JP2005227577A - Liquid crystal projector - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、液晶プロジェクタに関する。 The present invention relates to a liquid crystal projector.
図1は、従来の液晶プロジェクタの構成を示している。 FIG. 1 shows the configuration of a conventional liquid crystal projector.
合板、金属、合成樹脂等から構成された筐体100の内部に光学装置30が配置されている。光学装置18について説明する。
An
光源のランプ1としては、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ等が用いられている。光源1はランプ電源回路22によって駆動される。液晶パネルとしては、赤(R)用の液晶パネル11、緑(G)用の液晶パネル14および青(B)用の液晶パネル17の3種類が用意されている。各液晶パネル11、14、17は、映像信号によって制御される。各液晶パネル11、14、17は、画素毎に光の透過率を変化させることができる。各液晶パネル11、14、17の入射側には入射側偏光板10、13、16が、出射側には出射側偏光板12、15、18が配置されている。
As the
ランプ1から出力された白色光は、赤外・紫外線吸収フィルタ2、インテグレータレンズ3および全反射ミラー4を介して分光器5に到達する。分光器5としては、一般に、光の波長によって透過率および反射率が異なる性質を持つダイクロイックミラーが用いられる。分光器5は、可視光のうち青色の光を反射し、それ以外の光を通過させる性質を持っている。分光器5に到達した白色光は、青色の光線とそれ以外の光線とに分離される。青色以外の光線は、可視光のうち、緑色と赤色の光線を多く含んでいる。
The white light output from the
分光器5を通過した青色以外の光線は、分光器7に到達する。分光器7では、緑色の光を反射させ、それ以外の光を通過させる。分光器7を通過した光線は、全反射ミラー8に到達する。
Light rays other than blue light that have passed through the
分光器5によって反射された青色の光線は、全反射ミラー6を介して液晶パネル17に到達する。分光器7によって反射された緑色の光線は、液晶パネル14に到達する。全反射ミラー8によって反射された赤色の光線は、全反射ミラー9を介して液晶パネル11に到達する。
The blue light beam reflected by the
各液晶パネル11、14、17により、電気信号に変調された映像信号は、光学信号へと変換される。各液晶パネル11、14、17を通過した各色の光は合成器19に送られ、1つの光学信号に合成される。合成器19としては、一般に、ダイクロイックプリズムが用いられる。
The video signals modulated into electrical signals by the
合成器19によって合成された光は、投射レンズ21によって拡大されて出力される。この出力光をスクリーン23に投影することによって、使用者に映像信号を大きな画面で視認させることができる。なお、投射レンズ21は、筐体100に固定された保持体20に保持されている。
The light synthesized by the synthesizer 19 is enlarged and output by the
筐体100内には、さらに、主電源回路51と主電源回路51から供給される電力によって動作する制御回路52とが設けられている。制御回路52内には、マイクロコンピュータ(マイコン)61と、液晶駆動回路62とが設けられている。また、筐体100内には、光学装置30、液晶パネル11、14、17、筐体100内部を冷却する冷却用ファン24が設けられている。
In the
各液晶パネル11、14、17は、液晶駆動回路62からの駆動信号により、液晶パネルの画素の透過率を変化させることにより画像を構成するように駆動される。液晶駆動回路62はマイコン61によって制御される。ランプ電源回路22も、マイコン61によって制御される。
Each of the
従来の液晶プロジェクタでは、スクリーン23に投射される再生画像の色バランスは、液晶のダイナミックレンジを全て使用した場合、光源の色バランスに大きく左右される。光源の色バランスは光源の個体間で異なっているため、液晶プロジェクタ毎に色バランスも異なっている。
In the conventional liquid crystal projector, the color balance of the reproduced image projected on the
液晶プロジェクタ間の色バランスのバラツキは、1台の液晶プロジェクタのみを使用して画像を表示する際には問題は少ないが、複数台の液晶プロジェクタを使用してマルチ投射画像を表示させる場合には大きな問題となる。また、1台の液晶プロジェクタのみを使用して画像を表示する際においても、色再現性を重視する使用環境では、問題となる。 The variation in color balance between liquid crystal projectors is less problematic when displaying images using only one liquid crystal projector, but when displaying multiple projection images using multiple liquid crystal projectors. It becomes a big problem. Further, even when an image is displayed using only one liquid crystal projector, it becomes a problem in a usage environment in which color reproducibility is important.
一般に液晶は、一定の光が照射されている場合には、黒から白に至るまでの中間調での色バランスは液晶に印加する電圧のバランスを調整することで調整可能である。一方、白100%の状態での色バランスは、液晶のダイナミックレンジ全てを使用した場合、光源の色バランスに支配される。また、光源の色バランスは光源の経時的変化によっても変化するため、液晶プロジェクタの色バランスは変化する。 In general, when the liquid crystal is irradiated with a certain amount of light, the color balance in the halftone from black to white can be adjusted by adjusting the balance of the voltages applied to the liquid crystal. On the other hand, the color balance in the state of 100% white is governed by the color balance of the light source when the entire dynamic range of the liquid crystal is used. Further, the color balance of the liquid crystal projector changes because the color balance of the light source also changes due to the temporal change of the light source.
この発明は、液晶プロジェクタ毎の色バランスのばらつきを低減させることができる液晶プロジェクタを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a liquid crystal projector that can reduce variations in color balance among liquid crystal projectors.
また、この発明は、光源の経時的変化による色バランスの変化を低減させることができる液晶プロジェクタを提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide a liquid crystal projector capable of reducing a change in color balance due to a change in the light source over time.
請求項1に記載の発明は、光源ランプとR,G,B毎の液晶パネルとを備えた液晶プロジェクタにおいて、光源ランプから出力されるR,G,B毎の光量を検出するための光量検出器、および光量検出器によって検出されたR,G,B毎の光量に基づいて、各液晶パネルの駆動電圧を調整する調整手段を備えていることを特徴とする液晶プロジェクタ。 According to the first aspect of the present invention, in a liquid crystal projector including a light source lamp and a liquid crystal panel for each of R, G, and B, a light amount detection for detecting the light amount for each of R, G, and B output from the light source lamp. And a liquid crystal projector comprising adjusting means for adjusting the driving voltage of each liquid crystal panel based on the light amounts of R, G, and B detected by the light amount detector.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、調整手段は、光量検出器によって検出されたR,G,B毎の光量に基づいて、R,G,B毎の光量比を算出する第1手段、予め設定された光源ランプのR,G,B毎の標準的な光量比と第1手段によって算出されたR,G,B毎の光量比とに基づいて、各液晶パネルの駆動電圧を調整するための調整値を算出する第2手段、および入力映像信号から求められた各液晶パネルの駆動電圧に対応する調整値を乗算することにより、各液晶パネルの駆動電圧を調整する第3手段を備えていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the adjusting means is configured to adjust the light amount ratio for each of R, G, and B based on the light amount for each of R, G, and B detected by the light amount detector. Based on a preset standard light quantity ratio for each of R, G and B of the light source lamp and a light quantity ratio for each of R, G and B calculated by the first means. A second means for calculating an adjustment value for adjusting the driving voltage of the panel, and an adjustment value corresponding to the driving voltage of each liquid crystal panel obtained from the input video signal, thereby multiplying the driving voltage of each liquid crystal panel by A third means for adjusting is provided.
この発明によれば、液晶プロジェクタ毎の色バランスのばらつきを低減させることができるようになる。 According to the present invention, variations in color balance among liquid crystal projectors can be reduced.
また、この発明は、光源の経時的変化による色バランスの変化を低減させることができるようになる。 In addition, according to the present invention, a change in color balance due to a change in the light source over time can be reduced.
以下、図面を参照して、この発明を液晶プロジェクタに適用した場合の実施例について説明する。 Embodiments in which the present invention is applied to a liquid crystal projector will be described below with reference to the drawings.
図2は、液晶プロジェクタの構成を示している。 FIG. 2 shows the configuration of the liquid crystal projector.
図2において、図1と同じものには同じ符号を付してその説明を省略する。 In FIG. 2, the same components as those in FIG.
光源1から全反射ミラー4に至るまでの経路には、R,G,B別々に光量を検出することが可能なフォトセンサ71が配置されている。フォトセンサ71によって検出されたR,G,B毎の光量は、輝度レベル検出回路72を介してマイコン61に与えられる。
On the path from the
ところで、液晶のダイナミックレンジを100%使用した場合、たとえば、全白パターンでは、R,G,Bの各液晶パネル11、14、17に印加される電圧は同一の値となり、各液晶パネル11、14、17の透過率もほぼ同一となる。このため、ホワイトバランスは光源1のホワイトバランスに大きく支配されることになる。経時的変化によって光源1の色バランスが変化するため、光源1から出力されるR,G,B毎の光量も経時的に変化する。
By the way, when the dynamic range of the liquid crystal is used 100%, for example, in the all white pattern, the voltages applied to the R, G, B
本発明は、この点に着目し、液晶プロジェクタの光源の平均的なR,G,B毎の光量比を、R光量:G光量:B光量=X:Y:Zとした場合、実際の液晶プロジェクタにおいてフォトセンサ71によって検出されるR,G,B毎の光量比がX:Y:Zと異なる場合には、全白パターン表示時において液晶パネル11、14、17を透過した後のR,G,B毎の光量比がX:Y:Zとなるように、液晶パネル11、14、17を駆動する電圧(入力信号値)を調整することにより、個体間でのホワイトバランスの差を低減させることを特徴としている。
The present invention pays attention to this point, and when the average light quantity ratio of R, G, B for the light source of the liquid crystal projector is R light quantity: G light quantity: B light quantity = X: Y: Z, the actual liquid crystal When the light quantity ratio for each of R, G, and B detected by the photosensor 71 in the projector is different from X: Y: Z, R and R after passing through the
また、光源1のR,G,B毎の光量比が経時的に変化しても、全白パターン表示時において液晶パネル11、14、17を透過した後のR,G,B毎の光量比がX:Y:Zとなるように、液晶パネル11、14、17を駆動する電圧(入力信号値)を調整することにより、ホワイトバランスの経時的変化を低減させることを特徴としている。
Further, even if the light quantity ratio for each of R, G, and B of the
以下、具体的に説明する。フォトセンサ71によって検出されるR,G,B毎の標準的な光量比を、例えば、0.8:1.0:0.6とする。光源としてこのような光量比を有する光源が使用されている場合において、各液晶パネルに入力されるR,G,B毎の信号振幅比をR:G:B=100:100:100とした時に白バランスが最適な白バランスに調整されていると仮定する。 This will be specifically described below. A standard light amount ratio for each of R, G, and B detected by the photosensor 71 is, for example, 0.8: 1.0: 0.6. When a light source having such a light amount ratio is used as the light source, the signal amplitude ratio for each of R, G, and B input to each liquid crystal panel is R: G: B = 100: 100: 100. Assume that the white balance is adjusted to the optimum white balance.
液晶パネルは特有のガンマ特性を持つことから、ここでは入力振幅100%とし白黒間電圧として印加できる最大の振幅であり、かつ見かけ上の白100%を得られる電圧と定義する。 Since the liquid crystal panel has a characteristic gamma characteristic, the input amplitude is defined as 100% and the maximum amplitude that can be applied as a voltage between black and white, and is defined as a voltage that can obtain 100% apparent white.
ここで、実際の液晶プロジェクタにおいて、光源1のばらつきにより、フォトセンサ71によって検出されたR,G,B毎の光量比が、例えば、0.9:1.0:0.7であったとする。最適な白バランスに合わせるためには、G照度に対するR照度の割合およびG照度に対するB照度の割合を低くする必要がある。その際のRの液晶パネルおよびBの液晶パネルへの入力振幅は、次式(1)によって求められる。
Here, in an actual liquid crystal projector, the light amount ratio for each of R, G, and B detected by the photosensor 71 due to variations in the
R振幅:G振幅:B振幅=100×0.8/0.9:100:100×0.6/0.7 =88.9:100:85.7 …(1) R amplitude: G amplitude: B amplitude = 100 × 0.8 / 0.9: 100: 100 × 0.6 / 0.7 = 88.9: 100: 85.7 (1)
したがって、これ以降においては、Rの液晶パネル11に印加する電圧を入力映像信号から求められた電圧値の88.9%の値に制御し、Bの液晶パネル17に印加する電圧を入力映像信号から求められた電圧値の100%の値に制御し、Bの液晶パネル17に印加する電圧を、入力映像信号から求められた電圧値の85.7%の値に制御する。 Therefore, in the following, the voltage applied to the R liquid crystal panel 11 is controlled to a value of 88.9% of the voltage value obtained from the input video signal, and the voltage applied to the B liquid crystal panel 17 is set to the input video signal. The voltage applied to the B liquid crystal panel 17 is controlled to a value of 85.7% of the voltage value obtained from the input video signal.
また、フォトセンサ71によって検出されたR,G,B毎の光量比が、例えば、0.7:1.0:0.6であったとすると、Rの液晶パネルおよびBの液晶パネルへの入力振幅は、次式(2)によって求められる。 Further, if the light quantity ratio for each of R, G, and B detected by the photosensor 71 is, for example, 0.7: 1.0: 0.6, input to the R liquid crystal panel and the B liquid crystal panel. The amplitude is obtained by the following equation (2).
R振幅:G振幅:B振幅=100×0.8/0.7:100:100×0.6/0.6 =114.3:100:100 …(2) R amplitude: G amplitude: B amplitude = 100 × 0.8 / 0.7: 100: 100 × 0.6 / 0.6 = 14.3: 100: 100 (2)
次式(2)のように、R,G,Bいずれかの振幅が100を越えた場合には、白黒間電圧として印加できる最大の振幅は100であるため、次式(3)で示すように、最大振幅が100となるように各振幅を変換する。 As shown in the following equation (2), when the amplitude of any of R, G, and B exceeds 100, the maximum amplitude that can be applied as the black-and-white voltage is 100. In addition, each amplitude is converted so that the maximum amplitude becomes 100.
R振幅:G振幅:B振幅=114.3×100/114.3:100×100/114.3:100×100/114.3=100:87.5:87.5 …(3) R amplitude: G amplitude: B amplitude = 114.3 × 100 / 114.3: 100 × 100 / 114.3: 100 × 100 / 114.3 = 100: 87.5: 87.5 (3)
したがって、これ以降においては、Rの液晶パネル11に印加する電圧を入力映像信号から求められた電圧値の100%の値に制御し、Gの液晶パネル14に印加する電圧を入力映像信号から求められた電圧値の87.5%の値に制御し、Bの液晶パネル17に印加する電圧を、入力映像信号から求められた電圧値の87.5%の値に制御する。
Therefore, in the following, the voltage applied to the R liquid crystal panel 11 is controlled to 100% of the voltage value obtained from the input video signal, and the voltage applied to the G
なお、フォトセンサ71によって検出されたR,G,B毎の光量比に基づく、上記のような調整値の算出は、液晶プロジェクタの電源が入れられた後、最初に光源1が点灯されて光源1の点灯状態が安定した際に行われる。したがって、液晶プロジェクタの電源が入れられる毎に、行われることになる。
Note that the calculation of the adjustment value as described above based on the light quantity ratio for each of R, G, and B detected by the photosensor 71 is performed by first turning on the
1 光源
11、14、17 液晶パネル
62 液晶駆動回路
61 マイコン
62 液晶駆動回路
71 フォトセンサ
72 輝度レベル検出回路
DESCRIPTION OF
Claims (2)
光源ランプから出力されるR,G,B毎の光量を検出するための光量検出器、および
光量検出器によって検出されたR,G,B毎の光量に基づいて、各液晶パネルの駆動電圧を調整する調整手段、
を備えていることを特徴とする液晶プロジェクタ。 In a liquid crystal projector having a light source lamp and a liquid crystal panel for each of R, G and B,
Based on the light quantity detector for detecting the light quantity for each of R, G, B output from the light source lamp, and the light quantity for each R, G, B detected by the light quantity detector, the drive voltage of each liquid crystal panel is determined. Adjustment means to adjust,
A liquid crystal projector comprising:
光量検出器によって検出されたR,G,B毎の光量に基づいて、R,G,B毎の光量比を算出する第1手段、
予め設定された光源ランプのR,G,B毎の標準的な光量比と第1手段によって算出されたR,G,B毎の光量比とに基づいて、各液晶パネルの駆動電圧を調整するための調整値を算出する第2手段、および
入力映像信号から求められた各液晶パネルの駆動電圧に対応する調整値を乗算することにより、各液晶パネルの駆動電圧を調整する第3手段、
を備えていることを特徴とする請求項1に液晶プロジェクタ。 Adjustment means
A first means for calculating a light amount ratio for each of R, G, and B based on a light amount for each of R, G, and B detected by the light amount detector;
The drive voltage of each liquid crystal panel is adjusted based on a preset standard light amount ratio for each of R, G, and B of the light source lamp and a light amount ratio for each of R, G, and B calculated by the first means. Second means for calculating an adjustment value for the liquid crystal panel, and third means for adjusting the drive voltage of each liquid crystal panel by multiplying the adjustment value corresponding to the drive voltage of each liquid crystal panel obtained from the input video signal,
The liquid crystal projector according to claim 1, further comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004036776A JP2005227577A (en) | 2004-02-13 | 2004-02-13 | Liquid crystal projector |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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JP2009058810A (en) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Seiko Epson Corp | Correction information creation device, image display device, correction information creation method, and image correction method |
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2004
- 2004-02-13 JP JP2004036776A patent/JP2005227577A/en active Pending
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