JP2005077890A - Projection type image display device and illuminance detection adjustment method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、液晶プロジェクタなどの投写型映像表示装置及び照度検査調整方法に関する。 The present invention relates to a projection display apparatus such as a liquid crystal projector and an illuminance inspection adjustment method.
従来技術として、プロジェクタの周囲光量を検出して光源の調光制御を行う技術が知られている(特許文献1参照)。また、映像の平均的な明るさ(APL:Average Picture Lever )に基づいて調光制御を行うプロジェクタが提案されている(特許文献2参照)。
ところで、プロジェクタに使用される部品には、明るさに対してばらつきが大きいものが多く存在する。例えば、ランプであれば出射光量に±15%程度のばらつきがあり、液晶パネルであれば光透過特性に±8%程度のばらつきがあり、ダイクロイックミラーであれば光透過特性に±4%程度のばらつきがあるため、規格範囲内の照度が得られない場合がある。規格の下限はユーザに対する保証のために設けられ、規格の上限は液晶パネルにおける液晶や偏光板等の光学部品の信頼性確保のために設けられる。 By the way, there are many parts used in the projector that have a large variation in brightness. For example, a lamp has a variation of about ± 15% in the amount of emitted light, a liquid crystal panel has a variation in light transmission characteristic of about ± 8%, and a dichroic mirror has a variation in light transmission characteristic of about ± 4%. Due to variations, the illuminance within the standard range may not be obtained. The lower limit of the standard is provided for guarantee to the user, and the upper limit of the standard is provided for ensuring the reliability of optical components such as liquid crystal and polarizing plates in the liquid crystal panel.
プロジェクタを出荷するにあたっては、照度検査工程を設けて実際に映像投写を行い、スクリーン上の照度が規格内に納まっているかどうかを調べる。前述のごとく光学部品のばらつきが大きいと、規格値から外れることが生じ、ランプなどの光学部品の交換が頻繁に生じてしまう。 When the projector is shipped, an illuminance inspection step is provided to actually project an image, and it is checked whether the illuminance on the screen is within the standard. As described above, if the variation of the optical parts is large, the optical value may deviate from the standard value, and the replacement of the optical parts such as a lamp frequently occurs.
この発明は、上記の事情に鑑み、検査者を煩わせずに自動的に規格内の照度を設定することができる投写型映像表示装置及びその照度検査調整方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a projection display apparatus capable of automatically setting illuminance within a standard without bothering an inspector and an illuminance inspection adjustment method thereof.
この発明の投写型映像表示装置は、上記課題を解決するために、光源から出射された光をライトバルブにて光変調して映像投写する投写型映像表示装置において、前記光源の駆動電力を調節する機能を備えた光源ドライバと、外部機器から入力された駆動電力増減指令に基づいて前記光源ドライバに対して基準駆動電力を設定する制御手段と、を備えたことを特徴とする(以下、この項において第1構成という)。 In order to solve the above problems, the projection display apparatus of the present invention adjusts the driving power of the light source in the projection display apparatus that projects the image by modulating the light emitted from the light source with a light valve. And a light source driver having a function to perform control, and a control means for setting a reference drive power for the light source driver based on a drive power increase / decrease command input from an external device (hereinafter referred to as this). In the section, it is referred to as a first configuration)
また、この発明の投写型映像表示装置は、光源から出射された光をライトバルブにて光変調して映像投写する投写型映像表示装置において、前記光源の駆動電力を調節する機能を備えた光源ドライバと、外部照度センサから入力された照度情報に基づいて前記光源ドライバに対して基準駆動電力を設定する制御手段と、を備えたことを特徴とする(以下、この項において第2構成という)。 The projection display apparatus of the present invention is a projection display apparatus that projects light by modulating light emitted from a light source with a light valve, and has a function of adjusting the driving power of the light source. A driver and control means for setting a reference driving power for the light source driver based on illuminance information input from an external illuminance sensor (hereinafter referred to as a second configuration in this section). .
また、この発明の投写型映像表示装置は、光源から出射された光をライトバルブにて光変調して映像投写する投写型映像表示装置において、前記光源の駆動電力を調節する機能を備えた光源ドライバと、内蔵照度センサから入力された照度情報に基づいて前記光源ドライバに対して基準駆動電力を設定する制御手段と、を備えたことを特徴とする(以下、この項において第3構成という)。 The projection display apparatus of the present invention is a projection display apparatus that projects light by modulating light emitted from a light source with a light valve, and has a function of adjusting the driving power of the light source. A driver, and control means for setting a reference drive power for the light source driver based on illuminance information input from a built-in illuminance sensor (hereinafter referred to as a third configuration in this section). .
これらの構成であれば、外部機器からの駆動電力増減指令や照度情報に基づく制御手段の制御によって自動的に光源ドライバに対して基準駆動電力が設定されることになり、検査者を煩わせずに自動的に規格内の照度が設定される。 With these configurations, the reference drive power is automatically set for the light source driver by the control of the control means based on the drive power increase / decrease command from the external device or the illuminance information, and the inspector is not bothered. The illuminance within the standard is automatically set.
第2構成や第3構成において、前記制御手段は照度範囲情報が登録された記憶手段を備え、入力された照度情報が照度範囲から外れた場合に前記光源ドライバに対して基準駆動電力を設定するように構成されていてもよい。また、前記照度範囲情報は標準照度値に対して±10%の範囲に設定されていてもよい。 In the second configuration or the third configuration, the control unit includes a storage unit in which illuminance range information is registered, and sets a reference driving power for the light source driver when the input illuminance information is out of the illuminance range. It may be configured as follows. The illuminance range information may be set in a range of ± 10% with respect to the standard illuminance value.
また、この発明の照度検査調整方法は、第1構成の投写型映像表示装置における照度検査調整方法であって、検査対象となる投写型映像表示装置にてスクリーン上に映像投写を行い、外部機器である情報処理装置は、スクリーン上に配置された照度センサから照度情報を入力し、この照度情報に基づいて投写型映像表示装置に駆動電力増減指令を与える段階を含むをことを特徴とする。かかる方法において、前記情報処理装置は照度範囲情報が登録された記憶手段を備え、入力された照度情報が照度範囲から外れた場合に投写型映像表示装置に駆動電力増減指令を与えるのがよい。また、前記照度範囲情報は検査対象となる投写型映像表示装置の標準照度値に対して±10%の範囲に設定されていてもよい。 The illuminance inspection adjustment method according to the present invention is an illuminance inspection adjustment method in the projection display apparatus having the first configuration, wherein the projection image display apparatus to be inspected projects an image on a screen, and the external device The information processing apparatus includes a step of inputting illuminance information from an illuminance sensor arranged on a screen and giving a drive power increase / decrease command to the projection display apparatus based on the illuminance information. In this method, it is preferable that the information processing apparatus includes a storage unit in which illuminance range information is registered, and gives a drive power increase / decrease command to the projection display apparatus when the input illuminance information is out of the illuminance range. The illuminance range information may be set within a range of ± 10% with respect to a standard illuminance value of a projection display apparatus to be inspected.
以上説明したように、この発明によれば、検査者を煩わせずに自動的に規格内の照度を設定することができるという効果を奏する。 As described above, according to the present invention, it is possible to automatically set the illuminance within the standard without bothering the inspector.
以下、この発明の実施形態の液晶プロジェクタを図1及び図2に基づいて説明する。 A liquid crystal projector according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図1はこの実施形態の3板式液晶プロジェクタの光学系を示した図である。光源1における発光部は、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等から成り、その照射光はパラボラリフレクタによって平行光となって出射され、インテグレータレンズ4へと導かれる。
FIG. 1 is a diagram showing an optical system of a three-plate liquid crystal projector of this embodiment. The light emitting part in the
インテグレータレンズ4は一対のレンズ群(フライアイレンズ)4a・4bから構成されており、個々のレンズ部分が光源1から出射された光を後述する液晶ライトバルブの全面に導くようになっており、光源1において存在する部分的な輝度ムラを平均化し、画面中央と周辺部とでの光量差を低減する。インテグレータレンズ4を経た光は、偏光変換装置5、及び集光レンズ6を経た後、第1ダイクロイックミラー7へと導かれることになる。
The
偏光変換装置5は、偏光ビームスプリッタアレイ(以下、PBSアレイと称する)によって構成されている。PBSアレイは、偏光分離膜と位相差板(1/2λ板)とを備える。PBSアレイの各偏光分離膜は、インテグレータレンズ4からの光のうち例えばP偏光を通過させ、S偏光を90°光路変更する。光路偏光されたS偏光は隣接の偏光分離膜にて反射されてそのまま出射される。一方、偏光分離膜を透過したP偏光はその前側(光出射側)に設けてある前記位相差板によってS偏光に変換されて出射される。すなわち、この場合には、ほぼ全ての光はS偏光に変換されるようになっている。
The
第1ダイクロイックミラー7は、赤色波長帯域の光を透過し、シアン(緑+青)の波長帯域の光を反射する。第1ダイクロイックミラー7を透過した赤色波長帯域の光は、反射ミラー8にて反射されて光路を変更される。反射ミラー8にて反射された赤色光はレンズ9を経て赤色光用の透過型の液晶ライトバルブ31を透過することによって光変調される。一方、第1ダイクロイックミラー7にて反射したシアンの波長帯域の光は、第2ダイクロイックミラー10に導かれる。
The first
第2ダイクロイックミラー10は、青色波長帯域の光を透過し、緑色波長帯域の光を反射する。第2ダイクロイックミラー10にて反射した緑色波長帯域の光は、レンズ11を経て緑色光用の透過型の液晶ライトバルブ32に導かれ、これを透過することで光変調される。また、第2ダイクロイックミラー10を透過した青色波長帯域の光は、全反射ミラー12、全反射ミラー13、レンズ14を経て青色光用の透過型の液晶ライトバルブ33に導かれ、これを透過することで光変調される。
The second
各液晶ライトバルブ31,32,33は、入射側偏光板31a,32a,33aと、一対のガラス基板(画素電極や配向膜を形成してある)間に液晶を封入して成るパネル部31b,32b,33bと、出射側偏光板31c,32c,33cとを備えて成る。
Each of the liquid
液晶ライトバルブ31,32,33を経ることで変調された変調光(各色映像光)は、クロスダイクロイックプリズム15によって合成されてカラー映像光となる。このカラー映像光は、投写レンズ16によって拡大投写され、スクリーン上に投写表示される。
The modulated light (each color video light) modulated by passing through the liquid
図2は液晶プロジェクタの映像処理系及び光源制御系を示すと共に検査調整装置であるパーソナルコンピュータ(パソコン)40を示した説明図である。液晶プロジェクタの映像信号処理回路23は映像信号を入力して周波数変換(走査線数変換)等の処理を行う。ガンマ補正回路24は液晶ライトバルブ(LCD)の印加電圧−光透過特性に鑑みた補正処理を行い、この補正後の映像信号(映像データ)を液晶ライトバルブ31,32,33に与える(駆動する)。液晶プロジェクタのマイコン(マイクロコンピュータ)25は、液晶プロジェクタにおける全体制御を行う他、出荷段階の検査モード時において、ポート(例えば、ソフトウェア書換等のために設けられたサービスポートを用いる)25aから入力されたランプ電力制御情報(駆動電力増減指令)を入力し、ランプドライバ(調光機能付きバラスト)26に基準駆動電力情報を与える。ランプドライバ26は、前記基準駆動電力情報を受け取って光源(ランプ)1の基準駆動電力を設定し、出射光量を制御する。出荷段階の検査モードは、例えば、液晶プロジェクタに検査調整ボタンを設けておき、このボタンを押下することでマイコン25に検査モードであることを認識させることができる。或いは、前記ポート25aを介したマイコン25とパーソナルコンピュータ40との通信にてマイコン25に検査モードであることを認識させることもできる。
FIG. 2 is an explanatory view showing an image processing system and a light source control system of a liquid crystal projector and a personal computer (personal computer) 40 which is an inspection adjustment apparatus. The video
検査場に設けられたスクリーン42の略中央には照度センサ41が設けられている。照度センサ41は液晶プロジェクタの検査用投写映像(例えば白100%映像)を受けて照度値を出力する。パーソナルコンピュータ40は照度センサ41から照度値を入力し、A/D変換を行い、照度データを生成する。パーソナルコンピュータ40の図示しないメモリには、照度範囲データ(機種ごと)が登録されている。この照度範囲データは、例えば、検査対象となる液晶プロジェクタの標準照度値に対して±10%の範囲に設定されている。
An
パーソナルコンピュータ40は、前記照度データ(実機照度値)と照度範囲データとの比較処理を行い、前記照度データが照度範囲データから外れている場合に液晶プロジェクタにランプ電力制御情報(駆動電力増減指令)を与える。パーソナルコンピュータ40は、例えば、標準照度値がAであるとし、照度データをBとし、補正値Cを、C=A/Bの除算処理にて求める。また、パーソナルコンピュータ40は、補正値と駆動電力設定値との対応テーブルを機種ごと備える。機種情報はパーソナルコンピュータ40のキーボード等から入力することができる。前記駆動電力設定値は、例えば、スイッチ番号情報とすることができる(後述参照)。パーソナルコンピュータ40は、算出した補正値Cに基づいて前記対応テーブルから駆動電力設定値を読み出し、これをランプ電力制御情報(駆動電力増減指令)として液晶プロジェクタに与える。
The
液晶プロジェクタのマイコン25は、前記ランプ電力制御情報(駆動電力増減指令)に基づいてランプドライバ26に対して基準駆動電力を設定する。ランプドライバ26における電源部には、例えば、複数の抵抗を直列に接続して各抵抗の接続点に生じる電圧降下にて所望の電圧を取り出せるようにした回路が設けられている。すなわち、各抵抗の各接続点にそれぞれスイッチを接続しておき、どのスイッチをONにするかによって、光源駆動電力を切り替えることができるようになっている。検査段階においては、例えば最大電力の80%程度の電力で光源が駆動されるように所定のスイッチ(初期スイッチ)をONさせておく。そして、ランプドライバ26は、駆動電力増減指令としてスイッチ番号情報を受け取ると、初期スイッチに替えて前記番号に対応するスイッチをONし、以後、この状態を基準駆動電力として(マイコン25が前記スイッチ番号を基準設定値としてメモリに記憶保持しておけばよい)、光源1を駆動する。これにより、液晶プロジェクタは規定内の照度を持つものとして出荷可能な状態となる。
The
上記構成においては、パーソナルコンピュータ40が、照度範囲データを格納したメモリ、照度情報入力部、補正値生成部、及びテーブルを備えることで、照度情報に基づく駆動電力設定値指令を液晶プロジェクタに与えることとしたが、液晶プロジェクタが上記のメモリ、照度情報入力部、補正値生成部、及びテーブルを備えることで、照度センサ41から照度情報を直接受け取り、この照度情報に基づく駆動電力設定値を自ら生成することが可能となる。
In the above configuration, the
更には、液晶プロジェクタが照度センサを内蔵する場合、スクリーン42上の照度を直接には検出できないものの、前記内蔵の照度センサ(スクリーンに向けられる)にて、スクリーン42上の照度に対応した照度情報を生成することができる。従って、前述したパーソナルコンピュータ40及び照度センサ41を用いることなしに、検査調整の工程を行うことも可能となる。
Furthermore, when the liquid crystal projector includes an illuminance sensor, the illuminance information on the
なお、以上の説明では、液晶ライトバルブを用いる投写型映像表示装置を示したが、他のライトバルブを用いる構成にも適用できる。また、上記の例では、マイコン25のポートとしてサービスポートを例示したが、これに限るものではなく、USBポートなどの他のポートを用いることもできる。また、上述した抵抗とスイッチによる電力制御に限らず、位相制御やスイッチング電源制御などによって消費電力制御を行う回路を用いてもよいものである。例えば、従来項目で示した特許文献1(特開2000−131668号公報)に記載されているごとく、電力制御手段(2)やランプ駆動回路(3)を設け、マイコン(24)からの制御信号(電圧の高低)を基準駆動電力として電力制御手段(2)のトランジスタ(23)に与えて電力制御を行うようにしてもよい。この場合、本願構成においては、マイコン25が前記制御信号(電圧の高低)をディジタル値に変換し、これを基準設定値としてメモリに格納しておき、液晶プロジェクタの電源ON時に、前記ディジタル値をメモリから読み出してアナログ変換して得た電圧値を制御信号として電力制御手段(2)に与えることとすることにより、この検査以後、前記制御信号にて光源1が駆動され、液晶プロジェクタは規定内の照度を持つものとして出荷可能な状態となる。
In the above description, a projection display apparatus using a liquid crystal light valve is shown, but the present invention can also be applied to a configuration using other light valves. In the above example, the service port is exemplified as the port of the
1 光源
4 インテグレータレンズ
25 マイコン(マイクロコンピュータ)
25aポート
26 ランプドライバ
31,32,33 液晶ライトバルブ
40 パーソナルコンピュータ(パソコン)
41 照度センサ
1
41 Illuminance sensor
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