CN101666961B - 投射型影像显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种投射型影像显示装置。投射型影像显示装置(100)具备：合成从液晶面板(50R)、液晶面板(50G)、液晶面板(50B)射出的光的交叉分色立方体(60)、控制施加给偏振状态调整元件(50Ye)的电压的控制部(220)。偏振状态调整元件(50Ye)根据低电压施加状态与高电压施加状态的切换来调整黄成分光的偏振状态。控制部(220)控制向偏振状态调整元件(50Ye)施加高电压的刷新动作。

Description

投射型影像显示装置

技术领域

本发明涉及一种除红成分光、绿成分光、蓝成分光之外还利用第四成分光的投射型影像显示装置。

背景技术

以往，公知有具备对应于三色的光的三个光调制元件、合成从三个光调制元件射出的光的交叉分色立方体、将由交叉分色立方体合成的光投射的投射单元的投射型影像显示装置。

这里，交叉分色立方体具有光入射的三个光入射面与光射出的一个光射出面。因此，向交叉分色立方体入射的光为三种颜色时，投射型影像显示装置只具有一个交叉分色立方体就足够了。

另一方面，以色再现性或亮度的提高为目的，提出了利用四种颜色以上的光的投射型影像显示装置。例如，投射型影像显示装置通过除红、绿、蓝三色之外还利用橙、黄或蓝绿色来谋求色再现性或亮度的提高(例如，日本特开2002-287247号公报)。

这里，投射型影像显示装置具有四种颜色以上的光时，用一个交叉分色立方体无法合成四种颜色以上的光。因此，投射型影像显示装置需要具备多个分色立方体(或交叉分色立方体)。

例如，需要合成四色光时，投射型影像显示装置获得两个合成了二色的光的合成光，通过进一步合成两个合成光来获得四种颜色的合成光。另外，投射型影像显示装置也可以通过获得合成三色的光的合成光后将合成光与单色光合成来获得四种颜色的合成光。投射型影像显示装置也可以通过获得合成了二色的光的合成光后将合成光与二色的光合成来获得四种颜色的合成光。

这里，需要在光调制元件与投射单元之间设置多个分色立方体(或交叉分色立方体)。因此，投射单元的后焦点变长。

其结果，由于不能转用利用三种颜色的光的投射型影像显示装置中使用的投射单元，因此投射型影像显示装置的成本整体会上升。

发明内容

第一特征中，投射型影像显示装置具备根据红色用输入信号调制红成分光的红光调制元件(液晶面板50R)、根据绿色用输入信号调制绿成分光的绿光调制元件(液晶面板50G)、根据蓝色用输入信号调制蓝成分光的蓝光调制元件(液晶面板50B)、调整第四色成分光的偏振状态的偏振状态调整元件(偏振状态调整元件50Ye)。投射型影像显示装置具备：颜色合成部(交叉分色立方体60)，其合成从所述红光调制元件、所述绿光调制元件以及所述蓝光调制元件射出的光；控制部(控制部220)，其控制施加给所述偏振状态调整元件的电压。作为所述红成分光、所述绿成分光以及所述蓝成分光之中的任一色成分光的叠加成分光与第四色成分光一起入射到偏振状态调整元件。所述偏振状态调整元件使所述叠加成分光透过。所述偏振状态调整元件根据低电压施加状态与高电压施加状态的切换来调整所述第四色成分光的偏振状态后使所述第四色成分光透过。所述控制部控制向所述偏振状态调整元件施加高电压的刷新动作。

第一特征中，按每一帧输入所述红色用输入信号、所述绿色用输入信号以及所述蓝色用输入信号。所述控制部按每一帧进行所述刷新动作。

第一特征中，从所述偏振状态调整元件射出的所述叠加成分光和所述第四色成分光，入射到所述红光调制元件、所述绿光调制元件以及所述蓝光调制元件之中对应于所述叠加成分光的光调制元件即特定的光调制元件。在所述高电压施加状态下，向所述特定的光调制元件入射的所述第四色成分光的偏振状态与所述叠加成分光一致。所述控制部在所述低电压施加状态持续规定期间以上时，在应使亮度比色再现性优先的帧中进行所述刷新动作。

第一特征中，从所述偏振状态调整元件射出的所述叠加成分光和所述第四色成分光，入射到所述红光调制元件、所述绿光调制元件以及所述蓝光调制元件之中对应于所述叠加成分光的光调制元件即特定的光调制元件。在所述高电压施加状态下，向所述特定的光调制元件入射的所述第四色成分光的偏振状态不同于所述叠加成分光。所述控制部在所述低电压施加状态持续规定期间以上时，在应使色再现性比亮度优先的帧中进行所述刷新动作。

第二特征中，投射型影像显示装置具备根据红色用输入信号调制红成分光的红光调制元件(液晶面板50R)、根据绿色用输入信号调制绿成分光的绿光调制元件(液晶面板50G)、根据蓝色用输入信号调制蓝成分光的蓝光调制元件(液晶面板50B)、调整第四色成分光的偏振状态的偏振状态调整元件(偏振状态调整元件50Ye)。投射型影像显示装置具备：颜色合成部(交叉分色立方体60)，其合成从所述红光调制元件、所述绿光调制元件以及所述蓝光调制元件射出的光；控制部(控制部220)，其控制施加给所述偏振状态调整元件的电压。作为所述红成分光、所述绿成分光以及所述蓝成分光之中的任一色成分光的叠加成分光与第四色成分光一起向偏振状态调整元件入射。所述偏振状态调整元件使所述叠加成分光透过，根据低电压施加状态与高电压施加状态的切换来调整所述第四色成分光的偏振状态后使所述第四色成分光透过。所述控制部在调整所述偏振状态调整元件的状态的规定准备期间，向所述偏振状态调整元件施加电压。

第二特征中，所述控制部在所述规定准备期间，使用从所述红光调制元件、所述绿光调制元件以及所述蓝光调制元件的至少任一光调制元件射出的色成分光，进行表示处于所述规定准备期间中的待机显示。

第二特征中，在所述待机显示中，使用所述第四色成分光以外的色成分光。

第二特征中，从所述偏振状态调整元件射出的所述叠加成分光和所述第四色成分光，入射到所述红光调制元件、所述绿光调制元件以及所述蓝光调制元件之中对应于所述叠加成分光的光调制元件即特定的光调制元件。所述控制部在所述规定准备期间后的规定调整期间，使所述第四色成分光的调光幅度慢慢增大。所述第四色成分光的调光幅度，是所述低电压施加状态下从所述特定的光调制元件射出的所述第四色成分光的光量与所述高电压施加状态下从所述特定的光调制元件射出的所述第四色成分光的光量之差。

第二特征中，所述控制部在用于提供电力的电源电缆连接到该装置时开始所述规定准备期间。

附图说明

图1是表示第一实施方式的投射型影像显示装置100的结构的图。

图2是用于说明第一实施方式的偏振状态调整元件50Ye的图。

图3是用于说明第一实施方式的偏振状态调整元件50Ye的图。

图4是用于说明第一实施方式的偏振状态调整元件50Ye的图。

图5是第一实施方式的偏振状态调整元件50Ye附近的扩大图。

图6是第一实施方式的偏振状态调整元件50Ye附近的扩大图。

图7是表示第一实施方式的偏振状态调整元件50Ye的结构的图。

图8是表示第一实施方式的偏振状态调整元件50Ye的结构的图。

图9是表示第一实施方式的偏振状态调整元件50Ye的结构的图。

图10是表示第一实施方式的偏振状态调整元件50Ye的功能的图。

图11是表示第一实施方式的投射型影像显示装置100的功能的图。

图12是表示第一实施方式的影像输入信号、同步信号以及控制信号的关系的时序图。

图13是表示第一实施方式的各色成分光的光量的图。

图14是表示第二实施方式的投射型影像显示装置100的功能的图。

图15是表示第二实施方式的黄成分光的调光幅度的图。

图16是表示第二实施方式的黄成分光的调光幅度的图。

图17是表示第三实施方式的偏振状态调整元件50Ye的结构的图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式的投射型影像显示装置。另外，在以下的附图记载中，对相同或类似的部分附加了相同或类似的符号。

但是，附图是示意性的结构，应注意各尺寸的比例等与实际的结构不同。因此，具体的尺寸等应参考以下的说明来判断。另外，显然，在附图相互之间也包括相互的尺寸关系或比例不同的部分。

[实施方式的概要]

第一，实施方式的投射型影像显示装置除红成分光、绿成分光以及蓝成分光之外还利用黄成分光。黄成分光与绿成分光一起向偏振状态调整元件入射。从偏振状态调整元件射出的绿成分光和黄成分光向绿光调制元件入射。

偏振状态调整元件不依赖于高电压施加状态与低电压施加状态的切换且不调整绿成分光的偏振状态就使绿成分光透过。另一方面，偏振状态调整元件根据高电压施加状态与低电压施加状态的切换，调整黄成分光的偏振状态后使黄成分光透过。

控制部控制施加给偏振状态调整元件的电压。具体而言，控制部通过高电压或低电压的施加，调整黄成分光的偏振状态。控制部以规定的定时进行向偏振状态调整元件施加高电压的刷新动作。

根据这样的结构，从偏振状态调整元件射出的绿成分光和黄成分光被引导至绿光调制元件侧。从绿光调制元件射出的光被引导至颜色合成部。因此，即使除红成分光、绿成分光以及蓝成分光之外还利用黄成分光，向颜色合成部入射的光还是三种。其结果，不需要变更投射单元的设计，能够抑制装置整体的成本的上升。

另外，根据偏振状态调整元件的电压施加状态，控制引导至交叉分色立方体60的黄成分光的光量。因此，使亮度优先时(例如，亮度优先模式)，能够利用黄成分光。另一方面，使色再现性优先时(例如，色再现优先模式)，能够不利用黄成分光。

而且，控制部控制向偏振状态调整元件施加高电压的刷新动作。由此，抑制偏振状态调整元件向溅射取向状态过渡，能够在弯曲取向状态与整齐取向状态之间切换偏振状态调整元件的取向状态。其结果，能够谋求取向状态的切换的响应性的提高。

第二，实施方式的投射型影像显示装置除红成分光、绿成分光以及蓝成分光之外还利用黄成分光。黄成分光与绿成分光一起向偏振状态调整元件入射。从偏振状态调整元件射出的绿成分光和黄成分光向绿光调制元件入射。

偏振状态调整元件不依赖于高电压施加状态与低电压施加状态的切换且不调整绿成分光的偏振状态就使绿成分光透过。另一方面，偏振状态调整元件根据高电压施加状态与低电压施加状态的切换，调整黄成分光的偏振状态后使黄成分光透过。

控制部控制施加给偏振状态调整元件的电压。具体而言，控制部通过电压的施加，调整黄成分光的偏振状态。控制部在调整偏振状态调整元件的状态的规定准备期间，向偏振状态调整元件施加电压(例如，低电压或高电压)。规定准备期间例如在向投射型影像显示装置接通电源电缆时开始。

根据这样的结构，将从偏振状态调整元件射出的绿成分光和黄成分光引导至绿光调整元件侧。从绿光调整元件射出的光被引导至颜色合成部。因此，即使除红成分光、绿成分光以及蓝成分光之外还利用黄成分光，向颜色合成部入射的光还是三种。其结果，不需要变更投射单元的设计，能够抑制装置整体的成本的上升。

另外，根据偏振状态调整元件的电压施加状态，控制引导至交叉分色立方体60的黄成分光的光量。因此，使亮度优先时(例如，亮度优先模式)，能够利用黄成分光。另一方面，使色再现性优先时(例如，色再现优先模式)，能够不利用黄成分光。

而且，控制部在规定准备期间向偏振状态调整元件施加电压(例如，低电压或高电压)。由此，在规定准备期间使偏振状态调整元件过渡到弯曲取向状态或整齐取向状态，能够谋求取向状态的切换的响应性的提高。

在实施方式中，作为第四色成分光例示了黄成分光，但是第四色成分光不仅限于此。第四色成分光也可以是品红成分光或蓝绿成分光。

在实施方式中，作为叠加成分光例示了绿成分光，但是叠加成分光不仅限于此。叠加成分光也可以是红成分光或蓝成分光。

[第一实施方式]

(投射型影像显示装置的结构)

以下，参照附图说明第一实施方式的投射型影像显示装置。图1是表示第一实施方式的投射型影像显示装置100的结构的图。

如图1所示，投射型影像显示装置100具有投射透镜单元110、照明单元120。投射型影像显示装置100如后述所示，除红成分光、绿成分光以及蓝成分光之外还将黄成分光作为第四色成分光来利用。

投射透镜单元110放大从照明单元120射出的影像光，并在屏幕(未图示)上投射影像光。

照明单元120具备光源10、UV/IR去除滤波器20、复眼透镜单元30、PBS阵列40、多个液晶面板50(液晶面板50R、液晶面板50G以及液晶面板50B)、偏振状态调整元件50Ye、交叉分色立方体60。

光源10是发出白色光的UHP灯等。即，光源10发出的光至少包括红成分光、绿成分光、蓝成分光以及黄成分光。

UV/IR去除滤波器20使可见光成分(红成分光、绿成分光以及蓝成分光)透过。UV/IR去除滤波器20阻挡红外光成分或紫外光成分。

复眼透镜单元30使光源10发出的光均匀化。具体而言，复眼透镜单元30由复眼透镜30a和复眼透镜30b构成。复眼透镜30a和复眼透镜30b分别由多个微小透镜构成。各微小透镜按照光源10发出的光照射液晶面板50的整面的方式使光源10发出的光聚光。

PBS阵列40使从复眼透镜单元30射出的光的偏振状态一致。例如，PBS阵列40使从复眼透镜单元30射出的光一致为S偏振光(或P偏振光)。

液晶面板50R通过旋转红成分光的偏振方向来调制红成分光。光向液晶面板50R入射的一侧设置有使具有一个偏振方向的光(例如，P偏振光)透过且阻挡具有另一偏振方向的光(例如，S偏振光)的偏振板51R。另一方面，光从液晶面板50R射出的一侧设置有使具有另一偏振方向的光(例如，S偏振光)透过且阻挡具有一个偏振方向的光(例如，P偏振光)的偏振板52R。

因此，液晶面板50R不旋转红成分光的偏振方向时，由于透过偏振板51R的红成分光被偏振板52R阻挡，因此红成分光不会照射到交叉分色立方体60。另一方面，液晶面板50R旋转红成分光的偏振方向时，由于透过偏振板51R的红成分光会透过偏振板52R，因此红成分光会照射到交叉分色立方体60。

同样地，液晶面板50G通过旋转绿成分光和黄成分光的偏振方向来调制绿成分光和黄成分光。光向液晶面板50G入射的一侧设置有使具有一个偏振方向的光透过且阻挡具有另一偏振方向的光的偏振板51G。另一方面，光从液晶面板50G射出的一侧设置有使具有另一偏振方向的光透过且阻挡具有一个偏振方向的光的偏振板52G。

液晶面板50B通过旋转蓝成分光的偏振方向来调制蓝成分光。光向液晶面板50B入射的一侧设置有使具有一个偏振方向的光透过且阻挡具有另一偏振方向的光的偏振板51B。另一方面，光从液晶面板50B射出的一侧设置有使具有另一偏振方向的光透过且阻挡具有一个偏振方向的光的偏振板52B。

这里，在各液晶面板50中也可以设置提高对比度或透过率的补偿板。另外，各偏振板也可以具有减轻向偏振板入射的光的光量或热负荷的前置偏振板。

偏振状态调整元件50Ye通过调整黄成分光的偏振状态来调制黄成分光。另一方面，偏振状态调整元件50Ye不调整绿成分光的偏振状态，使绿成分光透过。

具体而言，偏振状态调整元件50Ye是能够根据施加在自身元件上的电压的状态调整向自身元件入射的直线偏振光的偏振状态的元件。电压施加状态是没有施加电压的无电压施加状态、施加了低电压的低电压施加状态、施加了高电压的高电压施加状态。

例如，偏振状态调整元件50Ye在高电压施加状态下，不旋转向自身元件入射的直线偏振光(黄成分光)的偏振方向，按照原直线偏振光状态射出。另一方面，偏振状态调整元件50Ye在低电压施加状态下，将向自身元件入射的直线偏振光(黄成分光)的偏振方向旋转大致90°后射出偏振方向旋转了90°的直线偏振光。

另外，通过基于偏振状态调整元件50Ye的黄成分光的偏振状态的调整，控制透过设置在偏振状态调整元件50Ye的光射出侧的偏振板51G的黄成分光的光量。

作为偏振状态调整元件50Ye，可以考虑陷波滤波器型的元件与边缘滤波器型的元件。

陷波滤波器型的元件能够仅调整具有特定波长段的光的偏振状态。例如，陷波滤波器型的元件仅调整具有比绿色长的波长段的光，即黄色波长段的光。通过使用陷波滤波器型的元件，能够削减不需要的光(例如，黄成分光)。

边缘滤波器型的元件能够不调整具有特定波长段的光的偏振状态，而是调整具有其它波长段的光的偏振状态。例如，边缘滤波器型的元件不调整具有绿色波长段的光的偏振状态，而是调整具有比绿色长的波长段和短的波长段的光的偏振状态。通过使用边缘滤波器型的元件，能够提高具有特定波长段的光(例如，绿成分光)的色纯度。

例如，如图2所示，偏振状态调整元件50Ye在向偏振状态调整元件50Ye施加高电压的高电压施加状态下，不旋转绿成分光和黄成分光的偏振方向地使绿成分光和黄成分光透过。

另一方面，如图3所示，偏振状态调整元件50Ye在向偏振状态调整元件50Ye施加低电压的低电压施加状态下，仅将黄成分光的偏振方向旋转90°后使绿成分光和黄成分光透过。

这里，从偏振状态调整元件50Ye射出的黄成分光和绿成分光照射偏振板51G。偏振板51G使具有一个偏振方向的光(例如，S偏振光)透过，阻挡具有另一偏振方向的光(例如，P偏振光)。因此，根据偏振状态调整元件50Ye是否调整黄成分光的偏振状态来控制到达交叉分色立方体60的黄成分光的光量。

在这里，作为偏振状态调整元件50Ye，说明使用边缘滤波器型的元件的情况。图4是用于说明第一实施方式的边缘滤波器型的元件的图。在图4中，纵轴表示不调整色成分光的偏振状态就使色成分光透过的比率(透过率)。因此，若透过率越高，则表示色成分光的偏振状态越没被调整。若透过率越低，则表示色成分光的偏振状态越被调整。

如图4所示，偏振状态调整元件50Ye在施加了高电压的高电压施加状态下，不调整绿成分光和黄成分光的偏振状态地使绿成分光和黄成分光透过。

另一方面，偏振状态调整元件50Ye在施加了低电压的低电压施加状态下，调整黄成分光的偏振状态后使绿成分光和黄成分光透过。

在这里，参照图5和图6说明控制引导至交叉分色立方体60的黄成分光的光量的结构。图5和图6是偏振状态调整元件50Ye附近的扩大图。在图5和图6中，例示由PBS阵列40使色成分光与S偏振光一致的例子。

如图5所示，在高电压施加状态下，偏振状态调整元件50Ye不调整绿成分光和黄成分光的偏振状态。因此，绿成分光和黄成分光透过偏振板51G。

另一方面，如图6所示，在低电压施加状态下，偏振状态调整元件50Ye调整黄成分光的偏振状态。因此，绿成分光透过偏振板51G，黄成分光被偏振板51G阻挡。

交叉分色立方体60合成从液晶面板50R、液晶面板50G以及液晶面板50B射出的光。即，交叉分色立方体60合成从液晶面板50R射出的红成分光、从液晶面板50G射出的绿成分光和黄成分光、从液晶面板50B射出的蓝成分光。另外，交叉分色立方体60向投射透镜单元110侧射出包括红成分光、绿成分光、蓝成分光以及黄成分光的合成光(影像光)。

回到图1，照明单元120具有多个镜子组(镜子71～镜子76)。镜子71是反射红成分光、绿成分光、蓝成分光以及黄成分光的镜子。镜子72是反射红成分光、绿成分光以及黄成分光并使蓝成分光透过的分色镜。镜子73是反射绿成分光和黄成分光并使红成分光透过的分色镜。镜子74是反射蓝成分光并将蓝成分光引导至液晶面板50B侧的镜子。镜子75和镜子76是反射红成分光并将红成分光引导至液晶面板50R侧的镜子。

另外，照明单元120具有多个透镜组(透镜81～透镜85)。透镜81是聚集从PBS40射出的光的聚光透镜。透镜82是聚集由镜子71反射的光的聚光透镜。透镜83R按照向液晶面板50R照射红成分光的方式，使红成分光大致变成平行光。透镜83G按照向液晶面板50G照射绿成分光的方式，使绿成分光大致变成平行光。透镜83B按照向液晶面板50B照射蓝成分光的方式，使蓝成分光大致变成平行光。中继透镜84和中继透镜85抑制红成分光的扩大的同时在液晶面板50R上使红成分光大致成像。

(偏振状态调整元件的结构)

以下，参照附图说明第一实施方式的偏振状态调整元件的结构。图7～图9是表示第一实施方式的偏振状态调整元件50Ye的结构的图。

如图7～图9所示，偏振状态调整元件50Ye具有一对电极与设置在一对电极间的液晶元件。偏振状态调整元件50Ye对应于液晶元件的取向具有三个状态。三个状态是(a)溅射取向状态、(b)弯曲取向状态以及(c)整齐取向状态。

如图7所示，在(a)溅射取向状态下，液晶元件的取向是随机的。在一定期间以上之内未向电极施加电压时，偏振状态调整元件50Ye过渡到溅射取向状态。偏振状态调整元件50Ye的液晶元件在无电压施加状态下具有溅射取向。

如图8所示，在(b)弯曲取向状态下，液晶元件的取向是弯曲的。在一定期间以上之内施加了低电压时，偏振状态调整元件50Ye过渡到弯曲取向状态。偏振状态调整元件50Ye的液晶元件在低电压施加状态下具有弯曲取向。在弯曲取向状态下调整黄成分光的偏振状态。

如图9所示，在(c)整齐取向状态下，液晶元件的取向整齐。在一定期间以上之内施加了高电压时，偏振状态调整元件50Ye过渡到整齐取向状态。偏振状态调整元件50Ye的液晶元件在高电压施加状态下具有整齐取向。在整齐取向状态下不调整黄成分光的偏振状态。

这里，远离一对电极的中央附近的液晶元件的取向在图7所示的溅射取向状态下，取向与图8所示的弯曲取向状态或图9所示的整齐取向状态下的取向不同。这里，中央附近的液晶元件远离了一对电极。因此，在针对施加电压的响应性上，中央附近的液晶元件比电极附近的液晶元件差。

根据这样的背景应注意，从溅射取向状态过渡到弯曲取向状态的响应性，比从弯曲取向状态过渡到整齐取向状态的响应性或从整齐取向状态过渡到弯曲取向状态的响应性更差。

(偏振状态调整元件的功能)

以下，参照附图说明第一实施方式的偏振状态调整元件的功能。图10是用于说明第一实施方式的偏振状态调整元件(偏振状态调整元件50Ye)的功能的图。

具体而言，在图10中，表示了偏振状态调整元件50Ye与偏振板51G的组合。偏振状态调整元件50Ye：类型(1)是在低电压施加状态下仅将黄成分光的偏振方向旋转90°的元件。另一方面，偏振状态调整元件50Ye：类型(2)是在高电压施加状态下仅将黄成分光的偏振方向旋转90°的元件。

另外，类型(2)的偏振状态调整元件50Ye具有不依赖于电压的施加而调整黄成分光的偏振状态的窄带相位差板。如上所述，在高电压施加状态下，由于液晶元件具有整齐取向，因此黄成分光的偏振状态不会被调整，但是黄成分光的偏振状态会被窄带相位差板调整。结果，在高电压施加状态下，仅黄成分光的偏振方向被调整。

偏振板G：类型(1)是使具有P偏振光的光透过并阻挡具有S偏振光的光的元件。例如，光源10发出的光与P偏振光一致时使用偏振板G：类型(1)。另一方面，偏振板G：类型(2)是使具有S偏振光的光透过并阻挡具有P偏振光的光的元件。例如，光源10发出的光与S偏振光一致时使用偏振板G：类型(2)。

第一，光源10发出的光与P偏振光一致时，若考虑使用偏振状态调整元件Ye：类型(1)，则到达交叉分色立方体60的黄成分光的光量在高电压施加状态下变得最大。另一方面，在低电压施加状态下，由于黄成分光的偏振方向(S偏振光)与绿成分光的偏振方向(P偏振光)不同，因此，S偏振的黄成分光被偏振板G：类型(1)阻挡。

第二，光源10发出的光与P偏振光一致时，若考虑使用偏振状态调整元件Ye：类型(2)，则到达交叉分色立方体60的黄成分光的光量在低电压施加状态下变得最大。另一方面，在高电压施加状态下，由于黄成分光的偏振方向(S偏振光)与绿成分光的偏振方向(P偏振光)不同，因此，S偏振的黄成分光被偏振板G：类型(1)阻挡。

第三，光源10发出的光与S偏振光一致时，若考虑使用偏振状态调整元件Ye：类型(1)，则到达交叉分色立方体60的黄成分光的光量在低电压施加状态下变得最大。另一方面，在高电压施加状态下，由于黄成分光的偏振方向(P偏振光)与绿成分光的偏振方向(S偏振光)不同，因此，P偏振的黄成分光被偏振板G：类型(2)阻挡。

第四，光源10发出的光与S偏振光一致时，若考虑使用偏振状态调整元件Ye：类型(2)，则到达交叉分色立方体60的黄成分光的光量在高电压施加状态下变得最大。另一方面，在低电压施加状态下，由于黄成分光的偏振方向(P偏振光)与绿成分光的偏振方向(S偏振光)不同，因此，P偏振的黄成分光被偏振板G：类型(2)阻挡。

(投射型影像显示装置的功能)

以下，参照附图说明第一实施方式的投射型影像显示装置的功能。图11是表示第一实施方式的投射型影像显示装置的功能的模块图。

如图11所示，投射型影像显示装置100具备包括信号接受部210、控制部220的控制单元200。

信号接受部210接受影像输入信号。例如，信号接受部210由从影像输入信号分离色信号的色分离块中获得各色信号(红色用输入信号(R信号)、绿色用输入信号(G信号)和蓝色用输入信号(B信号))。

第一，控制部220基于从信号接受部210获得的各色信号，控制各液晶面板50(液晶面板50R、液晶面板50G、液晶面板50B)的调制量。控制部220向各液晶面板输出各色信号。

第二，控制部220控制施加给偏振状态调整元件50Ye的电压。控制部220向偏振状态调整元件50Ye输出用于控制电压的控制信号。

具体而言，控制部220利用黄成分光时(例如，亮度优先模式)，向偏振状态调整元件50Ye输出用于施加高电压的控制信号。由此，偏振状态调整元件50Ye过渡到整齐取向状态。

另一方面，不利用黄成分光时(例如，色再现优先模式)，向偏振状态调整元件50Ye输出用于施加低电压的控制信号。由此，偏振状态调整元件50Ye过渡到弯曲取向状态。

而且，控制部220控制向偏振状态调整元件50Ye施加高电压的刷新动作。控制部220在规定的时刻进行刷新动作。例如，控制部按每一帧进行刷新动作。

以下，参照图12说明进行刷新动作的时序。图12是表示影像输入信号、同步信号以及控制信号的关系的时序图。另外，同步信号是用于获得帧的同步的信号。

如图12所示，按每一帧输入影像输入信号(红色用输入信号、绿色用输入信号、蓝色用输入信号)。在图12中表示了基于按每一帧输入的影像输入信号显示影像的期间(显示期间)。各帧的显示期间之间设置有间隔(blank)期间。

按每一帧输入同步信号。同步信号例如在时间轴上的帧的起始位置处被输入。

用于施加高电压的控制信号在间隔期间输出给偏振状态调整元件50Ye。即，控制部220在间隔期间，按每一帧进行刷新动作。

(各色成分光的光量)

以下，参照附图说明各色成分光的光量。图13是表示第一实施方式的各色成分光的光量的图。

这里，光源10发出的光的光量是光源10发出的光的相对可见度与光源10发出的能量之积。光源10发出的光的光量在绿色波长段和黄色波长段上具有峰值。

如图13所示，光源10发出的光的相对可见度是光源10发出的光的能量相同时每一波长的可见度相对于最大可见度的比率(相对值)。光源10发出的光的相对可见度在绿色波长段上具有峰值，并且随着从绿色波长段波长变长(或变短)而减少。

从光源10发出的光的特性可知，为了谋求向屏幕(未图示)上等投射的影像的亮度的提高，优选除了利用具有红色波长段的光(红成分光)、具有绿色波长段的光(绿成分光)、具有蓝色波长段的光(蓝成分光)之外，还利用具有黄色波长段的光(黄成分光)。

(作用和效果)

在第一实施方式中，从偏振状态调整元件50Ye射出的绿成分光和黄成分光被引导至液晶面板50G侧。从液晶面板50G射出的光被引导至交叉分色立方体60。因此，即使除红成分光、绿成分光以及蓝成分光之外还利用黄成分光，向交叉分色立方体60入射的光还是三种。其结果，不需要变更投射透镜单元110的设计，能够抑制装置整体的成本的上升。

在第一实施方式中，偏振状态调整元件50Ye不依赖于电压施加状态且不调整绿成分光的偏振状态就使绿成分光透过。另一方面，偏振状态调整元件50Ye根据电压施加状态，调整黄成分光的偏振状态之后使黄成分光透过。根据黄成分光的偏振状态是否与绿成分光的偏振状态一致，控制引导至交叉分色立方体60的黄成分光的光量。因此，使亮度优先时(例如，亮度优先模式)，通过控制施加在偏振状态调整元件50Ye的电压，能够利用黄成分光。另一方面，使色再现性优先时(例如，色再现模式)，通过控制施加在偏振状态调整元件50Ye的电压，能够不利用黄成分光。

在第一实施方式中，控制部220控制向偏振状态调整元件50Ye施加高电压的刷新动作。具体而言，控制部220在间隔期间，按每一帧进行刷新动作。由此，抑制偏振状态调整元件50Ye过渡到溅射取向状态，能够在弯曲取向状态与整齐取向状态之间切换偏振状态调整元件50Ye的取向状态。其结果，能够谋求取向状态的切换的响应性的提高。

[变更例1]

以下，参照附图说明第一实施方式的变更例1。以下，主要说明与第一实施方式的不同点。

在变更例1中，作为偏振状态调整元件50Ye，使用在低电压施加状态下仅将黄成分光的偏振方向旋转90°的元件(图10所示的类型(1))。即，在高电压施加状态下，黄成分光的偏振状态与绿成分光的偏振状态一致。

控制部220不按每一帧进行刷新动作，而是在以下所示的定时进行刷新动作。具体而言，控制部220在低电压施加状态持续了规定期间以上时，在应使亮度优先的帧中进行刷新动作。

应使亮度优先的帧例如是具有比规定亮度更高的亮度的帧、具有比规定彩度更低的彩度的帧等。

(作用和效果)

在变更例1中，控制部220在低电压施加状态持续了规定期间以上时，在应使亮度优先的帧中进行刷新动作。控制部220能够在抑制基于高电压的施加的黄成分光的叠加(利用)所导致的不良影响的同时进行刷新动作。另外，与按每一帧进行刷新动作时相比，会减轻控制部220的处理负荷等。

[变更例2]

以下，参照附图说明第一实施方式的变更例2。以下，主要说明与第一实施方式的不同点。

在变更例2中，作为偏振状态调整元件50Ye，使用在高电压施加状态下仅将黄成分光的偏振方向旋转90°的元件(图10所示的类型(2))。即，在低电压施加状态下，黄成分光的偏振状态与绿成分光的偏振状态一致。

控制部220不按每一帧进行刷新动作，而是在以下所示的定时进行刷新动作。具体而言，控制部220在低电压施加状态持续了规定期间以上时，在应使色再现性优先的帧中进行刷新动作。

应使色再现性优先的帧例如是具有比规定亮度更低的亮度的帧、具有比规定彩度更高的彩度的帧等。

(作用和效果)

在变更例2中，控制部220在低电压施加状态持续了规定期间以上时，在应使色再现性优先的帧中进行刷新动作。控制部220能够在抑制基于高电压的施加的黄成分光的遮光(非利用)而导致的不良影响的同时进行刷新动作。另外，与按每一帧进行刷新动作时相比，会减轻控制部220的处理负荷等。

[第二实施方式]

以下，参照附图说明第二实施方式的投射型影像显示装置。以下，应注意省略了与第一实施方式相同的结构的说明。即，主要说明与第一实施方式的不同点。

(投射型影像显示装置的功能)

以下，参照附图说明第二实施方式的投射型影像显示装置的功能。图14是表示第二实施方式的投射型影像显示装置100的功能的模块图。

如图14所示，投射型影像显示装置100具备控制单元200，该控制单元200包括信号接受部210与控制部220。

信号接受部210接受影像输入信号。例如，信号接受部210由从影像输入信号分离色信号的色分离块中获得各色信号(红色用输入信号(R信号)、绿色用输入信号(G信号)、蓝色用输入信号(B信号))。

第一，控制部220基于从信号接受部210获得的各色信号控制各液晶面板50(液晶面板50R、液晶面板50G、液晶面板50B)的调制量。控制部220向各液晶面板输出各色信号。

第二，控制部220控制向偏振状态调整元件50Ye施加的电压。控制部220向偏振状态调整元件50Ye输出用于控制电压的控制信号。

具体而言，控制部220在利用黄成分光时(例如，亮度优先模式)，向偏振状态调整元件50Ye输出用于施加高电压的控制信号。由此，偏振状态调整元件50Ye过渡到整齐取向状态。

另一方面，控制部220不利用黄成分光时(例如，色再现优先模式)，向偏振状态调整元件50Ye输出用于施加低电压的控制信号。由此，偏振状态调整元件50Ye过渡到弯曲取向状态。

而且，控制部220在调整偏振状态调整元件50Ye的状态的规定准备期间，向偏振状态调整元件50Ye施加电压(例如，高电压或低电压)。另外，为了缩短规定准备期间，在规定准备期间向偏振状态调整元件50Ye施加的电压优选为高电压。

这里，控制部220也可以在向投射型影像显示装置100连接电源电缆时开始规定准备期间。另外，控制部220也可以在向投射型影像显示装置100接通电源时开始规定准备期间。

控制部220也可以随着规定准备期间的应用而进一步进行如下所示的第一控制或第二控制。例如，在规定准备期间，在基于输入影像信号不显示影像(输入影像)的模式(待机模式)下应用第一控制。另一方面，例如，在规定准备期间，在基于输入影像信号显示影像(输入影像)的模式(即时模式)下应用第二控制。

第一控制中，控制部220在规定准备期间，利用从液晶面板50R、液晶面板50G以及液晶面板50B之中的至少任一个光调制元件射出的光，进行表示处于规定准备期间中的待机显示。待机显示例如是“准备中”的字符串的显示。

另外，在待机显示中，优选使用黄成分光以外的色成分光。而且，在待机显示中，优选使用黄成分光和绿成分光(叠加成分光)以外的色成分光。

第二控制中，控制部220在规定准备期间后的规定调整期间，慢慢增大黄成分光的调光幅度。黄成分光的调光幅度是在低电压施加状态下从液晶面板50G射出的黄成分光的光量与在高电压施加状态下从液晶面板50G射出的黄成分光的光量之差。

以下，参照图15和图16说明黄成分光的调光幅度。图15和图16是表示第二实施方式的黄成分光的调光幅度的图。

第一，参照图15说明上述的第一控制。如图15所示，规定准备期间是时刻t₀与时刻t₁之间的期间。在规定准备期间，使用红成分光、蓝成分光或红成分光和蓝成分光来进行待机显示。另外，在待机显示中优选不使用黄成分光和绿成分光。

这里，在规定准备期间，由于向偏振状态调整元件50Ye施加的电压不变化，因此规定准备期间的黄成分光的调光幅度是最小值MIN(＝“0”)。

另外，如图15所示，在第一控制中应注意在规定准备期间进行待机显示且在规定准备期间后的通常期间进行输入影像显示。另外，通常期间的黄成分光的调光幅度是最大值MAX。

第二，参照图16说明上述的第二控制。如图16所示，规定准备期间是时刻t₀与时刻t₁之间的期间。在规定准备期间，由于向偏振状态调整元件50Ye施加的电压不变化，因此规定准备期间的黄成分光的调光幅度是最小值MIN(＝“0”)。

规定准备期间后的规定调整期间是时刻t₁与时刻t₂之间的期间。在规定调整期间，黄成分光的调光幅度慢慢增大。例如，由施加给偏振状态调整元件50Ye的电压的上限控制黄成分光的调光幅度。

另外，如图16所示，在第二控制中应注意在规定准备期间进行影像显示。另外，通常期间的黄成分光的调光幅度是最大值MAX。

这里，若在规定准备期间后不设置规定调整期间就使黄成分光的调光幅度变成最大值MAX，则产生以下的不良情况。

第一，考虑在规定准备期间黄成分光到达交叉分色立方体60的情况。这样的情况下，在规定准备期间的结束时刻显示没有使用黄成分光的影像时，由于在规定准备期间的结束时刻黄成分光的光量明显减少，因此影像会急剧变暗。

第二，考虑在规定准备期间黄成分光未到达交叉分色立方体60的情况。这样的情况下，在规定准备期间的结束时刻显示使用黄成分光的影像时，由于在规定准备期间的结束时刻黄成分光的光量明显增大，因此影像会急剧变亮。

第二控制中，由于在规定调整期间慢慢增大黄成分光的调光幅度，因此能够避免这样的不良情况。

(作用和效果)

在第二实施方式中，从偏振状态调整元件50Ye射出的绿成分光和黄成分光被引导至液晶面板50G侧。从液晶面板50G射出的光被引导至交叉分色立方体60。因此，即使除红成分光、绿成分光以及蓝成分光之外还利用黄成分光，向交叉分色立方体60入射的光还是三种。其结果，不需要变更投射透镜单元110的设计，能够抑制装置整体的成本上升。

在第二实施方式中，偏振状态调整元件50Ye不依赖于电压施加状态且不调整绿成分光的偏振状态就使绿成分光透过。另一方面，偏振状态调整元件50Ye根据电压施加状态，调整黄成分光的偏振状态之后使黄成分光透过。根据黄成分光的偏振状态是否与绿成分光的偏正状态一致来控制引导至交叉分色立方体60的黄成分光的光量。因此，使亮度优先时(例如，亮度优先模式)，通过对施加给偏振状态调整元件50Ye的电压的控制能够利用黄成分光。另一方面，使色再现性优先时(例如，色再现优先模式)，通过对施加给偏振状态调整元件50Ye的电压的控制能够不利用黄成分光。

第二实施方式中，控制部220在规定准备期间向偏振状态调整元件50Ye施加高电压。由此，在规定准备期间使偏振状态调整元件50Ye过渡到弯曲取向状态或整齐取向状态，能够谋求取向状态的切换的响应性的提高。

第二实施方式的第一控制中，控制部220在规定准备期间进行待机显示。由此，能够向用户通知是否能够正常利用黄成分光。

第二实施方式的第一控制中，在待机显示中能使用黄成分光以外的色成分光。由此，能够在不给用户带来伴随黄成分光的光量变化的不协调感的情况下进行待机显示。

第二实施方式的第二控制中，控制部220在规定准备期间后的规定调整期间，慢慢增大黄成分光的调光幅度。由此，能够减轻伴随黄成分光的光量变化的不协调感。

[第三实施方式]

以下，参照附图说明第三实施方式。在第三实施方式中详述上述的偏振状态调整元件50Ye的结构。在第三实施方式中，偏振状态调整元件50Ye具有分辨率。即，偏振状态调整元件50Ye由多个分割区域构成，能够按每一分割区域来控制电压施加状态。

(光调制元件的结构)

以下，参照附图说明第三实施方式的光调制元件的结构。图17是表示第三实施方式的偏振状态调整元件50Ye的结构的图。另外，图17是从偏振状态调整元件50Ye的光入射面(或光射出面)侧观察偏振状态调整元件50Ye的图。

如图17所示，偏振状态调整元件50Ye具有多个区段310与多个透明电极320。

区段310配置成矩阵状，能够作为4个区域(区域A～区域D)来处理。

设置在偏振状态调整元件50Ye的上半部分的区域(区域A和区域B)中，随着区段310的位置变成上方向，区段310的面积变小。另一方面，设置在偏振状态调整元件50Ye的下半部分的区域(区域C和区域D)中，随着区段310的位置变成下方向，区段310的面积变小。

另一方面，设置在偏振状态调整元件50Ye的左半部分的区域(区域A和区域D)中，各区段310的左侧设置有透明电极320。设置在偏振状态调整元件50Ye的右半部分的区域(区域B和区域C)中，各区段310的右侧设置有透明电极320。

在这里，以区段311-1～区段311-4为例，进一步详细说明各区段310的结构。

设置在区段311-1的上侧的区段311-2的面积，比区段311-1的面积小的量是区段311-1所连接的透明电极322-1的宽度的量。

设置在311-2的上侧的区段311-3的面积，比区段311-2的面积还要小的量是区段311-2所连接的透明电极322-2的宽度的量。即，区段311-3的面积比区段311-1的面积小的量是透明电极322-1和透明电极322-2的宽度的量。

设置在区段311-3的上侧的区段311-4的面积，比区段311-3的面积还要小的量是区段311-3所连接的透明电极322-3的宽度的量。即，区段311-4的面积比区段311-1的面积小的量是透明电极322-1～透明电极322-3的宽度的量。

透明电极320由透明的部件构成，分别与各区段310连接。另外，透明电极320设置在因区段310的面积的缩小而空出的空间中。

设置在偏振状态调整元件50Ye的上半部分的区域(区域A和区域B)中，透明电极320与设置在偏振状态调整元件50Ye的上侧的FPC(FlexiblePrinted Circuit)(未图示)连接。设置在偏振状态调整元件50Ye的下半部分的区域(区域C和区域D)中，透明电极320与设置在偏振状态调整元件50Ye的下侧的FPC(未图示)连接。

另外，在第三实施方式中，例示了FPC设置在偏振状态调整元件50Ye的上下的例子，但是并不仅限于此。具体而言，也可以在偏振状态调整元件50Ye的左右设置FPC。此时，显然只要将图17所示的结构旋转90°即可。

另外，在第三实施方式中，作为具有图17所示的结构的光调制元件的一例，例示了偏振状态调整元件50Ye，但是显然各液晶面板50也可以具有图17所示的结构。

(作用和效果)

在第三实施方式中，不优选在偏振状态调整元件50Ye的厚度方向上使透明电极320迂回的情况，即优选在光入射面(光射出面)内使透明电极320迂回的情况下，能够有效地使设置透明电极320的空间变小。即，在偏振状态调整元件50Ye中，各区段310所占的比例变高，能够充分得到基于各区段310的调制的效果。

通过作为与各区段310连接的电极使用透明电极320，能够抑制由于电极导致的光利用效率的降低。

通过在偏振状态调整元件50Ye的上下设置FPC来缩短透明电极320的长度，因此能够降低透明电极320的电阻，能够使透明电极320的宽度变窄。

[其它实施方式]

本发明基于上述的实施方式进行了说明，但是不应该理解为构成该公开的一部分的论述及附图用于限定该发明。从该公开的内容，本领域的技术人员能够明了各种各样的代替实施方式、实施例以及应用技术。

例如，在上述的实施方式中，与黄成分光叠加的叠加成分光是绿成分光，但是并不仅限于此。与黄成分光叠加的叠加成分光也可以是红成分光。此时，红成分光与黄成分光一起向偏振状态调整元件50Ye入射。但是，由于黄色是蓝色的互补色，因此应注意优选与黄成分光叠加的叠加成分光不是蓝成分光。

在上述的实施方式中，第四色成分光是黄成分光，但是并不仅限于此。第四色成分光也可以是蓝绿成分光、品红成分光等。具体而言，优选与蓝绿成分光叠加的叠加成分光为绿成分光或蓝成分光。优选与品红成分光叠加的叠加成分光为红成分光或蓝成分光。

在上述的实施方式中，第四色成分光是单一的色成分光，但是并不仅限于此。第四成分光也可以是多个色成分光。

在上述的实施方式中，将偏振状态调整元件为不具有分辨率的偏振状态调整元件50Ye作为了前提，但是并不仅限于此。具体而言，偏振状态调整元件也可以是具有分辨率的第四色用液晶面板。此时，为了防止由于电极等导致的透过率的降低，第四色用液晶面板的分辨率优选比液晶面板50R、液晶面板50G以及液晶面板50B的分辨率低。但是，应注意第四色用液晶面板的分辨率也可以与液晶面板50R、液晶面板50G以及液晶面板50B的分辨率相等。

作为上述的实施方式的偏振状态调整元件，能够使用OCB(OpticalCompensated Bend)液晶。另外，作为偏振状态调整元件，也可以使用VA(Virtical Alignment)液晶或TN(Twisted Nematic)液晶。

另外使用VA液晶或TN液晶时，低电压施加状态的电压可以是0V。即，低电压施加状态也可以是没有施加电压的状态。

[产业上的利用可能性]

根据本发明，能够提供一种即使在利用了四种颜色以上的光的情况下也能抑制装置整体的成本上升的投射型影像显示装置。

Claims (2)

1.一种投射型影像显示装置，其具备：根据红色用输入信号调制红成分光的红光调制元件；根据绿色用输入信号调制绿成分光的绿光调制元件；根据蓝色用输入信号调制蓝成分光的蓝光调制元件；和调整第四色成分光的偏振状态的偏振状态调整元件，该投射型影像显示装置的特征在于，具备：

颜色合成部，其合成从所述红光调制元件、所述绿光调制元件以及所述蓝光调制元件射出的光；和

控制部，其控制施加给所述偏振状态调整元件的电压，

叠加成分光与所述第四色成分光一起入射到偏振状态调整元件，所述叠加成分光是所述红成分光、所述绿成分光以及所述蓝成分光之中的任一色成分光，

所述偏振状态调整元件使所述叠加成分光透过，并根据低电压施加状态与高电压施加状态的切换来调整所述第四色成分光的偏振状态后使所述第四色成分光透过，

所述控制部控制向所述偏振状态调整元件施加高电压的刷新动作，

从所述偏振状态调整元件射出的所述叠加成分光和所述第四色成分光，入射到所述红光调制元件、所述绿光调制元件以及所述蓝光调制元件之中对应于所述叠加成分光的光调制元件即特定的光调制元件，

在所述高电压施加状态下，向所述特定的光调制元件入射的所述第四色成分光的偏振状态与所述叠加成分光一致，

所述控制部在所述低电压施加状态持续了规定期间以上时，在应使亮度比色再现性优先的帧中进行所述刷新动作。

2.一种投射型影像显示装置，其具备：根据红色用输入信号调制红成分光的红光调制元件；根据绿色用输入信号调制绿成分光的绿光调制元件；根据蓝色用输入信号调制蓝成分光的蓝光调制元件；和调整第四色成分光的偏振状态的偏振状态调整元件，该投射型影像显示装置的特征在于，具备：

颜色合成部，其合成从所述红光调制元件、所述绿光调制元件以及所述蓝光调制元件射出的光；和

控制部，其控制施加给所述偏振状态调整元件的电压，

叠加成分光与所述第四色成分光一起入射到偏振状态调整元件，所述叠加成分光是所述红成分光、所述绿成分光以及所述蓝成分光之中的任一色成分光，

所述偏振状态调整元件使所述叠加成分光透过，并根据低电压施加状态与高电压施加状态的切换来调整所述第四色成分光的偏振状态后使所述第四色成分光透过，

所述控制部控制向所述偏振状态调整元件施加高电压的刷新动作，

从所述偏振状态调整元件射出的所述叠加成分光和所述第四色成分光，入射到所述红光调制元件、所述绿光调制元件以及所述蓝光调制元件之中对应于所述叠加成分光的光调制元件即特定的光调制元件，

在所述高电压施加状态下，向所述特定的光调制元件入射的所述第四色成分光的偏振状态不同于所述叠加成分光，

所述控制部在所述低电压施加状态持续了规定期间以上时，在应使色再现性比亮度优先的帧中进行所述刷新动作。

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