JP2009193044A - Light modulator, projection type display device, and image projection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示素子の互いに対向する電極間に印加される交流電圧の非対称性に起因するちらつき(フリッカ)を抑制し、投影像の画像品質が向上する光変調装置、投射型表示装置および画像投影方法に関する。 The present invention relates to a light modulation device, a projection display device, and an image modulation device that suppress flicker caused by asymmetry of an alternating voltage applied between electrodes facing each other in a liquid crystal display element and improve the image quality of a projected image. The present invention relates to an image projection method.
投射型表示装置は、光源からの光を液晶表示素子に照射し、入力画像信号に応じた光学像を形成し、それを拡大投影するものであり、入力画像信号に基づいて液晶表示素子を駆動する際の電気光学特性が投影像の画像品質に大きく影響をする。
液晶表示素子は、共通電極と、これに対向して配置した駆動用トランジスタにより個別に制御可能な多数の画素を備える画素電極と、共通電極と画素電極の間に介在する液晶とを有し、共通電極と画素電極との間にフレーム周期あるいはライン周期で反転する交流電圧が印加されている。
The projection type display device irradiates the liquid crystal display element with light from a light source, forms an optical image corresponding to the input image signal, and enlarges and projects it. The liquid crystal display element is driven based on the input image signal. The electro-optical characteristics in doing so greatly affect the image quality of the projected image.
The liquid crystal display element has a common electrode, a pixel electrode including a large number of pixels that can be individually controlled by a driving transistor disposed opposite to the common electrode, and a liquid crystal interposed between the common electrode and the pixel electrode, An AC voltage that is inverted at a frame period or a line period is applied between the common electrode and the pixel electrode.
ところが、画素電極駆動用トランジスタの特性上のばらつき、液晶材料の電気光学特性のばらつき,配向条件のばらつき,液晶への不純物の混入及び対向する2つの電極の材質の違い等に起因して、共通電極及び画素電極電圧に印加される交流電圧の正極性側と負極性側で非対称性が生じる。
その結果、共通電極の直流電圧である共通電極電圧(Vcom)が反転中心電圧からずれて、液晶表示素子に直流電圧成分が印加されることにより、投影像にフリッカが発生する。
投影像にフリッカが発生すると、投影像の黒レベル上昇し、それによってコントラストが低下し,表示階調が狭くなる。それに加えて、液晶表示素子に直流電圧成分が印加されるため、液晶中のイオン性物質が一方の電極に引き寄せられ、液晶表示素子に焼き付きが発生し、液晶表示素子の動作信頼性が低下する。
そこで、液晶表示素子の共通電極に印加されるVcom量を調整することにより、フリッカを抑制する技術が特許文献1に記載されている。
However, it is common due to variations in characteristics of pixel electrode driving transistors, variations in electro-optical characteristics of liquid crystal materials, variations in alignment conditions, mixing of impurities into the liquid crystal, and differences in the materials of the two opposing electrodes. Asymmetry occurs between the positive side and the negative side of the AC voltage applied to the electrode and pixel electrode voltages.
As a result, the common electrode voltage (Vcom), which is the DC voltage of the common electrode, deviates from the inversion center voltage, and a DC voltage component is applied to the liquid crystal display element, thereby causing flicker in the projected image.
When flicker occurs in the projected image, the black level of the projected image increases, thereby reducing the contrast and narrowing the display gradation. In addition, since a DC voltage component is applied to the liquid crystal display element, an ionic substance in the liquid crystal is attracted to one electrode, and the liquid crystal display element is seized, resulting in a decrease in operation reliability of the liquid crystal display element. .
Therefore,
特許文献1には、おおむね以下のように記載されている。
特許文献1記載の投射型表示装置は、光源と、光源からの光を照射して入力画像信号に応じた光学像を形成する液晶表示素子と、光学像を拡大して投射する投射レンズユニットと、表示素子に照射後の光強度を検出する光センサと、液晶表示素子を駆動させるドライブ回路と、光センサにより検出した光強度に基づいてドライブ回路を制御する補正回路とを備える。
ここで、光学センサは、フリッカに起因する光のちらつきを検出するものであり、特許文献1では、光学センサの設置位置として、スクリーンの外郭周縁部、または、投射レンズユニットが記載されている。
この投射型表示装置の表示方法は、光源から射出した光を液晶表示素子に照射し、液晶表示素子において入力画像信号に応じた光学像を形成し、形成された光学像を投射レンズにて拡大投影するものである。
拡大投影された光学像は、結像位置に設置されたスクリーンに投影像として表示される。
A projection display device described in
Here, the optical sensor detects flickering of light caused by flicker, and
In the display method of the projection display device, light emitted from a light source is irradiated onto a liquid crystal display element, an optical image corresponding to an input image signal is formed on the liquid crystal display element, and the formed optical image is enlarged by a projection lens. To project.
The magnified optical image is displayed as a projected image on a screen installed at the imaging position.
ちらつき抑制のためのVcom補正が開始されると、投射型表示装置は、ドライブ回路に記憶されているテストパターンであるラスターパターンの信号をドライブ回路から液晶表示素子に供給し、投射レンズユニットを介して液晶表示素子で形成されたラスターパターン像をスクリーンに投影する。
そして、スクリーンの外郭周縁部、または投射レンズユニット内に設置された光センサでラスターパターンの画像光の光量変化を測定することによって、投影像のフリッカの状態を検出し、検出結果から液晶表示素子の対向電極に印加されるVcom量を算出する。算出されたVcom量に基づき投影像にフリッカが視認されない良好な状態に補正回路でVcom量を調整する。
When the Vcom correction for suppressing flickering is started, the projection display device supplies a raster pattern signal, which is a test pattern stored in the drive circuit, from the drive circuit to the liquid crystal display element, and passes through the projection lens unit. A raster pattern image formed by the liquid crystal display element is projected onto the screen.
Then, the flicker state of the projected image is detected by measuring the light amount change of the image light of the raster pattern by the optical sensor installed in the outer peripheral edge of the screen or in the projection lens unit, and the liquid crystal display element is detected from the detection result. The amount of Vcom applied to the counter electrode is calculated. Based on the calculated Vcom amount, the correction circuit adjusts the Vcom amount so that flicker is not visually recognized in the projected image.
しかしながら、特許文献1記載のスクリーンの外郭周縁部に光センサが設置された投射型表示装置では、外郭周縁部は投影時には常時黒レベルであり、光量が少ない。そのため、Vcom補正の精度を向上させるため、光センサを外郭周縁部に複数個設置し検出信号を積分することによって検出信号の振幅を大きくするか、光センサでの測定時間を伸ばして、積算光量を増やす必要がある。それによって、光センサの設置スペースが広くなり、Vcom補正にかかる時間が長くなることがあった。
その上、スクリーンの外郭周縁部に光センサが設置されていると、投射型表示装置を移動する場合、光センサも別途移動し、再設置する必要があるため、容易に移動をすることが難しかった。
また、投射レンズユニット内に光センサが設置された投射型表示装置では、投射レンズユニット液晶表示素子からスクリーンに投影する光路内に光センサが位置するため、光センサの影がスクリーン上に映る虞があった。
更に、光センサを投射レンズユニットの鏡筒内に組み込むことは、投射レンズユニットのコストが高くなると共に、投射型表示装置の設置空間に合わせて投射レンズ交換を行う際に、交換する投射レンズにも光センサを設置する必要があった。
However, in the projection type display device in which the optical sensor is installed on the outer peripheral edge of the screen described in
In addition, if an optical sensor is installed at the outer peripheral edge of the screen, when moving the projection display device, the optical sensor also needs to be moved separately and re-installed, which makes it difficult to move easily. It was.
Further, in the projection type display device in which the optical sensor is installed in the projection lens unit, since the optical sensor is located in the optical path projected from the projection lens unit liquid crystal display element onto the screen, the shadow of the optical sensor may be reflected on the screen. was there.
Furthermore, incorporating the optical sensor into the lens barrel of the projection lens unit increases the cost of the projection lens unit, and when replacing the projection lens according to the installation space of the projection display device, There was also a need to install an optical sensor.
また、特許文献1の投射型表示装置では、R光,G光及びB光を順次照射して1つの光センサでVcom補正を行うか、または、R,G,B各色光用の光センサを設置し白色光を照射してVcom補正をする必要があった。
そのため、1つの光センサの場合は、R光,G光及びB光の3回の照射が必要であるため、Vcom補正にかかる時間が長くなっていた。更に、R,G,B各色光用の光センサをそれぞれ設置した場合、センサの数,設置面積も増えるため、投映表示装置を移動時に光センサも移動することが一層困難になってしまう。
In the projection type display device disclosed in
Therefore, in the case of one optical sensor, since it is necessary to irradiate three times with R light, G light, and B light, the time required for Vcom correction is long. Further, when optical sensors for R, G, and B color lights are respectively installed, the number of sensors and the installation area increase, so that it becomes more difficult to move the optical sensors when moving the projection display device.
また、特許文献1の投射型表示装置では、光センサの影の影響を投影像に与えないように光センサは、可能な限り光路の中心から離れた位置に設置されることが必要とされている。
このため、Vcom補正を行う際に投影像の外縁部の一部の測定結果で調整を行う必要があり、フリッカの発生状況が液晶表示素子の表示エリア内で均一でなく分布を持っている場合、投影像の全面でフリッカを抑制することができなかった。
Moreover, in the projection type display apparatus of
For this reason, when performing Vcom correction, it is necessary to make adjustments based on the measurement results of a part of the outer edge of the projected image, and the occurrence of flicker is not uniform within the display area of the liquid crystal display element. Flicker could not be suppressed over the entire projected image.
また、投影像に現れるフリッカには、Vcom起因によるもの以外に、ランプフリッカと呼ばれる光源の電極温度及び光源の電極の表面状態に依存して生じる放電光のちらつきも含まれる。
しかしながら、従来のVcom補正方法では、ランプフリッカも含めた状態でVcom補正を行うため過剰にVcom量を調整してしまい、Vcom補正を行ってもフリッカが除去されないことがあった。
The flicker appearing in the projected image includes, in addition to that caused by Vcom, flickering of discharge light that occurs depending on the electrode temperature of the light source and the surface state of the electrode of the light source, called lamp flicker.
However, in the conventional Vcom correction method, since Vcom correction is performed in a state including lamp flicker, the amount of Vcom is excessively adjusted, and flicker may not be removed even if Vcom correction is performed.
そこで、本発明は、移動が容易であり、投射レンズのコストも上がることなく、投影像に光センサの影が映ることも無い光変調装置、投射型表示装置および画像投影方法を提供することを目的とする。
また、光センサの数が少ない上に、精度が良く短時間でVcom補正を行うことができる光変調装置、投射型表示装置および画像投影方法を提供することを目的とする。
また、フリッカが投影像内でばらつきを持つ場合でもフリッカを抑制することができ、ランプフリッカと分離して液晶表示素子起因のフリッカを抑制可能な光変調装置、投射型表示装置および画像投影方法を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention provides a light modulation device, a projection display device, and an image projection method that are easy to move, do not increase the cost of the projection lens, and do not cause the shadow of the optical sensor to appear in the projected image. Objective.
It is another object of the present invention to provide a light modulation device, a projection display device, and an image projection method that can perform Vcom correction with high accuracy and in a short time in addition to a small number of optical sensors.
Further, there is provided a light modulation device, a projection display device, and an image projection method that can suppress flicker even when flicker varies in a projected image and can suppress flicker caused by a liquid crystal display element separately from lamp flicker. The purpose is to provide.
1)上記の目的を達成するために、本実施形態の光変調装置αは、光源2から射出した光束を偏光変換することにより得られた第1の直線偏光状態の第1の偏光光束を、入力画像信号に基づいて第1の偏光光束及び第1の偏光光束と直交する第2の直線偏光状態の第2の偏光光束に光変調する液晶表示素子12r,12g,12bと、第1の偏光光束を透過し、第2の偏光光束を反射する反射型偏光板13r,13g,13bと、第2の偏光光束を透過し、第1の偏光光束を反射する透過型偏光板15r,15g,15bと、透過型偏光板15r,15g,15bで反射した第1の偏光光束を検出する光センサ21r,21g,21bと、を備え、液晶表示素子12r,12g,12bは、反射型偏光板13r,13g,13bを透過して入射する第1の偏光光束を光変調し、この光変調した偏光光束を反射して反射型偏光板13r,13g,13bに再度入射させるよう配設され、反射型偏光板13r,13g,13bは、光源2方向からの第1の偏光光束を透過し、且つ液晶表示素子12r,12g,12bで光変調した偏光光束のうち、第2の偏光光束を透過型偏光板15r,15g,15b方向に反射するよう配設され、光センサ21r,21g,21bは、透過型偏光板15r,15g,15bで反射した光束の光路上であって、反射型偏光板13r,13g,13bで反射した光束の光路と重ならない位置に配設されている。
2)上記の目的を達成するために、1)記載の光変調装置αは、反射型偏光板13r,13g,13b,液晶表示素子12r,12g,12b及び透過型偏光板15r,15g,15bは、略三角柱20r,20g,20bの3つの側面に対応する位置に配設されており、光センサ21r,21g,21bは、略三角柱20r,20g,20bの外側となる位置に配設されている。
3)上記の目的を達成するために、1)又は2)に記載の光変調装置αに用いる光束は、赤色光,緑色光及び青色光のいずれかの光束である。
4)上記の目的を達成するために、本実施形態の投射型表示装置1は、1)乃至3)のいずれか1項に記載の光変調装置αと、光源2から射出した白色光の光束を、赤色光,緑色光及び青色光のそれぞれの光束に色分解する色分解手段と、入射した光束を偏光分離した後に偏光角を変換することにより、第1の直線偏光状態のみを有する直線偏光の偏光光束として射出する偏光変換手段9b,9rgと、光変調装置αが有する透過型偏光板15r,15g,15bを透過した赤色光,緑色光及び青色光の第2の直線偏光状態のそれぞれの偏光光束を合成する色合成手段16とを備える。
5)上記の目的を達成するために、4)記載の投射型表示装置1は、液晶表示素子12r,12g,12bは、画素電極とこの画素電極に対向し共通電極電圧が印加される共通電極24と、前記画素電極と共通電極24との間に挟持された液晶とを備え、光センサ21r,21g,21bは、透過型偏光板15r,15g,15bから反射した反射光束を受光して検出信号を出力し、入力画像信号の極性を、基準電圧に対して1垂直期間毎に反転させた画素電極電圧を画素電極に供給すると共に、1垂直期間に対応した切替周期信号を出力する液晶駆動回路22と、光センサ21r,21g,21bからの検出信号と切替周期信号とから、検出信号の1垂直期間における極性の正側の極大値及び極性の負側の極小値を求めると共に、極大値の絶対値から極小値の絶対値を減じた差を求め差信号として出力する検出回路23と、検出回路23からの差信号とこの差信号を求めた1垂直期間の1つ前の1垂直期間の共通電極電圧に基づいて、差信号が正の場合、1つ前の1垂直期間の共通電極電圧から差信号を減算し、差信号が負の場合、1つ前の1垂直期間の共通電極電圧に差信号を加算することにより、共通電極電圧を求める補正回路25とを有する。
6)上記の目的を達成するために、5)記載の投射型表示装置1は、補正回路25における前記共通電極補正電圧を求める動作を制御する制御部38と、補正回路25で求められた共通電極補正電圧の情報を記憶する記憶部39とを有し、制御部38は、当該投射型表示装置1の投影停止信号が入力された場合に、液晶駆動回路22により所定の画像に対応した入力画像信号を液晶表示素子12r,12g,12bに入力して、所定の画像を投影像として表示させ、求められた差の変化率が所定の値以下になった時点で、共通電極補正電圧の情報を記憶部39に記憶させる。
7)上記の目的を達成するために、6)記載の投射型表示装置1の制御部38は、当該投射型表示装置1で電源投入時に初めに投影される初期投影像を表示する際に、記憶部39に記憶されている共通電極補正電圧の情報を読み出し、この読み出した共通電極補正電圧の情報に基づいて、初期投影像を表示させるよう制御する。
8)上記の目的を達成するために、5)乃至7)のいずれか1項に記載の投射型表示装置1の補正回路25は、光源2の固有のちらつきに対応した周波数帯域の信号を差信号から除去する除去回路40を有する。
9)上記の目的を達成するために、本実施形態の画像投影方法は、光の受光に応じて検出信号を出力する光センサ21r,21g,21bと、1垂直周期に対応した切替周期信号を出力する液晶駆動回路22とを有する投射型表示装置1により、光センサ21r,21g,21bからの検出信号と液晶駆動回路22からの切替周期信号とに基づき、検出信号を極性の正側と負側に分離する極性分離ステップと、極性の正側と負側に分離された検出信号のそれぞれのピーク値の差を求め、差信号を出力する差信号演算ステップと、差信号演算ステップで得られた差信号に基づき共通電極補正電圧を求める補正値算出ステップと、補正値算出ステップで算出された共通電極補正電圧を用いて投射型表示装置により画像を投影する画像投影ステップとを有し、補正値算出ステップは、1垂直期間前の補正値算出ステップにおける算出結果と差信号演算ステップで得られた差信号とから共通電極補正電圧を算出する。
10)上記の目的を達成するために、入射した偏光光束を光変調する液晶表示素子12r,12g,12bと、光の受光に応じて検出信号を出力する光センサ21r,21g,21bと、情報を記憶する記憶部39とを有する投射型表示装置1により画像を投影する画像投影方法において、投射型表示装置1のm(mは1以上の整数)回目の電源投入直後に第1の共通電極電圧を求める第1の共通電極電圧検出ステップと、投射型表示装置1のm回目の電源停止直前に第2の共通電極電圧を求める第2の共通電極電圧検出ステップと、第2の共通電極電圧と前記第1の共通電極電圧との差分からm回目の共通電極電圧変化量を求め記憶部39に記憶する共通電極電圧記憶ステップと、投射型表示装置1のm+1回目の電源投入直後に第3の共通電極電圧を求める第3の共通電極電圧検出ステップと、第3の共通電極電圧検出ステップで求めた第3の共通電極電圧に記憶部39から読み出した前記m回目の共通電極電圧変化量を加算し、得られた値を共通電極電圧とする共通電極電圧算出ステップと、共通電極電圧算出ステップで得られた共通電極電圧を液晶表示素子12r,12g,12bに印加して画像を投影する画像投影ステップとを有する。
11)上記の目的を達成するために、10)記載の画像投影方法は、第1の共通電極電圧検出ステップ,第2の共通電極電圧検出ステップ及び第3の共通電極電圧検出ステップが、液晶表示素子12r,12g,12bにおける基準共通電極電圧に第1の所定の電圧を加算して印加して、液晶表示素子12r,12g,12bからの投影光の光強度の揺らぎ量を検出する加算側フリッカ検出ステップと、液晶表示素子12r,12g,12bにおける基準共通電極電圧に第1の所定の電圧を減算して印加して、液晶表示素子12r,12g,12bからの投影光の光強度の揺らぎ量を検出する減算側フリッカ検出ステップと、加算側フリッカ検出ステップで得られた光強度の第1の揺らぎ量と減算側フリッカ検出ステップで得られた光強度の第2の揺らぎ量とを比較し、第2の揺らぎ量より第1の揺らぎ量が大きい場合、共通電極電圧から第2の所定の電圧を減算した電圧を新たな共通電極電圧とし、第2の揺らぎ量より第1の揺らぎ量が小さい場合、共通電極電圧に第2の所定の電圧を加算した電圧を新たな共通電極電圧とし、第2の揺らぎ量と第1の揺らぎ量とが等しい場合は共通電極電圧を新たな共通電極電圧とする共通電極電圧補正ステップと、加算側フリッカ検出ステップと、減算側フリッカ検出ステップと、共通電極電圧補正ステップとを合わせて共通電極電圧調整ステップとした際に、共通電極電圧調整ステップを所定の回数行うことにより、最適共通電極電圧を算出する揺らぎ量調整ステップとを有する。
1) In order to achieve the above object, the light modulation device α of the present embodiment converts the first polarized light beam in the first linear polarization state obtained by polarization-converting the light beam emitted from the
2) In order to achieve the above object, the light modulation device α described in 1) includes reflection
3) In order to achieve the above object, the light beam used in the light modulation device α described in 1) or 2) is one of red light, green light, and blue light.
4) In order to achieve the above object, the
5) In order to achieve the above object, in the projection
6) In order to achieve the above object, the
7) In order to achieve the above object, the control unit 38 of the
8) In order to achieve the above object, the correction circuit 25 of the
9) In order to achieve the above object, the image projection method according to the present embodiment includes
10) In order to achieve the above object, liquid
11) In order to achieve the above object, in the image projection method according to 10), the first common electrode voltage detection step, the second common electrode voltage detection step, and the third common electrode voltage detection step include a liquid crystal display. Adder-side flicker that detects the amount of fluctuation of the light intensity of the projection light from the liquid
本発明によれば、投影光のフリッカを検出する光センサを投射レンズ以外の装置内に設置しているため、移動が容易であり、投射レンズのコストも上がることなく、投影像に光センサの影が映ることも無い投射型表示装置を提供することができる。
また、R光,G光及びB光それぞれに対応した光センサを設置しているため、精度良く短時間でVcom補正を行うことができる光変調装置、投射型表示装置および画像投影方法を提供することができる。
また、光センサを装置内に設置することにより、光センサを光源に近接配置させることができるため、光センサで検出される光量を向上することができ、光センサの数、または測定時間を削減することができる光変調装置、投射型表示装置および画像投影方法を提供することができる。
また、フリッカが投影像内でばらつきを持つ場合でもフリッカを抑制することができ、ランプフリッカと分離して液晶表示素子起因のフリッカを抑制可能な光変調装置、投射型表示装置および画像投影方法を提供することができる。
According to the present invention, since the optical sensor for detecting flicker of the projection light is installed in the apparatus other than the projection lens, the movement is easy, and the cost of the projection lens is not increased, and the optical sensor is added to the projection image. It is possible to provide a projection display device in which no shadow is reflected.
In addition, since an optical sensor corresponding to each of R light, G light, and B light is provided, a light modulation device, a projection display device, and an image projection method capable of performing Vcom correction with high accuracy in a short time are provided. be able to.
In addition, by installing an optical sensor in the device, the optical sensor can be placed close to the light source, so the amount of light detected by the optical sensor can be improved, and the number of optical sensors or measurement time can be reduced. It is possible to provide a light modulation device, a projection display device, and an image projection method that can be performed.
Further, there is provided a light modulation device, a projection display device, and an image projection method that can suppress flicker even when flicker varies in a projected image and can suppress flicker caused by a liquid crystal display element separately from lamp flicker. Can be provided.
以下に、本発明に係る投射型表示装置の実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態の投射型表示装置の光学系の構成を示す概略平面図である。図2は、本実施形態の投射型表示装置に用いる光変調装置示す概略断面図である。図3は、本実施形態の投射型表示装置に用いる偏光板の原理を説明する説明図である。図4は、本実施形態の投射型表示装置に用いる反射型液晶表示素子から射出する光路を説明する説明図である。図5は、本実施形態の投射型表示装置に用いる反射型液晶表示素子に入射する光路を説明する説明図である。図6は、本実施形態の投射型表示装置のVcom補正回路の構成を示すブロック図である。図7は、本実施形態の投射型表示装置のVcom補正回路の構成を示す詳細ブロック図である。図8は、本実施形態の投射型表示装置のVcom補正回路の動作を示すフローチャートである。図9は、本実施形態の投射型表示装置における投影像の部分的な領域にVcom補正を行う場合の説明図である。図10は、本実施形態の投射型表示装置における投影像の表示領域による光センサの検出信号を示す説明図である。図11は、本実施形態の投射型表示装置のVcom補正回路の別の構成を示す詳細ブロック図である。図12は、本実施形態の投射型表示装置のVcom補正回路の別の構成の動作を示すフローチャートである。図15は、本実施形態の投射型表示装置のVcom補正回路の更に別の構成を示す詳細ブロック図である。
なお、全図において、共通な機能を有する部品には同一符号を付して示し、一度説明したものに関しては、繰り返した説明を省略する。
Embodiments of a projection display device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of the optical system of the projection display device of this embodiment. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a light modulation device used in the projection display device of the present embodiment. FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the principle of a polarizing plate used in the projection display device of this embodiment. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining an optical path emitted from the reflective liquid crystal display element used in the projection display device of this embodiment. FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining an optical path incident on the reflective liquid crystal display element used in the projection display device of this embodiment. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the Vcom correction circuit of the projection display device of this embodiment. FIG. 7 is a detailed block diagram showing the configuration of the Vcom correction circuit of the projection display device of this embodiment. FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the Vcom correction circuit of the projection display device of this embodiment. FIG. 9 is an explanatory diagram in the case where Vcom correction is performed on a partial region of a projected image in the projection display device of the present embodiment. FIG. 10 is an explanatory diagram showing a detection signal of the optical sensor in the display area of the projected image in the projection display device of the present embodiment. FIG. 11 is a detailed block diagram showing another configuration of the Vcom correction circuit of the projection display device of the present embodiment. FIG. 12 is a flowchart showing the operation of another configuration of the Vcom correction circuit of the projection display device of this embodiment. FIG. 15 is a detailed block diagram showing still another configuration of the Vcom correction circuit of the projection display device according to the present embodiment.
Note that components having common functions are denoted by the same reference symbols throughout the drawings, and repeated descriptions of components once described are omitted.
〈実施例1〉
図1に示すように、実施例の投射型表示装置1の光学系は、キセノンランプ2aと凹面鏡2bとを有する光源2と、赤外線を透過しそれ以外の波長帯域の光束を反射する赤外線透過フィルタ3と、紫外線を反射しそれ以外の波長帯域の光束を透過する紫外線反射フィルタ4と、青色(以下「B」と称す)光を反射し、赤緑色(以下「RG」と称す)光を透過することにより入射した光を分光するBダイクロイックミラー5と、が光源2から射出された光の光束上に順次配設されている。
<Example 1>
As shown in FIG. 1, the optical system of the
更に、Bダイクロイックミラー5で分光されたB光の光路上には、B光の光路を90度折り曲げる反射ミラー6と、第1フライアイレンズ7bと、第2フライアイレンズ8bと、偏光変換素子9bと、コンデンサレンズ10bと、フィールドレンズ11bと、反射型偏光板13bと、入射した直線偏光の光束を入力画像信号に基づいて光変調し、光変調され偏光状態が変化した光束を反射し射出するB光用の反射型液晶表示素子12bと、が配設されている。
Furthermore, on the optical path of the B light split by the B
更に、Bダイクロイックミラー5で分光されたRG光の光路上には、第1フライアイレンズ7rgと、第2フライアイレンズ8rgと、偏光変換素子9rgと、コンデンサレンズ10rgと、入射した光束のうち緑色(以下「G」と称す)光を反射し、赤色(以下「R」と称す)光を透過することにより入射した光を分光するRGダイクロイックミラー14と、が配設されている。
Further, on the optical path of the RG light split by the B
更に、RGダイクロイックミラー14で分光されたR光及びG光の光路上には、フィールドレンズ11r、11gと、反射型偏光板13r、13gと、入射した直線偏光の光束を入力画像信号に基づいて光変調し、光変調され偏光状態が変化した光束を反射し射出するR光用及びG光用の反射型液晶表示素子12r,12gとが配設されている。
Further, on the optical paths of the R light and G light split by the RG
更に、反射型液晶表示素子12r,12g,12bで反射した光束のそれぞれの光路には、反射型偏光板13r、13g,13bと、透過型偏光板15r,15g,15bと、クロスダイクロイックプリズム16と、入射した光束をスクリーン17に拡大投影する投射レンズ18と、が配設されている。
Further, in the respective optical paths of the light beams reflected by the reflective liquid
ここで、各部材について説明する。
第1フライアイレンズ7b,7rg及び第2フライアイレンズ8b,8rgは、光源2から射出された光束の形状を液晶表示素子の表示画素領域の形状に一致させると共に、液晶表示素子上の照度を均一するために、入射した光束を複数の部分光束に分割する機能を有する。
偏光変換素子9b,9rgは、ランダム偏光である複数の部分光束を1方向の直線偏光の複数の部分光束に変換する機能を有する。
コンデンサレンズは、10b,10rgは、偏光変換素子9b,9rgで1方向の直線偏光に変換された複数の部分光束を合成し、1方向の直線偏光の光束にまとめる機能を有する。
フィールドレンズ11r、11g,11bは、入射した直線偏光の光束をテレセントリックな照明光にする機能を有する。
Here, each member will be described.
The first fly-
The
The
The
反射型偏光板13r、13g,13bは、入射した光束の偏光状態により透過または反射を行い、光束を偏光分離するものである。本実施例の場合、フィールドレンズ11r、11g,11bから射出された光束を透過し、反射型液晶表示素子12r、12g,12bによって光変調された成分の光束を反射するものである。
反射型液晶表示素子12r,12g,12bには、入射した光束により反射型液晶表示素子12r,12g,12bが高温になり電気光学特性が悪化することを防ぐため、反射型液晶表示素子12r,12g,12bの熱を放熱するため裏面にヒートシンク19r,19g,19bが取付けられている。
透過型偏光板15r,15g,15bは、反射型偏光板を反射したR,G,B各色光の光束がそれぞれ透過する、入射光束が有する不要偏光光を反射することにより除去し、偏光度を向上しコントラストを向上するものである。
クロスダイクロイックプリズム16は、略四角柱の形状であり、その3側面からそれぞれ入射したR,G,B各色の直線偏光の光束を色合成し、残りの1側面から射出するものである。
The reflection-
The reflection type liquid
The transmissive
The cross
ここで、反射型偏光板13r,13g,13bと、放熱用のヒートシンク19r,19g,19bに取付けられた反射型液晶表示素子12r,12g,12bと、透過型偏光板15r,15g,15bとは、略三角柱20r,20g,20bの3側面または3つの仮想側面にそれぞれ固着されている。
更に、透過型偏光板15r,15g,15bで反射された不要偏光光の光路上の略三角柱20r,20g,20bの外側に光センサ21r,21g,21bが配設されている。
光センサ21r,21g,21bは、入射した光を光量に応じて電気信号に変換するもので、光量を電圧,電流または周波数等に変換し、検出信号として出力するものである。
Here, the reflective
Further,
The
次に、本発明の投射型表示装置の光学系の動作について図2及び図3を併せ用いて詳細に説明する。
図2は、図1のA部の拡大図であり、反射型液晶表示素子12r,12g,12bと、反射型偏光板13r、13g,13bと、透過型偏光板15r,15g,15bとを有する光変調装置αについて示したものである。
本実施例では、光源2として高輝度の光を射出するキセノンランプ2aを用いる。光源2から射出したキセノンランプ2aの光束は、赤外帯域に鋭い輝線を持つため、光路上に45度傾斜して配設された赤外線透過フィルタ3を透過する際に、波長が700nm近傍以上の赤外帯域の光が除去され、それ以外の波長帯域の光が赤外線透過フィルタ3で反射され、光路を90度折り曲げられる。
赤外線帯域の光を除去された光束は、紫外線透過フィルタ4に入射し、この紫外線透過フィルタ4にて波長が400nm近傍以下の紫外線が反射されて除去される。赤外線及び紫外線が除去された光束は、紫外線透過フィルタ4から射出される
Next, the operation of the optical system of the projection display device of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 2 is an enlarged view of part A in FIG. 1, and includes reflective liquid
In this embodiment, a
The light beam from which the light in the infrared band is removed enters the
赤外線及び紫外線が除去された光束は、光路に対して45度傾斜して配置されたBダイクロイックミラー5に入射する。
Bダイクロイックミラー5は、入射した光のうちB光を反射しRG光を透過する機能を有し、Bダイクロイックミラー5で反射されたB光は、光路に対して45度傾斜して配置された反射ミラー6で反射され光路を90度折り曲げられる。
The light flux from which infrared rays and ultraviolet rays have been removed is incident on a B
The B
反射ミラー6で反射された光束の断面は、光源2の凹面鏡2bの射出方向に対して直交する方向の断面形状に基づき円形であるが、この光を矩形形状の液晶表示素子の有効画素領域に効率的に当てるために、円形の光束を矩形の光束に変換する必要がある。
そのため、反射ミラー6で反射された光束は、小さい矩形の凸レンズがマトリクス状に形成された第1フライアイレンズ7bと、第1フライアイレンズ7bの焦点位置に配設された小さい矩形の凸レンズがマトリクス状に形成された第2フライアイレンズ8bとによって、複数の矩形の部分光束に分割され全光束内の光の照度分布が均一化される。
The cross section of the light beam reflected by the
Therefore, the light beam reflected by the
また、第2フライアイレンズ8bから射出した複数の矩形の部分光束であるB光は、偏光状態がそろっていないランダム偏光である。このB光を1方向の直線偏光に変換するため、偏光変換素子9bを用いる。
この偏光変換素子9bは、偏光ビームスプリッタアレイと、偏光ビームスプリッタアレイの射出面の一部に複屈折性を有する1/2波長板が選択的に貼り付けられており、全体として平板状に構成されている。
Further, the B light, which is a plurality of rectangular partial light beams emitted from the second fly-
The
この偏光変換素子9bに入射した光は、まず偏光ビームスプリッタアレイが有する偏光分離膜面により、この偏光分離膜面に対するP偏光成分とS偏光成分とに分離される。この際、偏光変換素子9bの偏光分離膜面は、平行でストライプ状に複数設けられており、それぞれが偏光変換素子9bの主面に対して45°の傾斜を有して形成されている。
偏光変換素子9bに光が入射すると、入射光のP偏光成分は偏光分離膜面を透過して偏光変換素子9bの裏面側に射出され、S偏光成分は偏光分離膜面で反射される。一つの偏光分離膜面によって反射され光路を90°曲げられたS偏光成分は、隣接する他の偏光分離膜面によって再び反射されて光路を90°曲げられて、偏光変換素子9bの裏面側に射出される。S偏光成分が射出される領域には、1/2波長板が設けられており、この1/2波長板を透過したS偏光成分は、偏光方向を90°回転され、P偏光成分となり出射される。このようにして、光源2からのランダム偏光の光は、偏光変換素子9bに入射し透過することにより、所定の一方向の偏光光(P偏光光)になる。
The light incident on the
When light enters the
なお、以下では、偏光ビームスプリッタアレイによって得られる所定の一方向の偏光光をP偏光光として説明するが、これに限られるわけではなく、偏光ビームスプリッタアレイからの射出光をS偏光光に偏光変換する方法も可能である。 In the following description, polarized light in one predetermined direction obtained by the polarizing beam splitter array is described as P-polarized light. However, the present invention is not limited to this, and light emitted from the polarizing beam splitter array is polarized into S-polarized light. A method of conversion is also possible.
偏光変換素子9bにおいてP偏光に変換されたB光の複数の部分光束は、コンデンサレンズ10bで1つのP偏光の光束にまとめられる。
コンデンサレンズ10bから射出したP偏光であるB光の光束は、フィールドレンズ11bで反射型液晶表示素子12bの有効画素領域の大きさに合わせて屈折され、B光の光路に対して45度傾斜して設置された略三角柱20bの一側面に固定された反射型偏光板13bに入射する。
反射型偏光板13bに入射したB光の光束のうち、P偏光成分は透過し、B光の光束に含まれる若干量のS偏光成分は反射され90度折り曲げられ略三角柱20bの外側に射出される。反射型偏光板13bを透過したP偏光であるB光の光束は、B光の光路に対して直交した状態で略三角柱20bの一側面に固定されたヒートシンク19b上に設置されたB光用の反射型液晶表示素子12bに入射する。
A plurality of partial light beams of B light converted into P-polarized light by the
The light beam of B light, which is P-polarized light emitted from the
Of the B light beam incident on the reflective
図3に示すように、反射型偏光板13bは、ワイヤグリッド偏光子を用いており、光学ガラス板上101に、アルミニウムなどの金属線状のグリッド102を、例えば、140nm程度のピッチ(P)で規則正しくストライプ状に形成した反射面を有するものである。この反射型偏光板13bは、入射した光束のうちストライプ状に形成されたグリッド102に垂直な偏光成分(例えば、P偏光光)をそのまま透過させ、且つ、ストライプ状に形成された金属線102に平行な偏光成分(例えば、S偏光光)を反射する特性を有している。
更に、反射型偏光板13bは、一枚の板状の偏光分離板であるので、軽量である。また、反射型偏光板13bは、光源2から入射する光を吸収しにくいため、発熱によって発生するガラスの複屈折起因の表示画像の品質低下を抑えることができる。
As shown in FIG. 3, the reflective
Furthermore, since the reflective
同様にBダイクロイックミラー5から射出したRG光に対してもほぼ同等の動作が行われる。
即ち、Bダイクロイックミラー5を透過したRG光の光束は、光路上に配設された第1フライアイレンズ7rg及び第2フライアイレンズ8rgで、複数の矩形の部分光束に分割され光の照度分布が均一化される。
第2フライアイレンズ8rgから射出したランダム偏光であるRG光の複数の矩形の部分光束は、偏光変換素子9rgでP偏光に変換されたRG光の複数の部分光束に変換される。
Similarly, substantially the same operation is performed on the RG light emitted from the B
That is, the RG light beam transmitted through the B
A plurality of rectangular partial light beams of RG light, which is random polarization, emitted from the second fly-eye lens 8rg is converted into a plurality of partial light beams of RG light converted into P-polarized light by the polarization conversion element 9rg.
偏光変換素子9rgにおいてP偏光に変換されたRG光の複数の部分光束は、コンデンサレンズ10rgで1つのP偏光の光束にまとめられる。
コンデンサレンズ10rgから射出したP偏光であるRG光の光束は、G帯域の光を反射し、R帯域の光を透過するダイクロイックミラー14で、P偏光であるG光とP偏光であるR光とに分光される。
ダイクロイックミラー14で分光されたP偏光であるG光及びR光は、それぞれフィールドレンズ11g,11rで反射型液晶表示素子12g,12rの有効画素領域の大きさに合わせて屈折され、R光及びG光のそれぞれの光路に対して45度傾斜して設置された略三角柱20r,20gの一側面に固定された反射型偏光板13r,13gに入射する。
A plurality of partial light beams of RG light converted to P-polarized light by the polarization conversion element 9rg are combined into one P-polarized light beam by the condenser lens 10rg.
The luminous flux of RG light that is P-polarized light emitted from the condenser lens 10 rg is reflected by the
The G light and R light, which are P-polarized light dispersed by the
反射型偏光板13r,13gに入射したR光及びG光の光束のうち、P偏光成分は透過し、R光及びG光の光束に含まれる若干量のS偏光成分は反射され90度折り曲げられ略三角柱20bの外側に射出される。反射型偏光板13r,13gを透過したP偏光のR光及びG光の光束は、R光及びG光のそれぞれ光路に対して直交した状態で略三角柱20r,20gの一側面に固定されたヒートシンク19r,19g上に設置されたR光用の反射型液晶表示素子12r及びG光用の反射型液晶表示素子12gに入射する。
Of the R and G light beams incident on the reflective
反射型液晶表示素子12r,12g,12bでは、それぞれの色の入力画像信号に基づいた駆動電圧を各色の反射型液晶表示素子12r,12g,12bの液晶に印加することによって液晶の配向状態を変化させ、入射したR,G,B各色のP偏光の光束を光変調すると共に、光変調された光束を反射する。
光変調されたR,G,B各色の光束は、それぞれ光路に対して45度傾斜して配設された反射型偏光板13r、13g,13bで各色のS偏光成分が90度折り曲げられ、略三角柱20r,20g,20bの残りの一側面に配設された不要偏光光除去手段である透過型偏光板15b,15g,15rに入射する。
In the reflective liquid
The light-modulated light beams of R, G, and B colors are bent by 90 degrees in the S-polarized components of the respective colors by reflection
透過型偏光板15b,15g,15rは、ワイヤグリッド偏光子を用いており、ストライプ状に多数本並べて形成された金属線状のグリッド102の光路に対する向きは、反射型偏光板13r、13g,13bに対して90度異なるため、透過型偏光板15b,15g,15rでは、入射した光束のうちS偏光を透過し、P偏光を反射する。
不要偏光光除去手段となる透過型偏光板15b,15g,15rは、各色光用の反射型偏光板13r、13g,13bにて反射された各色光用の反射型液晶パネル12r,12g,12bで光変調された各色の光束に対して、各色光用の透過型偏光板15b,15g,15rによりS偏光光以外の不要偏光光(P偏光光)を除去することにより、コントラストを向上させるものである。
The transmissive
The transmissive
透過型偏光板15b,15g,15rを透過したR,G,B各色のS偏光の光束はクロスダイクロイックプリズム 16の射出面16aを除く3ヶ所の入射面からクロスダイクロイックプリズム 16にそれぞれ入射する。クロスダイクロイックプリズム16では、入射したR光,G光,B光が色合成され、射出面16aから射出される。クロスダイクロイックプリズム16から射出した光は、投射レンズ18で拡大され、スクリーン17に投影される。
The R-, G-, and B-colored S-polarized light beams transmitted through the transmissive
一方、透過型偏光板15b,15g,15rで反射されたR,G,B各色のP偏光の光束は、各色光用の反射型偏光板13r、13g,13bを透過し、略三角柱20r,20g,20bの外部に配設された光センサ21r,21g,21bに至る。
On the other hand, the P-polarized light beams of the R, G, and B colors reflected by the transmissive
次に、光センサの位置を説明するために、略三角柱20r,20g,20b近傍の光路について図4及び図5を用いて詳細に説明する。ここでは、B光の光路に関してのみ説明するが、G光,R光についても同様である。
Next, in order to explain the position of the optical sensor, the optical path in the vicinity of the substantially
コンデンサレンズ10bから射出したP偏光であるB光の光束Haは、フィールドレンズ11bで反射型液晶表示素子12bの表示エリアの大きさに合わせて屈折され、略三角柱20bのP偏光に偏光されたB光の光路に対して45度傾斜して側面に設置された反射型偏光板13bに入射する。
反射型偏光板13bは、P偏光の光を透過する性質を持ち、反射型偏光板13bを透過したP偏光の光の光束Hbは、反射型液晶素子12bで光変調されその一部がS偏光になるとともに、反射され反射型偏光板13bに再入射する。
光変調されてS偏光になった光束Hbは、反射型偏光板13bで反射され光路を90度折り曲げられ透過型偏光板15bに入射する(Hc)。透過型偏光板15bでは、前述のようにS偏光の光を透過し、不要なP偏光の光を反射することによって投影像のコントラストを向上する。
透過型偏光板15bで、反射されるP偏光の光束Hd上に光センサ21bを配設する。
The B light beam Ha, which is P-polarized light emitted from the
The reflective
The light beam Hb that has been light-modulated to become S-polarized light is reflected by the reflective
An
更に、反射型偏光板13bでは、入射したP偏光のB光の光束Haの100%が透過するのではなく、若干の割合の光は反射されると共に、入射した光束Haに若干含まれるS偏光の光も反射される。
光束Haが反射型偏光板13bで反射され、光路が90度折り曲げられ略三角柱20bから外側に射出した光束Heは、反射型液晶素子12bで光変調されていないため、反射型液晶表示素子12bに起因するフリッカの影響を受けていない上、反射型液晶表示素子12bに起因するフリッカの影響を受けた透過型偏光板15bから反射した光束の光路Hdに比較して、光量が大きい。
そのため、光センサ21bは、透過型偏光板15bから反射した光束Hd上であって、反射型偏光板13bで反射された光束Heの影響を受けない位置に配設する必要がある。
Further, in the reflective
Since the light beam Ha is reflected by the reflective
Therefore, the
次に、光センサ21r,21g,21bを用いてのVcom補正の動作について図6,図7及び図8を用いて詳細に説明する。
Vcom補正は、入力画像信号に基づき光変調された投影像を射出する本投影時の共通電極電圧(Vcom)を求めるために行われるものであり、特定の画像を投影しVcomの最適値を検出するものである。
図6は、B光の光路のVcom補正回路について示したものであるが、G光及びR光についても同様の回路が配設されている。
図6に示すように、Vcom補正回路は、透過型偏光板15bから反射した光束Hd上に配設された光センサ21bと、反射型液晶表示素子12b駆動信号を供給する液晶駆動回路22bと、光センサ21bからの信号及び液晶駆動回路22bからの駆動信号に基づきVcomの状態を検出する検出回路23bと、検出回路23bで検出されたVcomの状態に基づき共通電極電圧を算出し、算出された共通電極電圧を反射型液晶表示素子21bの共通電極24bに供給する補正回路25bとを有する。
Next, the Vcom correction operation using the
Vcom correction is performed to obtain a common electrode voltage (Vcom) during main projection for emitting a light-modulated projection image based on an input image signal, and a specific image is projected to detect the optimum value of Vcom. To do.
FIG. 6 shows a Vcom correction circuit for the optical path of B light, but similar circuits are also provided for G light and R light.
As shown in FIG. 6, the Vcom correction circuit includes an
更に、図7及び図8を合わせ用いてVcom補正回路について詳細に説明する。
図7に示すように、検出回路23bは、ADコンバータ(以下、ADCと称す)26と、タイミングパルスジェネレータ(以下、TGと称す)27と、極性正側のデータホールド回路(以下、DH−posiと称す)28と、極性負側のデータホールド回路(以下、DH−negaと称す)29と、減算器A30と、係数レジスタ(以下、DH−Kと称す)31と、乗算器32と、乗算結果のデータホールド回路(以下、DH−DET−Kと称す)33とを有する。
また、補正回路25は、共通電極電圧データのホールド回路(以下、DH−ccと称す)34と、減算器B35と、DAコンバータ36とを有する。
Further, the Vcom correction circuit will be described in detail with reference to FIGS.
As shown in FIG. 7, the
The correction circuit 25 includes a common electrode voltage data hold circuit (hereinafter referred to as DH-cc) 34, a
図7に示すVcom補正回路の動作を、図8を併せ用いて説明する。光センサ21bでは、透過型偏光板15bからの反射光Hdの光量変化がアナログの電気信号である検出信号に変換され、ADC26でアナログ信号からデジタル信号に変換される。(S1)
液晶駆動回路22bは、入力画像信号の極性を基準電圧に対して画像の1垂直期間(以下、フレームと称す)毎に反転させ、反射型液晶表示素子12bの画素電極に周期的に極性の反転した入力画像信号を供給するものである。
液晶駆動回路22bから出力された1フレーム毎に発生するクロック信号及び極性切換信号は、TG27に入力し、正側の極性である正極及び負側の極性である負極のトリガー信号と投影像の1フレームに対応したフレーム周期信号とを出力する。(S2)
TG27から出力された、正極及び負極のトリガー信号に基づき、ADC26から出力されたデジタル信号は、正極側の部分がDH−posi28に、負極側の部分がDH−nega29に分離され格納される。(S3)
DH−posi28に格納されたデータから正極性側ピーク検出信号が、DH−nega29に格納されたデータから負極性側ピーク検出信号がそれぞれ出力され、減算器A30で演算される。(S4)
減算器A30での差分が0のときは、Vcomがずれていないので処理を終了する。減算器A30での差分が0以外のときは、以下のステップに進む(S5)
減算器A30で演算された差分データは、乗算器32でDH−K31からの係数に応じて増幅され、その結果がDH−DET−K33に格納される。(S6)
ここで、DH−K31からの係数を大きくすることで、Vcom補正に要する時間を短縮することができる。
DH−DET−K33に格納されたデータは、TG27からの投影像のフレーム周期に応じた信号に基づき、1フレーム毎に1回だけ差信号として出力される。(S7)
The operation of the Vcom correction circuit shown in FIG. 7 will be described with reference to FIG. In the
The liquid
The clock signal and polarity switching signal generated for each frame output from the liquid
Based on the positive and negative trigger signals output from the
The positive polarity side peak detection signal is output from the data stored in the DH-
When the difference in the subtracter A30 is 0, Vcom is not deviated and the process is terminated. When the difference in the subtracter A30 is other than 0, the process proceeds to the following steps (S5).
The difference data calculated by the subtractor A30 is amplified by the
Here, the time required for Vcom correction can be shortened by increasing the coefficient from DH-K31.
The data stored in DH-DET-K33 is output as a difference signal only once per frame based on a signal corresponding to the frame period of the projection image from TG27. (S7)
DH−DET−K33から出力された差信号は、減算器B35に入力し、DH−cc34に格納された1フレーム前の減算器Bの出力値との差分を演算される。(S8)
減算器B35での演算結果は、TG27からの投影像のフレーム周期に応じた信号に基づき、1フレーム毎に1回だけDH−cc34に格納される。(S9)
更に、減算器B35での演算結果は、DAC36に入力し、デジタル信号からアナログ信号に変換され(S10)、Vcomとして共通電極24bに出力される。(S11)
The difference signal output from DH-DET-K33 is input to the subtractor B35, and the difference from the output value of the subtracter B one frame before stored in DH-cc34 is calculated. (S8)
The calculation result in the subtracter B35 is stored in the DH-
Further, the calculation result in the subtractor B35 is input to the
光センサ21bから検出信号の検出(S1)から共通電極24bにVcom補正値を出力する(S11)までのステップを、減算器A30での差分(S5)が0になるまで1フレーム毎に繰り返し行うことによりVcom値を補正し、このVcom値を用いることにより本投影時に投影像のフリッカを抑制することができる。
この結果、反射型偏光板13bに入射するP偏光のB光の光束Haの影響を受けることなく、Vcomの補正を行うことができ、フリッカの少ない投影像を得ることができる。
更に、R光,G光,B光の各色光を、それぞれ独立した光センサ21r,21g,21bで検出し、それぞれ各色光に応じたVcom補正回路でVcom補正値を算出するため、短時間で精度良くVcom補正を行うことができる。
更に、光センサ21r,21g,21bを投影型表示装置の内部に取付けているため、投影型表示装置のサイズが大きくなることはなく、投影型表示装置の移動も容易に行うことができる。
The steps from the detection of the detection signal from the
As a result, Vcom can be corrected without being affected by the light beam Ha of P-polarized B light incident on the reflective
Furthermore, each color light of R light, G light, and B light is detected by the independent
Furthermore, since the
〈実施例2〉
次に、本発明の別の実施例として、投影像内の特定の領域のVcom補正を行う場合の動作について、図9及び図10を用いて説明する。
本実施例においては、光学系の構成及びVcom補正回路は実施例1と同等のため、ここでは説明を省略する。
<Example 2>
Next, as another embodiment of the present invention, an operation when performing Vcom correction of a specific area in a projection image will be described with reference to FIGS.
In the present embodiment, the configuration of the optical system and the Vcom correction circuit are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted here.
本投影時のVcom値を求めるためのVcom補正において、光センサ21bに入射する光束Hdの光量は、反射型液晶表示素子12bによる光変調の状態によって差が出る。
光変調は、入力画像信号に基づいた駆動電圧が反射型液晶表示素子12r,12g,12bの液晶に印加され、液晶の配向状態を変化させることにより、入射したR,G,B各色のP偏光の光束Hbの偏光状態を変化させることにより引き起こされる。
以下、G光の光路について説明するが、B光,R光についても同等である。
In the Vcom correction for obtaining the Vcom value at the time of the main projection, the light amount of the light beam Hd incident on the
In the light modulation, a driving voltage based on an input image signal is applied to the liquid crystal of the reflective liquid
Hereinafter, although the optical path of G light is demonstrated, it is the same also about B light and R light.
この実施例に用いた反射型偏光板13g及び透過型偏光板15gのG光の中心波長550nmにおける光学特性(P偏光成分の透過率とS偏光成分の透過率)を比較する。
反射型偏光板13gは、透過光のコントラストを向上するために、P偏光成分の透過率(Tpw)をS偏光成分の透過率(Tsw)で割算した消光比(Tpw/Tsw)を大きくしている。また、透過型偏光板15gは、透過率を稼ぐためS偏光成分の透過率(Tsa)を大きくしている。
このため、反射型偏光板13gではTswを小さく、透過型偏光板15gではTsaを大きくなっている。
The optical characteristics (transmittance of the P-polarized component and transmittance of the S-polarized component) at the center wavelength of 550 nm of the G light of the reflective
The reflective
For this reason, the reflective
一方、反射型偏光板13g及び透過型偏光板15gの反射率は、反射型偏光板13g及び透過型偏光板15gでの光学的損失(吸収)がほとんど無い事から、透過率に反比例した値となる。
そのため、反射型偏光板13gではRswを大きく、透過型偏光板15gではRsaを小さくなっている。
実際、今回の実施例に用いた、反射型偏光板13g及び透過型偏光板15gのG光の中心波長である550nmでの反射率は、それぞれ次のようになる。
反射型偏光板13gのP偏光の反射率(Rpw)=1%
反射型偏光板13gのS偏光の反射率(Rsw)=91%
透過型偏光板15gのP偏光の反射率(Rpa)=89%
透過型偏光板15gのS偏光の反射率(Rsa)=0.05%
On the other hand, the reflectance of the reflective
Therefore, Rsw is large in the reflective
Actually, the reflectance at 550 nm, which is the central wavelength of G light, of the reflective
Reflectivity (Rpw) of P-polarized light of reflective
Reflectivity (Rsw) of reflection
Reflectivity (Rpa) of P-polarized light of transmission
S-polarized light reflectance (Rsa) of the transmissive
反射型液晶表示素子12gに加えられる入力画像信号が黒レベル(0%)の場合、反射型液晶表示素子12gから反射する光束はP偏光である。そのため、反射型偏光板13gでは、P偏光の光のうちほとんどは透過するが、1%は反射される(Rpw)。
更に、反射型偏光板13gで反射した若干量のP偏光の光束Hcは、透過型偏光板15gに入射する。透過型偏光板15gでは、入射したP偏光の光束Hcの89%が反射する(Rpa)。
When the input image signal applied to the reflective liquid
Further, a slight amount of the P-polarized light beam Hc reflected by the reflective
つまり、反射型液晶表示素子12gに入射する光量を100%とした場合、反射型液晶表示素子12gに加えられる入力画像信号が黒レベル(0%)とした際の透過型偏光板15gを反射して光センサ21gに入射する光量の割合(Ib)は、以下のようになる。
Ib=Rpw×Rpa=1%×89%=0.89%
ここでは、反射型液晶表示素子12gでの光変調及び反射時に損失がなく、反射型液晶表示素子12gへの入射光の光束Hbに対して100%反射と仮定している。
In other words, when the amount of light incident on the reflective liquid
Ib = Rpw × Rpa = 1% × 89% = 0.89%
Here, it is assumed that there is no loss at the time of light modulation and reflection at the reflective liquid
反射型液晶表示素子12gに加えられる入力画像信号が白レベル(100%)の場合、反射型液晶表示素子12gから反射する光束はS偏光である。そのため、反射型偏光板13gは、S偏光の光の91%を反射する(Rsw)。
反射型偏光板13gで反射したS偏光の光束Hcは、透過型偏光板15gに入射する。透過型偏光板15gでは、入射したS偏光の光束Hcのほとんどは透過するが、0.05%は反射される(Rsa)。
When the input image signal applied to the reflective liquid
The S-polarized light beam Hc reflected by the reflective
つまり、反射型液晶表示素子12gに入射する光量を100%とした場合、反射型液晶表示素子12gに加えられる入力画像信号が白レベル(100%)とした際の透過型偏光板15gを反射して光センサ21gに入射する光量の割合(Iw)は、以下のようになる。
Iw=Rsw×Rsa=91%×0.05%=0.0455%
ここでは、反射型液晶表示素子12gでの光変調及び反射時に損失がなく、反射型液晶表示素子12gへの入射光の光束Hbに対して100%反射と仮定している。
In other words, when the amount of light incident on the reflective liquid
Iw = Rsw × Rsa = 91% × 0.05% = 0.0455%
Here, it is assumed that there is no loss at the time of light modulation and reflection at the reflective liquid
したがって、反射型液晶表示素子12gに加えられる入力画像信号が黒レベル(0%)の際の光センサ21gに入射する光量Ib(0.89%)と白レベル(100%)の際の光センサ21gに入射する光量Iw(0.0455%)とを比較すると、入力画像信号が黒レベル(0%)の場合が約20倍大きい値となる。
そこで、図9に示すように投影像のVcom補正を行いたい領域に黒レベル(0%)を表示し、それ以外の領域に白レベル(100%)を表示することによって、選択的に黒レベル(0%)を表示した領域のVcom補正を行い、このVcom補正によって得られたVcom値を用いることにより本投影時に投影像のフリッカを抑制することができる。
Accordingly, the optical sensor when the input image signal applied to the reflective liquid
Therefore, as shown in FIG. 9, the black level (0%) is displayed in the region where the Vcom correction of the projected image is to be performed, and the white level (100%) is displayed in the other region, thereby selectively displaying the black level. By performing Vcom correction of the area displaying (0%) and using the Vcom value obtained by this Vcom correction, flicker of the projected image can be suppressed during the main projection.
一般的にVcomずれを生じた場合の光センサ検出信号は、図10に示すように正弦波に酷似した波形となる。
図10に示すように、投射型表示装置は、投影像の垂直方向に対して線順次動作を行うため、図10(a)乃至(c)に示すように垂直方向の領域によって光センサの検出信号の位相が変化する。
そこで、TG27から出力される正極及び負極のトリガー信号のトリガー位置変化させることによって、投影像の垂直方向の領域を検出することができる。
図10においては、投影像の下方向領域でフリッカが発生し、Vcomずれが生じている場合を示している。
In general, the optical sensor detection signal when a Vcom shift occurs has a waveform very similar to a sine wave as shown in FIG.
As shown in FIG. 10, since the projection display device performs a line-sequential operation with respect to the vertical direction of the projected image, the detection of the optical sensor is performed according to the vertical area as shown in FIGS. 10 (a) to 10 (c). The phase of the signal changes.
Therefore, by changing the trigger position of the positive and negative trigger signals output from the
FIG. 10 shows a case where flicker occurs in the lower area of the projected image and Vcom deviation occurs.
〈実施例3〉
次に、本発明の別の実施例として、Vcom補正を自動で行う場合の動作について、図11及び図12を用いて説明する。
本実施例においては、光学系の構成は実施例1と同等のため、ここでは説明を省略する。また、Vcom補正回路のうち検出回路23bについても、実施例1と同等のため説明を省略する。
<Example 3>
Next, as another embodiment of the present invention, an operation when Vcom correction is automatically performed will be described with reference to FIGS.
In the present embodiment, the configuration of the optical system is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here. Further, the
図11に示すように、実施例1ではDH−DET−K33から出力された差信号は、直接減算器B35に入力しているが、本実施例においてはDH−DET−K33と減算器B35との間にVcom補正回路の動作を起動させるか起動させないかを切替えるVcom補正回路起動スイッチ37を配設すると共に、外部からの信号に基づき、Vcom補正回路起動スイッチ37のON/OFFを制御する信号を出力するCPU38と、Vcom補正データを格納するフラッシュメモリ39とを実施例1の補正回路25bに追加している。
As shown in FIG. 11, in the first embodiment, the difference signal output from DH-DET-K33 is directly input to the subtractor B35, but in this embodiment, DH-DET-K33, subtractor B35, Is provided with a Vcom correction circuit start
本投影時のVcom値を求めるためのVcom補正を正確に行うためには、特定のパターンの画像を投影して行う必要がある。特定パターンの画像を表示するためには、投射型表示装置1の起動時、または、動作終了時にVcom補正を行うことが効率的である。
特にVcomは、投射型表示装置1の光学系及び反射型液晶表示素子21r,21g,21bの温度により変化することが知られている。そこで、起動時にVcom補正を行うと、Vcom補正後に光源2からの光により投射型表示装置1の光学系及び反射型液晶表示素子21r,21g,21bの温度が上昇してしまう。そのため、動作終了時にVcom補正を行うことで、投射型表示装置1の光学系及び反射型液晶表示素子21r,21g,21bが、光源2からの光によって十分に温まった定常状態での補正を行うことができ、Vcom補正の精度を高めることができる。
In order to accurately perform the Vcom correction for obtaining the Vcom value during the main projection, it is necessary to project an image of a specific pattern. In order to display an image of a specific pattern, it is efficient to perform Vcom correction when the
In particular, Vcom is known to change depending on the temperature of the optical system of the
以下、投射型表示装置1の動作終了時にVcom補正を行う場合について図12を合わせ用いて説明するが、投射型表示装置1の起動時及び起動中にVcom補正を行う場合も同様に行うことができる。
図12に示すように、外部からの投影停止信号等の投射型表示装置1の投影を終了する信号がCPU38に入力すると、CPU38はVcom補正回路起動信号をVcom補正回路起動スイッチ37に対して出力する。(S101)
Vcom補正回路起動スイッチ37にVcom補正回路起動信号が入力すると、Vcom補正回路起動スイッチ37は、OFF状態からON状態になる。(S102)
Vcom補正回路起動スイッチ37がON状態になると、CPU38から液晶駆動回路22bに対してVcom補正用画像パターンを表示させるための信号を出力する。(S103)
Vcom補正用画像パターンが表示されると、実施例1に示した順序で差信号を演算し、演算された差信号を基にVcom補正を行う。差信号が0になるまでVcom補正回路起動スイッチ37のON状態を保持し、フレーム毎に演算を繰り返す。(S104)
Hereinafter, the case where Vcom correction is performed at the end of the operation of the
As shown in FIG. 12, when a signal for ending projection of the
When the Vcom correction circuit activation signal is input to the Vcom correction
When the Vcom correction circuit start
When the image pattern for Vcom correction is displayed, difference signals are calculated in the order shown in the first embodiment, and Vcom correction is performed based on the calculated difference signal. Until the difference signal becomes 0, the ON state of the Vcom correction
差信号が0になると、CPU38からVcom補正回路起動スイッチ37に対してVcom補正回路停止信号が出力される。(S105)
Vcom補正回路起動スイッチ37にVcom補正回路停止信号が入力すると、Vcom補正回路起動スイッチ37は、ON状態からOFF状態になる。(S106)
差信号が0になった時点の減算器B35での演算結果は、CPU38に接続するフラッシュメモリ39に保持される。(S107)
減算器B35での演算結果がフラッシュメモリ39に格納されたことを確認後、投射型表示装置1の電源を停止する。
When the difference signal becomes 0, the CPU 38 outputs a Vcom correction circuit stop signal to the Vcom correction circuit start
When the Vcom correction circuit stop signal is input to the Vcom correction circuit start
The calculation result in the subtractor B35 when the difference signal becomes 0 is held in the
After confirming that the calculation result in the subtracter B35 is stored in the
以上のように、投影表示装置1の停止信号が入力された際に、Vcom補正を行うため、光源2からの光によって光学系及び反射型液晶表示素子12r,12g,12bが十分に暖められ、その結果、温度が安定した状態でVcom補正を行うことができる。
更に、Vcom補正の結果をフラッシュメモリ39に格納することにより、次回投射型表示装置1を起動する場合、フラッシュメモリ39内のVcom補正結果を呼び出すことにより、投射型表示装置1を用いて本投影する際に起動時からVcomずれが少なくフリッカを抑制した投影像を表示することができる。
尚、起動時にVcom補正を行う際には、投影表示装置1の起動信号が入力された際に、Vcom補正回路起動スイッチ37をOFF状態からON状態にすればよい。
As described above, when the stop signal of the
Further, when the
When Vcom correction is performed at the time of activation, the Vcom correction
〈実施例4〉
一般に投射型表示装置1の本投影時のVcomの変化量は、投射型表示装置1の前回(m回目、mは1以上の整数とする)の動作終了時から次回(m+1回目)の動作開始時までの経過時間が長いほどその変化量が大きいことが分かっている。
そこで、本実施例においては、前回の投射型表示装置1に対する電源投入における初回の本投影時から電源停止による動作終了の直前までの経過時間に係わらず、本投影時にVcomずれの少ない投射像を投影するため、投射型表示装置1の電源投入直後(起動時)と電源停止直前(動作終了時)との両方のタイミングでVcom補正を行う。
投射型表示装置1の起動時と動作終了時との両方のタイミングでVcom補正を行う場合の動作について図13乃至図15を用いて説明する。
<Example 4>
In general, the amount of change in Vcom during the main projection of the
Therefore, in this embodiment, a projection image with a small Vcom deviation at the time of the main projection is obtained regardless of the elapsed time from the time of the first main projection at the time of power-on to the projection
The operation in the case of performing Vcom correction at both the start timing and the end timing of the
投射型表示装置1の起動時に、投射型表示装置1の光学系及び反射型液晶表示素子21r,21g,21bの温度は、光源2からの光によって加熱され上昇する。その温度は、起動直後に急激に上昇し30分程度でほぼ安定する。
そのため、起動時にVcom補正を行う場合は、起動直後の温度変化を考慮に入れることが重要となる。つまり起動時にVcom補正を行う場合、Vcomの補正値(Vs)を求めた後に、Vcom補正後の温度上昇によって発生するVcomの変化量αを加える必要がある。
When the
Therefore, when Vcom correction is performed at the time of startup, it is important to take into account the temperature change immediately after startup. In other words, when Vcom correction is performed at the time of startup, it is necessary to add a Vcom change amount α generated by a temperature rise after Vcom correction after obtaining a correction value (Vs) of Vcom.
ここで、温度上昇によるVcomの変化量αは、起動時のVcom補正量をVstとし、動作終了時のVcom補正量をVedとすると、以下のように求めることとする。
α=Ved−Vst
求められたVcomの変化量αは、フラッシュメモリ39に記憶され、投射型表示装置1を次回起動する際に、投射型表示装置1の起動時のVcom補正量(Vst)に加算することによって、投射型表示装置1の光学系及び反射型液晶表示素子21r,21g,21bの温度変化を考慮したVcom補正を行うことができる。
Here, the change amount α of Vcom due to a temperature rise is obtained as follows, assuming that the Vcom correction amount at the start is Vst and the Vcom correction amount at the end of the operation is Ved.
α = Ved−Vst
The obtained change amount α of Vcom is stored in the
起動時のVcom補正量(Vst)の取得及び動作終了時のVcom補正量(Ved)の取得は、以下の手順で行う。
尚、本実施例においては、光学系の構成は実施例1と同等のため、ここでは説明を省略する。また、Vcom補正回路は、実施例3と同等のため説明を省略する。
以下、起動時のVcom補正量(Vst)の取得方法を説明するが、動作終了時のVcom補正量(Ved)の取得も同様である。
図13に示すように、外部からの投影開始信号や投影停止信号等の信号がCPU38に入力すると、CPU38はVcom補正回路起動信号をVcom補正回路起動スイッチ37に対して出力する。(S201)
Vcom補正回路起動スイッチ37にVcom補正回路起動信号が入力すると、Vcom補正回路起動スイッチ37は、OFF状態からON状態になる。(S202)
Acquisition of the Vcom correction amount (Vst) at the start and acquisition of the Vcom correction amount (Ved) at the end of the operation are performed in the following procedure.
In the present embodiment, the configuration of the optical system is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here. Further, the Vcom correction circuit is the same as that of the third embodiment, so that the description thereof is omitted.
Hereinafter, a method for acquiring the Vcom correction amount (Vst) at the time of activation will be described.
As shown in FIG. 13, when a signal such as an external projection start signal or projection stop signal is input to the CPU 38, the CPU 38 outputs a Vcom correction circuit activation signal to the Vcom correction
When the Vcom correction circuit activation signal is input to the Vcom correction
Vcom補正回路起動スイッチ37がON状態になると、フリッカを最小としてVcomの検出精度を高めるため光源2の光強度を最大にする。(S203)
更に、CPU38から液晶駆動回路22bに対してVcom補正用画像パターンを表示させるための信号を出力し、Vcom補正画像を表示する。Vcom補正画像としては、50%前後の明るさのラスターパターンを用いることが望ましい。(S204)
次に、フラッシュメモリ39からVcom補正の初期設定条件を読み出す。Vcom補正の初期設定条件としては、後述するVcom補正量の現在の設定値(Vz0),Vcom自動補正ループ処理のループ回数(L),フリッカ量自動測定ループのループ回数(N),フリッカ量自動測定における変化電圧量(Vy),及びVcomシフト方向判定後の加算量(Vx)及び補正係数(k)などがある。(S205)
When the Vcom correction circuit start
Further, the CPU 38 outputs a signal for displaying the Vcom correction image pattern to the liquid
Next, Vcom correction initial setting conditions are read from the
Vcom補正の初期設定条件を読み出しが終了後に、R光,G光,B光の各色光に対して後述するVcom自動補正ループ処理を行う。Vcom自動補正ループ処理は、R光,G光及びB光を順次照射して1色ずつVcom補正量を設定しても良いし、R光,G光,B光を同時に照射して一度に全色のVcom補正量を設定しても良い。(S206)
Vcom補正量の設定が終了すると、Vcom補正画像の表示を終了し(S207)、光源2の光強度を定常レベルに戻す。(S208)
After reading out the initial setting conditions for Vcom correction, a Vcom automatic correction loop process, which will be described later, is performed on each color light of R light, G light, and B light. In the Vcom automatic correction loop processing, R light, G light, and B light may be sequentially irradiated to set the Vcom correction amount for each color, or the R light, G light, and B light may be simultaneously irradiated to perform all of them at once. A color Vcom correction amount may be set. (S206)
When the setting of the Vcom correction amount is finished, the display of the Vcom correction image is finished (S207), and the light intensity of the
Vcom自動補正ループ処理は、以下に示す手順によって行う。
図14に示すように、Vcom自動補正ループ処理は、S205においてフラッシュメモリ39から読み出したVcom自動補正ループ処理のループ回数(L)の処理を行う。ここでは、ループ回数を5回として処理を行った場合について説明する。(S301)
ループ処理を複数回行うのは、Vcom補正時の電圧範囲を十分大きくして測定余裕を持たせるためである。
The Vcom automatic correction loop process is performed according to the following procedure.
As shown in FIG. 14, the Vcom automatic correction loop process performs the loop count (L) of the Vcom automatic correction loop process read from the
The reason why the loop processing is performed a plurality of times is to sufficiently increase the voltage range at the time of Vcom correction to provide a measurement margin.
まず、S205においてフラッシュメモリ39から読み出したVcom補正量の現在の設定値(Vz0)とフリッカ量自動測定における変化電圧量(Vy)とから、Vcom電圧をプラス側にずらした加算側の印加Vcom電圧(Vip=Vz0+Vy)とVcom電圧をマイナス側にずらした減算側の印加Vcom電圧(Vim=Vz0−Vy)とを求める。
加算側の印加Vcom電圧(Vip)を各色の反射型液晶表示素子12r,12g,12bに印加して後述のフリッカ量自動測定ループにより加算側のフリッカ量(FLp)を測定し、次に、減算側の印加Vcom電圧(Vim)を各色の反射型液晶表示素子12r,12g,12bに印加して後述のフリッカ量自動測定ループにより減算側のフリッカ量(FLm)を測定する。(S302)
First, based on the current setting value (Vz 0 ) of the Vcom correction amount read from the
The applied Vcom voltage (Vip) on the addition side is applied to the reflective liquid
S302で算出された加算側のフリッカ量(FLp)と減算側のフリッカ量(FLm)とを比較し(S303)、加算側のフリッカ量(FLp)が減算側のフリッカ量(FLm)より大きい場合、Vcom電圧をマイナス側にずらすため、以下の式を用いて1回目のVcom補正量(Vz1)を算出する。(S304)
Vz1=Vz0−Vx×k (i=1〜3の場合k=2,i=4〜5の場合k=1)
ここで、Vx及びkは、それぞれS205においてフラッシュメモリ39から読み出された値であり、VxはVcomシフト方向判定後の加算量であり、kは補正係数である。
The addition side flicker amount (FLp) calculated in S302 is compared with the subtraction side flicker amount (FLm) (S303), and the addition side flicker amount (FLp) is larger than the subtraction side flicker amount (FLm). In order to shift the Vcom voltage to the negative side, the first Vcom correction amount (Vz 1 ) is calculated using the following equation. (S304)
Vz 1 = Vz 0 −Vx × k (k = 1 when i = 1 to 3, k = 1 when i = 4 to 5)
Here, Vx and k are values read from the
加算側のフリッカ量(FLp)が減算側のフリッカ量(FLm)と等しいか小さい場合、加算側のフリッカ量(FLp)と減算側のフリッカ量(FLm)が同じ値であるか判定する。(S305)
加算側のフリッカ量(FLp)と減算側のフリッカ量(FLm)が等しい場合、以下の式を用いて1回目のVcom補正量(Vz1)を算出する。(S306)
Vz1=Vz0
When the flicker amount (FLp) on the addition side is equal to or smaller than the flicker amount (FLm) on the subtraction side, it is determined whether the flicker amount (FLp) on the addition side and the flicker amount (FLm) on the subtraction side are the same value. (S305)
When the amount of flicker on the addition side (FLp) is equal to the amount of flicker on the subtraction side (FLm), the first Vcom correction amount (Vz 1 ) is calculated using the following equation. (S306)
Vz 1 = Vz 0
加算側のフリッカ量(FLp)と減算側のフリッカ量(FLm)が等しくない場合、Vcom電圧をプラス側にずらすため、以下の式を用いて1回目のVcom補正量(Vz1)を算出する。(S307)
Vz1=Vz0+Vx×k (i=1〜3の場合k=2,i=4〜5の場合k=1)
When the flicker amount (FLp) on the addition side is not equal to the flicker amount (FLm) on the subtraction side, in order to shift the Vcom voltage to the positive side, the first Vcom correction amount (Vz 1 ) is calculated using the following equation. . (S307)
Vz 1 = Vz 0 + Vx × k (k = 1 if i = 1-3, k = 1 if i = 4-5)
S301からS307までの処理をVcom自動補正ループ処理のループ回数(L)である5回行う。(S308)
2回目の測定の場合、Vcom補正量の現在の設定値(Vz0)の代わりに、1回目の測定で得られたVcom補正量(Vz1)を用いて、2回目のVcom補正量(Vz2)を算出する。同様に、前回のVcom補正量(Vzx)を用いて5回目までのVcom補正量(Vz3,Vz4,Vz5)を順次測定し算出する。
The processing from S301 to S307 is performed five times that is the loop count (L) of the Vcom automatic correction loop processing. (S308)
In the case of the second measurement, the second Vcom correction amount (Vz) is used by using the Vcom correction amount (Vz 1 ) obtained in the first measurement instead of the current setting value (Vz 0 ) of the Vcom correction amount. 2 ) Calculate. Similarly, the Vcom correction amounts (Vz 3 , Vz 4 , Vz 5 ) up to the fifth time are sequentially measured and calculated using the previous Vcom correction amount (Vz x ).
5回のVcom自動補正ループ処理が終了後に、得られた5個のVcom補正量(Vz1,Vz2,Vz3,Vz4,Vz5)の極性を比較する。(S309)
Vz1〜Vz5の間で極性が反転している場合、フリッカ量が最小値であると判断し、5回目のVcom補正量(Vz5)を起動時のVcom補正量(Vst)とする。
After the five Vcom automatic correction loop processes are completed, the polarities of the obtained five Vcom correction amounts (Vz 1 , Vz 2 , Vz 3 , Vz 4 , Vz 5 ) are compared. (S309)
When the polarity is inverted between Vz 1 and Vz 5 , it is determined that the flicker amount is the minimum value, and the fifth Vcom correction amount (Vz 5 ) is set as the Vcom correction amount (Vst) at the time of activation.
得られた5個のVcom補正量(Vz1,Vz2,Vz3,Vz4,Vz5)の極性が同じ場合、フリッカ量が最小値で無いと判断し再度Vcom自動補正ループ処理(以下、リトライ処理と称す)を行う。この際、既にリトライ処理を行っている場合は、リトライ処理での5回目のVcom補正量(Vz5)を起動時のVcom補正量(Vst)とする。(S310)
S309においてリトライ処理が行われていない場合、ループ回数を0に初期化し(S311)、S301からS308のVcom自動補正ループ処理を行う。
If the obtained five Vcom correction amounts (Vz 1 , Vz 2 , Vz 3 , Vz 4 , Vz 5 ) have the same polarity, it is determined that the flicker amount is not the minimum value, and the Vcom automatic correction loop process (hereinafter, referred to as “Fcom” correction process) (Referred to as retry processing). At this time, if retry processing has already been performed, the Vcom correction amount (Vz 5 ) for the fifth time in the retry processing is set as the Vcom correction amount (Vst) at startup. (S310)
If the retry process is not performed in S309, the loop count is initialized to 0 (S311), and the Vcom automatic correction loop process of S301 to S308 is performed.
尚、S302における加算側のフリッカ量(FLp)と減算側のフリッカ量(FLm)の自動測定ループは、以下に示す手順によって行う。
図15に示すように、フリッカ量自動測定ループは、S205においてフラッシュメモリ39から読み出したフリッカ量自動測定ループのループ回数(N)の処理を行う。ここでは、加算側のフリッカ量(FLp)の測定について、ループ回数を10回として処理を行った場合について説明する。(S401)
Note that the automatic measurement loop for the addition-side flicker amount (FLp) and the subtraction-side flicker amount (FLm) in S302 is performed according to the following procedure.
As shown in FIG. 15, the flicker amount automatic measurement loop performs the processing of the number of times (N) of the flicker amount automatic measurement loop read from the
まず、S205においてフラッシュメモリ39から読み出したVcom補正量の現在の設定値(Vz0)とフリッカ量自動測定における変化電圧量(Vy)とから、加算側の印加Vcom電圧(Vip=Vz0+Vy)を求めて、各色の反射型液晶表示素子12r,12g,12bに印加する。(S402)
加算側の印加Vcom電圧(Vip)印加後、1フレーム分以上の時間(例えば、50msec)後に1回目の加算側のフリッカ量(FLp1)を測定する。(S403)
First, from the current setting value (Vz 0 ) of the Vcom correction amount read from the
After the application side applied Vcom voltage (Vip) is applied, the first addition side flicker amount (FLp 1 ) is measured after a time of one frame or more (for example, 50 msec). (S403)
同様に10回の加算側のフリッカ量(FLp1〜FLp10)の測定を行った後(S404)、10回分の加算側のフリッカ量(FLp1〜FLp10)の平均値を求め加算側のフリッカ量の平均値(FLpave)とする。(S405)
加算側のフリッカ量の平均値(FLpave)の絶対値を求め、加算側のフリッカ量(FLp)とする。(S406)
Flicker of 10 additions side similarly after the measurement of the (FLp 1 ~FLp 10) (S404 ), the flicker amount of 10 times the adder of (FLp 1 ~FLp 10) Mean value calculated in the adder of The average flicker amount (FLp ave ) is used. (S405)
An absolute value of an average value (FLp ave ) of the flicker amount on the addition side is obtained and set as the flicker amount (FLp) on the addition side. (S406)
上述した手順により投射型表示装置1の起動時のVcom補正量(Vst)と投射型表示装置1の動作終了時のVcom補正量(Ved)とを取得し、その間のVcomの変化量α(α=Ved−Vst)を求め、フラッシュメモリ39に記憶する。
Vcomの変化量αは、誤差を軽減するため直近の複数回分(実施例では例えば8回分)をフラッシュメモリ39に保存する。
投射型表示装置1の本投影時には、測定された投射型表示装置1の起動時のVcom補正量(Vst)に、フラッシュメモリ39に記憶されている直近の複数回(実施例では例えば8回)のVcomの変化量αの平均値を加算した値をVcom値として用いる。
The Vcom correction amount (Vst) at the start-up of the
The latest change amount α of Vcom is stored in the
During the main projection of the
つまり、投射型表示装置1の本投影時には、起動時に測定されたVcom補正量(Vst)にフラッシュメモリ39に記憶されているVcomの変化量αの平均値を加算した値をVcom値として設定して投影像を投射することにより、本投影時に温度によるVcomずれを考慮した投影像を投射が可能となる。
一方、投射型表示装置1の動作終了時には、Vcom補正量(Ved)を測定し、起動時のVcom補正量(Vst)との差分であるVcomの変化量α(α=Ved−Vst)を求めて、フラッシュメモリ39に記憶する。
投射型表示装置1の初回の起動時には、あらかじめ工場出荷時に平均的なVcomの変化量α0をフラッシュメモリ39に記憶しておき、初回の起動時のVcom補正量(Vst)にVcomの変化量α0を加算した値をVcom値として用いる。
That is, during the main projection of the
On the other hand, at the end of the operation of the
When the
ここで、起動時のVcom補正において測定されたVcom値と、ラッシュメモリ39に記憶されている前回動作終了時に測定されたVcom値とを比較して、その差分が小さい場合、Vcom値が殆ど変化していないとしてVcom値にVx及びkを加算しない。
具体的には、起動時のVcom補正において測定されたVcom値と前回動作終了時に測定されたVcom値と差分が、加算分であるVx×k以下の場合、Vx×kを加算することによってVcom値が最適値からずれる虞があるからである。
より好ましくは、具体的には、起動時のVcom補正において測定されたVcom値と前回動作終了時に測定されたVcom値と差分が、(Vx×k)/2以下の場合は、起動時のVcom補正において測定されたVcom値にVx×kを加算せず、起動時のVcom補正において測定されたVcom値を本投影時のVcom値とする。
Here, when the Vcom value measured in the Vcom correction at the time of start-up and the Vcom value measured at the end of the previous operation stored in the
Specifically, when the difference between the Vcom value measured in the Vcom correction at the time of startup and the Vcom value measured at the end of the previous operation is equal to or less than Vx × k, which is an addition, Vcom × k is added to add Vcom × k. This is because the value may deviate from the optimum value.
More preferably, specifically, when the difference between the Vcom value measured in the Vcom correction at the time of startup and the Vcom value measured at the end of the previous operation is equal to or less than (Vx × k) / 2, the Vcom at the time of startup Vx × k is not added to the Vcom value measured in the correction, and the Vcom value measured in the Vcom correction at start-up is set as the Vcom value in the main projection.
また、投射型表示装置1の起動時に投射型表示装置1の光学系及び反射型液晶表示素子21r,21g,21bの温度は、光源2からの光によって加熱され上昇し、その温度は30分程度でほぼ安定するとしているが、その後も徐々に温度は変化し、最適なVcom値もわずかではあるが変化する。
そのため、起動から1時間以内に投射型表示装置1を停止した場合、起動時のVcom補正量(Vst)と動作終了時のVcom補正量(Ved)との差である温度上昇によるVcomの変化量αは小さくなり、長時間投射型表示装置1を運転した場合の温度上昇によるVcomの変化量αと差が大きくなる。
そこで、例えば、起動から1時間以内に投射型表示装置1を停止した場合、動作終了時でのVcom補正の測定を実施しないこととする。
Further, when the
Therefore, when the
Therefore, for example, when the
〈実施例5〉
次に、光源2のキセノンランプ2aに封入されているキセノンガスの熱対流によって発生する光強度の変化(以下、ランプフリッカと称す)に起因するフリッカを除去してVcomを補正する動作について説明する。
光センサ21r,21g,21bの検出信号には、Vcomずれ起因のフリッカ以外に、ランプフリッカが含まれる。
そのため、光センサ21r,21g,21bの検出信号からランプフリッカを削除する必要がある。光センサ21r,21g,21bの検出信号からランプフリッカを削除してVcom補正を行う動作について図15を用いて説明する。
本実施例においては、光学系の構成は実施例1と同等のため、ここでは説明を省略する。また、Vcom補正回路のうち検出回路23については、実施例1と同等のため説明を省略する。
<Example 5>
Next, an operation for correcting Vcom by removing flicker caused by a change in light intensity (hereinafter referred to as lamp flicker) generated by thermal convection of xenon gas sealed in the
The detection signals of the
Therefore, it is necessary to delete the lamp flicker from the detection signals of the
In the present embodiment, the configuration of the optical system is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here. In addition, the detection circuit 23 of the Vcom correction circuit is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
実施例1ではDH−DET−K33から出力された差信号は、直接減算器B35に入力しているが、図15に示すように、本実施例においては、DH−DET−K33と減算器B35との間に、ランプフリッカを削除するローパスフィルタ(LPF)40を追加している。 In the first embodiment, the difference signal output from the DH-DET-K33 is directly input to the subtractor B35. However, as shown in FIG. 15, in this embodiment, the DH-DET-K33 and the subtractor B35 are used. A low-pass filter (LPF) 40 for removing lamp flicker is added between the two.
一般にランプフリッカは、ある一定の周波数の範囲で発生する。本実施例で用いたキセノンランプを有する光源2の場合、ランプフリッカの周波数は40Hzであった。
そこで、光センサ21r,21g,21bの検出信号から40Hzの周波数帯域の成分をLPF40によって除去することによって、検出信号からランプフリッカを除くことができる。
このLPF40は、光センサ21r,21g,21bと、減算器B35の間であればどの位置に配設してもよい、特に、差信号を検出した後のDH−DET−K33と減算器B35との間に配設することが望ましい。
これにより、Vcom補正時にランプフリッカの影響を削除したVcom値を求めることができ、このVcom値を用いることにより本投影時にVocmずれの無い投影像を投射することができる。
また、上記したように、光源2に使用するランプによってランプフリッカが発生する周波数帯域が異なるため、光源2に使用するランプに応じてLPF40の特性を変更する必要がある。
In general, lamp flicker occurs in a certain frequency range. In the case of the
Therefore, the lamp flicker can be removed from the detection signal by removing the components in the frequency band of 40 Hz from the detection signals of the
The
Thereby, the Vcom value from which the influence of the lamp flicker is deleted at the time of Vcom correction can be obtained, and by using this Vcom value, it is possible to project a projection image having no Vocm shift at the time of the main projection.
Further, as described above, since the frequency band in which lamp flicker is generated differs depending on the lamp used for the
以上、説明したように、投影光のフリッカを検出する光センサを装置内に設置すると共に、投射レンズを交換する際に光センサを意識することなく投射レンズを交換することができるため、移動が容易であり、投射レンズのコストも上がることなく、投影像に光センサの影がうつることも無い光変調装置、投射型表示装置および画像投影方法を提供することができる。
更に、光センサを装置内に設置することにより、光センサで検出される光量を向上することができ、光センサの数、または測定時間を削減することができる光変調装置、投射型表示装置および画像投影方法を提供することができる。
更に、R,G,B各色に独立して光センサを配設しているので、白色光を投影して、RGB各色のVcomを同時に精度良く補正することができ、フリッカを抑制可能な光変調装置、投射型表示装置および画像投影方法を提供することができる。
更に、フリッカが投影像内で分布を持つ場合でもフリッカを抑制することができ、ランプフリッカと分離して液晶表示素子起因のフリッカを抑制可能な光変調装置、投射型表示装置および画像投影方法を提供することができる。
As described above, an optical sensor for detecting flicker of projection light is installed in the apparatus, and the projection lens can be replaced without being aware of the optical sensor when replacing the projection lens. It is possible to provide a light modulation device, a projection display device, and an image projection method that are easy, do not increase the cost of the projection lens, and do not cause the shadow of the optical sensor to appear in the projected image.
Furthermore, by installing an optical sensor in the apparatus, the amount of light detected by the optical sensor can be improved, and the number of optical sensors or the light modulation device, the projection display device, and the measurement time can be reduced. An image projection method can be provided.
Furthermore, since optical sensors are provided independently for each of the R, G, and B colors, white light is projected, and Vcom for each of the RGB colors can be corrected simultaneously and accurately, and light modulation that can suppress flicker An apparatus, a projection display device, and an image projection method can be provided.
Further, there is provided a light modulation device, a projection display device, and an image projection method capable of suppressing flicker even when flicker has a distribution in a projection image and capable of suppressing flicker caused by a liquid crystal display element separately from lamp flicker. Can be provided.
Vcom補正回路の構成は、光センサ21bで検出された検出信号に基づき、極性が正側と負側との差分を生成しこの差分値に基づきVcomを補正することができる回路であれば、上記の実施例に限らないことは言うまでもない。
また、複数の異なる色についての変調光路を有する場合において、本発明の光変調装置αを少なくとも1つの光路に対して用いれば、フリッカの抑制について有効である。特に、明るさの最も大きくフリッカの目立ちやすいG光、または波長が短く有機材料に対して影響を与えやすいB光に対して本発明の光変調装置αを使用することは有効である。
また、光センサをスクリーンの投影像表示領域近傍や投射レンズ内に設置する従来の方法と、本発明とを併用してもよく、その場合においても精度良くVcomの補正を行うことができる。
If the configuration of the Vcom correction circuit is a circuit that generates a difference between the positive side and the negative side based on the detection signal detected by the
In addition, in the case of having modulation optical paths for a plurality of different colors, if the light modulation device α of the present invention is used for at least one optical path, it is effective for suppressing flicker. In particular, it is effective to use the light modulation device α of the present invention for G light having the highest brightness and flickering conspicuous or B light having a short wavelength and easily affecting an organic material.
In addition, the conventional method of installing the optical sensor in the vicinity of the projected image display area of the screen or in the projection lens may be used in combination with the present invention. Even in this case, Vcom can be corrected with high accuracy.
1…投射型表示装置、2…光源、2a…キセノンランプ、2b…凹面鏡、3…赤外線透過フィルタ、4…紫外線反射フィルタ、5…Bダイクロイックミラー、6…反射ミラー、7b、7rg…第1フライアイレンズ、8b、8rg…第2フライアイレンズ、9b,9rg…偏光変換素子、10b,10rg…コンデンサレンズ、11r,11g,11b…フィールドレンズ、12r,12g,12b…反射型液晶表示素子、13r,13g,13b…反射型偏光板、14…RGダイクロイックミラー、15r,15g,15b…透過型偏光板、16…クロスダイクロイックプリズム、16a…射出面、17…スクリーン、18…投射レンズ、19r,19g,19b…ヒートシンク、20r,20g,20b…三角柱、21r,21g,21b…光センサ、22b…液晶駆動回路、23b…検出回路、24b…共通電極、25b…補正回路、26…ADコンバータ(ADC)、27…タイミングパルスジェネレータ(TG)、28…極性正側のデータホールド回路(DH−posi)、29…極性負側のデータホールド回路(DH−nega)、30…減算器A、31…係数レジスタ(DH−K)、32…乗算器、33…乗算結果のデータホールド回路(DH−DET−K)、34…共通電極電圧データのホールド回路(DH−cc)、35…減算器B、36…DAコンバータ、37…Vcom補正回路起動スイッチ、38…CPU、39…フラッシュメモリ、40…ローパスフィルタ(LPF)
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記第1の偏光光束を透過し、前記第2の偏光光束を反射する反射型偏光板と、
前記第2の偏光光束を透過し、前記第1の偏光光束を反射する透過型偏光板と、
前記透過型偏光板で反射した前記第1の偏光光束を検出する光センサと、
を備え、
前記液晶表示素子は、前記反射型偏光板を透過して入射する前記第1の偏光光束を光変調し、この光変調した偏光光束を反射して前記反射型偏光板に再度入射させるよう配設され、
前記反射型偏光板は、前記第1の偏光光束を透過し、且つ前記液晶表示素子で光変調した偏光光束のうち、前記第2の偏光光束を前記透過型偏光板方向に反射するよう配設され、
前記光センサは、前記透過型偏光板で反射した光束の光路上であって、前記反射型偏光板で反射した光束の光路と重ならない位置に配設されていることを特徴とする光変調装置。 A first polarized light beam in a first linear polarization state obtained by polarization conversion of a light beam emitted from a light source is orthogonal to the first polarized light beam and the first polarized light beam based on an input image signal. A liquid crystal display element that modulates light into a second polarized light beam in a second linear polarization state;
A reflective polarizing plate that transmits the first polarized light beam and reflects the second polarized light beam;
A transmissive polarizing plate that transmits the second polarized light beam and reflects the first polarized light beam;
An optical sensor for detecting the first polarized light beam reflected by the transmissive polarizing plate;
With
The liquid crystal display element is disposed so as to light-modulate the first polarized light beam that is transmitted through the reflective polarizing plate and to reflect the light-modulated polarized light beam so as to be incident on the reflective polarizing plate again. And
The reflective polarizing plate is disposed so as to transmit the first polarized light beam and reflect the second polarized light beam in the direction of the transmissive polarizing plate among the polarized light beams modulated by the liquid crystal display element. And
The optical sensor is disposed on a light path of a light beam reflected by the transmissive polarizing plate and at a position that does not overlap an optical path of the light beam reflected by the reflective polarizing plate. .
光源から射出した白色光の光束を、赤色光,緑色光及び青色光のそれぞれの光束に色分解する色分解手段と、
入射した光束を、偏光分離した後に偏光角を変換することにより、第1の直線偏光状態のみを有する直線偏光の偏光光束として射出する偏光変換手段と、
前記光変調装置が有する前記透過型偏光板を透過した赤色光,緑色光及び青色光の前記第2の直線偏光状態のそれぞれの偏光光束を合成する色合成手段と、
前記色合成手段から射出した偏光光束を投影像として拡大投影する投射レンズと、
を備えることを特徴とする投射型表示装置。 The light modulation device according to any one of claims 1 to 3,
Color separation means for color-separating the luminous flux of white light emitted from the light source into luminous fluxes of red light, green light, and blue light,
Polarization conversion means for emitting an incident light beam as a linearly polarized light beam having only a first linear polarization state by converting a polarization angle after polarization separation;
Color synthesizing means for synthesizing respective polarized light fluxes of the second linear polarization state of red light, green light, and blue light transmitted through the transmissive polarizing plate of the light modulator;
A projection lens for enlarging and projecting the polarized light beam emitted from the color synthesizing means as a projection image;
A projection type display device comprising:
前記光センサは、前記透過型偏光板から反射した反射光束を受光して検出信号を出力し、
前記入力画像信号の極性を、基準電圧に対して1垂直期間毎に反転させた画素電極電圧を前記画素電極に供給すると共に、前記1垂直期間に対応した切替周期信号を出力する液晶駆動回路と、
前記光センサからの前記検出信号及び前記切替周期信号から、前記検出信号の前記1垂直期間における極性の正側の極大値及び極性の負側の極小値を求めると共に、前記極大値の絶対値から前記極小値の絶対値を減じた差を求め差信号として出力する検出回路と、
前記検出回路からの前記差信号とこの差信号を求めた1垂直期間の1つ前の1垂直期間の共通電極電圧に基づいて、前記差が正の場合、前記1つ前の1垂直期間の共通電極電圧から前記差を減じ、前記差が負の場合、前記1つ前の1垂直期間の共通電極電圧に前記差を加えることにより、共通電極補正電圧を求める補正回路と、
を有することを特徴とする請求項4記載の投射型表示装置。 The liquid crystal display element includes a pixel electrode, a common electrode facing the pixel electrode, to which a common electrode voltage is applied, and a liquid crystal sandwiched between the pixel electrode and the common electrode,
The optical sensor receives a reflected light beam reflected from the transmissive polarizing plate and outputs a detection signal;
A liquid crystal driving circuit for supplying a pixel electrode voltage obtained by inverting the polarity of the input image signal for each vertical period with respect to a reference voltage to the pixel electrode and outputting a switching period signal corresponding to the one vertical period; ,
From the detection signal from the optical sensor and the switching period signal, a maximum value on the positive side and a minimum value on the negative side of the polarity in the one vertical period of the detection signal are obtained, and from the absolute value of the maximum value. A detection circuit that obtains a difference obtained by subtracting the absolute value of the minimum value and outputs the difference signal;
When the difference is positive based on the difference signal from the detection circuit and the common electrode voltage of the one vertical period one previous to the one vertical period for which the difference signal was obtained, the one vertical period of the previous one A correction circuit for subtracting the difference from a common electrode voltage and, when the difference is negative, adding the difference to the common electrode voltage of the previous one vertical period to obtain a common electrode correction voltage;
The projection display device according to claim 4, further comprising:
前記補正回路で求められた前記共通電極補正電圧の情報を記憶する記憶部と、
を有し、
前記制御部は、前記投射型表示装置の投影停止信号が入力された場合に、
前記液晶駆動回路により所定の画像に対応した前記入力画像信号を前記液晶表示素子に入力して、前記所定の画像を投影像として表示させ、
求められた前記差の変化率が所定の値以下になった時点で、前記共通電極補正電圧の情報を前記記憶部に記憶させる、
ことを特徴とする請求項5記載の投射型表示装置。 A control unit for controlling an operation for obtaining the common electrode correction voltage in the correction circuit;
A storage unit for storing information on the common electrode correction voltage obtained by the correction circuit;
Have
When the control unit receives a projection stop signal of the projection display device,
The input image signal corresponding to a predetermined image is input to the liquid crystal display element by the liquid crystal driving circuit, and the predetermined image is displayed as a projection image,
When the obtained change rate of the difference becomes a predetermined value or less, the information on the common electrode correction voltage is stored in the storage unit,
The projection type display device according to claim 5.
前記記憶部に記憶されている前記共通電極補正電圧の情報を読み出し、
この読み出した前記共通電極補正電圧の情報に基づいて、前記初期投影像を表示させるよう制御する、
ことを特徴とする請求項6記載の投射型表示装置。 When the control unit displays an initial projection image that is initially projected when the power is turned on in the projection display device,
Read information of the common electrode correction voltage stored in the storage unit,
Based on the read information of the common electrode correction voltage, control to display the initial projection image,
The projection display device according to claim 6.
前記光センサからの前記検出信号と前記液晶駆動回路からの前記切替周期信号とに基づき、前記検出信号を極性の正側と負側に分離する極性分離ステップと、
前記投射型表示装置から投影される投影像の1垂直期間毎に前記極性の正側と負側に分離された前記検出信号のそれぞれのピーク値の差を求め、差信号を出力する差信号演算ステップと、
前記差信号演算ステップで得られた前記差信号に基づき共通電極補正電圧を算出する補正値算出ステップと、
前記補正値算出ステップで算出された前記共通電極補正電圧を用いて前記投射型表示装置により画像を投影する画像投影ステップと、
を有し、
前記補正値算出ステップは、1垂直期間前の前記補正値算出ステップにおける算出結果と前記差信号演算ステップで得られた差信号とから共通電極補正電圧を算出することを特徴とする画像投影方法。 In an image projection method of projecting an image by a projection display device having an optical sensor that outputs a detection signal in response to light reception and a liquid crystal driving circuit that outputs a switching cycle signal corresponding to one vertical cycle,
A polarity separation step for separating the detection signal into a positive side and a negative side of polarity based on the detection signal from the photosensor and the switching period signal from the liquid crystal driving circuit;
Difference signal calculation for obtaining a difference between the peak values of the detection signals separated into the positive side and the negative side of the polarity for each vertical period of the projection image projected from the projection display device, and outputting a difference signal Steps,
A correction value calculating step for calculating a common electrode correction voltage based on the difference signal obtained in the difference signal calculating step;
An image projection step of projecting an image by the projection display device using the common electrode correction voltage calculated in the correction value calculation step;
Have
The image projection method characterized in that the correction value calculation step calculates a common electrode correction voltage from the calculation result in the correction value calculation step one vertical period before and the difference signal obtained in the difference signal calculation step.
前記投射型表示装置のm(mは1以上の整数)回目の電源投入直後に第1の共通電極電圧を求める第1の共通電極電圧検出ステップと、
前記投射型表示装置のm回目の電源停止直前に第2の共通電極電圧を求める第2の共通電極電圧検出ステップと、
前記第2の共通電極電圧と前記第1の共通電極電圧との差分からm回目の共通電極電圧変化量を求め前記記憶部に記憶する共通電極電圧記憶ステップと、
前記投射型表示装置のm+1回目の電源投入直後に第3の共通電極電圧を求める第3の共通電極電圧検出ステップと、
前記第3の共通電極電圧検出ステップで求めた前記第3の共通電極電圧に前記記憶部から読み出した前記m回目の共通電極電圧変化量を加算し、得られた値を前記共通電極電圧とする共通電極電圧算出ステップと、
前記共通電極電圧算出ステップで得られた前記共通電極電圧を前記液晶表示素子に印加して画像を投影する画像投影ステップと、
を有することを特徴とする画像投影方法。 In an image projection method of projecting an image by a projection display device having a liquid crystal display element that optically modulates an incident polarized light beam, an optical sensor that outputs a detection signal in response to light reception, and a storage unit that stores information ,
A first common electrode voltage detection step of obtaining a first common electrode voltage immediately after power-on of the projection type display device m (m is an integer of 1 or more);
A second common electrode voltage detection step for obtaining a second common electrode voltage immediately before the m-th power supply stop of the projection display device;
A common electrode voltage storage step of obtaining an m-th common electrode voltage change amount from a difference between the second common electrode voltage and the first common electrode voltage and storing the change amount in the storage unit;
A third common electrode voltage detection step for obtaining a third common electrode voltage immediately after the (m + 1) th power-on of the projection display device;
The m-th common electrode voltage change amount read from the storage unit is added to the third common electrode voltage obtained in the third common electrode voltage detection step, and the obtained value is used as the common electrode voltage. A common electrode voltage calculation step;
An image projecting step of projecting an image by applying the common electrode voltage obtained in the common electrode voltage calculating step to the liquid crystal display element;
An image projection method comprising:
前記液晶表示素子における基準共通電極電圧に第1の所定の電圧を加算して印加して、前記液晶表示素子からの投影光の光強度の揺らぎ量を光センサにおいて検出する加算側フリッカ検出ステップと、
前記液晶表示素子における基準共通電極電圧に前記第1の所定の電圧を減算して印加して、前記液晶表示素子からの投影光の光強度の揺らぎ量を検出する減算側フリッカ検出ステップと、
前記加算側フリッカ検出ステップで得られた光強度の第1の揺らぎ量と前記減算側フリッカ検出ステップで得られた光強度の第2の揺らぎ量とを比較し、前記第2の揺らぎ量より前記第1の揺らぎ量が大きい場合、前記共通電極電圧から第2の所定の電圧を減算した電圧を新たな共通電極電圧とし、前記第2の揺らぎ量より前記第1の揺らぎ量が小さい場合、前記共通電極電圧に前記第2の所定の電圧を加算した電圧を新たな共通電極電圧とし、前記第2の揺らぎ量と前記第1の揺らぎ量とが等しい場合は前記共通電極電圧を新たな共通電極電圧とする共通電極電圧補正ステップと、
前記加算側フリッカ検出ステップと、前記減算側フリッカ検出ステップと、前記共通電極電圧補正ステップとを合わせて共通電極電圧調整ステップとした際に、前記共通電極電圧調整ステップを所定の回数行うことにより、最適共通電極電圧を算出する揺らぎ量調整ステップと、
を有することを特徴とする請求項10記載の画像投影方法。
The first common electrode voltage detection step, the second common electrode voltage detection step, and the third common electrode voltage detection step include:
An addition-side flicker detection step of adding a first predetermined voltage to a reference common electrode voltage in the liquid crystal display element and applying the first predetermined voltage to detect the amount of fluctuation of the light intensity of the projection light from the liquid crystal display element in an optical sensor; ,
Subtracting-side flicker detection step for subtracting and applying the first predetermined voltage to a reference common electrode voltage in the liquid crystal display element to detect a fluctuation amount of light intensity of projection light from the liquid crystal display element;
The first fluctuation amount of the light intensity obtained in the addition side flicker detection step is compared with the second fluctuation amount of the light intensity obtained in the subtraction side flicker detection step. When the first fluctuation amount is large, a voltage obtained by subtracting the second predetermined voltage from the common electrode voltage is set as a new common electrode voltage, and when the first fluctuation amount is smaller than the second fluctuation amount, A voltage obtained by adding the second predetermined voltage to the common electrode voltage is used as a new common electrode voltage. When the second fluctuation amount and the first fluctuation amount are equal, the common electrode voltage is set as a new common electrode voltage. A common electrode voltage correction step to be a voltage; and
By performing the common electrode voltage adjustment step a predetermined number of times when the addition side flicker detection step, the subtraction side flicker detection step, and the common electrode voltage correction step are combined into a common electrode voltage adjustment step, A fluctuation amount adjusting step for calculating the optimum common electrode voltage;
The image projection method according to claim 10, further comprising:
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