JP2012150300A - Projection type display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、投射型表示装置に係り、特に光学部材の温度上昇を抑制した投射型表示装置に関する。 The present invention relates to a projection display device, and more particularly to a projection display device in which a temperature rise of an optical member is suppressed.
従来、色分離光学系における液晶パネルの光射出側に設けられた偏光板等の光学部材は、入射光によって温度が上昇して高温状態での使用を継続することにより劣化し、投射映像にムラができる等、高画質化の弊害となっていた。例えば特許文献1には、冷却ファンの回転を制御し、偏光板を含む光学部材を冷却する冷却方法が開示されている。また特許文献2には、冷却ファンの回転制御に加えて、光源からの光量を制御する制御方法が開示されている。 Conventionally, an optical member such as a polarizing plate provided on the light exit side of a liquid crystal panel in a color separation optical system is deteriorated as the temperature rises due to incident light and continues to be used in a high temperature state. It was a bad effect of high image quality. For example, Patent Document 1 discloses a cooling method for controlling the rotation of a cooling fan and cooling an optical member including a polarizing plate. Patent Document 2 discloses a control method for controlling the amount of light from the light source in addition to the rotation control of the cooling fan.
しかしながら、特許文献1では、装置の内部に光学部材を冷却する機構を設ける必要があるため、装置の内部構造が複雑になる。また、液晶パネルは高画質な映像を表示するために一定の温度を保つ必要があり、ファンの回転を増減して光学部材の温度上昇を抑制する場合、液晶パネルの温度変化を考慮した複雑な制御が要求される。 However, in Patent Document 1, since it is necessary to provide a mechanism for cooling the optical member inside the apparatus, the internal structure of the apparatus becomes complicated. In addition, the liquid crystal panel needs to maintain a certain temperature in order to display a high-quality image. When the temperature of the optical member is suppressed by increasing / decreasing the rotation of the fan, it is complicated considering the temperature change of the liquid crystal panel. Control is required.
また特許文献2では、ファンの回転制御のみならず光学部材に入射する光源からの光量を調整して光学部材の温度上昇を制御する。しかし、冷却ファンの回転数の増減や光源の光量により影響を受ける液晶パネルの温度を、高画質な映像を表示するために一定に保つように制御するには、複雑なアルゴリズムが必要となる。 Moreover, in patent document 2, not only rotation control of a fan but the light quantity from the light source which injects into an optical member is adjusted, and the temperature rise of an optical member is controlled. However, a complex algorithm is required to control the temperature of the liquid crystal panel, which is affected by the increase / decrease in the number of rotations of the cooling fan and the amount of light from the light source, so as to be kept constant in order to display a high-quality image.
そこで本発明は、映像のゲインを調整して光学部材の温度上昇を抑制した投射型表示装置を提供する。 Therefore, the present invention provides a projection display device in which the gain of the image is adjusted to suppress the temperature rise of the optical member.
本発明の一側面としての投射型表示装置は、映像を生成する映像生成部及び該映像が入射される光学部材を含む光学系と、温度を検知する温度検知部と、前記映像生成部で生成される前記映像のゲインを調整するゲイン調整部と、前記ゲイン調整部を制御する制御部と、前記光学系、前記ゲイン調整部、及び、前記制御部を収納する筐体とを有し、前記制御部は、前記温度検知部により検知された前記温度が所定の閾値以上の場合、前記映像の前記ゲインを低下させるように前記ゲイン調整部を制御する。 A projection display device according to one aspect of the present invention is generated by an image generation unit that generates an image, an optical system including an optical member on which the image is incident, a temperature detection unit that detects temperature, and the image generation unit. A gain adjustment unit that adjusts the gain of the video, a control unit that controls the gain adjustment unit, a housing that houses the optical system, the gain adjustment unit, and the control unit, The control unit controls the gain adjusting unit to decrease the gain of the video when the temperature detected by the temperature detecting unit is equal to or higher than a predetermined threshold.
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。 Other objects and features of the present invention are illustrated in the following examples.
本発明によれば、映像のゲインを調整して光学部材の温度上昇を抑制した投射型表示装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the projection type display apparatus which adjusted the gain of the image | video and suppressed the temperature rise of the optical member can be provided.
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same members are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
まず、図1を参照して、本発明の実施例1における投射型表示装置について説明する。図1は、本実施例における投射型表示装置100のブロック図である。1は投射型表示装置の筐体であり、後述の光学系10、ゲイン調整部3、及び、制御部4を収納する。2は、筐体1の内部の所定の部材(光学部材)の温度を検知する温度検知部である。本実施例において、温度検知部2は、後述の映像生成部11の光射出側に設けられた偏光板の温度を検知する。ただし、本実施例はこれに限定されるものではなく、NDフィルタ等の他の光学部材の温度を検知するようにしてもよい。 First, with reference to FIG. 1, the projection type display apparatus in Example 1 of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a block diagram of a projection display device 100 in this embodiment. Reference numeral 1 denotes a housing of the projection display apparatus, which houses an optical system 10, a gain adjustment unit 3, and a control unit 4 which will be described later. Reference numeral 2 denotes a temperature detection unit that detects the temperature of a predetermined member (optical member) inside the housing 1. In this embodiment, the temperature detection unit 2 detects the temperature of the polarizing plate provided on the light emission side of the image generation unit 11 described later. However, the present embodiment is not limited to this, and the temperature of another optical member such as an ND filter may be detected.
3は、後述の映像生成部11により生成される(各色の)映像のゲインを調整するゲイン調整部である。4は、温度検知部2から温度情報、すなわち温度検知部2により検知された温度を取得し、取得した温度に応じて映像のゲインを調整するように、ゲイン調整部3に対してゲイン調整情報を送信する制御部である。後述のように、制御部4は、温度検知部2により検知された温度が所定の閾値以上の場合、映像のゲインを低下させるようにゲイン調整部3を制御する。このように制御部4がゲイン調整部3を制御することにより、映像生成部11の光射出側に設けられた光学部材の劣化を抑制することができる。 Reference numeral 3 denotes a gain adjustment unit that adjusts the gain of a video (for each color) generated by the video generation unit 11 described later. 4 acquires temperature information from the temperature detection unit 2, that is, the temperature detected by the temperature detection unit 2, and gain adjustment information to the gain adjustment unit 3 so as to adjust the gain of the video according to the acquired temperature. It is a control part which transmits. As will be described later, when the temperature detected by the temperature detection unit 2 is equal to or higher than a predetermined threshold, the control unit 4 controls the gain adjustment unit 3 so as to decrease the gain of the video. As described above, the control unit 4 controls the gain adjustment unit 3, whereby deterioration of the optical member provided on the light emission side of the image generation unit 11 can be suppressed.
11は、映像を生成するパネル等の表示部(不図示)を備えた映像生成部である。12は、映像生成部11の光射出側に設けられ、映像生成部11で生成された映像が入射される偏光板(光学部材)である。また、映像生成部11の光射出側には、偏光板12以外にもNDフィルタ等の光学部材が設けられていてもよい。10は光学系であり、光学系10は、映像生成部11、及び、映像生成部11の光射出側に設けられた偏光板12やNDフィルタ等の光学部材を含んで構成される。 Reference numeral 11 denotes a video generation unit including a display unit (not shown) such as a panel for generating video. A polarizing plate (optical member) 12 is provided on the light emission side of the video generation unit 11 and on which the video generated by the video generation unit 11 is incident. In addition to the polarizing plate 12, an optical member such as an ND filter may be provided on the light emission side of the video generation unit 11. Reference numeral 10 denotes an optical system, and the optical system 10 includes an image generation unit 11 and optical members such as a polarizing plate 12 and an ND filter provided on the light emission side of the image generation unit 11.
続いて、図2を参照して、投射型表示装置100による各色のゲイン補正について説明する。図2は、投射型表示装置100の内部における所定の部材(光学部材)の温度を検出し、各色のゲイン値を制御するゲイン制御方法(ゲイン補正方法)のフローチャートである。 Next, with reference to FIG. 2, the gain correction of each color by the projection display apparatus 100 will be described. FIG. 2 is a flowchart of a gain control method (gain correction method) for detecting the temperature of a predetermined member (optical member) inside the projection display apparatus 100 and controlling the gain value of each color.
まずステップS001において、温度検知部2は液晶パネル(映像生成部11)の光射出側に設けられた偏光板12の現在の実温度(現在温度t)を検知し、制御部4は検知された現在の温度情報を取得する。尚、実温度とは、温度検知部2によって検知された温度である。続いてステップS002において、制御部4は、ステップS001で取得した現在温度tとゲイン補正制御の開始及び停止を判定するための閾値温度taとを比較する。ステップS002において現在温度tが閾値温度ta以上であると判定された場合にはステップS003に進む。一方、現在温度tが閾値温度taよりも小さいと判定された場合にはステップS001に戻る。本実施例において、温度閾値taは、温度と偏光板12の劣化の関係を考慮して、任意の値が予め定められている。 First, in step S001, the temperature detection unit 2 detects the current actual temperature (current temperature t) of the polarizing plate 12 provided on the light emission side of the liquid crystal panel (image generation unit 11), and the control unit 4 detects the detected temperature. Get current temperature information. The actual temperature is a temperature detected by the temperature detector 2. Subsequently, in step S002, the control unit 4 compares the current temperature t acquired in step S001 with a threshold temperature ta for determining the start and stop of gain correction control. If it is determined in step S002 that the current temperature t is equal to or higher than the threshold temperature ta, the process proceeds to step S003. On the other hand, if it is determined that the current temperature t is lower than the threshold temperature ta, the process returns to step S001. In this embodiment, the temperature threshold ta is determined in advance in consideration of the relationship between the temperature and the deterioration of the polarizing plate 12.
ステップS003において、制御部4は、最小ゲイン補正係数a1(温度単位あたりの補正係数)、及び、現在温度tと閾値温度taとの温度差d(d=t−ta)に基づいて、以下の式(1)で表されるようにゲイン補正係数aを求める。 In step S003, the control unit 4 determines the following based on the minimum gain correction coefficient a1 (correction coefficient per temperature unit) and the temperature difference d (d = t−ta) between the current temperature t and the threshold temperature ta. A gain correction coefficient a is obtained as expressed by equation (1).
a=1−(d×a1) … (1)
最小ゲイン補正係数a1は、例えば0.1℃単位の補正係数であるが、これに限定されるものではない。ゲイン補正係数aは、ステップS002(及び、その他のステップ)において適宜算出することができるが、偏光板12の温度毎に固定値を記憶部に予め記憶しておいてもよい。続いてステップS004において、制御部4は、各色のゲイン補正が行われていない場合(ゲイン補正前)のゲイン値g(無補正ゲイン値)に対し、ステップS003において算出されたゲイン補正係数aを用いて、式(2)のように補正ゲイン値gmを算出する。
a = 1− (d × a1) (1)
The minimum gain correction coefficient a1 is, for example, a correction coefficient in units of 0.1 ° C., but is not limited to this. The gain correction coefficient a can be calculated as appropriate in step S002 (and other steps), but a fixed value may be stored in advance in the storage unit for each temperature of the polarizing plate 12. Subsequently, in step S004, the control unit 4 uses the gain correction coefficient a calculated in step S003 for the gain value g (uncorrected gain value) when the gain correction of each color is not performed (before gain correction). The correction gain value gm is calculated using equation (2).
gm=g×a … (2)
そしてステップS005において、制御部4は、映像生成部11で生成される映像の各色のゲイン値を、ステップS004で算出した各色の補正ゲイン値gmに更新する。これにより、偏光板12へ入射する光量を抑制し、偏光板12の温度上昇を妨げることができる。
gm = g × a (2)
In step S005, the control unit 4 updates the gain value of each color of the video generated by the video generation unit 11 to the correction gain value gm of each color calculated in step S004. Thereby, the light quantity which injects into the polarizing plate 12 can be suppressed, and the temperature rise of the polarizing plate 12 can be prevented.
本実施例は、映像生成部11の光射出側に設けられた偏光板12を温度上昇の抑制対象としているが、これに限定されるものではない。映像生成部11の光射出側に設けられたNDフィルタやその他の光学部材を温度上昇の抑制対象(劣化防止の対象)とし、これらの光学部材の温度に応じてゲイン補正を行っても良い。映像生成部11は、R(赤)、G(緑)、B(青)の3枚の液晶パネルで構成することができるが、これに限定されるものでは無い。この映像生成部としては、RGB3色の映像を時分割で生成する1枚の液晶パネル(単板構成)でも良いし、1〜3枚のDLP(Digital Light Processing)でも良い。 In the present embodiment, the polarizing plate 12 provided on the light emission side of the video generation unit 11 is a target for suppressing the temperature rise, but the present invention is not limited to this. An ND filter or other optical member provided on the light emitting side of the image generation unit 11 may be a target for suppressing temperature rise (a target for preventing deterioration), and gain correction may be performed according to the temperature of these optical members. The video generation unit 11 can be configured with three liquid crystal panels of R (red), G (green), and B (blue), but is not limited thereto. The video generation unit may be a single liquid crystal panel (single plate configuration) that generates RGB three-color video in a time division manner, or may be one to three DLPs (Digital Light Processing).
以上のとおり、本実施例の投射型表示装置によれば、偏光板の温度に基づいて偏光板に入射する光量を調整できる。このため、偏光板の温度に応じて各色のゲイン値を調整することで偏光板に入射する光量を低下させ、偏光板の劣化を抑制することができる。 As described above, according to the projection display device of the present embodiment, the amount of light incident on the polarizing plate can be adjusted based on the temperature of the polarizing plate. For this reason, by adjusting the gain value of each color according to the temperature of the polarizing plate, the amount of light incident on the polarizing plate can be reduced, and deterioration of the polarizing plate can be suppressed.
尚、実施例1では偏光板の温度に応じてゲイン値を調整する例について説明したが、偏光板に限られず、その他の温度上昇により劣化しやすい光学部材(例えばNDフィルタ等)の温度に応じてゲイン値を調整してもよい。 In addition, although Example 1 demonstrated the example which adjusts a gain value according to the temperature of a polarizing plate, it is not restricted to a polarizing plate, According to the temperature of other optical members (for example, ND filter etc.) which are easy to deteriorate by temperature rise. The gain value may be adjusted.
次に、図3(a)、(b)を参照して、本発明の実施例2における投射型表示装置について説明する。 Next, a projection type display apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS.
図3(a)は、本実施例における投射型表示装置200のブロック図である。1は投射型表示装置200の筐体であり、2は筐体1の内部の所定の部材(光学部材)の温度を検知する温度検知部である。本実施例において、温度検知部2は、後述の液晶パネル110の光射出側に設けられた偏光板12(光学部材)の温度を検知する。3は、R、G、Bのそれぞれの液晶パネル110のゲインを調整するゲイン調整部である。4は制御部であり、制御部4は、温度検知部2から温度情報を取得し、取得した温度に応じて、後述のR、G、Bの液晶パネル110のそれぞれで生成される映像のゲインを調整するようにゲイン調整部3を制御する(ゲイン調整部3にゲイン調整情報を送信する)。このような制御部4の動作により、液晶パネル110の光射出側に設けられた偏光板12の劣化を抑制することができる。110は、R、G、Bのそれぞれの色に対して設けられた液晶パネルである。12は、R、G、Bの液晶パネル110の光射出側に設けられた偏光板である。101は色分離光学系であり、R、G、Bの液晶パネル110、及び、液晶パネル110の光射出側に設けられた偏光板12を含んで構成される。 FIG. 3A is a block diagram of the projection display device 200 in this embodiment. Reference numeral 1 denotes a housing of the projection display device 200, and 2 denotes a temperature detection unit that detects the temperature of a predetermined member (optical member) inside the housing 1. In this embodiment, the temperature detection unit 2 detects the temperature of the polarizing plate 12 (optical member) provided on the light emission side of the liquid crystal panel 110 described later. Reference numeral 3 denotes a gain adjustment unit that adjusts the gain of each of the R, G, and B liquid crystal panels 110. Reference numeral 4 denotes a control unit. The control unit 4 acquires temperature information from the temperature detection unit 2, and gains of images generated in each of R, G, and B liquid crystal panels 110 described later according to the acquired temperature. The gain adjustment unit 3 is controlled so as to adjust the gain (gain adjustment information is transmitted to the gain adjustment unit 3). Such an operation of the control unit 4 can suppress deterioration of the polarizing plate 12 provided on the light emission side of the liquid crystal panel 110. Reference numeral 110 denotes a liquid crystal panel provided for each of R, G, and B colors. Reference numeral 12 denotes a polarizing plate provided on the light exit side of the R, G, B liquid crystal panel 110. A color separation optical system 101 includes an R, G, B liquid crystal panel 110 and a polarizing plate 12 provided on the light emission side of the liquid crystal panel 110.
図3(b)に、実施例2における投射型表示装置の構成図を示す。光源(ランプの発光部)1001から全方向に射出した光束は放物面リフレクタ1002によって略平行光となって射出される。この平行光束は、UVをカットするIRカットフィルタ1003に入射し、第1のレンズアレイ1004によって複数の部分光束に分割され、その各々の部分光束が集光される。各々の分割光束は第2のレンズアレイ1005近傍に集光され、各々の部分光束が各々光源像(2次光源像)を形成する。第2のレンズアレイ1005を射出した分割光束は、コンデンサーレンズ1006によって集光され、映像生部である反射型の液晶パネル110を重畳的に照明する。以上のIRカットフィルタ1003からコンデンサーレンズ1006により、照明光学系が構成される。 FIG. 3B is a configuration diagram of the projection display device according to the second embodiment. A light beam emitted in all directions from a light source (light emitting part of a lamp) 1001 is emitted as substantially parallel light by a parabolic reflector 1002. This parallel light beam enters an IR cut filter 1003 that cuts UV, and is split into a plurality of partial light beams by the first lens array 1004, and each of the partial light beams is collected. Each split light beam is condensed near the second lens array 1005, and each partial light beam forms a light source image (secondary light source image). The split luminous flux emitted from the second lens array 1005 is condensed by the condenser lens 1006 and illuminates the reflective liquid crystal panel 110 which is a video production unit in a superimposed manner. The illumination optical system is configured by the condenser lens 1006 from the IR cut filter 1003 described above.
図1中のダイクロイックミラー1007はBとRの色光を反射し、Gの色光を透過するダイクロイックミラーであり、1008は透明基板に偏光素子を貼着したG用の入射側偏光板Gであり、S偏光光のみを透過する。1009はP偏光光を透過し、S偏光光を反射する第1の偏光ビームスプリッターであり、偏光分離面を有する。 A dichroic mirror 1007 in FIG. 1 is a dichroic mirror that reflects B and R color light and transmits G color light, and 1008 is an incident side polarizing plate G for G in which a polarizing element is attached to a transparent substrate. Only S-polarized light is transmitted. Reference numeral 1009 denotes a first polarization beam splitter that transmits P-polarized light and reflects S-polarized light, and has a polarization separation surface.
110R,110G,110Bはそれぞれ入射した光を反射するとともに画像変調する赤用の反射型の液晶パネル(映像生成部)、緑用の反射型液晶パネル、青用の反射型液晶パネルである。110R,110G,110Bはそれぞれ、赤用の1/4波長板、緑用の1/4波長板、青用の1/4波長板である。1011は透明基板にS偏光光を透過する偏光素子を貼着し入射側偏光板、1012はBの色光の偏光方向を90度変換し、Rの色光の偏光方向は変換しない第1の色選択性位相差板である。1013はP偏光を透過し、S偏光を反射する第2の偏光ビームスプリッターであり、偏光分離面を有する。1014はRの色光の偏光方向を90度変換し、Bの色光の偏光方向は変換しない第2の色選択性位相差板である。 Reference numerals 110R, 110G, and 110B denote a red reflective liquid crystal panel (image generation unit) that reflects incident light and modulates an image, a green reflective liquid crystal panel, and a blue reflective liquid crystal panel. 110R, 110G, and 110B are a quarter wavelength plate for red, a quarter wavelength plate for green, and a quarter wavelength plate for blue, respectively. 1011 attaches a polarizing element that transmits S-polarized light to a transparent substrate, and the incident-side polarizing plate 1012 converts the polarization direction of B color light by 90 degrees, and does not convert the polarization direction of R color light. It is a sex phase difference plate. Reference numeral 1013 denotes a second polarization beam splitter that transmits P-polarized light and reflects S-polarized light, and has a polarization separation surface. Reference numeral 1014 denotes a second color selective phase difference plate that converts the polarization direction of the R color light by 90 degrees and does not convert the polarization direction of the B color light.
12は出射側偏光板(偏光素子)であり、S偏光のみを透過する。1015はP偏光を透過し、S偏光を反射する第3の偏光ビームスプリッター(色合成手段)であり、偏光分離面を有する。 Reference numeral 12 denotes an output-side polarizing plate (polarizing element) that transmits only S-polarized light. Reference numeral 1015 denotes a third polarization beam splitter (color synthesis means) that transmits P-polarized light and reflects S-polarized light, and has a polarization separation surface.
以上のダイクロイックミラー1007から第3の偏光ビームスプリッター1015までの光学部材により、色分離合成光学系101が構成される。 The optical component from the dichroic mirror 1007 to the third polarizing beam splitter 1015 described above constitutes the color separation / synthesis optical system 101.
1016は投射レンズ光学系であり、上記照明光学系,色分離合成光学系および投射レンズ光学系により画像表示光学系が構成される。 Reference numeral 1016 denotes a projection lens optical system, and the illumination optical system, color separation / synthesis optical system, and projection lens optical system constitute an image display optical system.
2は温度検知部であり、偏光板12の温度を検出する。3はゲイン調整部であり、4の制御部が温度検知部2から取得した温度によって、ゲイン調整部3経由で液晶パネル110のゲインを制御することによって、光射出側に設けられた偏光板12の劣化を防止する。 続いて、図4を参照して、投射型表示装置200によるR、G、Bの液晶パネル110に対するゲイン補正について説明する。図4は、投射型表示装置200の内部における所定の部材(光学部材)の温度を検出し、R、G、Bのゲイン値を制御するゲイン制御方法(ゲイン補正方法)のフローチャートである。 Reference numeral 2 denotes a temperature detection unit that detects the temperature of the polarizing plate 12. A gain adjusting unit 3 controls the gain of the liquid crystal panel 110 via the gain adjusting unit 3 according to the temperature acquired by the control unit 4 from the temperature detecting unit 2, thereby providing the polarizing plate 12 provided on the light emission side. To prevent deterioration. Next, gain correction for the R, G, B liquid crystal panel 110 by the projection display device 200 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart of a gain control method (gain correction method) for detecting the temperature of a predetermined member (optical member) inside the projection display apparatus 200 and controlling the gain values of R, G, and B.
まずステップS101において、制御部4は、液晶パネル110の光射出側に設けられた偏光板12の現在温度(実温度)を取得する。続いてステップS102において、制御部4はステップS101で取得した現在温度tと閾値温度taとを比較し、現在温度tが閾値温度ta以上であると判定した場合にはステップS103へ進む。一方、制御部4は、現在温度tが閾値温度taよりも小さいと判定した場合、ステップS101に戻る。実施例1と同様に、閾値温度taは温度と偏光板12の劣化との関係を考慮して適宜決定される。 First, in step S <b> 101, the control unit 4 acquires the current temperature (actual temperature) of the polarizing plate 12 provided on the light emission side of the liquid crystal panel 110. Subsequently, in step S102, the control unit 4 compares the current temperature t acquired in step S101 with the threshold temperature ta, and if it is determined that the current temperature t is equal to or higher than the threshold temperature ta, the process proceeds to step S103. On the other hand, if the control unit 4 determines that the current temperature t is lower than the threshold temperature ta, the control unit 4 returns to step S101. As in the first embodiment, the threshold temperature ta is appropriately determined in consideration of the relationship between the temperature and the deterioration of the polarizing plate 12.
ステップS103において、制御部4は、最小ゲイン補正係数a1、及び、現在温度tと閾値温度taとの温度差dに基づいて、上記の式(1)のようにゲイン補正係数aを算出する。続いてステップS104において、制御部4は、ゲイン補正前のR、G、Bの液晶パネル110のそれぞれのゲイン値(無補正ゲイン値g)に対し、ステップS103にて算出されたゲイン補正係数aを用いて、上記の式(2)のように補正ゲイン値gmを算出する。そして制御部4は、ステップS105において、R、G、Bの液晶パネル110それぞれの現在のゲイン値を、ステップS104で算出した補正ゲイン値gmに更新する。このように、偏光板12へ入射する光量を低下させて偏光板12の温度上昇を妨げることができる。 In step S <b> 103, the control unit 4 calculates the gain correction coefficient a as shown in the above equation (1) based on the minimum gain correction coefficient a <b> 1 and the temperature difference d between the current temperature t and the threshold temperature ta. Subsequently, in step S104, the control unit 4 applies the gain correction coefficient a calculated in step S103 to each gain value (uncorrected gain value g) of the R, G, and B liquid crystal panels 110 before gain correction. Is used to calculate the correction gain value gm as in the above equation (2). In step S105, the control unit 4 updates the current gain value of each of the R, G, and B liquid crystal panels 110 to the correction gain value gm calculated in step S104. In this way, the amount of light incident on the polarizing plate 12 can be reduced to prevent the temperature of the polarizing plate 12 from rising.
図5は、偏光板12の温度差d(現在温度tと閾値温度taとの差)とゲイン補正係数aとの関係を示すグラフである。偏光板12の温度差dが大きくなるに従い、ゲイン補正係数aの値は小さくなるように変化する。また図6は、ゲイン補正係数aと偏光板12へ入射する光量との関係を示すグラフである。図6に示されるように、ゲイン補正前のR、G、Bそれぞれのゲイン補正係数aを1、光量の値を100%とする。このとき、ゲイン補正係数aを用いてR、G、Bそれぞれのゲイン値を補正することにより(ゲイン補正係数に応じて)、偏光板12に入射する光量は図6のように変化する。 FIG. 5 is a graph showing the relationship between the temperature difference d of the polarizing plate 12 (the difference between the current temperature t and the threshold temperature ta) and the gain correction coefficient a. As the temperature difference d of the polarizing plate 12 increases, the value of the gain correction coefficient a changes so as to decrease. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the gain correction coefficient a and the amount of light incident on the polarizing plate 12. As shown in FIG. 6, it is assumed that the gain correction coefficient a of R, G, and B before gain correction is 1, and the value of light quantity is 100%. At this time, by correcting the gain values of R, G, and B using the gain correction coefficient a (according to the gain correction coefficient), the amount of light incident on the polarizing plate 12 changes as shown in FIG.
以上のとおり、本実施例の投射型表示装置によれば、偏光板の温度を検出して偏光板に入射する光量を調整できる。このため、偏光板の温度に応じてR、G、Bそれぞれのゲイン値を調整し、偏光板へ入射する光量を低下させて偏光板の劣化を抑制することが可能である。また、本実施例の投射型表示装置は、偏光板を冷却するための特別な機構を必要とせず、簡便な制御によって偏光板の温度上昇を抑制することができる。 As described above, according to the projection display device of the present embodiment, the temperature of the polarizing plate can be detected and the amount of light incident on the polarizing plate can be adjusted. For this reason, it is possible to adjust the gain values of R, G, and B according to the temperature of the polarizing plate, to reduce the amount of light incident on the polarizing plate, and to suppress the deterioration of the polarizing plate. Moreover, the projection type display apparatus of the present embodiment does not require a special mechanism for cooling the polarizing plate, and can suppress the temperature rise of the polarizing plate by simple control.
尚、実施例2では、偏光板の温度に応じてゲイン値を調整する例について説明したが、例えば偏光板12の他に、不図示の投射レンズ光学系1016に使用しているプラスチックレンズの温度に応じてゲイン値を調整してもよい。あるいは、3D映像表示用に投射レンズとスクリーンとの間に配置した偏光板の温度に応じてゲイン値を調整してもよい。つまり、劣化を防止したい光学部材の温度に応じてゲイン値を調整してもよい。 In the second embodiment, the example in which the gain value is adjusted according to the temperature of the polarizing plate has been described. For example, in addition to the polarizing plate 12, the temperature of the plastic lens used in the projection lens optical system 1016 (not shown) is used. The gain value may be adjusted according to the above. Or you may adjust a gain value according to the temperature of the polarizing plate arrange | positioned between a projection lens and a screen for 3D image display. That is, the gain value may be adjusted according to the temperature of the optical member for which deterioration is to be prevented.
尚、温度検知部2の場所は、図3(b)に示した場所に限られず温度上昇を抑えたい対象の光学部材の温度が検知可能な位置であればよい。また、実施例2のように光学部材(偏光板)の周辺の温度を検知してもよいし、光学部材の温度を直接検知しても良い。 The location of the temperature detection unit 2 is not limited to the location shown in FIG. 3B, but may be a location where the temperature of the target optical member that is desired to suppress the temperature rise can be detected. Further, the temperature around the optical member (polarizing plate) may be detected as in the second embodiment, or the temperature of the optical member may be directly detected.
次に、図7を参照して、本発明の実施例3におけるゲイン補正について説明する。図7は、本実施例の投射型表示装置によるRGBのゲイン値を制御するゲイン制御方法(ゲイン補正方法)のフローチャートである。本実施例において、制御部4は、温度検知部2により検知された温度が所定の閾値以上の場合、映像のゲインを時間の経過とともに段階的に低下させるようにゲイン調整部3を制御する。 Next, with reference to FIG. 7, the gain correction in the third embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a flowchart of a gain control method (gain correction method) for controlling RGB gain values by the projection display apparatus of the present embodiment. In the present embodiment, when the temperature detected by the temperature detection unit 2 is equal to or higher than a predetermined threshold, the control unit 4 controls the gain adjustment unit 3 so as to decrease the gain of the video in stages.
まずステップS201において、制御部4は、液晶パネル110の光射出側に設けられた偏光板12の現在温度tを温度検知部2から取得する。続いてステップS202において、制御部4は、ステップS201で取得した現在温度tが追従補正温度tmより最大補正温度幅tw以上高いか、すなわち現在温度tと追従補正温度tmとの差t−tmが最大補正温度幅tw以上であるかを判定する。この判定は、温度差dに基づいて行われる。その判定の結果、現在温度tが追従補正温度tmより最大補正温度幅tw以上高い場合にはステップS203へ進む。一方、現在温度tが追従補正温度tmより最大補正温度幅twよりも低い場合にはステップS204へ進む。 First, in step S <b> 201, the control unit 4 acquires the current temperature t of the polarizing plate 12 provided on the light emission side of the liquid crystal panel 110 from the temperature detection unit 2. Subsequently, in step S202, the control unit 4 determines that the current temperature t acquired in step S201 is higher than the follow-up correction temperature tm by the maximum correction temperature width tw or more, that is, the difference t-tm between the current temperature t and the follow-up correction temperature tm. It is determined whether the temperature is equal to or greater than the maximum correction temperature width tw. This determination is made based on the temperature difference d. As a result of the determination, if the current temperature t is higher than the follow-up correction temperature tm by the maximum correction temperature width tw or more, the process proceeds to step S203. On the other hand, if the current temperature t is lower than the maximum correction temperature width tw than the follow-up correction temperature tm, the process proceeds to step S204.
ステップS204において、制御部4は、ステップS201で取得した現在温度tが追従補正温度tmより最大補正温度幅tw以上低いか、すなわち追従補正温度tmと現在温度tとの差tm−tが最大補正温度幅tw以上であるかを判定する。この判定は、温度差dに基づいて行われる。その判定の結果、現在温度tが追従補正温度tmより最大補正温度幅tw以上低い場合には、ステップS205へ進む。一方、現在温度tが追従補正温度tmより最大補正温度幅twよりも高い場合には、S201へ戻る。ここで、最大補正温度幅twとは、現在温度tが閾値温度ta以上である場合に、現在温度tと追従補正温度tmとの温度差分のゲイン補正を数回に分けて段階的に行う際に、1回あたりに補正可能な最大の温度幅である。また追従補正温度tmは、現在温度tに対する温度差を追従しながら最大補正温度幅tw単位で段階的にゲイン補正を行うにあたって、現在追従補正をしている温度値である。 In step S204, the control unit 4 determines whether the current temperature t acquired in step S201 is lower than the follow-up correction temperature tm by the maximum correction temperature width tw or more, that is, the difference tm-t between the follow-up correction temperature tm and the current temperature t is the maximum correction. It is determined whether or not the temperature width is tw or more. This determination is made based on the temperature difference d. As a result of the determination, if the current temperature t is lower than the follow-up correction temperature tm by the maximum correction temperature width tw or more, the process proceeds to step S205. On the other hand, if the current temperature t is higher than the maximum correction temperature width tw than the follow-up correction temperature tm, the process returns to S201. Here, the maximum correction temperature width tw means that when the current temperature t is equal to or higher than the threshold temperature ta, gain correction of the temperature difference between the current temperature t and the follow-up correction temperature tm is performed in stages in several steps. The maximum temperature range that can be corrected at one time. The follow-up correction temperature tm is a temperature value that is currently undergoing follow-up correction when performing gain correction step by step in units of the maximum correction temperature width tw while following the temperature difference with respect to the current temperature t.
ステップS202にて現在温度tが追従補正温度tmよりも最大補正温度幅tw以上高い場合には、ステップS203において制御部4は追従補正温度tmに最大補正温度幅twを加算する(追従補正温度を更新する)。また、現在温度tが温度閾値ta以上であるが、ステップS204にて追従補正温度tmよりも最大補正温度幅tw以上低い場合には、ステップS205において制御部4は追従補正温度tmから最大補正温度幅twを減算する(追従補正温度を更新する)。そしてステップS206において、制御部4は追従補正温度tmと閾値温度taとを比較する。追従補正温度tmが閾値温度ta以上である場合にはステップS207へ進む。一方、追従補正温度tmが温度閾値taよりも低い場合にはステップS208へ進む。 If the current temperature t is higher than the tracking correction temperature tm by the maximum correction temperature width tw in step S202, the control unit 4 adds the maximum correction temperature width tw to the tracking correction temperature tm in step S203 (the tracking correction temperature is changed to the tracking correction temperature tm). Update). If the current temperature t is equal to or higher than the temperature threshold ta but is lower than the follow-up correction temperature tm by the maximum correction temperature width tw in step S204, the control unit 4 determines from the follow-up correction temperature tm to the maximum correction temperature in step S205. The width tw is subtracted (following correction temperature is updated). In step S206, the control unit 4 compares the follow-up correction temperature tm with the threshold temperature ta. If the follow-up correction temperature tm is equal to or higher than the threshold temperature ta, the process proceeds to step S207. On the other hand, if the follow-up correction temperature tm is lower than the temperature threshold ta, the process proceeds to step S208.
ステップS207において、制御部4は、最小ゲイン補正係数a1(温度単位あたりの補正係数)、及び、追従補正温度tmと閾値温度taとの温度差d(d=tm−ta)に基づいて、上記の式(1)で表されるようにゲイン補正係数aを求める。またステップS208において、制御部4は、ステップS203又はステップS205において更新された追従補正温度tmの値を更新前の状態に戻す。この処理終了後は、ステップS201へ戻り、補正処理を再開する。 In step S207, the control unit 4 performs the above-described operation based on the minimum gain correction coefficient a1 (correction coefficient per temperature unit) and the temperature difference d (d = tm−ta) between the follow-up correction temperature tm and the threshold temperature ta. The gain correction coefficient a is obtained as expressed by the equation (1). In Step S208, control part 4 returns the value of follow-up correction temperature tm updated in Step S203 or Step S205 to the state before updating. After this process is completed, the process returns to step S201 and the correction process is resumed.
ステップS209において、制御部4は、各色のゲイン補正が行われていない場合(ゲイン補正前)のゲイン値g(無補正ゲイン値)に対し、ステップS207において算出されたゲイン補正係数aを用いて補正ゲイン値gmを算出する。R、G、Bそれぞれの補正ゲイン値gmは、上記の式(2)で表されるように算出される。そしてステップS210において、制御部4は、映像生成部11で生成される映像のR、G、Bそれぞれのゲイン値を、ステップS209で算出したR、G、Bの補正ゲイン値gmに更新する。制御部4は、ゲイン調整後、ステップS201へ戻り、上記フローを繰り返す。 In step S209, the control unit 4 uses the gain correction coefficient a calculated in step S207 for the gain value g (uncorrected gain value) when the gain correction of each color is not performed (before gain correction). A correction gain value gm is calculated. The correction gain values gm for R, G, and B are calculated as expressed by the above equation (2). In step S210, the control unit 4 updates the R, G, and B gain values of the video generated by the video generation unit 11 to the R, G, and B correction gain values gm calculated in step S209. After the gain adjustment, the control unit 4 returns to step S201 and repeats the above flow.
図8は、本実施例における偏光板の現在温度(温度差d)とゲイン補正係数aとの関係を示すグラフである。図8において、偏光板の現在温度tと追従補正温度tmとの温度差dがd3である場合、温度差d3の時に対応するゲイン補正係数a3を用いてゲイン補正を行うものとする。このとき、制御部4は、現在温度tと追従補正温度tmとの温度差dをd1、d2、d3のように段階的に更新し、ゲイン補正係数aもa1、a2、a3のように段階的にR、G、Bそれぞれのゲイン値を補正する。図9は、このときのゲイン補正係数aと偏光板へ入射する光量との関係を示すグラフである。図9に示されるように、R、G、Bのゲイン補正係数aを段階的に変更することで、偏光板へ入射する光量も段階的に変化することが分かる。 FIG. 8 is a graph showing the relationship between the current temperature (temperature difference d) of the polarizing plate and the gain correction coefficient a in this example. In FIG. 8, when the temperature difference d between the current temperature t of the polarizing plate and the follow-up correction temperature tm is d3, the gain correction is performed using the gain correction coefficient a3 corresponding to the temperature difference d3. At this time, the control unit 4 updates the temperature difference d between the current temperature t and the follow-up correction temperature tm step by step as d1, d2, and d3, and the gain correction coefficient a is also stepped as a1, a2, and a3. Specifically, the gain values of R, G, and B are corrected. FIG. 9 is a graph showing the relationship between the gain correction coefficient a and the amount of light incident on the polarizing plate at this time. As shown in FIG. 9, it can be seen that by changing the gain correction coefficient a of R, G, and B in stages, the amount of light incident on the polarizing plate also changes in stages.
本実施例における投射型表示装置によれば、偏光板の温度を検出して偏光板に入射する光量を調整する際に、偏光板の温度変化を追従して段階的にゲインの補正を行うことができる。このため、投射映像の輝度の変化によるユーザーに与える不快感を抑制することが可能である。なお本実施例は、偏光板だけでなくNDフィルタ等の他の光学部材にも適用可能である。 According to the projection type display device of the present embodiment, when the temperature of the polarizing plate is detected and the amount of light incident on the polarizing plate is adjusted, the gain is corrected step by step following the temperature change of the polarizing plate. Can do. For this reason, it is possible to suppress discomfort given to the user due to a change in luminance of the projected video. The present embodiment can be applied not only to the polarizing plate but also to other optical members such as an ND filter.
次に、図10を参照して、本発明の実施例4における投射型表示装置について説明する。図10は、本実施例における投射型表示装置300のブロック図である。 Next, with reference to FIG. 10, the projection type display apparatus in Example 4 of this invention is demonstrated. FIG. 10 is a block diagram of the projection display apparatus 300 in the present embodiment.
本実施例における投射型表示装置300は、実施例2(図3)の投射型表示装置200の各構成に加えて、光源(不図示)の劣化状態を判定する光源劣化判定部5を備えている。また、投射型表示装置300の温度検知部2は、投射型表示装置300の筐体1の外側に設けられ、筐体1の外部における温度(外気温度)を検知する。制御部4は、温度検知部2から取得した外気温度と偏光板12の温度との相関、及び、光源劣化判定部5から取得した光源の劣化情報に基づいて、光源の劣化による偏光板12への入射光の変化量を考慮した偏光板12の現在温度tを算出する。このように制御部4は、外気温度から偏光板12等の光学部材の温度を算出し、制御部4は好ましくは、外気温度と光源劣化判定部5の判定結果に基づいて光学部材の温度を算出する。 The projection display device 300 in this embodiment includes a light source deterioration determination unit 5 that determines a deterioration state of a light source (not shown) in addition to the components of the projection display device 200 of the second embodiment (FIG. 3). Yes. The temperature detection unit 2 of the projection display device 300 is provided outside the housing 1 of the projection display device 300 and detects a temperature (outside air temperature) outside the housing 1. Based on the correlation between the outside air temperature acquired from the temperature detection unit 2 and the temperature of the polarizing plate 12 and the deterioration information of the light source acquired from the light source deterioration determination unit 5, the control unit 4 applies to the polarizing plate 12 due to the deterioration of the light source. The present temperature t of the polarizing plate 12 is calculated in consideration of the amount of change in incident light. Thus, the control unit 4 calculates the temperature of the optical member such as the polarizing plate 12 from the outside air temperature, and the control unit 4 preferably calculates the temperature of the optical member based on the outside air temperature and the determination result of the light source deterioration determination unit 5. calculate.
そして制御部4は、算出された現在温度tに基づいてゲイン値を補正する。なお、偏光板12の現在温度tを算出するにあたり、外気温度と偏光板温度の相関や光源の光量劣化による偏光板12の温度への影響は、事前に調査して偏光板12の現在温度tを算出するためのパラメータとして記憶部(不図示)に保持されている。なお、光源劣化判定部5は、光源の光量を検出する光センサや、光源の使用時間をカウントするカウンタシステムでもよい。 Then, the control unit 4 corrects the gain value based on the calculated current temperature t. In calculating the current temperature t of the polarizing plate 12, the correlation between the outside air temperature and the polarizing plate temperature and the influence on the temperature of the polarizing plate 12 due to the light amount deterioration of the light source are investigated in advance and the current temperature t of the polarizing plate 12 is calculated. Is stored in a storage unit (not shown) as a parameter for calculating. The light source deterioration determination unit 5 may be an optical sensor that detects the light amount of the light source or a counter system that counts the usage time of the light source.
本実施例の投射型表示装置によれば、偏光板の温度を検出して偏光板に入射する光量を調整する際に、偏光板の温度を検出するセンサを設けない構成であっても、偏光板の温度を算出してゲイン補正を行うことが可能である。なお本実施例は、偏光板だけでなくNDフィルタ等の他の光学部材についても適用可能である。 According to the projection type display device of the present embodiment, when detecting the temperature of the polarizing plate and adjusting the amount of light incident on the polarizing plate, even if the sensor for detecting the temperature of the polarizing plate is not provided, It is possible to perform gain correction by calculating the temperature of the plate. The present embodiment can be applied not only to the polarizing plate but also to other optical members such as an ND filter.
上記各実施例は、透過型の液晶パネルを用いた形態にも適用することができる。温度検知部2が、光学部材の温度あるいはその周辺温度を検知し、その温度に応じて制御部4が透過型の液晶パネルのゲイン値を補正する。これにより、光学部材に対する入射光量が下がるので劣化を抑えることが可能となる。 Each of the above embodiments can be applied to a form using a transmissive liquid crystal panel. The temperature detector 2 detects the temperature of the optical member or its surrounding temperature, and the controller 4 corrects the gain value of the transmissive liquid crystal panel according to the temperature. As a result, the amount of incident light on the optical member decreases, so that deterioration can be suppressed.
また、画像光と不要光の射出方向を異ならせることが可能なパネル(映像生成部)を用いた投射型画像表示装置に対して適用することで、本願発明の効果を得ることができる。 Moreover, the effect of this invention can be acquired by applying with respect to the projection type image display apparatus using the panel (video production | generation part) which can make the emission direction of image light and unnecessary light differ.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
1 筐体
2 温度検知部
3 ゲイン調整部
4 制御部
10 光学系
11 映像生成部
12 偏光板
100 投射型表示装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Case 2 Temperature detection part 3 Gain adjustment part 4 Control part 10 Optical system 11 Image | video production | generation part 12 Polarizing plate 100 Projection type display apparatus
Claims (7)
温度を検知する温度検知部と、
前記映像生成部で生成される前記映像のゲインを調整するゲイン調整部と、
前記ゲイン調整部を制御する制御部と、
前記光学系、前記ゲイン調整部、及び、前記制御部を収納する筐体と、を有し、
前記制御部は、前記温度検知部により検知された前記温度が所定の閾値以上の場合、前記映像の前記ゲインを低下させるように前記ゲイン調整部を制御することを特徴とする投射型表示装置。 An optical system including an image generation unit for generating an image and an optical member on which the image is incident;
A temperature detector for detecting the temperature;
A gain adjusting unit for adjusting the gain of the video generated by the video generating unit;
A control unit for controlling the gain adjustment unit;
A housing that houses the optical system, the gain adjustment unit, and the control unit;
The control unit controls the gain adjustment unit to decrease the gain of the video when the temperature detected by the temperature detection unit is equal to or higher than a predetermined threshold.
前記制御部は、前記R、G、Bの液晶パネルのそれぞれで生成される前記映像の前記ゲインを調整するように前記ゲイン調整部を制御することを特徴とする請求項1に記載の投射型表示装置。 The video generation unit is an R, G, B liquid crystal panel,
2. The projection type according to claim 1, wherein the control unit controls the gain adjustment unit to adjust the gain of the video generated in each of the R, G, and B liquid crystal panels. Display device.
前記制御部は、前記外気温度から前記光学部材の温度を算出することを特徴とする請求項1又は2に記載の投射型表示装置。 The temperature detection unit is provided outside the casing, detects an outside air temperature outside the casing,
The projection display device according to claim 1, wherein the control unit calculates a temperature of the optical member from the outside air temperature.
前記制御部は、前記外気温度と前記光源劣化判定部の判定結果に基づいて、前記光学部材の温度を算出することを特徴とする請求項4に記載の投射型表示装置。 A light source deterioration determination unit for determining a deterioration state of the light source;
The projection display device according to claim 4, wherein the control unit calculates a temperature of the optical member based on the outside air temperature and a determination result of the light source deterioration determination unit.
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