JP2015184617A - projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プロジェクターに関する。 The present invention relates to a projector.
例えば下記の特許文献1には、明るい画像を表示する、光源の長寿命化を図る等の目的
で、2灯の光源ランプを備えたプロジェクターが開示されている。この特許文献には、光
源ランプを1灯ずつ点灯させて使用することにより、光源ランプ交換までの期間が2倍に
なり、必要に応じて光源ランプを2灯点灯させて使用することにより、高輝度の画像が簡
単に実現できる、と記載されている。
For example, Patent Document 1 below discloses a projector including two light source lamps for the purpose of displaying a bright image and extending the life of the light source. In this patent document, the light source lamps are turned on and used one by one, so that the period until the replacement of the light source lamps is doubled, and if necessary, two light source lamps are turned on and used. It is described that a luminance image can be easily realized.
複数の光源を備えたプロジェクターにおいて、複数の光源のうちの一部の光源の寿命切
れや故障等の原因により、残りの一部の光源しか点灯しない場合が考えられる。あるいは
、上述したような光源の長寿命化などのために、意図的に一部の光源のみを点灯させる場
合も考えられる。このような場合、画像の明るさが全体的に低下するだけでなく、色ムラ
や明るさムラが発生するという問題があった。
In a projector provided with a plurality of light sources, there may be a case where only a part of the remaining light sources is turned on due to a lifetime or failure of some of the light sources. Alternatively, it may be possible to intentionally turn on only some of the light sources in order to extend the life of the light sources as described above. In such a case, there is a problem that not only the overall brightness of the image is lowered, but also color unevenness and brightness unevenness occur.
本発明の一つの態様は、上記の課題を解決するためになされたものであり、複数の光源
のうちの一部の光源のみが点灯した状態であっても色ムラや明るさムラを抑制できるプロ
ジェクターを提供することを目的の一つとする。
One aspect of the present invention is made to solve the above-described problem, and can suppress color unevenness and brightness unevenness even when only a part of a plurality of light sources is turned on. One of the purposes is to provide a projector.
上記の目的を達成するために、本発明の一つの態様のプロジェクターは、複数の光源と
、前記複数の光源から射出された光を入力情報に基づいて変調する光変調装置と、前記光
変調装置により変調された光を投射する投射光学系と、前記複数の光源から射出された複
数の光がそれぞれ異なる領域に入射され、入射した前記複数の光の各々を前記光変調装置
に導く導光光学系と、前記複数の光源の点灯状態を検出する点灯検出部と、前記点灯検出
部により検出された前記複数の光源の点灯状態に応じて、前記光変調装置の視野角特性に
基づく補正情報を用いて前記入力情報のコントラスト補正を行う制御部と、を備えること
を特徴とする。
To achieve the above object, a projector according to an aspect of the present invention includes a plurality of light sources, a light modulation device that modulates light emitted from the plurality of light sources based on input information, and the light modulation device. A projection optical system that projects the light modulated by the light guide optical, and a plurality of light emitted from the plurality of light sources are incident on different areas, and each of the incident light is guided to the light modulation device Correction information based on the viewing angle characteristics of the light modulation device according to the lighting state of the light source, the lighting detection unit for detecting the lighting state of the plurality of light sources, and the lighting state of the plurality of light sources detected by the lighting detection unit And a controller for correcting the contrast of the input information.
本発明者らは、複数の光源のうちの一部の光源のみが点灯した状態で色ムラや明るさム
ラが発生する理由を以下のように想定し、本発明の構成に想到した。
すなわち、複数の光源を備えたプロジェクターにおいては、互いに異なる位置に配置さ
れた複数の光源から射出される複数の光が導光光学系によって光変調装置に導かれ、重畳
される。そのため、光源が配置される位置が異なると、光変調装置に入射する光の入射角
度も異なる。また、光変調装置は、一般に非対称な視野角特性を持つことが多い。したが
って、複数の光源の点灯状態によって光変調装置のコントラスト特性が異なり、色ムラや
照度ムラが発生するという問題が生じる。
The inventors of the present invention have conceived the reason why color unevenness and brightness unevenness occur in the state where only some of the light sources are turned on as follows, and have arrived at the configuration of the present invention.
That is, in a projector provided with a plurality of light sources, a plurality of lights emitted from a plurality of light sources arranged at different positions are guided to the light modulation device by the light guide optical system and superimposed. Therefore, if the position where the light source is arranged is different, the incident angle of the light incident on the light modulation device is also different. In general, the light modulator generally has asymmetric viewing angle characteristics. Therefore, the contrast characteristics of the light modulation device differ depending on the lighting state of a plurality of light sources, and there arises a problem that color unevenness and illuminance unevenness occur.
これに対し、本発明の一つの態様のプロジェクターにおいては、制御部は、点灯検出部
により検出された複数の光源の点灯状態に応じて、光変調装置の視野角特性に基づく補正
情報を用いて入力情報のコントラスト補正を行う。これにより、たとえ複数の光源のうち
の一部の光源のみが点灯した状態であっても、色ムラや照度ムラが抑制されたプロジェク
ターを実現できる。
On the other hand, in the projector according to one aspect of the present invention, the control unit uses correction information based on the viewing angle characteristics of the light modulation device according to the lighting state of the plurality of light sources detected by the lighting detection unit. Contrast correction of input information is performed. Thereby, even if only a part of the plurality of light sources is turned on, a projector in which color unevenness and illuminance unevenness are suppressed can be realized.
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記光変調装置は液晶ライトバルブで
あってもよい。
光変調装置が液晶ライトバルブである場合、視野角特性は、液晶層のモード(液晶分子
の傾倒方向)に応じて、明視方向と逆明視方向とを有する。その場合、複数の光源のうち
、視野角特性の逆明視方向に対応する方位角方向から入射する光を射出する光源に特に着
目し、入力情報のコントラスト補正を行うことができる。
In the projector according to one aspect of the present invention, the light modulation device may be a liquid crystal light valve.
When the light modulation device is a liquid crystal light valve, the viewing angle characteristics have a clear vision direction and a reverse clear vision direction according to the mode of the liquid crystal layer (the tilt direction of the liquid crystal molecules). In this case, the contrast correction of the input information can be performed by paying particular attention to a light source that emits light incident from the azimuth angle direction corresponding to the reverse clear vision direction of the viewing angle characteristics.
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記補正情報は、前記複数の光源のう
ち、前記視野角特性の逆明視方向に対応する方位角方向から入射する光を射出する光源が
点灯している際の補正情報を含んでいてもよい。
この構成によれば、逆明視方向に対応する方位角方向から入射する光を射出する光源が
点灯している際の補正情報を用いて、適切なコントラスト補正を行うことができる。
In the projector according to one aspect of the present invention, the correction information includes a light source that emits light incident from an azimuth angle direction corresponding to a reverse clear vision direction of the viewing angle characteristic among the plurality of light sources. Correction information may be included.
According to this configuration, it is possible to perform appropriate contrast correction using the correction information when the light source that emits light incident from the azimuth angle direction corresponding to the reverse clear vision direction is turned on.
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、光変調装置は、互いに異なる色の複数
の色光を変調する複数の光変調装置を含み、前記制御部は、前記複数の色光のうち、黒表
示時の漏れ光量が相対的に小さい色光の光量を、黒表示時の漏れ光量が相対的に大きい色
光の光量に近付けるように、前記コントラスト補正を行う構成としてもよい。
この構成によれば、特に色ムラを確実に抑制することができる。
In the projector according to one aspect of the present invention, the light modulation device includes a plurality of light modulation devices that modulate a plurality of color lights of different colors, and the control unit leaks out of the plurality of color lights during black display. The contrast correction may be performed so that the amount of color light having a relatively small amount of light approaches the amount of color light having a relatively large amount of leakage light during black display.
According to this configuration, color unevenness can be particularly reliably suppressed.
以下、本発明の一実施形態について、図1〜図6を用いて説明する。
本実施形態では、4個の光源を備え、光変調装置として液晶ライトバルブを用いたプロ
ジェクター、いわゆる4灯方式の液晶プロジェクターの例を挙げる。
図1は、本実施形態のプロジェクターを示す概略構成図である。
なお、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法
の縮尺を異ならせて示すことがある。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the present embodiment, an example of a projector that includes four light sources and uses a liquid crystal light valve as a light modulation device, that is, a so-called four-lamp type liquid crystal projector is given.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a projector according to the present embodiment.
In the following drawings, in order to make each component easy to see, the scale of the size may be varied depending on the component.
図1に示すように、本実施形態のプロジェクター100は、R(赤)、G(緑)、B(
青)の異なる色毎に透過型液晶ライトバルブを備えた3板式の液晶プロジェクターである
。プロジェクター100は、4個の光源10a,10b,10c,10dと、導光光学系
20と、インテグレーター光学系30と、点灯検出部41と、記憶部42と、制御部45
と、色分離光学系50と、液晶ライトバルブ61,62,63と、クロスダイクロイック
プリズム64と、投射光学系70と、を有する。本実施形態において、光源10a〜10
dと、導光光学系20と、インテグレーター光学系30と、が照明装置10を構成する。
本実施形態の液晶ライトバルブ61,62,63は、特許請求の範囲の光変調装置に対
応する。
As shown in FIG. 1, the
This is a three-plate type liquid crystal projector provided with a transmissive liquid crystal light valve for each different color (blue). The
A color separation
d, the light guide
The liquid
光源10a,10b,10c,10dの各々は、超高圧水銀ランプ、メタルハライドラ
ンプ、キセノンランプ等のランプと、ランプの光を反射するリフレクターと、を備えてい
る。光源10a,10b,10c,10dには、これらの光源を駆動および制御する光源
制御部110が接続されている。
Each of the
導光光学系20は、4枚のミラー21a,21b,21c,21dを備えている。導光
光学系20は、光源10a,10b,10c,10dからの射出光を、後述する第1イン
テグレーターレンズ31のそれぞれ異なる位置に入射させ、これらの光を液晶ライトバル
ブ61,62,63に導く。
The light guide
インテグレーター光学系30は、光源10a,10b,10c,10dからの各光を液
晶ライトバルブ61,62,63に対して均一に照明するための光学系である。インテグ
レーター光学系30は、導光光学系20側から順に配置された第1インテグレーターレン
ズ31、第2インテグレーターレンズ32、偏光変換素子33、および重畳レンズ34を
有する。
The integrator
図2(a)は、光源10a,10b,10c,10d、及び導光光学系20を、第1イ
ンテグレーターレンズ31側から(−Y方向に)見た図である。図2(b)は、導光光学
系20の作用説明図であって、第1インテグレーターレンズ31を第2インテグレーター
レンズ32側から(−Y方向に)見た図である。
FIG. 2A is a view of the
図1および図2(a)に示すように、光源10aと光源10bとは、光の射出方向(図
示X軸方向)において互いに対向するように配置されている。光源10aの正面にミラー
21aが配置され、光源10bの正面にはミラー21bが配置されている。ミラー21a
とミラー21bとは、各々、光源10a,10bの光を第1インテグレーターレンズ31
の方向へ折り曲げるように、光の射出方向(X軸方向)に対して45°の角度で配置され
ている。
As shown in FIGS. 1 and 2A, the
And the
It is arranged at an angle of 45 ° with respect to the light emission direction (X-axis direction) so as to be bent in the direction of.
光源10cと光源10dとは、光の射出方向において互いに対向して配置されている。
光源10cの正面にミラー21cが配置され、光源10dの正面にはミラー21dが配置
されている。ミラー21cとミラー21dとは、各々、光源10c,10dの光を第1イ
ンテグレーターレンズ31の方向へ折り曲げるように、光の射出方向(X軸方向)に対し
て45°の角度で配置されている。
The
A
本実施形態では、光源10a〜10dは、図2(a)に示すように、上下(Z軸方向)
にずれて2段に配置されている。上段側(+Z側)には、光源10c,10dとミラー2
1c,21dとが配置されている。下段側(−Z側)には、光源10a,10bとミラー
21a,21bとが配置されている。本実施形態の場合、図1に示すように、下段側の光
源10a,10bとミラー21a,21bとは、上段側の光源10c,10dおよびミラ
ー21c,21dよりも第1インテグレーターレンズ31に近い位置に設けられている。
In the present embodiment, the
Are arranged in two stages. On the upper side (+ Z side), the
1c and 21d are arranged.
上記構成を備えた導光光学系20では、図2(b)に示すように、光源10a〜10d
から射出された光束11a,11b,11c,11dが、それぞれ対応するミラー21a
,21b,21c,21dにより反射され、第1インテグレーターレンズ31が配置され
る側へ折り曲げられる。ミラー21a〜21dにより折り曲げられた光束11a〜11d
は、それぞれ、第1インテグレーターレンズ31の異なる部分領域に入射する。具体的に
、光束11a〜11dは、第1インテグレーターレンズ31を縦横(Z軸方向およびX軸
方向)にそれぞれ2等分した4つの部分領域31a〜31dに対して、それぞれ入射する
。本実施形態では、これら4本の光束11a〜11dは、第1インテグレーターレンズ3
1の全体領域を照射する。
In the light guide
The
, 21b, 21c, and 21d and bent toward the side where the
Are incident on different partial areas of the
Irradiate the entire area of 1.
本実施形態の場合、図2(b)に示した第1インテグレーターレンズ31は、小レンズ
(レンズ要素)が、行方向および列方向において6行6列に配列されたフライアイレンズ
で構成されている。部分領域31a〜31dは、それぞれが3行3列の小レンズ群からな
る。本実施形態においては、第1インテグレーターレンズ31を6行6列の小レンズ群と
して図示して説明するが、実際は、6行6列よりも多くの小レンズが配列されている。第
1インテグレーターレンズ31の大きさ、すなわち、小レンズの配列数は、光源10a〜
10dから射出される光束11a〜11dの大きさに応じて決定される。
In the case of the present embodiment, the
It is determined according to the size of the
第1インテグレーターレンズ31の各レンズ要素からそれぞれ射出される光は、第2イ
ンテグレーターレンズ32および重畳レンズ34を通過して、液晶ライトバルブ61〜6
3上に重畳される。
なお、第2インテグレーターレンズ32のみが重畳レンズとして機能する構成としても
よく、その場合には重畳レンズ34は設けなくてもよい。
The light emitted from each lens element of the
3 is superimposed.
Note that only the
偏光変換素子33は、第2インテグレーターレンズ32と重畳レンズ34との間に設け
られている。偏光変換素子33は、例えば偏光ビームスプリッターアレイ(PBSアレイ
)からなる。偏光変換素子33は、第2インテグレーターレンズ32から射出される光の
偏光方向を揃え、単一の直線偏光光として射出する。偏光変換素子33は、偏光分離膜と
反射膜と位相差板とを有する略棒状のプリズム要素を幅方向(X軸方向)に周期的に配列
した構造を有する。
The
色分離光学系50は、第1ダイクロイックミラー51と、第2ダイクロイックミラー5
2と、反射ミラー53と、リレー光学系54と、を備えている。リレー光学系54は、リ
レーレンズ55と、反射ミラー56と、リレーレンズ57と、反射ミラー58と、を備え
ている。色分離光学系50は、インテグレーター光学系30から射出された照明光を赤(
R)、緑(G)、及び青(B)の3色の色光に分離するとともに、各色光を光路後段側の
液晶ライトバルブ61,62,63へ導く。
The color separation
2, a
The light beams are separated into three color lights of R), green (G), and blue (B), and each color light is guided to the liquid
第1ダイクロイックミラー51は、R,G,Bの3色のうち、R光を透過させ、G光お
よびB光を反射する特性を有する。第2ダイクロイックミラー52は、第1ダイクロイッ
クミラー51で反射したG光およびB光のうち、G光を反射し、B光を透過させる特性を
有する。
The first
第1ダイクロイックミラー51を透過したR光は、反射ミラー53を経て液晶ライトバ
ルブ61に入射する。第1ダイクロイックミラー51により反射されて、更に第2ダイク
ロイックミラー52で反射されたG光は、液晶ライトバルブ62に入射する。第2ダイク
ロイックミラー52を通過したB光は、リレーレンズ55、反射ミラー56、リレーレン
ズ57、反射ミラー58を経て、液晶ライトバルブ63に入射する。
The R light transmitted through the first
液晶ライトバルブ61,62,63は、入射した照明光の空間的強度分布を、入力情報
である画像信号に基づいて変調する。液晶ライトバルブ61,62,63の液晶パネルに
それぞれ入射した3色の光は、画素単位で偏光状態が調節される。液晶ライトバルブ61
,62,63により、それぞれに対応する各色の変調光、すなわち画像光が形成される。
液晶ライトバルブ61,62,63の各々は、液晶パネルと、液晶パネルを挟持する一対
の偏光板と、を備えている。液晶パネルにおける液晶層のモードは、垂直配向(Vertical
Alignment, VA)モード、ツイステッドネマティック(Twisted Nematic, TN)モ
ード、横電界モード等でよく、特に限定されないが、本実施形態ではVAモードとする。
液晶パネルの光入射側に、フィールドレンズが設けられていてもよい。
The liquid
, 62, and 63, modulated light of each color corresponding to each, that is, image light is formed.
Each of the liquid
Alignment, VA) mode, Twisted Nematic (TN) mode, transverse electric field mode, and the like may be used and are not particularly limited, but in this embodiment, the VA mode is used.
A field lens may be provided on the light incident side of the liquid crystal panel.
クロスダイクロイックプリズム64は、液晶ライトバルブ61,62,63から射出さ
れる各色の画像光を合成して投射光学系70へ射出する。クロスダイクロイックプリズム
64は、4つの直角プリズムを貼り合わせて構成されている。直角プリズム同士を貼り合
わせた界面には、X字状に交差する第1誘電体多層膜および第2誘電体多層膜が形成され
ている。クロスダイクロイックプリズム64は、液晶ライトバルブ61からのR光を第1
誘電体多層膜で反射して投射光学系70に向けて射出し、液晶ライトバルブ63からのB
光を第2誘電体多層膜で反射して投射光学系70に向けて射出する。クロスダイクロイッ
クプリズム64は、液晶ライトバルブ62からのG光を透過して直進・射出させる。この
ようにして、クロスダイクロイックプリズム64によりR光、G光およびB光が合成され
、カラー画像による画像光である合成光が形成される。
The cross
Reflected by the dielectric multilayer film and emitted toward the projection
Light is reflected by the second dielectric multilayer film and emitted toward the projection
投射光学系70は、クロスダイクロイックプリズム64を経て形成された合成光による
画像光を所望の拡大率で拡大してスクリーン(不図示)上にカラーの画像を投射する。
The projection
点灯検出部41は、光源制御部110が検出した4個の光源10a,10b,10c,
10dのランプ電圧(電極間電圧)の検出結果から、4個の光源10a,10b,10c
,10dの点灯状態、すなわち、現在どの光源が点灯し、どの光源が消灯しているのかを
検出する。なお、点灯/消灯の検出について、点灯検出部41は、寿命切れや故障等によ
り光源が駆動するか否かで判断してもよいし、光量、輝度、電圧、電流等の光源に関する
駆動情報が所定の閾値を超えているか否かで判断してもよい。
The
From the detection result of the lamp voltage (interelectrode voltage) of 10d, the four
, 10d, that is, which light source is currently turned on and which light source is turned off. Regarding the detection of lighting / extinguishing, the
記憶部42は、後述する、液晶ライトバルブ61,62,63の視野角特性に基づいた
補正情報等を記憶している。補正情報は、例えば、ルックアップテーブルの形態で記憶部
42に記憶されている。制御部45は、点灯検出部41により検出された4個の光源10
a,10b,10c,10dの点灯状態に応じて、液晶ライトバルブ61,62,63の
視野角特性に基づく補正情報を用いて画像信号(入力情報)のコントラスト補正を行う。
The
The contrast correction of the image signal (input information) is performed using the correction information based on the viewing angle characteristics of the liquid
図3は、本実施形態の液晶パネルのコントラストの視野角特性を示す図である。
本実施形態の液晶パネルとして、例えばVAモードの液晶パネルを用いた場合、電界印
加時の液晶分子の傾倒方向を規制するために、液晶分子にはプレチルトが付与されている
。このような液晶分子のプレチルトに起因して、VAモードの液晶パネルは、図3のよう
な非対称な視野角特性を有する。図3中の曲線は等コントラスト曲線であり、中央寄りの
コントラスト曲線ほどコントラストが高く、周辺寄りのコントラスト曲線ほどコントラス
トが低い。この例では、コントラストが最大となる領域が、中心、すなわち極角(入射角
度)0°から、方位角45°の方向にずれている。言い換えると、方位角45°の方向で
はコントラストが高い領域が広く、逆に方位角225°の方向ではコントラストが高い領
域が狭い。したがって、この場合、明視方向は45°となり、逆明視方向は225°とな
る。
FIG. 3 is a diagram showing the viewing angle characteristics of the contrast of the liquid crystal panel of the present embodiment.
When, for example, a VA mode liquid crystal panel is used as the liquid crystal panel of this embodiment, a pretilt is given to the liquid crystal molecules in order to regulate the tilt direction of the liquid crystal molecules when an electric field is applied. Due to the pretilt of liquid crystal molecules, the VA mode liquid crystal panel has asymmetric viewing angle characteristics as shown in FIG. The curve in FIG. 3 is an iso-contrast curve. The contrast curve closer to the center has higher contrast, and the contrast curve closer to the periphery has lower contrast. In this example, the region where the contrast is maximum is shifted from the center, that is, the polar angle (incident angle) of 0 °, in the direction of the azimuth angle of 45 °. In other words, the region with high contrast is wide in the direction of
ここで、図2(b)に示すように、第1インテグレーターレンズ31の異なる部分領域
に入射した光束11a〜11dは、第2インテグレーターレンズ32および重畳レンズ3
4により集光されて、液晶ライトバルブ61,62,63の同一の領域に重畳される。そ
のため、光源10a,10b,10c,10dによって液晶ライトバルブ61,62,6
3への光の入射角度(方位角)が異なる。プロジェクター100の場合には、観察者が液
晶パネルを直接視認するわけではないため、液晶パネルの視野角特性は、観察者が見る方
向による液晶パネルのコントラスト特性ではなく、光の入射方向による液晶パネルのコン
トラスト特性と考えることができる。
Here, as shown in FIG. 2B, the light beams 11 a to 11 d incident on different partial regions of the
4 is condensed and superimposed on the same region of the liquid
3 is different in the incident angle (azimuth angle) of light. In the case of the
図3において、4個の光源10a,10b,10c,10dのうち、逆明視方向(方位
角225°)に対応する方位角方向から液晶パネルに入射する光を主に射出する光源を第
1光源と称し、明視方向(方位角45°)に対応する方位角方向から液晶パネルに入射す
る光を主に射出する光源を第2光源と称する。また、方位角135°に対応する方位角方
向から液晶パネルに入射する光を主に射出する光源を第3光源と称し、方位角315°に
対応する方位角方向から液晶パネルに入射する光を主に射出する光源を第4光源と称する
。なお、第1光源〜第4光源と、光源10a〜10dとの対応関係は、光源10a〜10
dから各光を各液晶ライトバルブ61,62,63まで導光する光学部品の性質、数、配
置等によって適宜異なる。
In FIG. 3, among the four
Depending on the nature, number, arrangement, etc. of the optical components that guide each light from d to the liquid
図4および図5は、本発明者らがシミュレーションを行った結果を示しており、上述し
た視野角特性に基づく、液晶パネルに入射する光の入射角度と、所定の方位角方向での液
晶パネルにおける黒表示時の漏れ光量と、の関係を示す図である。
図4は、明視方向および逆明視方向に沿う方向(45°−225°)において、液晶パ
ネルにおける黒表示時の漏れ光量を示す。図5は、明視方向および逆明視方向と直交する
方向A−B(135°−315°)において、液晶パネルにおける黒表示時の漏れ光量を
示す。
図4および図5において、横軸は光の入射角度(極角)[°]を示し、縦軸は黒表示時
の漏れ光量[任意単位]を示す。
以下の説明では、「黒表示時の漏れ光量」を単に「漏れ光量」と称する。
FIG. 4 and FIG. 5 show the results of simulations performed by the present inventors. The incident angle of light incident on the liquid crystal panel and the liquid crystal panel in a predetermined azimuth direction based on the viewing angle characteristics described above. It is a figure which shows the relationship with the light quantity of leakage at the time of black display in.
FIG. 4 shows the amount of leakage light during black display on the liquid crystal panel in the direction along the clear vision direction and the reverse clear vision direction (45 ° -225 °). FIG. 5 shows the amount of leakage light during black display on the liquid crystal panel in a direction AB (135 ° -315 °) orthogonal to the clear vision direction and the reverse clear vision direction.
4 and 5, the horizontal axis indicates the incident angle (polar angle) [°] of light, and the vertical axis indicates the amount of light leaked [arbitrary unit] during black display.
In the following description, “the amount of leakage light during black display” is simply referred to as “the amount of leakage light”.
図4、図5に示すように、漏れ光量は、液晶の波長分散等の影響を受けてR,G,Bの
色毎に異なる。また、逆明視方向における漏れ光量は、明視方向における漏れ光量に対し
て相対的に多い値となる。明視方向および逆明視方向と直交する方向(135°−315
°:A−B方向)における漏れ光量は、逆明視方向における漏れ光量と明視方向における
漏れ光量との中間の値を取る。ただし、例えば極角が±10°のときの漏れ光量を比較す
ると、明視方向、A方向およびB方向では漏れ光量が略0であるのに対し、逆明視方向で
は漏れ光量が約0.01〜0.02の値を取る。すなわち、上記4つの方向のうち、逆明
視方向における漏れ光量は、他の3つの方向における漏れ光量に対して相対的に多いこと
がわかる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the amount of leakage light varies depending on the colors of R, G, and B due to the influence of the wavelength dispersion of the liquid crystal. In addition, the amount of leakage light in the reverse clear vision direction is a relatively large value with respect to the amount of leakage light in the clear vision direction. A direction orthogonal to the clear vision direction and the reverse clear vision direction (135 ° -315
The amount of leakage light in (°: A-B direction) takes an intermediate value between the amount of leakage light in the reverse clear vision direction and the amount of leakage light in the clear vision direction. However, for example, when comparing the amount of leakage light when the polar angle is ± 10 °, the amount of leakage light is substantially 0 in the clear vision direction, the A direction, and the B direction, whereas the amount of leakage light is about 0. Take values between 01 and 0.02. That is, it can be seen that, among the four directions, the amount of leakage light in the reverse clear vision direction is relatively larger than the amount of leakage light in the other three directions.
以上のことから、本実施形態において、4つの光源のうち、逆明視方向に対応する方位
角方向から入射する光を主に射出する第1光源が点灯している場合、漏れ光量が相対的に
小さい色光の漏れ光量、例えばR光,G光の漏れ光量を、漏れ光量が相対的に大きい色光
の漏れ光量、例えばB光の漏れ光量に近付けるように、画像信号(入力情報)の補正を行
う。具体的には、液晶パネルの視野角特性に基づく、入射角度と漏れ光量とが関連付けら
れた情報が、補正情報として記憶部42に記憶され、制御部45は、記憶部42から読み
出した補正情報を用いて入力情報を補正する。
本実施形態において、第1光源のみが点灯している場合の各色光の漏れ光量を第1補正
情報、第3光源のみまたは第4光源のみが点灯している場合の各色光の漏れ光量を第2補
正情報とする。第1補正情報および第2補正情報は、記憶部42に記憶されている。
From the above, in the present embodiment, among the four light sources, when the first light source that mainly emits light incident from the azimuth angle direction corresponding to the reverse clear vision direction is turned on, the amount of leakage light is relatively The image signal (input information) is corrected so that the amount of leakage light of small color light, for example, the amount of leakage light of R light and G light, approaches the amount of leakage light of color light having a relatively large amount of leakage light, for example, the amount of leakage light of B light. Do. Specifically, information associated with the incident angle and the amount of leakage light based on the viewing angle characteristics of the liquid crystal panel is stored in the
In this embodiment, the amount of leakage light of each color light when only the first light source is turned on is the first correction information, and the amount of leakage light of each color light when only the third light source or only the fourth light source is turned on is the first correction information. 2 correction information. The first correction information and the second correction information are stored in the
図6は、制御部45における制御の手順を示すフローチャートである。
最初に、点灯検出部41が検出した4個の光源10a,10b,10c,10dの点灯
状態、すなわち、現在どの光源が点灯し、どの光源が消灯しているのかを検出する(ステ
ップS1)。
次いで、制御部45は、点灯検出部41の検出結果を受けて、第1光源が点灯している
か否かを判断する(ステップS2)。
FIG. 6 is a flowchart showing a control procedure in the
First, the lighting state of the four
Next, the
第1光源が点灯している場合(ステップS2:YES)、制御部45は、第1光源が点
灯している場合の補正情報(第1補正情報)を用いて、画像信号(入力情報)の補正を行
う(ステップS3)。
例えば、4つの光源のうち第1光源〜第4光源全ての4灯が点灯している場合、すなわ
ち、第1光源が点灯している場合、制御部45は、第1補正情報としての第1光源のみが
点灯している場合の補正情報を用いて入力情報をコントラスト補正する。また、4光源の
うち第1光源、第3光源、および第4光源の3灯が点灯している点灯状態や、4光源のう
ち第1光源および第2光源の2灯が点灯している点灯状態の場合等も、同様である。
When the first light source is turned on (step S2: YES), the
For example, when all four lights of the first light source to the fourth light source are turned on among the four light sources, that is, when the first light source is turned on, the
一方、ステップS2において、第1光源が点灯していない場合(ステップS2:NO)
、制御部45は、第3光源のみまたは第4光源のみが点灯している場合の補正情報(第2
補正情報)を用いて、画像信号のコントラスト補正を行う(ステップS4)。図4および
図5に示されるように、第3光源または第4光源のみが点灯している場合の各色光の差は
、逆明視方向に対応する方位角方向の第1光源のみが点灯している場合の各色光の差ほど
大きくはないが、第2補正情報を用いてコントラスト補正を行うことにより、色ムラの発
生を抑制することができる。
これ以降は、以上の手順を繰り返す。
ステップS1の光源の点灯状態の検出は、例えば一定時間おきに行えばよい。
On the other hand, when the first light source is not turned on in step S2 (step S2: NO)
The
The correction of the contrast of the image signal is performed using the correction information (step S4). As shown in FIG. 4 and FIG. 5, when only the third light source or the fourth light source is turned on, the difference between the color lights is that only the first light source in the azimuth direction corresponding to the reverse clear vision direction is turned on. Although the difference is not as large as the difference between the respective color lights in the case where the color correction is performed, the occurrence of color unevenness can be suppressed by performing the contrast correction using the second correction information.
Thereafter, the above procedure is repeated.
The detection of the lighting state of the light source in step S1 may be performed at regular intervals, for example.
本実施形態のプロジェクター100において、制御部45は、点灯検出部41により検
出された4個の光源10a,10b,10c,10dの点灯状態に応じて、液晶ライトバ
ルブ61,62,63の視野角特性に基づく補正情報を用いて画像信号のコントラスト補
正を行う。これにより、4個の光源10a,10b,10c,10dのうちの一部の光源
のみが点灯した際に従来発生していた色ムラや照度ムラを低減することができる。
In the
特に本実施形態において、第1光源が点灯している場合に確実にコントラスト補正を行
うことにより、表示品位に最も大きな悪影響を及ぼす色ムラを抑制することができる。し
たがって、コントラスト補正に関するプロジェクター100の負荷を最小限に抑えること
ができる。
In particular, in the present embodiment, it is possible to suppress color unevenness that has the greatest adverse effect on display quality by reliably performing contrast correction when the first light source is turned on. Therefore, the load on the
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸
脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば上記実施形態では、4個の光源を備えたプロジェクターの例を挙げたが、光源の
数は4個に限ることなく、適宜変更が可能である。また、液晶パネルの視野角特性として
VAモードの視野角特性の例を挙げたが、例えばTNモード、横電界モード等、他のモー
ドの液晶パネルを用いてもよい。モードによって視野角特性が変化するため、その視野角
特性に応じて明視方向、逆明視方向等に対応する光源が点灯した場合の漏れ光量の情報を
取得すればよい。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, an example of a projector including four light sources has been described. However, the number of light sources is not limited to four and can be changed as appropriate. Moreover, although the example of the viewing angle characteristic of VA mode was given as a viewing angle characteristic of a liquid crystal panel, the liquid crystal panel of other modes, such as TN mode and a horizontal electric field mode, may be used, for example. Since the viewing angle characteristic changes depending on the mode, information on the amount of leakage light when the light source corresponding to the clear vision direction, the reverse clear vision direction, or the like is turned on may be acquired according to the viewing angle characteristic.
上述の実施形態において、第1光源が点灯していない場合、制御部45は、第3光源の
みまたは第4光源のみが点灯している場合の第2補正情報を用いてコントラスト補正を行
うとしたが、これに限られず、例えば、明視方向に対応する方位角方向の第2光源のみが
点灯している場合、当該第2光源のみが点灯している場合の第3補正情報を用いてコント
ラスト補正を行ってもよい。また、第1光源が点灯していない場合、制御部45は、第2
補正情報または第3補正情報を用いてコントラスト補正を行うのではなく、コントラスト
補正を行わないとしてもよい。
In the above-described embodiment, when the first light source is not turned on, the
Instead of performing the contrast correction using the correction information or the third correction information, the contrast correction may not be performed.
また、上述の実施形態において、第1補正情報、第2補正情報、および第3補正情報の
うちいずれかを1つを用いてコントラスト補正を行うとしたが、これに限られず、各点灯
状態に応じて、第1補正情報、第2補正情報、および第3補正情報のうち2つ以上の補正
情報に基づいて計算された補正情報を用いて、コントラスト補正を行ってもよい。
In the above-described embodiment, the contrast correction is performed using one of the first correction information, the second correction information, and the third correction information. However, the present invention is not limited to this. Accordingly, contrast correction may be performed using correction information calculated based on two or more correction information among the first correction information, the second correction information, and the third correction information.
また、上述の実施形態において、透過型のプロジェクターに本発明を適用した場合の例
について説明したが、本発明は、反射型のプロジェクターにも適用することも可能である
。ここで、「透過型」とは、液晶パネル等を含む液晶ライトバルブが光を透過するタイプ
であることを意味する。「反射型」とは、液晶ライトバルブが光を反射するタイプである
ことを意味する。なお、光変調装置は、液晶パネル等に限られず、例えばマイクロミラー
を用いた光変調装置であってもよい。
In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a transmissive projector has been described. However, the present invention can also be applied to a reflective projector. Here, the “transmission type” means that a liquid crystal light valve including a liquid crystal panel or the like is a type that transmits light. “Reflective type” means that the liquid crystal light valve reflects light. The light modulation device is not limited to a liquid crystal panel or the like, and may be a light modulation device using a micromirror, for example.
また、上述の実施形態において、3つの液晶パネル(液晶ライトバルブ61〜63)を
用いたプロジェクター100の例のみを挙げたが、本発明は、1つの液晶パネルのみを用
いたプロジェクター、4つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクターにも適用可能である
。
その他、プロジェクターの各構成要素の数、配置、材料等については、上記実施形態に
限ることなく、適宜変更が可能である。
Further, in the above-described embodiment, only the example of the
In addition, the number, arrangement, materials, and the like of each component of the projector can be appropriately changed without being limited to the above embodiment.
10a,10b,10c,10d…光源、20…導光光学系、41…点灯検出部、45
…制御部、61,62,63…液晶ライトバルブ(光変調装置)、70…投射光学系。
10a, 10b, 10c, 10d ... light source, 20 ... light guide optical system, 41 ... lighting detection unit, 45
Claims (3)
前記複数の光源から射出された光を入力情報に基づいて変調する光変調装置と、
前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学系と、
前記複数の光源から射出された複数の光がそれぞれ異なる領域に入射され、入射した前
記複数の光の各々を前記光変調装置に導く導光光学系と、
前記複数の光源の点灯状態を検出する点灯検出部と、
前記点灯検出部により検出された前記複数の光源の点灯状態に応じて、前記光変調装置
の視野角特性に基づく補正情報を用いて前記入力情報のコントラスト補正を行う制御部と
、
を備えることを特徴とするプロジェクター。 Multiple light sources;
A light modulation device that modulates light emitted from the plurality of light sources based on input information;
A projection optical system that projects the light modulated by the light modulation device;
A plurality of light beams emitted from the plurality of light sources are incident on different regions, and each of the incident light beams is guided to the light modulation device;
A lighting detection unit for detecting lighting states of the plurality of light sources;
A control unit that performs contrast correction of the input information using correction information based on viewing angle characteristics of the light modulation device according to the lighting state of the plurality of light sources detected by the lighting detection unit;
A projector comprising:
角方向から入射する光を射出する光源が点灯している場合の補正情報を含むことを特徴と
する請求項1に記載のプロジェクター。 The correction information includes correction information when a light source that emits light incident from an azimuth angle direction corresponding to a reverse clear vision direction of the viewing angle characteristic is turned on among the plurality of light sources. The projector according to claim 1.
前記制御部は、前記複数の色光のうち、前記光変調装置における黒表示時の漏れ光量が
相対的に小さい色光の光量を、前記黒表示時の漏れ光量が相対的に大きい色光の光量に近
付けるように、前記コントラスト補正を行うことを特徴とする請求項2に記載のプロジェ
クター。 The light modulation device includes a plurality of light modulation devices that modulate a plurality of color lights of different colors,
The control unit brings the light amount of the color light having a relatively small amount of leakage light during black display in the light modulation device out of the plurality of color lights to the amount of the color light having a relatively large amount of leakage light during the black display. The projector according to claim 2, wherein the contrast correction is performed.
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