JP2005221569A - 液晶パネルに入力する対向電極電圧の調整 - Google Patents

Abstract

【課題】 液晶パネルの対向電極電圧として与えられるべき最適値の変化に応じて、対向電極電圧を調整する。
【解決手段】 対向電極電圧調整部は、以下の処理を実行することにより、液晶パネルに入力する対向電極電圧の値を調整する。液晶パネルに入力する対向電極電圧の値の調整が指示された場合に、対向電極電圧生成部に設定するパラメータの値を変化させて複数の値を順次設定する。パラメータの各値に対して、それぞれ輝度検出部から入力される輝度信号の最大値と最小値の差をフリッカ値として求める。パラメータの各値に対して、それぞれ求められたフリッカ値の中で、最小のフリッカ値に対応するパラメータの値を、対向電極電圧生成部に設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プロジェクタなどの画像表示装置に用いられる液晶パネルの対向電極電圧として与えられるべき最適値の変化に対応するための技術に関するものである。

画像を形成するための電気光学デバイスとして、液晶パネルが多く利用されている。液晶パネルは、各画素を形成する液晶に、各画素に対応する画素信号に応じた電圧を印加して、各画素に照射される光の透過率を制御することにより、画像を形成することが可能な電気光学デバイスである。

図４は、液晶パネルにおける任意の１画素の等価回路と、この１画素に印加される電圧の波形を示す説明図である。図４（Ａ）に示すように、１つの画素ＰＥは、直交する走査線ＳＬと信号線ＤＬの交点に、スイッチング素子であるＴＦＴ（Thin Film Transistor）１４２を介して設けられている。ＴＦＴ（以下、「ＴＦＴスイッチ」と呼ぶ）１４２のゲート電極は走査線ＳＬに接続され、ドレイン電極は信号線ＤＬに接続され、ソース電極は画素ＰＥの画素電極１４４に接続される。画素電極１４４に対向する対向電極１４６は対向電極信号線ＬＣＣＯＭに接続されており、対向電極信号線ＬＣＣＯＭを介して各画素の対向電極１４６には、ほぼ同じ電位の対向電極電圧Ｖｃｏｍが印加される。なお、以下では、対向電極信号線ＬＣＣＯＭを介して印加される対向電極電圧ＶｃｏｍをＬＣＣＯＭ電圧とも呼ぶ。

画素電極１４４と対向電極１４６との間に、液晶が狭持されている。なお、この液晶は、等価的に容量（以下、「液晶容量」と呼ぶ）ＣＬＣとしてみなされる。また、液晶容量ＣＬＣと並列に蓄積容量Ｃｓが付加されている。なお、液晶容量ＣＬＣと蓄積容量Ｃｓの合成容量Ｃｐｅ（＝ＣＬＣ・Ｃｓ／（ＣＬＣ＋Ｃｓ））は「画素容量」と呼ばれる。

信号線ＤＬにより供給される画像信号電圧Ｖｏのうち、この画素に対応する画素信号電圧Ｖｏｐは、走査線ＳＬにより供給される走査線駆動信号のスイッチ電圧Ｖｇでオン／オフ制御されるＴＦＴスイッチ１４２を介して、画素容量Ｃｐｅに書き込まれる。具体的には、図４（Ｂ）に示すように、サンプリング期間Ｔｓにおいて、画素信号電圧Ｖｏｐが画素電極電圧Ｖｐとして画素容量Ｃｐｅに書き込まれ、ホールド期間Ｔｈにおいて、画素電極電圧Ｖｐが保持される。この結果、画素電極１４４に供給される画素電極電圧Ｖｐと対向電極１４６に供給されるＬＣＣＯＭ電圧Ｖｃｏｍとの電位差によって、画素電極１４４上の液晶が動作する。なお、マトリクス状に配列された他の複数の画素も同様である。

ここで、液晶に長時間直流（ＤＣ）電圧を印加すると、液晶内部では、不純物イオンによる分極が発生する等による材料物性の変化が発生し、抵抗率が減少するなどの劣化現象が現れる。この劣化現象の一例として、画像の表示の跡が残ってしまうという問題、いわゆる画面の焼き付きが発生する。

そこで、この問題を解決するために、従来から、各画素（すなわち、液晶）の交流駆動が行われている。すなわち、図４（Ｂ）に示すように、画素電極１４４に印加する画素電極電圧Ｖｐを、対向電極１４６に印加するＬＣＣＯＭ電圧Ｖｃｏｍに対して、フレーム走査周期毎に極性反転し、画素電極１４４と対向電極１４６との間に印加される平均電圧を０Ｖとし、液晶にＤＣ電圧が印加されないような駆動が行われている。なお、極性反転とは、本来、レベルが、０レベルを境にして、正極側と負極側に、交互にシフトすることを言うが、本明細書においては、０レベルに限らず、所定のレベルを境にして、それよりも高レベル側と低レベル側に交互にレベルシフトする場合も含む。この場合、高レベル側を便宜的に正極，低レベル側を負極と言うこともある。

なお、実際の画素電極電圧Ｖｐは、ＴＦＴスイッチ１４２の寄生容量に起因してＴＦＴスイッチ１４２がオフした際に発生するフィードスルーや、ＴＦＴスイッチ１４２のオフ電流、画素容量Ｃｐｅの大きさ、ホールド期間Ｔｈの長さ、および液晶抵抗を通じての漏れ電流などに依存して画素信号電圧Ｖｏｐとは異なることになる。このため、画素ＰＥに印加される平均電圧を０Ｖとするためには、ＬＣＣＯＭ電圧Ｖｃｏｍを、画素信号電圧Ｖｏｐの信号電圧中心Ｖｏｐではなく画素電極電圧Ｖｐの電圧中心とする必要がある。

仮に、ＬＣＣＯＭ電圧Ｖｃｏｍが、画素ＰＥに印加される平均電圧は０Ｖとなるような最適値ではなく、この最適値からずれた電圧に設定されていたとすると、正極側と負極側の電圧が非対称となって、交流駆動による交番周波数（フレーム周波数の１／２）成分を除去することができず、フリッカの影響が大きくなることがわかっている。また、液晶に実効的に直流電圧が印加されることになるため、上記のような画面の焼き付けが発生する。

そこで、実際のＬＣＣＯＭ電圧Ｖｃｏｍは、通常、液晶パネルを用いた表示装置を組み立てる工場の出荷前に、あらかじめ最適値に調整されている。

特開昭５９−１１９３２８号公報 特開２００２−３５８０５６号公報

ところで、液晶パネルを照明する照明光の全てが各画素電極１４４に入射するわけではなく、その一部はいわゆる迷光としてＴＦＴスイッチ１４２を照射する。ＬＣＣＯＭ電圧Ｖｃｏｍの最適値は、ＴＦＴスイッチ１４２を照射する迷光の輝度に依存して変化することがわかっている。

また、液晶パネルを照明する照明光の光源となる光源ランプの輝度は経時的に低下するので、これに応じて、ＴＦＴスイッチ１４２を照射する迷光の輝度も経時的に変化する。

この結果、ＬＣＣＯＭ電圧Ｖｃｏｍの最適値は経時的に変化して、フリッカが大きくなり、また、焼き付きが発生しやすくなるという問題が発生する。

そこで、本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、液晶パネルの対向電極電圧として与えられるべき最適値の変化に応じて、液晶パネルの対向電極電圧として与える電圧を調整するための技術を提供することを目的とする。

上記した目的の少なくとも一部を達成するために、本発明の第１のプロジェクタは、液晶パネルと、前記液晶パネルから射出される変調光の表す画像を投写する投写光学系と、を備えるプロジェクタであって、
前記液晶パネルに入力する対向電極電圧の値を調整するための対向電極電圧調整回路を備え、
前記対向電極電圧調整回路は、
設定されるパラメータの値に応じた対向電極電圧を生成する対向電極電圧生成部と、
前記対向電極電圧生成部に、前記パラメータの値を設定する対向電極電圧調整部と、
前記液晶パネルから射出される変調光の輝度を検出し、検出した輝度を表す輝度信号を前記対向電極電圧調整部に入力する輝度検出部と、
を備え、
前記対向電極電圧調整部は、
前記液晶パネルに入力する対向電極電圧の値の調整が指示された場合に、
前記対向電極電圧生成部に、前記パラメータの値を変化させて複数の値を順次設定し、前記パラメータの各値に対して、それぞれ前記輝度検出部から入力される輝度信号の最大値と最小値の差をフリッカ値として求め、
前記パラメータの各値に対して、それぞれ求められたフリッカ値の中で、最小のフリッカ値に対応する前記パラメータの値を、前記対向電極電圧生成部に設定することにより、前記液晶パネルに入力する対向電極電圧の値を調整することを特徴とする。

このように、第１のプロジェクタでは、特定のタイミングで、液晶パネルに入力する対向電極電圧の値の調整が指示された場合に、フリッカ値が最小となるように対向電極電圧の値を自動的に調整することができる。

従って、液晶パネルの対向電極電圧として与えられるべき最適値の変化に対応して、液晶パネルの対向電極電圧として与える電圧を自動的に調整することができる。

なお、上記第１のプロジェクタにおいて、
前記輝度検出部は、前記変調光の輝度を検出するための輝度センサを含み、
前記輝度センサは、前記液晶パネルから射出される変調光のうち、前記投写光学系に入射しない変調光の光路上に配置されることが好ましい。

このようにすれば、輝度センサが、投写光学系に入射する変調光を遮光しないので、例えば、プロジェクタにおいて、通常の画像を投写する動作を中断することなく、対向電極電圧を調整することが可能である。

本発明の第２のプロジェクタは、複数の液晶パネルと、前記複数の液晶パネルから射出される複数の変調光を合成する合成光学系と、前記合成光学系から射出される合成光の表す画像を投写する投写光学系とを備えるプロジェクタであって、
前記各液晶パネルに入力する対向電極電圧の値をそれぞれ調整するための対向電極電圧調整回路を備え、
前記対向電極電圧調整回路は、
各液晶パネルに対して設けられ、設定されるパラメータの値に応じた対向電極電圧を生成する複数の対向電極電圧生成部と、
各対向電極電圧生成部に対して、前記パラメータの値をそれぞれ設定する対向電極電圧調整部と、
前記合成光学系から射出される合成光の輝度を検出し、検出した輝度を表す輝度信号を前記対向電極電圧調整部に入力する輝度検出部と、
を備え、
前記対向電極電圧調整部は、
前記各液晶パネルにそれぞれ入力する対向電極電圧の値の調整が指示された場合に、
前記複数の液晶パネルのうち、いずれか一つの液晶パネルのみを選択し、選択した液晶パネルからのみ変調光を射出させ、
前記選択した液晶パネルに対応する前記対向電極電圧生成部に、前記パラメータの値を変化させ複数の値を順次設定し、前記パラメータの各値に対して、それぞれ前記輝度検出部から入力される輝度信号の最大値と最小値の差をフリッカ値として求め、
前記パラメータの各値に対して、それぞれ求められたフリッカ値の中で、最小のフリッカ値に対応する前記パラメータの値を、前記対応する対向電極電圧生成部に設定することにより、前記選択した液晶パネルに入力する対向電極電圧の値を調整することを特徴とする。

このように、第２のプロジェクタでは、特定のタイミングで、各液晶パネルにそれぞれ入力する対向電極電圧の値の調整が指示された場合に、選択した液晶パネルにおけるフリッカ値が最小となるように、選択した液晶パネルに入力する対向電極電圧の値を自動的に調整することができるので、例えば、複数の液晶パネルを順に選択することにより、各液晶パネルに入力する対向電極電圧の値をそれぞれ自動的に調整することができる。

従って、各液晶パネルの対向電極電圧として与えられるべき最適値の変化に対応して、各液晶パネルの対向電極電圧として与えるそれぞれの電圧値を自動的に調整することができる。

なお、上記第２のプロジェクタにおいて、
前記輝度検出部は、前記合成光の輝度を検出するための輝度センサを含み、
前記輝度センサは、前記合成光学系から射出される合成光のうち、前記投写光学系に入射しない合成光の光路上に配置されることが好ましい。

このようにすれば、輝度センサが、投写光学系に入射する合成光を遮光しないので、例えば、プロジェクタにおいて、通常の画像を投写する動作を中断することなく、対向電極電圧を調整することが可能である。

なお、本発明は、上記したプロジェクタとしての態様に限ることなく、対向電極電圧調整回路としての態様や、この対向電極電圧調整回路を備える液晶表示装置としての態様、対向電極電圧調整方法などの方法発明としての態様等、種々の態様で実現することも可能である。

以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．プロジェクタの基本的構成：
Ｂ．ＬＣＣＯＭ電圧調整回路：
Ｃ．ＬＣＣＯＭ電圧調整：
Ｄ．効果：
Ｅ．変形例：

Ａ．プロジェクタの基本的構成：
図１は本発明の一実施例としての液晶プロジェクタの要部構成を示すブロック図である。この液晶プロジェクタ１０は、画像を投写するための光学系１００と、画像の投写を制御するための制御系２００とにより構成されている。光学系１００は、照明光学系１１０と、液晶パネル（ＬＣＤ）１２０と、投写光学系１３０と、備えている。制御系２００は、制御部２１０と、画像処理部２２０と、液晶パネル（ＬＣＤ）ドライバ２３０と、ＬＣＣＯＭ電圧生成部２４０と、輝度センサ２５０と、ＡＤコンバータ２６０と、を備えている。

制御部２１０は、図示しないＣＰＵおよびメモリを備えるコンピュータにより構成される。そして、ＣＰＵがメモリに格納されているプログラムを読み出して実行することにより、画像処理部２２０や、ＬＣＤドライバ２３０、ＬＣＣＯＭ電圧生成部２４０を制御する。例えば、画像処理部２２０や、ＬＣＤドライバ２３０、ＬＣＣＯＭ電圧生成部２４０で用いられる各種パラメータ値をそれぞれの図示しないレジスタに設定して、それぞれの動作を制御することにより、プロジェクタ全体の動作を制御する。

画像処理部２２０は、アナログ−ディジタル変換機能やデコード機能、同期信号分離機能、画像処理機能といった種々の機能を実現する。すなわち、画像処理部２２０は、入力されるアナログあるいはディジタルの画像信号ＶＳを内部で利用可能なディジタル画像データに変換し、変換されたディジタル画像データを同期信号に同期して図示しないフレームメモリに書き込み、あるいは、フレームメモリに書き込まれたディジタル画像データを読み出す。そして、この書き込みと読み出しの処理の過程において、画像処理を実行する。なお、画像処理としては、輝度調整、色バランス調整、コントラスト調整、シャープネス調整などの画質調整や、画像サイズを拡大／縮小する処理、あおり投写を行うときの台形歪補正等の種々の画像処理が可能である。

液晶パネルドライバ２３０は、画像処理部２２０から入力される画像データに基づいて、液晶パネル１２０を駆動するための駆動信号を生成する。生成された駆動信号は、液晶パネル１２０の駆動信号を入力する端子に入力される。

ＬＣＣＯＭ電圧生成部２４０は、制御部２２０によって図示しないレジスタに設定されるパラメータ値に基づいて、液晶パネル１２０の共通対向電極に印加する電圧（以下、「ＬＣＣＯＭ電圧」と呼ぶ）を生成する。生成されたＬＣＣＯＭ電圧は、液晶パネル１２０のＬＣＣＯＭ電圧を入力する端子（以下、「ＬＣＣＯＭ入力端子」と呼ぶ）に入力される。

液晶パネル１２０は、照明光学系１１０から射出された照明光を、液晶パネルドライバ２３０からの駆動信号、および、ＬＣＣＯＭ電圧生成部２４０からのＬＣＣＯＭ電圧に基づいて変調する。変調光は、透過光として投写光学系１３０に向けて射出される。すなわち、液晶パネル１２０は、透過型の液晶パネルであり、照明光を変調するライトバルブ（光変調器）として使用されている。

投写光学系１３０は、液晶パネル１２０で変調された変調光のうち、投写光学系１３０に入射した変調光をスクリーンＳＣ上に投写する。

Ｂ．ＬＣＣＯＭ電圧調整回路：
ところで、制御部２１０は、ＣＰＵがメモリに格納されているプログラムを読み出して実行することにより、ＬＣＣＯＭ電圧調整部２１４として機能する。このＬＣＣＯＭ電圧調整部２１４と、ＬＣＣＯＭ電圧生成部２４０と、輝度検出部としての輝度センサ２５０およびＡＤコンバータ２６０とは、本発明の特徴であるＬＣＣＯＭ電圧調整回路として機能する。

輝度センサ２５０は、液晶パネル１２０から射出される変調光の輝度を検出するための輝度センサであり、入射する光の輝度を検出しアナログの輝度信号として出力する。

ＡＤコンバータ２６０は、輝度センサ２５０から入力される輝度信号を、制御部２１０に入力可能なデジタルの輝度データに変換する。

ＬＣＣＯＭ電圧調整部２１４は、ＡＤコンバータ２６０から入力される輝度データを、後述するＬＣＣＯＭ電圧調整に利用する。

なお、本実施例において、輝度センサ２５０は、以下のように配置されている。ただし、図１は、紙面上側（＋ｙ方向側）が光学系１００の各要素１１０，１２０，１３０の上側であり、各要素１１０，１２０，１３０を紙面右方向（ｘ方向）に沿って配置し、各要素１１０，１２０，１３０を横側（＋ｚ方向側）からみた状態であるとして説明する。

図１に示すように、輝度センサ２５０は、液晶パネル１２０から射出される変調光のうち、投写光学系１３０に入射する変調光を遮光しないようにするとともに、変調光に含まれるフリッカによって発生する輝度の変化が十分検出可能となるような光量がえられるような位置に配置されることが好ましい。そこで、本実施例では、投写光学系１３０の近傍で、かつ、投写光学系１３０の上側（＋ｙ方向側）の外縁部近傍に、輝度センサ２５０を配置している。

Ｃ．ＬＣＣＯＭ電圧調整：
図２は、ＬＣＣＯＭ電圧調整処理の手順を示すフローチャートである。ＬＣＣＯＭ電圧調整は、ＬＣＣＯＭ電圧の最適値の経時的な変化に対応するため、一定時間間隔で行われる。具体的には、制御部２１０の図示しないタイマが、一定時間毎に、ＬＣＣＯＭ電圧調整処理の実行をＬＣＣＯＭ電圧調整部２１４に対して指示することにより、実行される。一定時間間隔は、経時的な変化に応じて、適宜設定可能とすればよい。

ＬＣＣＯＭ電圧調整処理を開始すると、まず、ＬＣＣＯＭ電圧調整部２１４は、ステップＳ３１０において、ＬＣＣＯＭ電圧調整用の静止画像の表示を実行させる。具体的には、図示しないメモリからＬＣＣＯＭ電圧調整用の静止画像を表す画像データを読み出して、画像処理部２２０に入力することにより、ＬＣＣＯＭ電圧調整用の静止画像の表示が実行される。なお、ＬＣＣＯＭ電圧調整用の静止画像としては、フリッカを検出しやすい画像として、例えば、輝度５０％の中間調のベタ画像が用いられる。

次に、ＬＣＣＯＭ電圧調整部２１４は、ステップＳ３２０において、フリッカの大きさが最小となるＬＣＣＯＭ電圧Ｖｃｏｍに対応するパラメータ値を求める。

例えば、ＬＣＣＯＭ電圧生成部２４０のパラメータ値を設定が可能な最小値から最大値までパラメータ値の最小単位（例えば１）で順に変化させて設定することより、ＬＣＣＯＭ電圧Ｖｃｏｍを最小値から最大値まで単位ステップ間隔Ｖｓｔｐで順に変化させる。このとき、各ＬＣＣＯＭ電圧Ｖｃｏｍにおいて、ＡＤコンバータ２６０から入力される輝度データのうち、最小値と最大値を求め、求められた輝度データの最大値と最小値の差をフリッカの大きさとする。これにより、求められた各フリッカの大きさのうち、最小のフリッカが求められた場合に設定されていたＬＣＣＯＭ電圧Ｖｃｏｍに対応するパラメータ値を求めることができる。

なお、フリッカの周波数は、通常、液晶を交流駆動した場合の交番周波数（交流駆動周波数の１／２）に等しくなる。本実施例において、液晶をフレーム周波数６０Ｈｚに同期して交流駆動するとすると、フリッカ周波数はフレーム周波数の１／２である３０Ｈｚとなる。このとき、輝度センサ２５０で検出された輝度信号中のフリッカを、ＡＤコンバータ２６０から出力される輝度データから高精度に求めることを可能とするためには、ＡＤコンバータ２６０において、ナイキスト周波数以上のサンプリング周波数で輝度信号をサンプリングすることが要求される。すなわち、フリッカ周波数（３０Ｈｚ）の２倍（６０Ｈｚ）以上のサンプリング周波数でサンプリングすることが要求され、好ましくはフリッカ周波数の１０倍以上のサンプリング周波数でサンプリングすることが要求され、さらに好ましくは１００倍以上のサンプリング周波数でサンプリングすることが要求される。そこで、本実施例では、ＡＤコンバータ２６０において、フリッカ周波数（３０Ｈｚ）の１００倍である３ｋＨｚのサンプリング周波数で、輝度センサ２５０で検出された輝度信号をサンプリングすることとする。

次に、ステップＳ３３０では、求められたパラメータ値を最適値として決定し、ＬＣＣＯＭ電圧生成部２４０に設定する。これにより、ＬＣＣＯＭ電圧生成部２４０は、ＬＣＣＯＭ電圧Ｖｃｏｍの最適値を出力し、液晶パネル１２０のＬＣＣＯＭ入力端子にはＬＣＣＯＭ電圧Ｖｃｏｍの最適値が入力される。なお、求められたパラメータの最適値は、図示しない不揮発性のメモリに記憶される。そして、プロジェクタの初期設定時、例えば、プロジェクタの起動時やリセット時において、ＬＣＣＯＭ電圧生成部２４０に設定するパラメータ値として利用される。

Ｄ．効果：
以上説明したように、本実施例のプロジェクタ１０では、ＬＣＣＯＭ電圧調整回路を動作させることにより、ＬＣＣＯＭ電圧の設定値を、フリッカの大きさが最も小さくなるような最適値に自動的に調整することができる。

また、ＬＣＣＯＭ電圧の最適値が経時的に変化する場合、例えば、照明光学系を構成する光源ランプの経時的な輝度低下に伴って照明光の輝度が経時的に低下して、ＬＣＣＯＭ電圧の最適値が変化するような場合に、ＬＣＣＯＭ電圧の最適値の経時的な変化に応じて、ＬＣＣＯＭ電圧を最適値に自動的に調整することができる。これにより、ＬＣＣＯＭ電圧の最適値の経時的な変化に応じて発生するフリッカを自動的に抑制することができる。

Ｅ．変形例：
なお、本発明は上記実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様にて実施することが可能である。

Ｅ１．変形例１：
上記実施例におけるＬＣＣＯＭ電圧調整処理は、一定時間間隔でＬＣＣＯＭ電圧調整処理が実行される場合を例に説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、ユーザによってプロジェクタの電源ボタンが操作されてプロジェクタの終了処理が開始された場合に、実際に電源がオフされるまでの間に実行されるようにしてもよい。また、ユーザの指示に従ってＬＣＣＯＭ電圧調整処理が実行されるようにしてもよい。この場合、ユーザは図示しないリモートコントローラや、プロジェクタ本体に備えられた操作ボタンを操作して、ＬＣＣＯＭ電圧調整処理の実行をＬＣＣＯＭ電圧調整部２１４に対して指示することにより、ＬＣＣＯＭ電圧調整処理が実行される。また、これらの調整タイミングのいずれか１つではなく、複数の調整タイミングにおいてＬＣＣＭＯ電圧調整処理が実行されるようにしてもよい。

Ｅ２．変形例２：
上記実施例においては、ＬＣＣＯＭ電圧調整処理において、ＬＣＣＯＭ電圧生成部２４０に設定されるパラメータ値を最小値から最大値まで設定可能な最小単位で順に変化させて設定することにより、単位ステップ間隔Ｖｓｔｐで変化させたＬＣＣＯＭ電圧Ｖｃｏｍのそれぞれにおいて、フリッカの大きさを求めて、フリッカの大きさが最小となるＬＣＣＯＭ電圧Ｖｃｏｍに対応するパラメータ値を求めているが、これに限定されるものではない。例えば、単位ステップ間隔Ｖｓｔｐで順に変化させるのではなく、単位ステップ間隔Ｖｓｔｐよりも荒いステップ間隔で順に変化させて、フリッカが最小となるＬＣＣＯＭ電圧Ｖｃｏｍが含まれていると推定されるステップ間隔を見つけ、このステップ間隔内を単位ステップ間隔Ｖｓｔｐで変化させるようにしてもよい。すなわち、ＬＣＣＯＭ電圧生成部２４０のパラメータ値を変化させることによりＬＣＣＯＭ電圧Ｖｃｏｍの値を変化させて、フリッカの大きさが最小となるＬＣＣＯＭ電圧Ｖｃｏｍの最適値を求めることができ、これに対応するパラメータ値を最適値として求めることができる調整方法であれば、どのような調整方法であってよい。

Ｅ３．変形例３：
上記実施例では、輝度センサ２５０を、投写光学系１３０の近傍で、かつ、投写光学系１３０の上側の外縁部に配置している場合を例に説明しているが、これに限定するものではない。例えば、輝度センサ２５０を、投写光学系１３０の近傍で、かつ、投写光学系１３０の下側の外縁部に配置してもよい。また、投写光学系１３０の近傍で、かつ、投写光学系１３０の左側または右側の外縁部に配置してもよい。また、液晶パネル１２０の近傍に配置するようにしてもよい。すなわち、投写光学系１３０に入射する変調光を遮光しないように、投写光学系１３０に入射しない光を検出可能であるならば、いずれの位置に配置してよい。また、複数の輝度センサを複数の箇所に配置するようにしてもよい。

Ｅ４．変形例４：
上記実施例では、投写光学系１３０に入射する変調光を遮光しないように、輝度センサ２５０を配置する場合を例に説明しているが、投写光学系１３０に入射する変調光の輝度を検出するように配置してもよい。ただし、この場合には、液晶パネル１２０と投写光学系１３０との間の光路中で、輝度センサ２５０が投写画像として結像されない位置、すなわち、投写光学系１３０の近傍側に配置することが好ましい。このように配置した場合には、画像の明るさは暗くなるが、実際に投写される光のフリッカを検出することができるので、調整に有利である。

なお、輝度センサ２５０を、ＬＣＣＯＭ電圧調整時にのみ、投写光学系１３０に入射する変調光の輝度を検出可能な位置に移動させる機構を備えるようにすれば、ＬＣＣＯＭ電圧調整時以外の通常画像を投写する場合において、画像の明るさが暗くならないようにすることができる。

Ｅ５．変形例５：
上記実施例や変形例３，４では、液晶パネル１２０から射出される変調光の輝度を検出する場合を説明しているが、投写光学系１３０から射出される投写光の輝度を検出するようにしてもよい。

Ｅ６．変形例６：
上記実施例では、１つの液晶パネルを用いた単板式の液晶プロジェクタに、本発明を適用した場合について説明したが、３板式等の複数の液晶パネルを用いた液晶プロジェクタに、本発明を適用することも可能である。

図３は、３板式の液晶プロジェクタにおける輝度センサ２５０の配置位置を示す説明図である。

３板式の液晶プロジェクタでは、入射する赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３つの色光をそれぞれ変調する３つの液晶パネル１２０Ｒ，１２０Ｇ，１２０Ｂと、各液晶パネル１２０Ｒ，１２０Ｇ，１２０Ｂから射出される各色の変調光を合成するためのクロスダイクロイックプリズム１２５と、クロスダイクロイックプリズム１２５から射出される合成光を投写する投写光学系１３０と、を備えている。

なお、図３（Ａ）はこれらの各光学要素を上側からみた概略平面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の各光学要素を右側からみた概略側面図である。

輝度センサ２５０は、クロスダイクロイックプリズム１２５と投写光学系１３０との間に配置されている。より具体的には、実施例の場合と同様に、各液晶パネル１２０Ｒ，１２０Ｇ，１２０Ｂから射出される変調光のうち、投写光学系１３０に入射する変調光を遮光しないようにするとともに、フリッカによる輝度の変化が十分検出可能な輝度を検出できるように、投写光学系１３０の近傍で、かつ、投写光学系１３０の上側の外縁部に輝度センサ２５０を配置する。ただし、変形例３〜５で説明したように配置するようにしてもよい。

また、各液晶パネル１２０Ｒ，１２０Ｇ，１２０Ｂには、実施例の画像処理部２２０、ＬＣＤドライバ２２０、およびＬＣＣＯＭ電圧生成部２４０と同じ機能を有する画像処理部、ＬＣＤドライバ、およびＬＣＣＯＭ電圧生成部が、それぞれ設けられている。

ＬＣＣＯＭ電圧調整は、各液晶パネル１２０Ｒ，１２０Ｇ，１２０Ｂについて、それぞれ別々に実行される。例えば、Ｒ用の液晶パネル１２０ＲのＬＣＣＯＭ電圧を調整する場合には、他の液晶パネル４２０Ｇ，４２０Ｂから射出される変調光を遮光して、実施例におけるＬＣＣＯＭ電圧調整と同じ処理を実行すればよい。

なお、他の液晶パネルから射出される変調光を遮光するには、液晶パネルに入射する色信号の階調値を最小レベルとして、射出される変調光が原則として漏れ光のみとなるようにすればよい。

Ｅ７．変形例７：
上記実施例では、ＬＣＣＯＭ電圧調整時に、調整用の静止画像として５０％輝度の中間調のベタ画像を用いている場合を例に説明しているが、これに限定されるものではなく、フリッカを検出可能な静止画像であればよい。

Ｅ８．変形例８：
上記実施例では、ＬＣＣＯＭ電圧調整時に、調整用の静止画像を表示させることとしている。しかしながら、これに限定するものではなく、通常の投写画像表示のままで、ＬＣＣＯＭ電圧調整を実行するようにしてもよい。

ただし、仮に動画像が表示されている場合には、輝度センサ２５０で検出される輝度変化に、動画像の画像変化に起因する輝度変化が含まれることになる。この場合には、フリッカの検出精度が低下する可能性が高い。

そこで、ＬＣＣＯＭ電圧調整時において、表示されている画像が動画像か静止画像か判断して、動画像の場合には、ＬＣＣＯＭ電圧調整用の静止画像を表示させるようにしてもよい。

Ｅ９．変形例９：
上記実施例では、液晶パネルを用いたプロジェクタを例に説明しているが、これに限定されるものではなく、液晶パネルを用いた直視型の画像表示装置においても適用可能である。ただし、直視型の画像表示装置の場合には、投写光学系を備えていないので、輝度センサは液晶パネルの近傍に配置される。

本発明の一実施例としての液晶プロジェクタの要部構成を示すブロック図である。 ＬＣＣＯＭ電圧調整処理の手順を示すフローチャートである。 ３板式の液晶プロジェクタにおける輝度センサ２５０の配置位置を示す説明図である。 液晶パネルにおける任意の１画素の等価回路とこの１画素に印加される電圧の波形を示す説明図である。

符号の説明

１００...光学系
１１０...照明光学系
１２０...液晶パネル（ＬＣＤ）
１３０...投写光学系
２００...制御系
２１０...制御部
２１４...ＬＣＣＯＭ電圧調整部
２２０...画像処理部
２３０...液晶パネル（ＬＣＤ）ドライバ
２４０...ＬＣＣＯＭ電圧生成部
２５０...輝度センサ
２６０...ＡＤコンバータ
１２０Ｒ，１２０Ｇ，１２０Ｂ...液晶パネル
１２５...クロスダイクロイックプリズム
ＰＥ...画素
１４２...ＴＦＴスイッチ
１４４...画素電極
１４６...対向電極

Claims (6)

1. 液晶パネルと、前記液晶パネルから射出される変調光の表す画像を投写する投写光学系と、を備えるプロジェクタであって、
   前記液晶パネルに入力する対向電極電圧の値を調整するための対向電極電圧調整回路を備え、
   前記対向電極電圧調整回路は、
   設定されるパラメータの値に応じた対向電極電圧を生成する対向電極電圧生成部と、
   前記対向電極電圧生成部に、前記パラメータの値を設定する対向電極電圧調整部と、
   前記液晶パネルから射出される変調光の輝度を検出し、検出した輝度を表す輝度信号を前記対向電極電圧調整部に入力する輝度検出部と、
   を備え、
   前記対向電極電圧調整部は、
   前記液晶パネルに入力する対向電極電圧の値の調整が指示された場合に、
   前記対向電極電圧生成部に、前記パラメータの値を変化させて複数の値を順次設定し、前記パラメータの各値に対して、それぞれ前記輝度検出部から入力される輝度信号の最大値と最小値の差をフリッカ値として求め、
   前記パラメータの各値に対して、それぞれ求められたフリッカ値の中で、最小のフリッカ値に対応する前記パラメータの値を、前記対向電極電圧生成部に設定することにより、前記液晶パネルに入力する対向電極電圧の値を調整することを特徴とするプロジェクタ。
2. 請求項１記載のプロジェクタにおいて、
   前記輝度検出部は、前記変調光の輝度を検出するための輝度センサを含み、
   前記輝度センサは、前記液晶パネルから射出される変調光のうち、前記投写光学系に入射しない変調光の光路上に配置されることを特徴とするプロジェクタ。
3. 複数の液晶パネルと、前記複数の液晶パネルから射出される複数の変調光を合成する合成光学系と、前記合成光学系から射出される合成光の表す画像を投写する投写光学系とを備えるプロジェクタであって、
   前記各液晶パネルに入力する対向電極電圧の値をそれぞれ調整するための対向電極電圧調整回路を備え、
   前記対向電極電圧調整回路は、
   各液晶パネルに対して設けられ、設定されるパラメータの値に応じた対向電極電圧を生成する複数の対向電極電圧生成部と、
   各対向電極電圧生成部に対して、前記パラメータの値をそれぞれ設定する対向電極電圧調整部と、
   前記合成光学系から射出される合成光の輝度を検出し、検出した輝度を表す輝度信号を前記対向電極電圧調整部に入力する輝度検出部と、
   を備え、
   前記対向電極電圧調整部は、
   前記各液晶パネルにそれぞれ入力する対向電極電圧の値の調整が指示された場合に、
   前記複数の液晶パネルのうち、いずれか一つの液晶パネルのみを選択し、選択した液晶パネルからのみ変調光を射出させ、
   前記選択した液晶パネルに対応する前記対向電極電圧生成部に、前記パラメータの値を変化させ複数の値を順次設定し、前記パラメータの各値に対して、それぞれ前記輝度検出部から入力される輝度信号の最大値と最小値の差をフリッカ値として求め、
   前記パラメータの各値に対して、それぞれ求められたフリッカ値の中で、最小のフリッカ値に対応する前記パラメータの値を、前記対応する対向電極電圧生成部に設定することにより、前記選択した液晶パネルに入力する対向電極電圧の値を調整することを特徴とするプロジェクタ。
4. 請求項３記載のプロジェクタにおいて、
   前記輝度検出部は、前記合成光の輝度を検出するための輝度センサを含み、
   前記輝度センサは、前記合成光学系から射出される合成光のうち、前記投写光学系に入射しない合成光の光路上に配置されることを特徴とするプロジェクタ。
5. 液晶パネルに入力する対向電極電圧の値を調整するための対向電極電圧調整回路であって、
   設定されるパラメータの値に応じた対向電極電圧を生成する対向電極電圧生成部と、
   前記対向電極電圧生成部に、前記パラメータの値を設定する対向電極電圧調整部と、
   前記液晶パネルから射出される変調光の輝度を検出し、検出した輝度を表す輝度信号を前記対向電極電圧調整部に入力する輝度検出部と、
   を備え、
   前記対向電極電圧調整部は、
   前記液晶パネルに入力する対向電極電圧の値の調整が指示された場合に、
   前記対向電極電圧生成部に、前記パラメータの値を変化させて複数の値を順次設定し、前記パラメータの各値に対して、それぞれ前記輝度検出部から入力される輝度信号の最大値と最小値の差をフリッカ値として求め、
   前記パラメータの各値に対して、それぞれ求められたフリッカ値の中で、最小のフリッカ値に対応する前記パラメータの値を、前記対向電極電圧生成部に設定することにより、前記液晶パネルに入力する対向電極電圧の値を調整することを特徴とする対向電極電圧調整回路。
6. 請求項５記載の対向電極電圧調整回路を備えたことを特徴とする、液晶表示装置。

Images