦軸
は補正量を示している。Ｘｎが大きいほど、且つΔＸｎ
が大きいほど補正量は大きくなっている。

【００４４】図８（ａ）は、画像補正演算部１１４のよ
り詳細な電気回路ブロックを示す図である。この画像補
正演算部１１４は、前フィールドと現在フィールドとの
差ΔＸｎを求める減算器５１、減算器５１の出力に応じ
た補正値を出力するためのルックアップテーブル５２、
現在フィールドの信号Ｘｎに（1/255）を乗算する乗算
器５３、ルックアップテーブル５２からの補正値に（Ｘ
ｎ／255）を乗算する乗算器５４、乗算器５４の出力に
現在フィールドの信号Ｘｎを加算する加算器５５からな
る。

【００４５】ルックアップテーブル５２には、ΔＸに対
する補正値が格納されており、このテーブル５２からΔ
Ｘに対応する補正値が出力される。具体的には、図８
（ｂ）に示すように、ΔＸをアドレス値とし、このアド
レス値に対応して予め計算により求められた補正値ａ
（ΔＸ−ｂ）^1/2を格納しておき、アドレス値に対応す
る補正値（テーブル値）を出力するようになっている。

【００４６】また、画像補正データテーブル１２６には
複数種のテーブルが用意されており、ＣＰＵ１２５は温
度情報等に応じて何れのテーブルを使用するかを判定
し、選択したテーブルを画像補正演算部１１４のルック
アップテーブル５２に記憶させるようになっている。

【００４７】なお、データテーブルとしては、画像補正
データを数値データとしてテーブル化しておくのではな
く、関数データテーブル１３６を持ちＣＰＵ１２５にて
四則演算することにより補正値を得るようにしてもよ
い。

【００４８】また、ルックアップテーブル５２に格納す
べき補正値のデータは先に説明したようにＬＣＤの温度
によって変える必要があり、さらに静電気によってデー
タが破壊される場合もあるため、一定時間（例えば１５
ｓｅｃ）おきにリフレッシュするのが望ましい。

【００４９】画像補正データテーブル１２６からルック
アップテーブル５２にデータを送るのは、画像補正演算
部１１４が演算処理を行っていない期間であり、具体的
には垂直ブランキング期間である。但し、１回の垂直ブ
ランキング期間では全てのデータを送れないため、デー
タを分割して送る。分割の仕方としては、連続する所定
個数ずつ（０〜９／１０〜１９／２０〜２９／…）、又
は間引き（0,10,20,…／1,11,21,…／2,12,22,…）して
もよい。

【００５０】図９は、温度によりＬＣＤの応答特性が異
なることを説明するための特性図である。（ａ）は従来
法であり、温度が高くなると応答速度が速くなり、温度
が低くなると応答速度が遅くなっている。つまり、低温
になるほど応答速度が遅くなり、実際の輝度の理想輝度
からのずれが大きくなる。

【００５１】これに対し本実施形態では、（ｂ）に示す
ように、低温になるほどΔＩを大きく、即ち補正量を大
きくすることにより、ＬＣＤの温度変化による応答速度
の変化も加味して補正することができ、より信頼性の高
い補正が可能となる。

【００５２】図１０は、ＮＴＳＣとＰＡＬにより補正量
が異なることを説明するための特性図である。ＮＴＳＣ
とＰＡＬではフレームの周波数が異なり、ＮＴＳＣでは
フィールド周波数６０Ｈｚであり、ＰＡＬではフィール
ド周波数２５Ｈｚである。

【００５３】図１０の（ａ）に示すＮＴＳＣに比して
（ｂ）に示すＰＡＬでは、周波数が低いので、図中の実
線に示す輝度変化のフラット部分が長い。つまり、補正
量が少なくて済む。従って、ＮＴＳＣに比べてＰＡＬは
補正量を少なくするのが望ましい。

【００５４】図１１は、温度センサの配置例を示す構成
断面図である。図中の７１はＩＣ等が実装された電装基
板であり、この電装基板７１の裏面側に温度センサとし
てのサーミスタ７２が設置されている。電装基板７１の
裏面には、バックライト７３が設置されており、その下
方にＬＣＤ７４が設置されている。ＬＣＤカバー７５は
余計な光が漏れないようにマスクするものである。ＬＣ
Ｄ７４の下方には所定の空間７６を持って画素ずらし光
学素子７７が設置されている。これら各部品７４，７
５，７７は接着剤で筐枠７８に入れ込んである。その下
方にプリズム７７が設置されている。

【００５５】ＬＣＤ７４と画素ずらし光学素子７７との
間の空間７６はサーミスタ７２の設置空間と連続してお
り、これによりＬＣＤ７４及び画素ずらし光学素子７７
の温度を高精度に測定可能となっている。

【００５６】ここで、ＦＭＤのように両眼に対応させて
２つの表示装置を用いる場合、サーミスタ７２の配置は
片眼だけでもよい。また、サーミスタ７２はＬＣＤ表面
と画素ずらし光学素子表面が表出している空間７６に設
置されているが、ＬＣＤ７４又は画素ずらし光学素子７
７に直接接触するように配置してもよい。

【００５７】ＬＣＤは温度変化に対して応答速度が敏感
である。そこで、そのＬＣＤの表面温度とサーミスタの
相関を取る。実際の使用場面では、サーミスタの値から
ＬＣＤ表面の温度を想定して、ＴＮセルの駆動タイミン
グや画像補正量を最適設定に切り替える。

【００５８】なお、サーミスタによる温度検出は１０〜
１５ｓｅｃの平均値でよい。細かい温度制御は必要ない
ので、例えば１０℃の変化で切り替えるようにすればよ
い。また、空間を含めて光学系各素子間の空間はゴミ防
止のために閉鎖された空間が望ましい。

【００５９】（第２の実施形態）図１２は、本発明の第
２の実施形態に係わる画像表示装置の要部構成を示す図
である。

【００６０】ＬＣＤ１０のある一部分の画素だけある決
まった光パターンで発光させ、これを光センサ９１で受
光する。そして、低周波駆動による発光と高周波駆動に
よる発光とを積分器９２により別々に積分し、各々の積
分値を差分演算器９３により演算することにより、ＬＣ
Ｄ１０の応答速度を検出するようになっている。

【００６１】具体的には、まず、図１３の左側に示すよ
うに、発光パターンとして明暗の周期が長いパターンで
低周波コントラストを検出する。この場合の検出値は、
ＬＣＤの応答速度には殆ど関係なく、バックライトの輝
度等により変化する。次に、図１３の右側に示すよう
に、明暗の周期が短い（例えば１２０Ｈｚ）パターンで
高周波コントラストを検出する。この高周波コントラス
トは、ＬＣＤの応答速度に強く依存し、応答速度が遅く
なるほど小さくなる。

【００６２】従って、高周波コントラストと低周波コン
トラストとの差分から、バックライトの輝度変化等の影
響無しにＬＣＤの応答速度に相当する信号を得ることが
できる。そして、この信号を基に補正量を制御するよう
にすれば、ＬＣＤの温度変化等が生じても常に高い精度
で補正を行うことが可能となる。

【００６３】なお、本発明は上述した各実施形態に限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種
々変形して実施することができる。

【００６４】例えば、画像表示素子の表示部から発する
光の光軸を周期的に変位させるための光軸変位手段は、
ＴＮセル及び複屈折板を用いた前記図１の構成に何ら限
定されるものではなく、仕様に応じて適宜変更可能であ
る。さらに、画素をずらす位置も４点に限るものではな
く、適宜変更可能である。

【００６５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、画
素ずらし方式において映像信号補正手段を設け、映像信
号の１フィールド期間に画像表示素子で表示する輝度の
累積量が所定量となるように映像信号を補正することに
より、画素ずらしにより表示素子の画素数を実質的に増
やした場合にあっても、表示素子の応答速度の遅れを補
正することができ、解像度のより一層の向上をはかるこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係わる画像表示装置に用いた
画素ずらし光学素子の構成を示す図。

【図２】ＴＮセルの電圧印加状態（ＯＮ／ＯＦＦ）と画
素位置との関係を示す図。

【図３】画素ずらしによる４つの画素位置の関係を示す
図。

【図４】ＬＣＤへの印加電圧と輝度の時間変化の関係を
示す図。

【図５】第１の実施形態における画像表示装置の全体構
成を示す図。

【図６】第１の実施形態における画像表示装置の電気回
路ブロックを示す図。

【図７】第１の実施形態における補正量の変化を示す特
性図。

【図８】図６の画像補正演算部のより詳細な電気回路ブ
ロックを示す図。

【図９】温度によりＬＣＤの応答特性が異なることを説
明するための特性図。

【図１０】ＮＴＳＣとＰＡＬにより補正量が異なること
を説明するための特性図。

【図１１】温度センサの配置例を示す構成断面図。

【図１２】第２の実施形態に係わる画像表示装置の要部
構成を示す図。

【図１３】第２の実施形態における発光パターンの例を
示す図。

【符号の説明】

１０，３４，７４，１１７…液晶表示素子（ＬＣＤ）１１（１１ａ，１１ｂ），１１９…ＴＮセル１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）…複屈折板２０，３６，７７…画素ずらし光学素子３０…映像信号処理回路３１…ＬＣＤ駆動回路３２…画素ずらし制御回路３３，７３…バックライト３５，７２，１１８…温度センサ３７，７７…接眼レンズ光学系３９，１２５…ＣＰＵ５２…ルックアップテーブル７１…電装基板７５…ＬＣＤカバー７６…空間７８…筐枠９１…光センサ９２…積分器９３…差分演算器１１２（１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ）…倍速変換用
メモリ１１３（１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ）…ＦＩＦＯメ
モリ１１４（１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ）…画像補正演
算部１２６…画像補正データテーブル１３６…関数データテーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０２Ｆ 1/133 ５８０Ｇ０２Ｆ 1/133 ５８０Ｇ０９Ｇ 3/36 Ｇ０９Ｇ 3/36 Ｆターム(参考） 2H093 NA06 NC16 NC54 NC57 NC65 ND02 ND05 ND07 ND34 NE06 NF05 5C006 AA01 AA16 AA22 AF13 AF44 AF46 AF53 AF78 AF81 AF83 BB11 BF02 BF07 BF09 BF15 BF24 BF25 BF26 BF28 BF38 FA15 FA19 FA25 FA54 FA56 5C080 AA05 AA06 AA10 BB05 CC03 DD07 DD20 EE17 EE28 FF09 GG08 JJ02 JJ04 JJ06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の画素を規則的に配置してなる表示部
を有する画素表示素子と、映像信号の入力に基づいて前記画像表示素子の表示部か
ら発する光の光軸を周期的に変位させ、１フレーム内の
複数フィールドで同一画素による表示位置を可変する光
軸変位手段と、この光軸変位手段による光軸の変位に同期して前記画像
表示素子に異なる画像を表示させる画像表示制御手段
と、前記映像信号の１フィールド期間に前記画像表示素子で
表示する輝度の累積量が所定量となるように前記映像信
号を補正する映像信号補正手段と、を具備してなることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】前記映像信号補正手段は、前記画像表示素
子のうちの任意の少なくとも１画素が表示すべき現フィ
ールドの映像信号レベルと前フィールドの映像信号レベ
ルとの差に基づき、前記映像信号を補正することを特徴
とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】前記画像表示素子は、印加される電圧レベ
ルで表示輝度が制御可能なように構成されており、前記
映像信号補正手段は、前記表示輝度に対応する電圧レベ
ルが参照可能な印加電圧参照手段を有しており、前記輝
度の累積量が所定量となるように前記印加電圧参照手段
で参照した電圧レベルに基づき前記映像信号を補正する
ことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項４】前記印加電圧参照手段は、ルックアップテ
ーブルであることを特徴とする請求項３記載の画像表示
装置。
【請求項５】前記ルックアップテーブルに格納されてい
るデータが所定条件に基づき更新されることを特徴とす
る請求項４記載の画像表示装置。
【請求項６】前記ルックアップテーブルが更新されるの
は、入力される映像信号の垂直ブランキング期間内であ
ることを特徴とする請求項５記載の画像表示装置。
【請求項７】前記画像表示素子自体又は該素子近傍の環
境温度を検出する温度検出手段を有し、前記映像信号補
正手段は前記温度検出手段が検出した温度に基づいて補
正量を変えることを特徴とする請求項２記載の画像表示
装置。
【請求項８】前記映像信号補正手段は、現フィールドの
映像信号レベルと前フィールドの映像信号レベルとの差
分が正の場合と負の場合とで補正量の特性を変えること
を特徴とする請求項２記載の画像表示装置。
【請求項９】前記映像信号補正手段は、入力される映像
信号のフォーマット（映像信号の規格）に基づいて補正
量の特性を変えることを特徴とする請求項２記載の画像
表示装置。
【請求項１０】前記画像表示素子は、所定のパターンで
の表示を行う検出用表示素子部と、この検出用表示素子
部の表示輝度を検出する光検出手段を有し、前記映像信
号補正手段は、前記光検出手段の検出結果から前記画像
表示素子の応答性能を判断し、この判断結果に基づいて
補正量を制御することを特徴とする請求項１記載の画像
表示装置。