JP3159807B2 - Projection image display device - Google Patents
Projection image display deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、投写スクリーンの周囲
や背景の明るさの変化に応じて、投写画像の明るさを制
御する投写形画像表示装置（液晶投写形テレビジョン）
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection type image display apparatus (liquid crystal projection type television) for controlling the brightness of a projection image in accordance with a change in the brightness around the projection screen or the background.
It is about.
【０００２】[0002]
【従来の技術】大画面の映像情報や文字・静止画情報の
提示方法として、前者ではＣＲＴ（陰極線管），液晶素
子，フィルムなどを用いたプロジェクション式テレビジ
ョンや映写機、後者ではスライドプロジェクタやオーバ
ーヘッドプロジェクタなどが開発され商品化されてい
る。以下、これらの装置を単に投写形画像表示装置と呼
ぶ。2. Description of the Related Art As a method for presenting video information and text / still image information on a large screen, a projection type television or projector using a CRT (cathode ray tube), a liquid crystal element, a film or the like is used in the former, and a slide projector or overhead is used in the latter. Projectors and the like have been developed and commercialized. Hereinafter, these devices are simply referred to as a projection type image display device.
【０００３】この投写形画像表示装置は、本来なら直視
形画像表示装置（ＣＲＴを用いたテレビジョンや小型液
晶テレビジョンなど）のように、明室において観賞者が
適切に観賞できる画像を提示することが望ましいが、投
写画像の明るさやコントラスト性能の点から、ある限定
された視環境、たとえば、暗幕やカーテンで外光を遮っ
たり、照明光の光量を低下させた部屋（暗室）などにお
いて投写画像を提示している。[0003] This projection type image display device presents an image which can be appropriately viewed by a viewer in a bright room like a direct-view type image display device (a television using a CRT, a small liquid crystal television, or the like). Although it is desirable, in terms of the brightness and contrast performance of the projected image, projection is performed in a certain limited viewing environment, for example, a room (dark room) where the outside light is blocked by a dark curtain or curtain, or the amount of illumination light is reduced. Images are presented.
【０００４】しかし、上述の視環境は暗室といえども暗
黒状態ではなく、周囲の明るさが変化したり、観賞者の
眼の順応状態が変化する（暗室状態から暗室状態に移行
した直後では眼の感度がまだ明るい状態に順応したまま
であることから眼の感度が低下し、盲目状態になってい
るが、時間の経過とともに次第に眼の感度が上昇し、暗
闇でも見えるようになる）のに対し、投写形画像表示装
置から投写される画像の明るさは、周囲が明るさの変化
や観賞者の眼の順応状態に関係なく、ほぼ一定の明るさ
になっている。このため、投写画像が明る過ぎたり、暗
過ぎたりして、観賞者にとって非常に見づらいという問
題があった。[0004] However, the above-mentioned visual environment is not a dark room even in a dark room, but the surrounding brightness changes or the adaptation state of the viewer's eyes changes (the eye condition immediately after shifting from the dark room state to the dark room state). The sensitivity of the eye is still adjusted to a bright state, so the sensitivity of the eye decreases and the person is blind, but the sensitivity of the eye gradually increases over time and becomes visible in the dark.) On the other hand, the brightness of the image projected from the projection-type image display device is substantially constant irrespective of a change in the surroundings or the adaptation state of the eyes of the viewer. For this reason, there has been a problem that the projected image is too bright or too dark, making it very difficult for a viewer to see.
【０００５】このような問題を解決する方法として、た
とえば、特開平４−１５２３３１号公報に開示された方
法がある。これは、図４に示す原理にもとづく方法であ
り、投写形画像表示装置１に内蔵された光源２および反
射鏡３からの照射光を、原稿台４に配置されたＯＨＰシ
ート５に照射し、その透過画像を投写レンズ６で半透過
スクリーン７に拡大投写するものである。半透過スクリ
ーン７の画像提示場所の近傍には光量センサ８が設けら
れており、この光量センサ８で半透過スクリーン７およ
びその周辺に入射する光量を検知し、検知した光量に基
づいてＣＰＵ９によって光源２の光量を変化させるもの
である。このような構成と動作により半透過スクリーン
７に拡大投写された画像の明るさが適切に変化し、観賞
者にとって見やすい画像を提示するというものである。As a method for solving such a problem, for example, there is a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-152331. This is a method based on the principle shown in FIG. 4, and irradiates irradiation light from a light source 2 and a reflecting mirror 3 incorporated in the projection type image display device 1 to an OHP sheet 5 arranged on a document table 4, The transmission image is enlarged and projected on the semi-transmission screen 7 by the projection lens 6. A light amount sensor 8 is provided in the vicinity of the image presenting place of the semi-transmissive screen 7, the light amount sensor 8 detects the amount of light incident on the semi-transmissive screen 7 and the periphery thereof, and the CPU 9 determines a light source based on the detected amount of light. 2 is changed. With such a configuration and operation, the brightness of the image enlarged and projected on the semi-transmissive screen 7 is appropriately changed, and an image that is easy for the viewer to see is presented.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】一般的に、提示された
画像を観察者が見ている状況において、観賞者が見る周
辺視野の輝度分布の状態により画像の見え方が影響さ
れ、この影響の度合は画像の見かけの大きさが小さいほ
ど、また、周辺視野の輝度の変化が大きいほど大きいと
言われている（たとえば、池田光男著 「眼はなにを見
ているか」 平凡社１３２ページから１３５ページ（１
９８８年）参照）。Generally, in a situation where an observer is looking at a presented image, the appearance of the image is affected by the luminance distribution state of the peripheral visual field seen by the viewer. It is said that the degree is smaller as the apparent size of the image is smaller and as the change in the luminance of the peripheral visual field is larger (for example, Mitsuo Ikeda, "What are the eyes looking at?" 135 pages (1
988)).
【０００７】たとえば、対角２０インチの直視形画像表
示装置（ＣＲＴ直視形テレビジョン）の画像と対角４０
インチの投写形画像表示装置（液晶投写形テレビジョ
ン）の画像（いずれも提示画像の輝度を５０ｃｄ／ｍ2
とする）を、それぞれ２ｍの距離から観賞者が見ている
とし、その提示された画像の周辺の輝度が２０ｃｄ／ｍ
2 と４ｃｄ／ｍ2 の場合について比較する。For example, a 20-inch diagonal direct-view image table
Display device (CRT direct-view television) image and diagonal 40
Inch projection type image display device (LCD projection type TV
Image) (both of the presented images have a luminance of 50 cd / mTwo
Is viewed by a viewer from a distance of 2 m each.
And the luminance around the presented image is 20 cd / m
TwoAnd 4 cd / mTwoThe case is compared.
【０００８】対角２０インチの画像を見ている場合、そ
の周辺視野の輝度が２０ｃｄ／ｍ2のときには、観賞者
の感度は、その状態で識別できる最小の輝度差（輝度差
弁別閾と呼ばれている）で表わすと、たとえばシー・ア
イ・イー パブリケーションナンバー５０（１９８０
年）第４０９頁から第４１３頁（ＣＩＥ ＰＵＢＬＩＣ
ＡＴＩＯＮ ＮＯ．５０（１９８０）Ｐ．４０９−Ｐ．
４１３）に報告されている方法により算出すると、０．
２０ｃｄ／ｍ2 となる。これに対し、周辺視野の輝度が
４ｃｄ／ｍ2 のときには０．１７ｃｄ／ｍ2 であり、輝
度差弁別閾が小さい、すなわち観賞者の眼の感度は高く
なり、その結果として後者の方が前者より画像が明るく
見えることになる。When viewing a diagonal 20-inch image, when the luminance of the peripheral visual field is 20 cd / m 2 , the sensitivity of the viewer is the minimum luminance difference that can be identified in that state (referred to as a luminance difference discrimination threshold). For example, CIE Publication Number 50 (1980)
Year pp. 409 to 413 (CIE PUBLIC)
ATTION NO. 50 (1980) p. 409-P.
413).
20 cd / m 2 . On the other hand, when the luminance of the peripheral visual field is 4 cd / m 2 , it is 0.17 cd / m 2 , and the luminance difference discrimination threshold is small, that is, the sensitivity of the eyes of the viewer increases, and as a result, the latter is the former. The image looks brighter.
【０００９】しかし、従来の方法のように、周辺視野の
輝度状態を無視する方法だと、前記の輝度差弁別閾の差
を無視することになる。また、対角４０インチの画像を
見ている場合を考えると、画像の中心部分を見ていると
きには、周辺視野の輝度が２０ｃｄ／ｍ2 のときの輝度
差弁別閾は０．２３ｃｄ／ｍ2 であり、周辺視野の輝度
が４ｃｄ／ｍ2 のときの輝度差弁別閾は０．２２ｃｄ／
ｍ2 となり、この場合には両者の眼の感度状態はほぼ等
しいといえる。However, when the method of ignoring the luminance state of the peripheral visual field as in the conventional method, the difference of the luminance difference discrimination threshold is ignored. Further, pairs considering the case looking at the image of the corner 40 inches, when looking at the central portion of the image, luminance difference discrimination thresholds at a luminance of peripheral vision is 20 cd / m 2 is 0.23cd / m 2 When the luminance of the peripheral visual field is 4 cd / m 2 , the luminance difference discrimination threshold is 0.22 cd /
m 2. In this case, the sensitivity states of both eyes can be said to be substantially equal.
【００１０】図４に示すような従来の方法において、半
透過スクリーン７が部屋の壁面に相当する大きさであ
り、観賞者には半透過スクリーン７だけが注視できるよ
うな状態であれば、光量センサ８で検知した光量に基づ
いて光源２の光量を変化させることにより、ある程度、
観賞者にとって適切な画像が提示できることになる。し
かし、一般的に、画像を拡大投写するスクリーンの周囲
や背景などには、壁面やスクリーン以外の部材があるた
め、観賞者にはスクリーンおよびその周囲や背景も同時
に注視していることになる。In the conventional method as shown in FIG. 4, if the translucent screen 7 has a size corresponding to the wall surface of the room and the viewer can watch only the translucent screen 7, the amount of light By changing the light amount of the light source 2 based on the light amount detected by the sensor 8,
An image suitable for the viewer can be presented. However, in general, the periphery and the background of the screen on which the image is enlarged and projected include members other than the wall surface and the screen, so that the viewer is watching the screen and the periphery and the background at the same time.
【００１１】従来の方法は、光量センサ８が半透過スク
リーン７の周囲に入射する光量、すなわち照度を検知す
るものであることから、半透過スクリーン７の周囲や背
景などの反射率の違い、たとえば、半透過スクリーン７
の背景が黒っぽい場合と、白っぽい場合のいずれも光量
センサ８は同量の明るさ（照度）であると判定すること
になる。一方、半透過スクリーン７に提示された投写画
像を観賞する観賞者の立場で考えると、観賞者は半透過
スクリーン７を注視していても、同時に半透過スクリー
ンの周辺や背景などの明るさの変化状態も眼にはいるこ
とになる。In the conventional method, since the light amount sensor 8 detects the amount of light incident on the periphery of the transflective screen 7, that is, the illuminance, the difference in reflectance between the periphery of the transflective screen 7 and the background, for example, , Translucent screen 7
The light amount sensor 8 determines that the light amount sensor 8 has the same amount of brightness (illuminance) both when the background is dark and when it is whitish. On the other hand, from the standpoint of a viewer watching the projected image presented on the translucent screen 7, even if the viewer is watching the translucent screen 7, at the same time, the brightness of the periphery and the background of the translucent screen 7 is reduced. The change state will also be in the eyes.
【００１２】このため、前記のように、半透過スクリー
ン７の周囲や背景などが黒っぽい場合と白っぽい場合で
は、観賞者の眼の順応状態（感度）も違っており、必ず
しも半透過スクリーン７の周囲や背景などの照度の変化
に対応しているとはいえず、半透過スクリーン７の周囲
や背景などの照度の度合いによって、観賞者は投写画像
が明るく見えたり、暗く見えたりして、見づらいという
問題は解決できない。Therefore, as described above, the adaptation state (sensitivity) of the viewer's eyes is different between the case where the periphery and the background of the translucent screen 7 are dark and the case where the background is whitish. It cannot be said that it corresponds to a change in illuminance such as light and background, and it is difficult for the viewer to see the projected image brightly or darkly depending on the degree of illuminance around the semi-transmissive screen 7 and the background. The problem cannot be solved.
【００１３】本発明は上記問題を解決するもので、投写
画像を提示するスクリーンとその周囲からの光を投写レ
ンズを介して受光し、受光した光量の変化に応じて、光
源の光量を変化させることにより、観賞者が常に適正な
投写画像の明るさで見ることのできる投写形画像表示装
置を提供することを目的とするものである。The present invention solves the above-mentioned problem, and receives light from a screen for presenting a projection image and its surroundings via a projection lens, and changes the light amount of the light source according to the change in the received light amount. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a projection-type image display device that allows a viewer to always view the image with an appropriate brightness of the projection image.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】前記従来の課題を解決
し、その目的を達成するために本発明の投写形画像表示
装置は、光源と、光源からの照射光を集光し、平行光に
制御する反射鏡と、前記光源および反射鏡からの照射光
を、透過または反射させて画像を提示する画像表示素子
と、前記画像表示素子に提示された透過画像または反射
画像をスクリーンに拡大投写する投写レンズと、スクリ
ーンとその周囲からの光を受光する受光素子と、前記受
光素子からの光電変換信号を演算処理する周囲光演算回
路と、前記光源の光量またはスクリーンの周囲の照明光
の光量を制御する光量制御回路とを備え、前記受光素子
が画像表示素子の周囲またはその近傍に配置され、投写
レンズを介してスクリーンとその周囲からの光を受光す
るようにしたものであり、さらには光量制御回路が、周
囲光演算回路の処理結果をもとに、受光素子の受光量の
変化に対応させて、光源の光量を変化させるか、または
周囲光の光量を変化させる信号を出すようにしたもので
ある。In order to solve the above-mentioned conventional problems and to achieve the object, a projection type image display device according to the present invention comprises a light source and light emitted from the light source which are condensed into parallel light. A reflecting mirror to be controlled, an image display element for presenting an image by transmitting or reflecting light emitted from the light source and the reflecting mirror, and enlarging and projecting a transmitted image or a reflected image presented on the image display element onto a screen. A projection lens, a light receiving element for receiving light from the screen and its surroundings, an ambient light operation circuit for performing arithmetic processing on a photoelectric conversion signal from the light receiving element, and a light amount of the light source or a light amount of illumination light around the screen. And a light amount control circuit for controlling the light receiving element, wherein the light receiving element is disposed around or near the image display element, and receives light from the screen and the surroundings through a projection lens. Further, the light amount control circuit changes the light amount of the light source or changes the light amount of the ambient light in accordance with the change in the amount of light received by the light receiving element based on the processing result of the ambient light operation circuit. Is issued.
【００１５】また、画像表示素子と受光素子とが、同一
の基盤上に形成され、あるいは、画像表示素子が液晶素
子で、かつ受光素子が分光応答度の補正がなされた固体
撮像素子であり、前記液晶素子の駆動信号と、前記固体
撮像素子の駆動信号を同一の駆動信号で制御するように
したものである。The image display element and the light receiving element may be formed on the same substrate, or the image display element may be a liquid crystal element and the light receiving element may be a solid-state image pickup element having a corrected spectral response. The driving signal of the liquid crystal element and the driving signal of the solid-state imaging device are controlled by the same driving signal.
【００１６】さらに、画像表示素子の背面に光源と反射
鏡を配置し、かつ画像表示素子と投写レンズとのなす光
路中に半透過鏡を配置し、画像表示素子と投光レンズと
のなす光軸と直交する方向で前記半透過鏡により屈曲さ
れた光路中において、一方に半透過鏡を介して投写レン
ズからの入射光を受光する受光素子を、他方に半透過鏡
を介して光源の光量を受光する光量モニター素子をそれ
ぞれ配置したものである。Further, a light source and a reflecting mirror are arranged on the back of the image display element, and a semi-transmissive mirror is arranged in an optical path formed by the image display element and the projection lens, so that light formed by the image display element and the projection lens is formed. In an optical path bent by the semi-transmissive mirror in a direction perpendicular to the axis, one of the light-receiving elements for receiving incident light from the projection lens via the semi-transmissive mirror and the other the light amount of the light source via the semi-transmissive mirror Are arranged respectively.
【００１７】また、画像表示素子と投写レンズとのなす
光路中に半透過鏡を配置し、画像表示素子と投写レンズ
とのなす光軸と直交する方向で前記半透過鏡により屈曲
された光路中において、一方に半透過鏡を介して画像表
示素子に平行光を照射する光源および反射鏡を、他方に
半透過鏡を介して光源の光量を受光するとともに、スク
リーンおよび周囲からの光を投写レンズを介して受光す
る受光素子をそれぞれ配置したものである。Further, a semi-transmissive mirror is disposed in an optical path formed by the image display element and the projection lens, and the transflective mirror is bent by the semi-transmissive mirror in a direction orthogonal to an optical axis formed by the image display element and the projection lens. , A light source and a reflecting mirror for irradiating parallel light to the image display element via a semi-transmissive mirror, and a projection lens for receiving light from the light source via a semi-transmissive mirror and transmitting light from a screen and surroundings to the other. The light receiving elements that receive light through the respective elements are arranged.
【００１８】加えて、受光素子の受光面において、中央
部がスクリーン面の投写画像の明るさを検知し、周辺部
がスクリーン面の周囲および背景の明るさを検知するよ
うにしたものである。In addition, in the light receiving surface of the light receiving element, the central portion detects the brightness of the projected image on the screen surface, and the peripheral portion detects the brightness around the screen surface and the background.
【００１９】[0019]
【作用】この構成により、投写レンズを介して受光した
スクリーンおよびその周囲からの光と、観賞者にとって
適正なスクリーンの明るさとを比較演算し、その結果に
基づき投写形画像表示装置の光源の光量を制御すること
により、観賞者に対し、常に適正な明るさの投写画像を
提示できるため、観賞者にとって明る過ぎたり、暗過ぎ
るといった問題を解決することができる。According to this configuration, the light received from the screen and its surroundings through the projection lens is compared with the screen brightness appropriate for the viewer, and the light amount of the light source of the projection type image display device is calculated based on the result. Is controlled, a projected image of appropriate brightness can always be presented to the viewer, so that the problem that the viewer is too bright or too dark can be solved.
【００２０】また、前記の比較演算した結果に基づき、
光源の代わりにスクリーンの周囲の照明光の光量を制御
することにより、前記と同様に、観賞者に対し、常に適
正な明るさの投写画像を提示できるため、観賞者にとっ
て明る過ぎたり、暗過ぎるといった問題を解決すること
ができる。Further, based on the result of the comparison operation,
By controlling the amount of illumination light around the screen instead of the light source, a projection image of appropriate brightness can always be presented to the viewer, as described above, so that the viewer is too bright or too dark. Can be solved.
【００２１】さらに、半透過鏡を介して、光源からの照
射光の一部を受光素子で受光することにより、光源の寿
命（光束減退）特性をも常時把握することができ、これ
に合わせて光源の交換時期を知ることができる。Further, by receiving a part of the irradiation light from the light source by the light receiving element via the semi-transmissive mirror, the lifespan (luminous flux reduction) characteristic of the light source can be always grasped. It is possible to know when to replace the light source.
【００２２】[0022]
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施例の投
写形画像表示装置の概略構成を示す断面図である。図１
において、１０は点状の光源（たとえば、ショートアー
クメタルハライドランプ，キセノンランプ，ハロゲンラ
ンプなど）、１１は光源１０からの照射光を平行光に制
御するための、断面形状が放物面の反射鏡、１２は複数
配列された各画素（図示せず）の光透過率を電気的およ
び光学的に光シャッタとして制御し、光源１０および反
射鏡１１からの平行光を透過または遮断して光学画像を
提示する画像表示素子としての透過形の液晶素子、１３
は液晶素子１２に提示された光学画像をスクリーン１４
上に拡大投写する投写レンズ、１５はスクリーン１４の
周囲環境１６からの直射光や反射光を投写レンズ１３を
介して受光する固体撮像素子からなる周囲光受光素子、
１７は周囲光受光素子１５の分光応答度を補正し、観賞
者（図示せず）の眼の視感度特性に合わせるための分光
応答度補正フィルタ、１８は周囲光受光素子１５により
光電変換した電気信号を観賞者の最適な周辺視野の輝度
と比較するために演算処理する周囲光演算回路、１９は
周囲光演算回路１８で演算処理した電気信号に基づき、
光源１０の光量を制御する光量制御回路、２０は液晶素
子１２に提示する光学画像を生成する液晶駆動回路、２
１は光源１０，反射鏡１１，液晶素子１２，投写レンズ
１３，周囲光受光素子１５，分光応答度補正フィルタ１
７，周囲光演算回路１８，光量制御回路１９，液晶駆動
回路２０から構成された投写形画像表示装置、２２は投
写形画像表示装置２１の外部から液晶駆動回路２０を通
して液晶素子１２にテレビジョンチューナ，ビデオテー
プレコーダ，カメラ，コンピュータなどの映像信号を入
力する外部信号入力回路、２３はスクリーン１４の近傍
に配置され、スクリーン１４やその周囲を照明する調光
機能を有した照明器具である。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a projection type image display apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG.
Numeral 10 is a point light source (for example, a short arc metal halide lamp, a xenon lamp, a halogen lamp, etc.), and 11 is a parabolic reflector having a parabolic cross section for controlling irradiation light from the light source 10 to parallel light. , 12 electrically and optically control the light transmittance of each of a plurality of arranged pixels (not shown) as an optical shutter, and transmit or block parallel light from the light source 10 and the reflecting mirror 11 to form an optical image. Transmission type liquid crystal element as an image display element to be presented, 13
Represents the optical image presented on the liquid crystal element 12 on the screen 14
A projection lens 15 for enlarging and projecting an upper portion; an ambient light receiving element 15 including a solid-state image sensor for receiving direct light or reflected light from the surrounding environment 16 of the screen 14 via the projection lens 13;
Reference numeral 17 denotes a spectral responsivity correction filter for correcting the spectral responsivity of the ambient light receiving element 15 so as to match the luminosity characteristics of the eyes of a viewer (not shown). An ambient light arithmetic circuit 19 for performing arithmetic processing to compare the signal with the luminance of the optimal peripheral visual field of the viewer, 19 based on the electric signal arithmetically processed by the ambient light arithmetic circuit 18,
A light quantity control circuit for controlling the light quantity of the light source 10; a liquid crystal drive circuit 20 for generating an optical image to be presented to the liquid crystal element 12;
Reference numeral 1 denotes a light source 10, a reflecting mirror 11, a liquid crystal element 12, a projection lens 13, an ambient light receiving element 15, and a spectral response correction filter 1.
7, an ambient light operation circuit 18, a light amount control circuit 19, and a liquid crystal drive circuit 20. A projection type image display device 22 is provided outside the projection type image display device 21 to the liquid crystal element 12 through the liquid crystal drive circuit 20 to the television tuner. , A video tape recorder, a camera, a computer, or the like, an external signal input circuit for inputting a video signal, and 23 is a lighting device which is disposed near the screen 14 and has a dimming function for illuminating the screen 14 and its surroundings.
【００２３】このように構成された投写形画像表示装置
の動作を以下に説明する。まず、光源１０からの直射光
および反射鏡１１からの反射光は、それぞれ液晶素子１
２に照射される。液晶素子１２には液晶駆動回路２０か
らの映像駆動信号に応じて光学画像が提示されており、
この光学画像が投写レンズ１３でスクリーン１４上に拡
大投写される。なお、液晶駆動回路２０には投写形画像
表示装置２１の外部にある外部信号入力回路２２から送
られる映像信号が入力され、この映像信号に基づき液晶
素子１２を駆動する映像駆動信号が出されている。The operation of the projection type image display device having the above configuration will be described below. First, the direct light from the light source 10 and the reflected light from the reflecting mirror 11 are respectively transmitted to the liquid crystal element 1.
2 is irradiated. An optical image is presented to the liquid crystal element 12 according to a video drive signal from the liquid crystal drive circuit 20.
This optical image is enlarged and projected on the screen 14 by the projection lens 13. The liquid crystal drive circuit 20 receives a video signal sent from an external signal input circuit 22 outside the projection type image display device 21 and outputs a video drive signal for driving the liquid crystal element 12 based on the video signal. I have.
【００２４】最近の投写形画像表示装置、たとえば液晶
投写形テレビジョンでは、主として投写画像の大きさが
２０〜１００インチ、投写距離が１．５〜４．５メート
ルの仕様のものが開発または商品化されている。本実施
例においても、前記の投写画像の大きさと投写距離を前
提条件とした場合、スクリーン１４に提示された投写画
像を観賞する観賞者（図示せず）は、投写形画像表示装
置２１の近傍に位置し、その投写方向、すなわちスクリ
ーン１４に向かって観賞することが観賞者にとって最適
な画像を観賞できる位置となる。In a recent projection type image display device, for example, a liquid crystal projection type television, a device whose specification mainly has a projection image size of 20 to 100 inches and a projection distance of 1.5 to 4.5 meters has been developed or commercialized. Has been Also in the present embodiment, if the size of the projection image and the projection distance are prerequisites, a viewer (not shown) who views the projection image presented on the screen 14 is in the vicinity of the projection image display device 21. And viewing the image in the projection direction, that is, the direction toward the screen 14 is a position where an image optimal for the viewer can be viewed.
【００２５】一方、スクリーン１４の周囲および背景か
らなる周囲環境１６は壁面になっており、投写形画像表
示装置２１の周囲光受光素子１８は、この周囲環境１６
からの光、すなわち照明器具２３からの照明光や自然光
の壁面からの反射光を投写レンズ１３を介して受光する
ようになっている。On the other hand, the surrounding environment 16 consisting of the surroundings of the screen 14 and the background is a wall, and the ambient light receiving element 18 of the projection type image display device 21
, That is, the illumination light from the lighting equipment 23 and the reflected light of the natural light from the wall surface are received via the projection lens 13.
【００２６】ここで、スクリーン１４や投写画像の大き
さ、投写距離，照明条件などが一定で、かつ、観賞者は
スクリーン１４と周囲環境１６の両方を注視している条
件において、周囲環境１６の壁面の視感反射率が低い
（黒っぽい）場合と高い（白っぽい）場合について動作
を述べる。まず視感反射率が低い場合には、観賞者の周
辺視野、すなわち周囲環境１６の輝度が低くなり、輝度
差弁別閾が小さい、つまり観賞者の眼の感度が高くな
る。その結果、スクリーン１４に投写された画像が明る
く見える。このような状態における投写形画像表示装置
２１の動作は以下のようになる。Here, under the condition that the size of the screen 14 and the projected image, the projection distance, the lighting conditions, and the like are constant and the viewer is watching both the screen 14 and the surrounding environment 16, The operation will be described for the case where the luminous reflectance of the wall surface is low (blackish) and high (whiteish). First, when the luminous reflectance is low, the peripheral field of view of the viewer, that is, the luminance of the surrounding environment 16 is reduced, and the luminance difference discrimination threshold is small, that is, the sensitivity of the viewer's eyes is increased. As a result, the image projected on the screen 14 looks bright. The operation of the projection type image display device 21 in such a state is as follows.
【００２７】この周囲環境１６の輝度が低い状況を分光
応答度補正フィルタ１７と組み合わせた周囲光受光素子
１５で検知し、その電気信号を周囲光演算回路１８に伝
達する。周囲光運算回路１８では、あらかじめ観賞者に
とって最適な周辺視野の輝度（投写画像の輝度をもとに
設定された輝度）の値が設定されており、この輝度値と
比較した結果、観賞者が投写画像を明るく感じるようで
あれば、周囲光演算回路１８から光量制御回路１９に対
し、光源１の光量を減少させる電気信号が送られ、その
電気信号に基づき光量制御回路１９が光源１０の光量を
減少させるように制御する。この動作により、周囲環境
１６が暗い場合でも、観賞者が適正な明るさで投写画像
を観賞できるように制御されることになる。The situation where the brightness of the surrounding environment 16 is low is detected by the surrounding light receiving element 15 combined with the spectral response correction filter 17, and the electric signal is transmitted to the surrounding light arithmetic circuit 18. In the ambient light arithmetic circuit 18, a value of the luminance of the peripheral visual field (luminance set based on the luminance of the projected image) which is optimal for the viewer is set in advance, and as a result of comparison with this luminance value, the viewer If the projected image feels bright, an electric signal for reducing the light amount of the light source 1 is sent from the ambient light calculation circuit 18 to the light amount control circuit 19, and the light amount control circuit 19 determines the light amount of the light source 10 based on the electric signal. Is controlled to decrease. By this operation, even when the surrounding environment 16 is dark, control is performed so that the viewer can view the projected image with appropriate brightness.
【００２８】次に、周囲環境１６の壁面の視感反射率が
高い（白っぽい）場合について動作を述べる。視感反射
率が高い場合には、観賞者の周辺視野、すなわち周囲環
境１６の輝度が高くなり、輝度差弁別閾が大きい、つま
り観賞者の眼の感度が低くなる。その結果、スクリーン
１４に投写された画像が暗く見える。このような状態に
おける投写形画像表示装置２１の動作は以下のようにな
る。Next, the operation in the case where the luminous reflectance of the wall of the surrounding environment 16 is high (whitish) will be described. When the luminous reflectance is high, the luminance of the peripheral visual field of the viewer, that is, the luminance of the surrounding environment 16 increases, and the luminance difference discrimination threshold is large, that is, the sensitivity of the viewer's eyes decreases. As a result, the image projected on the screen 14 looks dark. The operation of the projection type image display device 21 in such a state is as follows.
【００２９】この周囲環境１６の輝度が高い状況を周囲
光受光素子１５で検知し、その電気信号を周囲光演算回
路１８に伝達する。周囲光演算回路１８では、あらかじ
め設定された最適な周辺視野の輝度値と比較した結果、
観賞者が投写画像を暗く感じるようであれば、周囲光演
算回路１８から光量制御回路１９に対し、光源１０の光
量を増加させる電気信号が送られ、その電気信号に基づ
き光量制御回路１９が光源１０の光量を増加させるよう
に制御する。この動作により、周囲環境１６が明るい場
合でも、観賞者が適正な明るさで投写画像を観賞できる
ように制御されることになる。A situation in which the surrounding environment 16 has a high luminance is detected by the surrounding light receiving element 15, and the electric signal is transmitted to the surrounding light arithmetic circuit 18. The ambient light arithmetic circuit 18 compares the brightness with a preset optimal brightness value of the peripheral visual field.
If the viewer feels that the projected image is dark, an electric signal for increasing the light amount of the light source 10 is sent from the ambient light arithmetic circuit 18 to the light amount control circuit 19, and the light amount control circuit 19 Control is performed so as to increase the light amount of No. 10. By this operation, even when the surrounding environment 16 is bright, control is performed so that the viewer can view the projected image with appropriate brightness.
【００３０】なお、本実施例において周囲環境１６を壁
面としたが、壁面の代わりにスクリーン１４の周囲や背
景が窓や空間などであっても、同様の動作を示す。たと
えば窓の場合には、周囲光受光素子１５はその窓から入
射する光（自然光や照明光）を直射光として検知し、前
記の壁のときと同様に、受光する光量の多少に応じて光
源１０の光量を制御すればよい。In the present embodiment, the surrounding environment 16 is a wall surface. However, the same operation is performed even when the surroundings of the screen 14 or the background is a window or space instead of the wall surface. For example, in the case of a window, the ambient light receiving element 15 detects light (natural light or illumination light) incident from the window as direct light, and, as in the case of the wall, a light source according to the amount of light received. What is necessary is just to control the light quantity of ten.
【００３１】また、本実施例において、液晶素子１２と
周囲光受光素子１５とは別々の素子で構成したが、これ
らを同一の基盤上に形成し、一体化することにより、液
晶素子１２と周囲光受光素子１５の小型化や低コスト
化、あるいは構造の簡略化がはかれるばかりでなく、さ
らに液晶素子１２の駆動信号と周囲光受光素子１５の駆
動信号を、同一の駆動信号で制御することにより、駆動
回路の小型や低コスト化、あるいは構造の簡略化がはか
れる。In this embodiment, the liquid crystal element 12 and the ambient light receiving element 15 are formed as separate elements. However, these elements are formed on the same substrate and integrated to form the liquid crystal element 12 and the surrounding light receiving element 15. Not only can the size and cost of the light receiving element 15 be reduced, or the structure can be simplified, but also the drive signal of the liquid crystal element 12 and the drive signal of the ambient light receiving element 15 can be controlled by the same drive signal. In addition, the drive circuit can be reduced in size and cost, or the structure can be simplified.
【００３２】以上のように本実施例によれば、スクリー
ン１４を取り巻く周囲環境１６からの反射光や直射光
を、投写形画像表示装置２１の投写レンズ１３を介し
て、周囲光受光素子１５で受光し、受光した光量の大小
に応じて光源１０の光量を制御するため、周囲環境１６
の明るさの変化に影響されずに、常に適正な明るさの投
写画像を観賞者に提供することができる。As described above, according to the present embodiment, the reflected light and the direct light from the surrounding environment 16 surrounding the screen 14 are reflected by the ambient light receiving element 15 through the projection lens 13 of the projection type image display device 21. In order to control the light amount of the light source 10 according to the magnitude of the received light amount and the received light amount, the ambient environment 16
Irrespective of the change in the brightness of the image, it is possible to always provide the viewer with a projection image of appropriate brightness.
【００３３】これまでに説明した動作は、投写形画像表
示装置２１がスクリーン１４に画像を投写する状態にお
ける周囲環境１６の照明条件が一定のときについて説明
したが、光源１１の光量を変化させて、観賞者に適正な
投写画像を提示する代わりに、照明環境１６の照明条件
を変化させることにより、観賞者に適正な投写画像を提
示することもできる。以下に、その動作を説明する。The operation described so far has been described when the illumination condition of the surrounding environment 16 in the state where the projection type image display device 21 projects an image on the screen 14 is constant, but the light amount of the light source 11 is changed. Instead of presenting an appropriate projected image to the viewer, an appropriate projected image can be presented to the viewer by changing the lighting conditions of the lighting environment 16. The operation will be described below.
【００３４】投写レンズ１３を介して、周囲光受光素子
１５で周囲環境１６からの光を受光し、その電気信号を
周囲光演算回路１８に伝達する動作は前記と同様であ
る。周囲光演算回路１８では、あらかじめ設定された観
賞者にとって最適な周辺視野の輝度の値と、周囲光受光
素子１５からの電気信号（輝度信号）とを比較し、観賞
者が明るくまたは暗く感じるようであれば、周囲光演算
回路１８から、スクリーンの近傍に配置された照明器具
２３に対し、照明光を増加または減少させる電気信号が
送られる。なお、周囲光演算回路１８から照明器具２３
に対して電気信号を送る方法は、信号線（有線）であっ
てもワイヤレス（無線）であってもよい。The operation of receiving light from the ambient environment 16 by the ambient light receiving element 15 via the projection lens 13 and transmitting the electric signal to the ambient light operation circuit 18 is the same as described above. The ambient light calculation circuit 18 compares the preset optimal luminance value of the peripheral visual field for the viewer with an electric signal (luminance signal) from the ambient light receiving element 15 so that the viewer feels bright or dark. If so, an electric signal for increasing or decreasing the illumination light is sent from the ambient light arithmetic circuit 18 to the illumination device 23 arranged near the screen. It should be noted that the ambient light calculation circuit 18 switches the lighting equipment 23
The method of transmitting an electric signal to the communication line may be a signal line (wired) or wireless (wireless).
【００３５】以上のように本実施例によれば、スクリー
ン１４を取り巻く周囲環境１６からの反射光や直射光
を、投写形画像表示装置２１の投写レンズ１３を介し
て、周囲光受光素子１５で受光し、受光した光量の大小
に応じてスクリーン１４の近傍に配置した照明器具２３
の照明光の光量を制御する電気信号を送り、この電気信
号に基づき照明器具２３の照明光が増減するため、常に
適正な明るさの投写画像を観賞者に提供することができ
る。As described above, according to the present embodiment, the reflected light and the direct light from the surrounding environment 16 surrounding the screen 14 are reflected by the ambient light receiving element 15 through the projection lens 13 of the projection type image display device 21. The luminaire 23 which is received and arranged near the screen 14 according to the magnitude of the received light amount
An electric signal for controlling the light amount of the illumination light is transmitted, and the illumination light of the lighting device 23 is increased or decreased based on the electric signal, so that a projected image with appropriate brightness can always be provided to the viewer.
【００３６】次に、本発明の他の実施例について、図面
を参照しながら説明する。図２は本発明の第２の実施例
の投写形画像表示装置の概略構成を示す断面図である。
図２において、１０は光源、１１は反射鏡、１２は液晶
素子、１３は投写レンズ、１４はスクリーン、１６は周
囲環境、１７は分光応答度補正フィルタ、１８は周囲光
演算回路、１９は光量制御回路、２０は液晶駆動回路、
２２は外部信号入力回路で、以上は第１の実施例で説明
した図１の構成と同様なものである。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a sectional view showing a schematic configuration of a projection type image display device according to a second embodiment of the present invention.
2, reference numeral 10 denotes a light source, 11 denotes a reflecting mirror, 12 denotes a liquid crystal element, 13 denotes a projection lens, 14 denotes a screen, 16 denotes an ambient environment, 17 denotes a spectral responsivity correction filter, 18 denotes an ambient light operation circuit, and 19 denotes a light amount. Control circuit, 20 is a liquid crystal drive circuit,
Reference numeral 22 denotes an external signal input circuit, which has the same configuration as that of FIG. 1 described in the first embodiment.
【００３７】図１の構成と異なるのは、液晶素子１２と
投写レンズ１３とのなす光路中に、半透過鏡２４を液晶
素子１２と投写レンズ１３の光軸に対し、約４５度に傾
斜させて配置し、かつ前記光軸と直交する方向のうち、
一方向にスクリーン１４からの反射光を受光するスクリ
ーン光受光素子２５と、周囲環境１６からの直射光や反
射光を受光する周囲光受光素子２６を、また反対方向に
光源１０および反射鏡１１からの照射光の一部を受光す
る光量モニター素子２７をそれぞれ配置したことであ
る。The difference from the configuration of FIG. 1 is that the semi-transmissive mirror 24 is inclined at about 45 degrees with respect to the optical axis of the liquid crystal element 12 and the projection lens 13 in the optical path formed by the liquid crystal element 12 and the projection lens 13. And in a direction orthogonal to the optical axis,
A screen light receiving element 25 for receiving reflected light from the screen 14 in one direction, an ambient light receiving element 26 for receiving direct light and reflected light from the surrounding environment 16, and a light source 10 and the reflecting mirror 11 in opposite directions. The light amount monitoring elements 27 for receiving a part of the irradiation light of the above are arranged respectively.
【００３８】このように構成された投写形画像表示装置
の動作を以下に説明する。まず、光源１０からの直射光
および反射鏡１１からの反射光はそれぞれ液晶素子１２
に照射される。液晶素子１２には液晶駆動回路２０から
の映像駆動信号に応じて光学画像が提示されており、こ
の光学画像が投写レンズ１３でスクリーン１４上に拡大
投写される。なお、液晶駆動回路２０には投写形画像表
示装置２８の外部にある外部信号入力回路２２から送ら
れる映像信号が入力され、この映像信号に基づき液晶素
子１２を駆動する映像駆動信号が出されている。The operation of the thus constructed projection type image display apparatus will be described below. First, the direct light from the light source 10 and the reflected light from the reflecting mirror 11 are respectively
Is irradiated. An optical image is presented to the liquid crystal element 12 according to a video drive signal from the liquid crystal drive circuit 20, and the optical image is enlarged and projected on a screen 14 by the projection lens 13. The liquid crystal drive circuit 20 receives a video signal sent from an external signal input circuit 22 outside the projection type image display device 28, and outputs a video drive signal for driving the liquid crystal element 12 based on the video signal. I have.
【００３９】ここで、液晶素子１２と投写レンズ１３と
の間の光路中には半透過鏡２４が配置されており、液晶
素子１２を透過した光源１０および反射鏡１１からの照
射光の一部は、この半透過鏡２４で反射され、光量モニ
ター素子２７に入射する。光量モニター素子２７には、
光量モニター素子２７が受光した光量に応じた電気信号
を周囲光演算回路１８に送るための光量モニター回路２
９が接続されている。Here, a semi-transmissive mirror 24 is disposed in the optical path between the liquid crystal element 12 and the projection lens 13, and a part of the light emitted from the light source 10 and the reflecting mirror 11 transmitted through the liquid crystal element 12. Is reflected by the semi-transmissive mirror 24 and enters the light quantity monitoring element 27. The light amount monitoring element 27 includes
Light amount monitor circuit 2 for sending an electric signal corresponding to the light amount received by light amount monitor element 27 to ambient light operation circuit 18
9 is connected.
【００４０】一方、スクリーン１４の周囲および背景か
らなる周囲環境１６は壁面になっており、この周囲環境
１６からの光、すなわち照明光や自然光の壁面からの反
射光は、投写レンズ１３を通過後、半透過鏡２４で一部
の光が反射され、分光応答度補正フィルタ１７を通過し
て周囲光受光素子２６に入射する。周囲光受光素子２６
からは、受光した光量に応じた電気信号が周囲光演算回
路１８に送られる。On the other hand, the surrounding environment 16 consisting of the surroundings of the screen 14 and the background is a wall surface, and the light from the surrounding environment 16, that is, the reflected light of the illumination light or natural light from the wall surface passes through the projection lens 13. Part of the light is reflected by the semi-transmissive mirror 24, passes through the spectral responsivity correction filter 17, and enters the ambient light receiving element 26. Ambient light receiving element 26
Thereafter, an electric signal corresponding to the received light amount is sent to the ambient light operation circuit 18.
【００４１】また、スクリーン１４からの反射光も同様
に、投写レンズ１３を通過後、半透過鏡２４で一部の光
が反射され、分光応答度補正フィルタ１７を通過してス
クリーン光受光素子２５に入射する。スクリーン光受光
素子２５からは、受光した光量に応じた電気信号が周囲
光演算回路１８に送られる。Similarly, the reflected light from the screen 14 also passes through the projection lens 13 and is partially reflected by the semi-transmissive mirror 24, passes through the spectral responsivity correction filter 17 and passes through the screen light receiving element 25. Incident on. From the screen light receiving element 25, an electric signal corresponding to the received light amount is sent to the ambient light operation circuit 18.
【００４２】なお、周囲光受光素子２６とスクリーン光
受光素子２５との位置関係は、スクリーン光受光素子２
５が投写レンズ１３の中心光軸を含むその近傍に配置さ
れ、スクリーン１３からの光を受光するようにしている
のに対し、周囲光受光素子２６はスクリーン光受光素子
２５の周囲に配置され、周囲環境１６からの光を受光す
るようになっている。The positional relationship between the ambient light receiving element 26 and the screen light receiving element 25 is determined by the screen light receiving element 2
5 is arranged in the vicinity including the central optical axis of the projection lens 13 so as to receive light from the screen 13, whereas the ambient light receiving element 26 is arranged around the screen light receiving element 25, Light from the surrounding environment 16 is received.
【００４３】また、スクリーン光受光素子２５，周囲光
受光素子２６と液晶素子１２とは、半透過鏡２４を介し
て投写レンズ１３と光学的に等距離に配置されており、
スクリーン光受光素子２５の受光面にはスクリーン１４
の光学像が、また周囲光受光素子２５の受光面には周囲
環境１６の光学像が、投写レンズ１３によりそれぞれ結
像されている。The screen light receiving element 25, the ambient light receiving element 26 and the liquid crystal element 12 are arranged at an optically equal distance from the projection lens 13 via the semi-transmissive mirror 24.
The screen 14 is provided on the light receiving surface of the screen light receiving element 25.
And an optical image of the surrounding environment 16 is formed on the light receiving surface of the ambient light receiving element 25 by the projection lens 13.
【００４４】ここで、スクリーン１４や投写画像の大き
さ，投写距離，照明条件などが一定で、かつ、観賞者は
スクリーン１４と周囲環境１６の両方を注視している条
件において、周囲環境１６の壁面の視感反射率が低い
（黒っぽい）場合と高い（白っぽい）場合について動作
を考える。まず視感反射率が低い場合には、観賞者の周
辺視野、すなわち周囲環境１６の輝度が低くなり、輝度
差弁別閾が小さい、つまり観賞者の眼の感度が高くな
る。その結果、スクリーン１４に投写された画像が明る
く見える。このような状態における投写形画像表示装置
２８の動作は以下のようになる。Here, when the size of the screen 14 and the projected image, the projection distance, the lighting conditions, and the like are constant and the viewer is watching both the screen 14 and the surrounding environment 16, the surrounding environment 16 The operation is considered when the luminous reflectance of the wall surface is low (dark) and high (white). First, when the luminous reflectance is low, the peripheral field of view of the viewer, that is, the luminance of the surrounding environment 16 is reduced, and the luminance difference discrimination threshold is small, that is, the sensitivity of the viewer's eyes is increased. As a result, the image projected on the screen 14 looks bright. The operation of the projection type image display device 28 in such a state is as follows.
【００４５】この周囲環境１６の輝度が低い状況を分光
応答度補正フィルタ１７と組み合わせた周囲光受光素子
２６で検知し、その電気信号を周囲光演算回路１８に伝
達する。あわせて、スクリーン１４からの反射光を分光
応答度補正フィルタ１７と組み合わせたスクリーン光受
光素子２５で受光し、その電気信号を周囲光演算回路１
８に伝達する。The situation where the brightness of the surrounding environment 16 is low is detected by the surrounding light receiving element 26 combined with the spectral response correction filter 17, and the electric signal is transmitted to the surrounding light arithmetic circuit 18. At the same time, the reflected light from the screen 14 is received by the screen light receiving element 25 combined with the spectral responsivity correction filter 17, and the electric signal is received by the ambient light operation circuit 1.
8
【００４６】このような状態において周囲光演算回路１
８では、スクリーン光受光素子２５からの電気信号（輝
度信号）をもとに、観賞者にとって最適な周辺視野の輝
度を算出し、この輝度値と周囲光受光素子２６からの電
気信号（輝度信号）と比較し、観賞者が投写画像を明る
く感じる結果になると、周囲光演算回路１８から光量制
御回路１９に対し、光源１０の光量を減少させる電気信
号が送られ、その電気信号に基づき光量制御回路１９が
光源１０の光量を減少させるように制御する。光量制御
回路１９で光量を制御された光源１０からの照射光の一
部は、光量モニター素子２９で確認され、適正な光量に
なるまで、前記の動作を繰り返す。この動作により、周
囲環境１６が暗い場合でも、観賞者が適正な明るで投写
画像を観賞できるように制御されることになる。In such a state, the ambient light operation circuit 1
In step 8, based on the electric signal (luminance signal) from the screen light receiving element 25, the optimum luminance of the peripheral visual field for the viewer is calculated, and the luminance value and the electric signal (luminance signal) from the ambient light receiving element 26 are calculated. ), When the viewer feels that the projected image is bright, an electric signal for reducing the light amount of the light source 10 is sent from the ambient light calculation circuit 18 to the light amount control circuit 19, and the light amount control is performed based on the electric signal. The circuit 19 controls so as to reduce the light amount of the light source 10. A part of the irradiation light from the light source 10 whose light amount is controlled by the light amount control circuit 19 is confirmed by the light amount monitoring element 29, and the above operation is repeated until the light amount becomes appropriate. By this operation, even when the surrounding environment 16 is dark, control is performed so that the viewer can view the projected image with appropriate brightness.
【００４７】なお、スクリーン光受光素子２５は単に投
写形画像表示装置２８からスクリーン１４に投写される
投写画像の明るさを検知するだけでなく、スクリーン１
４に入射した照明器具２３からの照明光や自然光の光
（反射光）の影響度合いも検知することができる。その
場合は、投写画像を提示する前に、スクリーン１４の反
射光をスクリーン光受光素子２５で受光し、その輝度情
報を周囲光演算回路１８に与えておき、照明光や自然光
の影響の度合いを前もって演算しておけばよい。また、
光量モニター素子２７は光源１０からの照射光を常時、
受光しておくことにより、光源１０の寿命特性（光束減
退特性）の監視にも使うことができる。The screen light receiving element 25 not only detects the brightness of the projected image projected on the screen 14 from the projection type image display device 28, but also detects the brightness of the screen 1
It is also possible to detect the degree of influence of illumination light and natural light (reflected light) from the lighting device 23 incident on the light source 4. In this case, before presenting the projected image, the reflected light of the screen 14 is received by the screen light receiving element 25, and its luminance information is given to the ambient light operation circuit 18 to determine the degree of the influence of the illumination light and the natural light. The calculation may be performed in advance. Also,
The light amount monitoring element 27 constantly emits light from the light source 10,
By receiving the light, the light source 10 can be used for monitoring the life characteristic (luminous flux reduction characteristic).
【００４８】次に、周囲環境１６の壁面の視感反射率が
高い（白っぽい）場合について動作を考える。視感反射
率が高い場合には、観賞者の周辺視野、すなわち周囲環
境１６の輝度が高くなり、輝度差弁別閾が大きい、つま
り観賞者の眼の感度が低くなる。その結果、スクリーン
１４に投写された画像が暗く見える。このような状態に
おける投写形画像表示装置２８の動作は以下のようにな
る。Next, the operation in the case where the luminous reflectance of the wall of the surrounding environment 16 is high (whitish) will be considered. When the luminous reflectance is high, the luminance of the peripheral visual field of the viewer, that is, the luminance of the surrounding environment 16 increases, and the luminance difference discrimination threshold is large, that is, the sensitivity of the viewer's eyes decreases. As a result, the image projected on the screen 14 looks dark. The operation of the projection type image display device 28 in such a state is as follows.
【００４９】この周囲環境１６の輝度が高い状況を周囲
光受光素子２６で検知し、その電気信号を周囲光演算回
路１８に伝達する。このような状態において周囲光演算
回路１８では、スクリーン光受光素子２５からの電気信
号（輝度信号）をもとに、観賞者にとって最適な周辺視
野の輝度を算出し、この輝度値と周囲光受光素子２６か
らの電気信号（輝度信号）と比較し、観賞者が投写画像
を暗く感じる結果になると、周囲光演算回路１８から光
量制御回路１９に対し、光源１０の光量を増加させる電
気信号が送られ、その電気信号に基づき光量制御回路１
９が光源１０の光量を増加させるように制御する。光量
制御回路１９で光量を制御された光源１０からの照射光
の一部は、光量モニター素子２９で確認され、適正な光
量になるまで、前記の動作を繰り返す。この動作によ
り、周囲環境１６が明るい場合でも、観賞者が適正な明
るさで投写画像を観賞できるように制御されることにな
る。The situation where the brightness of the surrounding environment 16 is high is detected by the surrounding light receiving element 26, and the electric signal is transmitted to the surrounding light arithmetic circuit 18. In such a state, the ambient light calculation circuit 18 calculates the luminance of the peripheral visual field optimal for the viewer based on the electric signal (luminance signal) from the screen light receiving element 25, and calculates the luminance value and the ambient light reception. When the viewer feels that the projected image is dark as compared with the electric signal (luminance signal) from the element 26, an electric signal for increasing the light amount of the light source 10 is transmitted from the ambient light operation circuit 18 to the light amount control circuit 19. And a light amount control circuit 1 based on the electric signal.
9 controls the light source 10 to increase the light amount. A part of the irradiation light from the light source 10 whose light amount is controlled by the light amount control circuit 19 is confirmed by the light amount monitoring element 29, and the above operation is repeated until the light amount becomes appropriate. By this operation, even when the surrounding environment 16 is bright, control is performed so that the viewer can view the projected image with appropriate brightness.
【００５０】以上のように本実施例によれば、スクリー
ン１４を取り巻く周囲環境１６からの反射光や直射光
を、投写形画像表示装置２８の投写レンズ１３を介し
て、周囲光受光素子２６で受光するとともに、スクリー
ン１４からの反射光を投写形画像表示装置２８の投写レ
ンズ１３を介して、スクリーン光受光素子２５で受光
し、両者の輝度信号から観賞者にとって最適な投写画像
の輝度を、周囲光演算回路１８で演算し、その結果をも
とに光源１０の光量を制御するため、周囲環境１６の明
るさの変化に影響されずに、常に適正な明るさの投写画
像を観賞者に提供することができる。As described above, according to this embodiment, the reflected light and the direct light from the surrounding environment 16 surrounding the screen 14 are reflected by the ambient light receiving element 26 through the projection lens 13 of the projection type image display device 28. While receiving the light, the reflected light from the screen 14 is received by the screen light receiving element 25 through the projection lens 13 of the projection type image display device 28, and the luminance of the projected image optimal for the viewer is determined from the luminance signals of both. Ambient light operation circuit 18 calculates the light amount of light source 10 based on the result, so that a projected image of appropriate brightness is always provided to the viewer without being affected by changes in brightness of surrounding environment 16. Can be provided.
【００５１】これまでに説明した動作は、投写形画像表
示装置２８がスクリーン１４に画像を投写する状態にお
ける周囲環境１６の照明条件が一定のときについて説明
したが、光源１１の光量を変化させて、観賞者に適正な
投写画像を提示する代わりに、照射環境１６の照明条件
を変化させることにより、観賞者に適正な投写画像を提
示することもできる。以下に、その動作を説明する。The operation described so far has been described when the illumination condition of the surrounding environment 16 in the state where the projection type image display device 28 projects an image on the screen 14 is constant, but the light amount of the light source 11 is changed. Instead of presenting a proper projection image to the viewer, the proper projection image can also be presented to the viewer by changing the illumination condition of the irradiation environment 16. The operation will be described below.
【００５２】投写レンズ１３を介して、周囲光受光素子
２６で周囲環境１６からの光を受光し、その電気信号を
周囲光演算回路１８に伝達する動作は前記と同様であ
る。周囲光演算回路１８では、あらかじめスクリーン光
受光素子２５からの電気信号（輝度信号）をもとに、観
賞者にとって最適な周辺視野の輝度を算出し、この輝度
値と周囲光受光素子２６からの電気信号（輝度信号）と
比較し、観賞者が明るくまたは暗く感じるようであれ
ば、周囲光演算回路１８から、スクリーンの近傍に配置
された照明器具２３に対し、照明光を増加または減少さ
せる電気信号が送られる。なお、周囲光演算回路１８か
ら照明器具２３に対して電気信号を送る方法は、信号線
（有線）であってもワイヤレス（無線）であってもよ
い。The operation of receiving light from the ambient environment 16 by the ambient light receiving element 26 via the projection lens 13 and transmitting the electric signal to the ambient light operation circuit 18 is the same as described above. The ambient light calculation circuit 18 calculates the optimal luminance of the peripheral visual field for the viewer based on the electric signal (luminance signal) from the screen light receiving element 25 in advance, and calculates the luminance value and the luminance from the ambient light receiving element 26. If the viewer feels brighter or darker than the electric signal (brightness signal), the ambient light operation circuit 18 supplies the lighting fixture 23 arranged near the screen with electric light for increasing or decreasing the illumination light. A signal is sent. The method of transmitting the electric signal from the ambient light arithmetic circuit 18 to the lighting device 23 may be a signal line (wired) or wireless (wireless).
【００５３】以上のように本実施例によれば、スクリー
ン１４を取り巻く周囲環境１６からの反射光や直射光
を、投写形画像表示装置２８の投写レンズ１３を介し
て、周囲光受光素子２６で受光し、受光した光量の大小
に応じてスクリーン１４の近傍に配置した照明器具２３
の照明光の光量を制御する電気信号を送り、この電気信
号に基づき照明器具２３の照明光が増減するため、常に
適正な明るさの投写画像を観賞者に提供することができ
る。As described above, according to the present embodiment, the reflected light and the direct light from the surrounding environment 16 surrounding the screen 14 are reflected by the ambient light receiving element 26 through the projection lens 13 of the projection type image display device 28. The luminaire 23 which is received and arranged near the screen 14 according to the magnitude of the received light amount
An electric signal for controlling the light amount of the illumination light is transmitted, and the illumination light of the lighting device 23 is increased or decreased based on the electric signal, so that a projected image with appropriate brightness can always be provided to the viewer.
【００５４】以上の第１および第２の実施例では、液晶
素子１２が透過形の液晶素子の場合についてその動作を
説明したが、透過形液晶素子の代わりに反射形液晶素子
を用いた場合でも、同様の作用・効果を示す。In the first and second embodiments described above, the operation has been described for the case where the liquid crystal element 12 is a transmissive liquid crystal element. However, even when a reflective liquid crystal element is used instead of the transmissive liquid crystal element. Exhibit the same operation and effect.
【００５５】以下に、反射形液晶素子を用いた投写形画
像表示装置の動作を述べる。図３は本発明の第３の実施
例の投写形画像表示装置の概略構成を示す断面図であ
る。図３において、１０は光源、１１は反射鏡、１３は
投写レンズ、１４はスクリーン、１６は周囲環境、１７
は分光応答度補正フィルタ、１８は周囲光演算回路、１
９は光量制御回路、２０は液晶駆動回路、２２は外部信
号入力回路、２４は半透過鏡、２５はスクリーン光受光
素子、２６は周囲光受光素子で、以上は第１の実施例お
よび第２の実施例で説明した図１および図２の構成と同
様なものである。The operation of the projection type image display device using the reflection type liquid crystal element will be described below. FIG. 3 is a sectional view showing a schematic configuration of a projection-type image display device according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 3, 10 is a light source, 11 is a reflecting mirror, 13 is a projection lens, 14 is a screen, 16 is a surrounding environment, 17 is
Is a spectral responsivity correction filter, 18 is an ambient light operation circuit, 1
9 is a light amount control circuit, 20 is a liquid crystal drive circuit, 22 is an external signal input circuit, 24 is a semi-transmissive mirror, 25 is a screen light receiving element, 26 is an ambient light receiving element, and the above are the first embodiment and the second embodiment. This is similar to the configuration of FIGS. 1 and 2 described in the embodiment.
【００５６】図１および図２の構成と異なるのは、液晶
素子３０が反射形の液晶素子であり、液晶素子３０と投
写レンズ１３とのなす光路中に、半透過鏡２４を液晶素
子３０と投写レンズ１３の光軸に対し、約４５度に傾斜
させて配置し、かつ前記光軸と直交する方向のうち、一
方向にスクリーン１４からの反射光を受光するスクリー
ン光受光素子２５と、周囲環境１６からの直射光や反射
光を受光する周囲光受光素子２６を、また反対方向に光
源１０および反射鏡１１をそれぞれ配置したことであ
る。1 and 2 is that the liquid crystal element 30 is a reflection type liquid crystal element. In the optical path formed by the liquid crystal element 30 and the projection lens 13, the semi-transmissive mirror 24 is connected to the liquid crystal element 30. A screen light receiving element 25 disposed at an angle of about 45 degrees with respect to the optical axis of the projection lens 13 and receiving reflected light from the screen 14 in one direction out of a direction orthogonal to the optical axis; An ambient light receiving element 26 for receiving direct light and reflected light from the environment 16 and a light source 10 and a reflecting mirror 11 are arranged in opposite directions.
【００５７】このように構成された投写形画像表示装置
の動作を以下に説明する。まず、光源１０からの直射光
および反射鏡１１からの反射光のうち、半透過鏡２４の
反射特性により、光路を９０度折り曲げられる光と、透
過特性により、そのまま直進する光とに分離される。こ
のうち、半透過鏡２４で反射した光は液晶素子３０に照
射され、透過した光はスクリーン光受光素子２５にそれ
ぞれ照射される。The operation of the thus configured projection type image display device will be described below. First, of the direct light from the light source 10 and the reflected light from the reflecting mirror 11, the light is separated into light whose optical path is bent by 90 degrees due to the reflection characteristics of the semi-transmissive mirror 24 and light that goes straight as it is due to the transmission characteristics. . Among them, the light reflected by the semi-transmissive mirror 24 is applied to the liquid crystal element 30, and the transmitted light is applied to the screen light receiving element 25.
【００５８】液晶素子３０には液晶駆動回路２０からの
映像駆動信号に応じて光学画像が提示されており、この
光学画像が投写レンズ１３でスクリーン１４上に拡大投
写される。なお、液晶駆動回路２０には投写形画像表示
装置３１の外部にある外部信号入力回路２２から送られ
る映像信号が入力され、この映像信号に基づき液晶素子
３０を駆動する映像駆動信号が出されている。An optical image is presented to the liquid crystal element 30 in response to a video drive signal from the liquid crystal drive circuit 20, and this optical image is enlarged and projected on a screen 14 by a projection lens 13. The liquid crystal drive circuit 20 receives a video signal sent from an external signal input circuit 22 outside the projection type image display device 31, and outputs a video drive signal for driving the liquid crystal element 30 based on the video signal. I have.
【００５９】一方、スクリーン１４の周囲および背景か
らなる周囲環境１６は壁面になっており、この周囲環境
１６からの光、すなわち照明光や自然光の壁面からの反
射光は、投写レンズ１３を通過後、半透過鏡２４で一部
の光が反射され、分光応答度補正フィルタ１７を透過し
て周囲光受光素子２６に入射する。周囲光受光素子２６
からは、受光した光量に応じた電気信号が周囲光演算回
路１８に送られる。On the other hand, the surrounding environment 16 consisting of the surroundings of the screen 14 and the background is a wall surface, and the light from the surrounding environment 16, that is, the reflected light of the illumination light and natural light from the wall surface passes through the projection lens 13. Part of the light is reflected by the semi-transmissive mirror 24, passes through the spectral responsivity correction filter 17, and enters the ambient light receiving element 26. Ambient light receiving element 26
Thereafter, an electric signal corresponding to the received light amount is sent to the ambient light operation circuit 18.
【００６０】また、スクリーン１４からの反射光も同様
に、投写レンズ１３を通過後、半透過鏡２４で一部の光
が反射され、分光応答度補正フィルタ１７を通過してス
クリーン光受光素子２５に入射する。スクリーン光受光
素子２５には前記の光源１０および反射鏡１１からの照
射光が入射しており、スクリーン１４からの反射光と合
成（重畳）され、受光した光量に応じた電気信号が周囲
光演算回路１８に送られる。Similarly, the reflected light from the screen 14 also passes through the projection lens 13 and is partially reflected by the semi-transmissive mirror 24, passes through the spectral responsivity correction filter 17 and passes through the screen light receiving element 25. Incident on. Irradiation light from the light source 10 and the reflection mirror 11 is incident on the screen light receiving element 25, and is synthesized (superimposed) with the reflection light from the screen 14, and an electric signal corresponding to the received light amount is calculated by the ambient light calculation. The signal is sent to the circuit 18.
【００６１】また、スクリーン光受光素子２５，周囲光
受光素子２６と液晶素子３０とは、半透過鏡２４を介し
て投写レンズ１３と光学的に等距離に配置されており、
スクリーン光受光素子２５の受光面にはスクリーン１４
の光学像が、また周囲光受光素子２６の受光面には周囲
環境１６の光学像が、投写レンズ１３によりそれぞれ結
像されている。Further, the screen light receiving element 25, the ambient light receiving element 26 and the liquid crystal element 30 are disposed at an optically equal distance from the projection lens 13 via the semi-transmissive mirror 24.
The screen 14 is provided on the light receiving surface of the screen light receiving element 25.
And an optical image of the surrounding environment 16 is formed on the light receiving surface of the ambient light receiving element 26 by the projection lens 13.
【００６２】ここで、スクリーン１４や投写画像の大き
さ，投写距離，照明条件などが一定で、かつ、観賞者は
スクリーン１４と周囲環境１６の両方を注視している条
件において、周囲環境１６の壁面の視感反射率が低い
（黒っぽい）場合と高い（白っぽい）場合について動作
を考える。まず視感反射率が低い場合には、観賞者の周
辺視野、すなわち周囲環境１６の輝度が低くなり、輝度
差弁別閾が小さい、つまり観賞者の眼の感度が高くな
る。その結果、スクリーン１４に投写された画像が明る
く見える。このような状態における投写形画像表示装置
３１の動作は以下のようになる。Here, under the condition that the size of the screen 14 and the projected image, the projection distance, the lighting conditions, and the like are constant and the viewer is watching both the screen 14 and the surrounding environment 16, The operation is considered when the luminous reflectance of the wall surface is low (dark) and high (white). First, when the luminous reflectance is low, the peripheral field of view of the viewer, that is, the luminance of the surrounding environment 16 is reduced, and the luminance difference discrimination threshold is small, that is, the sensitivity of the viewer's eyes is increased. As a result, the image projected on the screen 14 looks bright. The operation of the projection type image display device 31 in such a state is as follows.
【００６３】この周囲環境１６の輝度が低い状況を分光
応答度補正フィルタ１７と組み合わせた周囲光受光素子
２６で検知し、その電気信号を周囲光演算回路１８に伝
達する。あわせて、スクリーン１４からの反射光を分光
応答度補正フィルタ１７と組み合わせたスクリーン光受
光素子２５で受光し、その電気信号を周囲光演算回路１
８に伝達する。The situation where the brightness of the surrounding environment 16 is low is detected by the surrounding light receiving element 26 combined with the spectral response correction filter 17, and the electric signal is transmitted to the surrounding light arithmetic circuit 18. At the same time, the reflected light from the screen 14 is received by the screen light receiving element 25 combined with the spectral responsivity correction filter 17, and the electric signal is received by the ambient light operation circuit 1.
8
【００６４】このような状態において周囲光演算回路１
８では、スクリーン光受光素子２５からの電気信号（輝
度信号）をもとに、観賞者にとって最適な周辺視野の輝
度を算出し、この輝度値と周囲光受光素子２６からの電
気信号（輝度信号）と比較し、観賞者が投写画像を明る
く感じる結果になると、周囲光演算回路１８から光量制
御回路１９に対し、光源１０の光量を減少させる電気信
号が送られ、その電気信号に基づき光量制御回路１９が
光源１０の光量を減少させるように制御する。光量制御
回路１９で光量を制御された光源１０からの照射光の一
部は、光量モニター素子２９で確認され、適正な光量に
なるまで、前記の動作を繰り返す。この動作により、周
囲環境１６が暗い場合でも、観賞者が適正な明るさで投
写画像を観賞できるように制御されることになる。In such a state, the ambient light operation circuit 1
In step 8, based on the electric signal (luminance signal) from the screen light receiving element 25, the optimum luminance of the peripheral visual field for the viewer is calculated, and the luminance value and the electric signal (luminance signal) from the ambient light receiving element 26 are calculated. ), When the viewer feels that the projected image is bright, an electric signal for reducing the light amount of the light source 10 is sent from the ambient light calculation circuit 18 to the light amount control circuit 19, and the light amount control is performed based on the electric signal. The circuit 19 controls so as to reduce the light amount of the light source 10. A part of the irradiation light from the light source 10 whose light amount is controlled by the light amount control circuit 19 is confirmed by the light amount monitoring element 29, and the above operation is repeated until the light amount becomes appropriate. By this operation, even when the surrounding environment 16 is dark, control is performed so that the viewer can view the projected image with appropriate brightness.
【００６５】なお、スクリーン光受光素子２５は単に投
写形画像表示装置３１からスクリーン１４に投写される
投写画像の明るさを検知するだけでなく、スクリーン１
４に入射した照明光や自然光の光（反射光）の影響度合
いも検知することができる。その場合は、投写画像を提
示する前に、スクリーン１４の反射光をスクリーン光受
光素子２５で受光し、その輝度情報を周囲光演算回路１
８に与えておき、照明光や自然光の影響の度合いを前も
って演算しておけばよい。また、光源１０からの照射光
を常時、受光しておくことにより、光源１０の寿命特性
（光束減退特性）の監視にも使うことができる。The screen light receiving element 25 not only detects the brightness of the projected image projected on the screen 14 from the projection type image display device 31, but also detects the brightness of the screen 1.
It is also possible to detect the degree of influence of illumination light or natural light (reflected light) incident on the light 4. In this case, before the projection image is presented, the reflected light of the screen 14 is received by the screen light receiving element 25, and the luminance information is transmitted to the ambient light operation circuit 1.
8, the degree of influence of illumination light or natural light may be calculated in advance. In addition, by constantly receiving the irradiation light from the light source 10, the light source 10 can be used for monitoring the life characteristic (luminous flux reduction characteristic) of the light source 10.
【００６６】次に、周囲環境１６の壁面の視感反射率が
高い（白っぽい）場合について動作を考える。視感反射
率が高い場合には、観賞者の周辺視野、すなわち周囲環
境１６の輝度が高くなり、輝度差弁別閾が大きい、つま
り観賞者の眼の感度が低くなる。その結果、スクリーン
１４に投写された画像が暗く見える。このような状態に
おける投写形画像表示装置３１の動作は以下のようにな
る。Next, the operation in the case where the luminous reflectance of the wall of the surrounding environment 16 is high (whitish) will be considered. When the luminous reflectance is high, the luminance of the peripheral visual field of the viewer, that is, the luminance of the surrounding environment 16 increases, and the luminance difference discrimination threshold is large, that is, the sensitivity of the viewer's eyes decreases. As a result, the image projected on the screen 14 looks dark. The operation of the projection type image display device 31 in such a state is as follows.
【００６７】この周囲環境１６の輝度が高い状況を周囲
光受光素子２６で検知し、その電気信号を周囲光演算回
路１８に伝達する。このような状態において周囲光演算
回路１８では、スクリーン光受光素子２５からの電気信
号（輝度信号）をもとに、観賞者にとって最適な周辺視
野の輝度を算出し、この輝度値と周囲光受光素子２６か
らの電気信号（輝度信号）と比較し、観賞者が投写画像
を暗く感じる結果になると、周囲光演算回路１８から光
量制御回路１９に対し、光源１０の光量を増加させる電
気信号が送られ、その電気信号に基づき光量制御回路１
９が光源１０の光量を増加させるように制御する。光量
制御回路１９で光量を制御された光源１０からの照射光
の一部は、スクリーン光受光素子２５で確認され、適正
な光量になるまで、前記の動作を繰り返す。この動作に
より、周囲環境１６が明るい場合でも、観賞者が適正な
明るさで投写画像を観賞できるように制御されることに
なる。以上のように本実施例によれば、スクリーン１４
を取り巻く周囲環境１６からの反射光や直射光を、投写
形画像表示装置３１の投写レンズ１３を介して、周囲光
受光素子２６で受光するとともに、スクリーン１４から
の反射光を投写形画像表示装置３１の投写レンズ１３を
介して、スクリーン光受光素子２５で受光し、両者の輝
度信号から観賞者にとって最適な投写画像の輝度を、周
囲光演算回路１８で演算し、その結果をもとに光源１０
の光量を制御するため、周囲環境１６の明るさの変化に
影響されずに、常に適正な明るさの投写画像を観賞者に
提供することができる。A situation where the brightness of the surrounding environment 16 is high is detected by the surrounding light receiving element 26, and the electric signal is transmitted to the surrounding light arithmetic circuit 18. In such a state, the ambient light calculation circuit 18 calculates the luminance of the peripheral visual field optimal for the viewer based on the electric signal (luminance signal) from the screen light receiving element 25, and calculates the luminance value and the ambient light reception. When the viewer feels that the projected image is dark as compared with the electric signal (luminance signal) from the element 26, an electric signal for increasing the light amount of the light source 10 is transmitted from the ambient light operation circuit 18 to the light amount control circuit 19. And a light amount control circuit 1 based on the electric signal.
9 controls the light source 10 to increase the light amount. Part of the irradiation light from the light source 10 whose light amount is controlled by the light amount control circuit 19 is confirmed by the screen light receiving element 25, and the above operation is repeated until the light amount becomes appropriate. By this operation, even when the surrounding environment 16 is bright, control is performed so that the viewer can view the projected image with appropriate brightness. As described above, according to the present embodiment, the screen 14
The ambient light receiving device 26 receives reflected light and direct light from the surrounding environment 16 via the projection lens 13 of the projection type image display device 31, and reflects the light reflected from the screen 14 to the projection type image display device. The light is received by the screen light receiving element 25 through the projection lens 13 and the brightness of the projected image optimal for the viewer is calculated by the ambient light calculation circuit 18 from the brightness signals of the two, and the light source is determined based on the result. 10
, It is possible to always provide the viewer with a projection image of appropriate brightness without being affected by changes in the brightness of the surrounding environment 16.
【００６８】これまでに説明した動作は、投写形画像表
示装置３１がスクリーン１４に画像を投写する状態にお
ける周囲環境１６の照明条件が一定のときについて説明
したが、光源１１の光量を変化させて、観賞者に適正な
投写画像を提示する代わりに、照明環境１６の照明条件
を変化させることにより、観賞者に適正な投写画像を提
示することもできる。以下に、その動作を説明する。The operation described so far has been described for the case where the illumination condition of the surrounding environment 16 in the state where the projection type image display device 31 projects an image on the screen 14 is constant, but the light amount of the light source 11 is changed. Instead of presenting an appropriate projected image to the viewer, an appropriate projected image can be presented to the viewer by changing the lighting conditions of the lighting environment 16. The operation will be described below.
【００６９】投写レンズ１３を介して、周囲光受光素子
２６で周囲環境１６からの光を受光し、その電気信号を
周囲光演算回路１８に伝達する動作は前記と同様であ
る。周囲光演算回路１８では、あらかじめスクリーン光
受光素子２５からの電気信号（輝度信号）をもとに、観
賞者にとって最適な周辺視野の輝度を算出し、この輝度
値と周囲光受光素子２６からの電気信号（輝度信号）と
比較し、観賞者が明るくまたは暗く感じるようであれ
ば、周囲光演算回路１８から、スクリーンの近傍に配置
された照明器具２３に対し、照明光を増加または減少さ
せる電気信号が送られる。なお、周囲光演算回路１８か
ら照明器具２３に対して電気信号を送る方法は、信号線
（有線）であってもワイヤレス（無線）であってもよ
い。The operation of receiving the light from the surrounding environment 16 by the surrounding light receiving element 26 via the projection lens 13 and transmitting the electric signal to the surrounding light arithmetic circuit 18 is the same as described above. The ambient light calculation circuit 18 calculates the optimal luminance of the peripheral visual field for the viewer based on the electric signal (luminance signal) from the screen light receiving element 25 in advance, and calculates the luminance value and the luminance from the ambient light receiving element 26. If the viewer feels brighter or darker than the electric signal (brightness signal), the ambient light operation circuit 18 supplies the lighting fixture 23 arranged near the screen with electric light for increasing or decreasing the illumination light. A signal is sent. The method of transmitting the electric signal from the ambient light arithmetic circuit 18 to the lighting device 23 may be a signal line (wired) or wireless (wireless).
【００７０】以上のように本実施例によれば、スクリー
ン１４を取り巻く周囲環境１６からの反射光や直射光
を、投写形画像表示装置３１の投写レンズ１３を介し
て、周囲光受光素子２６で受光し、受光した光量の大小
に応じてスクリーン１４の近傍に配置した照明器具２３
の照明光の光量を制御する電気信号を送り、この電気信
号に基づき照明器具２３の照明光が増減するため、常に
適正な明るさの投写画像を観賞者に提供することができ
る。As described above, according to this embodiment, the reflected light and the direct light from the surrounding environment 16 surrounding the screen 14 are reflected by the ambient light receiving element 26 through the projection lens 13 of the projection type image display device 31. The luminaire 23 which is received and arranged near the screen 14 according to the magnitude of the received light amount
An electric signal for controlling the light amount of the illumination light is transmitted, and the illumination light of the lighting device 23 is increased or decreased based on the electric signal, so that a projected image with appropriate brightness can always be provided to the viewer.
【００７１】なお、第１〜第３の実施例において、周囲
光受光素子１５，２６、スクリーン光受光素子２５、光
量モニター素子２７などに用いる素子の種類を詳述して
いないが、たとえば、電荷結合素子（ＣＣＤ：ｃｈａｒ
ｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）やシリコンホト
ダイオードなどを用いることができる。In the first to third embodiments, the types of elements used for the ambient light receiving elements 15, 26, the screen light receiving element 25, the light quantity monitoring element 27 and the like are not described in detail. Coupling element (CCD: char
For example, a Ge coupled device or a silicon photodiode can be used.
【００７２】また、画像表示素子を透過形または反射形
の液晶素子としたが、液晶素子の代わりに映画フィルム
やスライドフィルムあるいは透光性セラミックス（ＰＬ
ＺＴ）などの画像書き込み可能な素子であっても、同様
の作用、効果を示すことはいうまでもない。Although the image display device is a transmissive or reflective liquid crystal device, a movie film, a slide film or a translucent ceramic (PL) is used instead of the liquid crystal device.
It is needless to say that an element capable of writing an image such as ZT) exhibits the same operation and effect.
【００７３】[0073]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、投写レン
ズを介してスクリーンやその周囲からの光を受光し、こ
の輝度信号と、観賞者にとって適正なスクリーンの明る
さとを比較演算し、その結果に基づき投写形画像表示装
置の光源の光量を制御することにより、観賞者に対し、
常に適正な明るさの投写画像を提示できるため、観賞者
にとって明る過ぎたり、暗過ぎるといった問題を解決す
ることができる。As described above, according to the present invention, light from the screen and its surroundings is received via the projection lens, and the luminance signal is compared with the screen brightness appropriate for the viewer, and By controlling the light amount of the light source of the projection type image display device based on the result,
Since a projection image with appropriate brightness can always be presented, it is possible to solve the problem that the viewer is too bright or too dark.
【００７４】また、前記の比較演算した結果に基づき、
光源の代わりにスクリーンの周囲の照明光の光量を制御
することにより、前記と同様に、観賞者に対し、常に適
正な明るさの投写画像を提示できるため、観賞者にとっ
て明る過ぎたり、暗過ぎるといった問題を解決すること
ができる。Also, based on the result of the comparison operation,
By controlling the amount of illumination light around the screen instead of the light source, a projection image of appropriate brightness can always be presented to the viewer, as described above, so that the viewer is too bright or too dark. Can be solved.
【００７５】さらに、半透過鏡を介して、光源からの照
射光の一部を受光素子で受光することにより、光源の寿
命（光束減退）特性をも常時把握することができ、これ
に合わせて光源の交換時期を知ることができる。Further, by receiving a part of the irradiation light from the light source with the light receiving element via the semi-transmissive mirror, the lifespan (luminous flux reduction) characteristic of the light source can be always grasped. It is possible to know when to replace the light source.
【００７６】加えて、液晶素子と受光素子とを同一の基
盤上に形成し、かつ駆動信号を共有することにより、液
晶素子や受光素子およびそれらの駆動回路の構造の簡略
化，小型化，低コスト化がはかれるなどを実現できるも
のである。In addition, by forming the liquid crystal element and the light receiving element on the same substrate and sharing the driving signals, the structures of the liquid crystal element and the light receiving element and their driving circuits can be simplified, downsized, and reduced. The cost can be reduced.
【図１】本発明の第１の実施例における投写形画像表示
装置の断面図FIG. 1 is a sectional view of a projection type image display device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２の実施例における投写形画像表示
装置の断面図FIG. 2 is a sectional view of a projection type image display device according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第３の実施例における投写形画像表示
装置の断面図FIG. 3 is a sectional view of a projection-type image display device according to a third embodiment of the present invention.
【図４】従来例の投写形画像表示装置の断面図FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional projection type image display device.
１０ 光源 １１ 反射鏡 １２，３０ 液晶素子 １３ 投写レンズ １４ スクリーン １５，２６ 周囲光受光素子 １６ 周囲環境 １７ 分光応答度補正フィルタ １８ 周囲光演算回路 １９ 光量制御回路 ２０ 液晶駆動回路 ２１，２８，３１ 投写形画像表示装置 ２２ 外部信号入力回路 ２３ 照明器具 ２４ 半透過鏡 ２５ スクリーン光受光素子 ２７ 光量モニター素子 ２９ 光量モニター回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Light source 11 Reflecting mirror 12, 30 Liquid crystal element 13 Projection lens 14 Screen 15, 26 Ambient light receiving element 16 Ambient environment 17 Spectral responsivity correction filter 18 Ambient light operation circuit 19 Light amount control circuit 20 Liquid crystal drive circuit 21, 28, 31 Projection Shaped image display device 22 External signal input circuit 23 Lighting fixture 24 Semi-transmissive mirror 25 Screen light receiving element 27 Light quantity monitor element 29 Light quantity monitor circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−204591（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−321093（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−152331（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−116891（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/133 G02F 1/1335 G02F 1/13 505 G03B 21/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-4-204591 (JP, A) JP-A-4-321209 (JP, A) JP-A-4-152331 (JP, A) JP-A-2- 116891 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G02F 1/133 G02F 1/1335 G02F 1/13 505 G03B 21/00
Claims (8)
行光に制御する反射鏡と、前記光源および反射鏡からの
照射光を、透過または反射させて画像を提示する画像表
示素子と、前記画像表示素子に提示された透過画像また
は反射画像をスクリーンに拡大投写する投写レンズと、
スクリーンとその周囲からの光を受光する受光素子と、
前記受光素子からの光電変換信号を演算処理する周囲光
演算回路と、前記光源の光量またはスクリーンの周囲の
照明光の光量を制御する光量制御回路とを備え、前記受
光素子が画像表示素子の周囲またはその近傍に配置さ
れ、投写レンズを介してスクリーンとその周囲からの光
を受光することを特徴とする投写形画像表示装置。1. A light source, a reflecting mirror for condensing irradiation light from the light source and controlling it to be parallel light, and an image display element for presenting an image by transmitting or reflecting the irradiation light from the light source and the reflecting mirror. And a projection lens for enlarging and projecting a transmission image or a reflection image presented on the image display element on a screen,
A light receiving element for receiving light from the screen and its surroundings,
An ambient light arithmetic circuit that performs arithmetic processing on a photoelectric conversion signal from the light receiving element; and a light amount control circuit that controls the amount of light from the light source or the amount of illumination light around the screen. A projection type image display device which is arranged near the device and receives light from a screen and its surroundings via a projection lens.
結果をもとに、受光素子の受光量の変化に対応させて、
光源の光量を変化させることを特徴とする請求項１記載
の投写形画像表示装置。2. A light quantity control circuit according to a change in the amount of light received by a light receiving element, based on a processing result of an ambient light operation circuit,
2. The projection type image display device according to claim 1, wherein the light amount of the light source is changed.
結果をもとに、受光素子の受光量の変化に対応させて、
周囲光の光量を変化させる信号を出すことを特徴とする
請求項１記載の投写形画像表示装置。3. A light amount control circuit, based on a processing result of an ambient light operation circuit, corresponding to a change in a light reception amount of a light receiving element,
2. The projection type image display device according to claim 1, wherein a signal for changing the amount of ambient light is output.
盤上に形成されていることを特徴とする請求項１ないし
３のいずれかに記載の投写形画像表示装置。4. The projection type image display device according to claim 1, wherein the image display element and the light receiving element are formed on the same substrate.
子が分光応答度の補正がなされた固体撮像素子であり、
前記液晶素子の駆動信号と、前記固体撮像素子の駆動信
号を同一の駆動信号で制御することを特徴とする請求項
１ないし４のいずれかに記載の投写形画像表示装置。5. The image display device is a liquid crystal device, and the light receiving device is a solid-state imaging device having a corrected spectral response.
5. The projection type image display device according to claim 1, wherein a drive signal of the liquid crystal element and a drive signal of the solid-state imaging device are controlled by the same drive signal.
置し、かつ画像表示素子と投写レンズとのなす光路中に
半透過鏡を配置し、画像表示素子と投写レンズとのなす
光軸と直交する方向で前記半透過鏡により屈曲された光
路中において、一方に半透過鏡を介して投写レンズから
の入射光を受光する受光素子を、他方に半透過鏡を介し
て光源の光量を受光する光量モニター素子をそれぞれ配
置したことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに
記載の投写形画像表示装置。6. An optical axis formed by the image display element and the projection lens, wherein a light source and a reflecting mirror are arranged on the back of the image display element, and a semi-transmissive mirror is arranged in an optical path formed by the image display element and the projection lens. In an optical path bent by the semi-transmissive mirror in a direction perpendicular to the direction, a light-receiving element for receiving incident light from the projection lens via the semi-transmissive mirror on one side, and 6. The projection type image display device according to claim 1, wherein light amount monitoring elements for receiving light are arranged.
中に半透過鏡を配置し、画像表示素子と投写レンズとの
なす光軸と直交する方向で前記半透過鏡により屈曲され
た光路中において、一方に半透過鏡を介して画像表示素
子に平行光を照射する光源および反射鏡を、他方に半透
過鏡を介して光源の光量を受光するとともに、スクリー
ンおよび周囲からの光を投写レンズを介して受光する受
光素子をそれぞれ配置したことを特徴とする請求項１な
いし５のいずれかに記載の投写形画像表示装置。7. A semi-transmissive mirror is disposed in an optical path between the image display element and the projection lens, and the optical path bent by the semi-transparent mirror in a direction orthogonal to an optical axis between the image display element and the projection lens. , A light source and a reflecting mirror for irradiating parallel light to the image display element via a semi-transmissive mirror, and a projection lens for receiving light from the light source via a semi-transmissive mirror and transmitting light from a screen and surroundings to the other. 6. A projection-type image display device according to claim 1, wherein light-receiving elements for receiving light through said light-receiving elements are arranged.
クリーン面の投写画像の明るさを検知し、周辺部がスク
リーン面の周囲および背景の明るさを検知することを特
徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の投写形画
像表示装置。8. The light receiving surface of the light receiving element, wherein a central portion detects the brightness of the projected image on the screen surface, and a peripheral portion detects the brightness of the periphery of the screen surface and the background. 8. The projection-type image display device according to any one of claims 1 to 7.
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- 1992-11-17 JP JP30682392A patent/JP3159807B2/en not_active Expired - Fee Related
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