JP3113935B2 - 投射型表示装置 - Google Patents
投射型表示装置Info
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- JP3113935B2 JP3113935B2 JP07098479A JP9847995A JP3113935B2 JP 3113935 B2 JP3113935 B2 JP 3113935B2 JP 07098479 A JP07098479 A JP 07098479A JP 9847995 A JP9847995 A JP 9847995A JP 3113935 B2 JP3113935 B2 JP 3113935B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は分散型液晶パネルを用い
た投射型表示装置に関する。さらに詳しくは、分散型液
晶パネルの温度変化による光散乱特性の変化に応じて駆
動電圧を変化させ良好な画像を表示する投射型表示装置
に関する。
た投射型表示装置に関する。さらに詳しくは、分散型液
晶パネルの温度変化による光散乱特性の変化に応じて駆
動電圧を変化させ良好な画像を表示する投射型表示装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の投射型表示装置は、その一般的な
例が図６に示されるように、一方の面側に集光される光
源１、光源１の前面に配設された分散型液晶パネル３、
分散型液晶パネル３に映像信号を印加する駆動回路４、
分散型液晶パネル３を透過した光を集光する集光レンズ
５、集光レンズ５に集光された光束の焦点位置に開口部
７を有するように設けられた絞り６および入射した光を
さらに投射スクリーン１０に拡大して投射する投射レン
ズ９から構成されている。図６において、２は光源１か
ら出射する光束を示し、８は分散型液晶パネル３により
散乱する光束を示している。散乱された光束８は絞り６
により遮られ、投射レンズ９には入射せず除去される。
例が図６に示されるように、一方の面側に集光される光
源１、光源１の前面に配設された分散型液晶パネル３、
分散型液晶パネル３に映像信号を印加する駆動回路４、
分散型液晶パネル３を透過した光を集光する集光レンズ
５、集光レンズ５に集光された光束の焦点位置に開口部
７を有するように設けられた絞り６および入射した光を
さらに投射スクリーン１０に拡大して投射する投射レン
ズ９から構成されている。図６において、２は光源１か
ら出射する光束を示し、８は分散型液晶パネル３により
散乱する光束を示している。散乱された光束８は絞り６
により遮られ、投射レンズ９には入射せず除去される。
【０００３】たとえばハロゲンランプ、キセノンラン
プ、メタルハライドランプなどの光源１から射出した光
束２は、分散型液晶パネル３に照射される。分散型液晶
パネル３には駆動回路４から映像信号が印加され、その
信号に応じて光束２は各画素ごとに透過または散乱す
る。透過した光は集光レンズ５によって絞り６の開口部
７に集光し、散乱した光（光束８）は、絞り６で除去さ
れる。開口部７を通過した光は投射レンズ９に入射し、
投射スクリーン１０に投射される。その結果、駆動回路
４からの映像信号に応じて光の透過と散乱が制御され、
所望の画像が投射スクリーン１０に映し出される。
プ、メタルハライドランプなどの光源１から射出した光
束２は、分散型液晶パネル３に照射される。分散型液晶
パネル３には駆動回路４から映像信号が印加され、その
信号に応じて光束２は各画素ごとに透過または散乱す
る。透過した光は集光レンズ５によって絞り６の開口部
７に集光し、散乱した光（光束８）は、絞り６で除去さ
れる。開口部７を通過した光は投射レンズ９に入射し、
投射スクリーン１０に投射される。その結果、駆動回路
４からの映像信号に応じて光の透過と散乱が制御され、
所望の画像が投射スクリーン１０に映し出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の投射型表示
装置では、各画素の光の透過の制御のため、分散型液晶
パネル３を用いているが、分散型液晶パネル３は温度が
変化すると光散乱特性が変化しやすいという性質を有し
ており、赤、緑、青のパネルの内１つまたは２つのパネ
ル温度が上昇したり下降したりすると、色のバランスが
くずれ、スクリーンでの表示画像が認識しづらくなる。
すなわち、同一の表示画像の映像信号を印加しても、分
散型液晶パネル３の温度変化により絞り６を通過する光
量が変化するので、投射スクリーン１０に映し出される
画像の明るさが変化する。したがって、従来は目視によ
る観察で投射スクリーン１０に表示された表示画像の変
化を認識し、映像信号を調整しなければならないという
問題がある。
装置では、各画素の光の透過の制御のため、分散型液晶
パネル３を用いているが、分散型液晶パネル３は温度が
変化すると光散乱特性が変化しやすいという性質を有し
ており、赤、緑、青のパネルの内１つまたは２つのパネ
ル温度が上昇したり下降したりすると、色のバランスが
くずれ、スクリーンでの表示画像が認識しづらくなる。
すなわち、同一の表示画像の映像信号を印加しても、分
散型液晶パネル３の温度変化により絞り６を通過する光
量が変化するので、投射スクリーン１０に映し出される
画像の明るさが変化する。したがって、従来は目視によ
る観察で投射スクリーン１０に表示された表示画像の変
化を認識し、映像信号を調整しなければならないという
問題がある。
【０００５】一方、分散型液晶ではなく液晶の分子配向
と偏光板により光の透過率を制御する液晶パネルを用い
た投射型表示装置において、ホワイトバランスをとるた
めに、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）それぞれの液晶パ
ネルでの輝度を各液晶パネルの隅に設けた光検出器によ
り測定して各パネルでの輝度が等しくなるようにする装
置が、たとえば特開昭６１−１０２８９２号公報や特開
平５−１１０９７０号公報に開示されている。また、特
開平４−２５５８３９号公報には投射されたスクリーン
での反射光を受光センサで検出することによりＲ、Ｇ、
Ｂ各パネルの制御信号を調整してホワイトバランスを図
ったり、スクリーンの反射率や外来光に基づく輝度の変
化の調整が行われている。さらに、特開平４−３１９９
１０号公報には散乱型液晶素子を用いた投射レンズで、
集光レンズの焦点位置に光検出器を設け、光源を取り替
えたときに光検出器の出力が一定となるように光源の位
置合わせをする装置が開示されている。
と偏光板により光の透過率を制御する液晶パネルを用い
た投射型表示装置において、ホワイトバランスをとるた
めに、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）それぞれの液晶パ
ネルでの輝度を各液晶パネルの隅に設けた光検出器によ
り測定して各パネルでの輝度が等しくなるようにする装
置が、たとえば特開昭６１−１０２８９２号公報や特開
平５−１１０９７０号公報に開示されている。また、特
開平４−２５５８３９号公報には投射されたスクリーン
での反射光を受光センサで検出することによりＲ、Ｇ、
Ｂ各パネルの制御信号を調整してホワイトバランスを図
ったり、スクリーンの反射率や外来光に基づく輝度の変
化の調整が行われている。さらに、特開平４−３１９９
１０号公報には散乱型液晶素子を用いた投射レンズで、
集光レンズの焦点位置に光検出器を設け、光源を取り替
えたときに光検出器の出力が一定となるように光源の位
置合わせをする装置が開示されている。
【０００６】しかし、これらの公報に開示されている光
検出素子は、各パネルでの輝度を整合させるために各パ
ネルまたは合成した光の輝度を通常の光検出素子の機能
により検出したり、光源の位置合わせをするため、レン
ズの焦点位置に配設し受光する光量をみるものにすぎな
い。したがって、分散型液晶パネルが周囲温度により光
散乱特性が変化し表示特性が変化するという問題に対
し、その光散乱特性の変化を光検出素子を用いて検出し
たり、画像の表示に影響を与えないで温度変化にによる
表示特性の変化を補正する手段については何ら開示され
ていない。
検出素子は、各パネルでの輝度を整合させるために各パ
ネルまたは合成した光の輝度を通常の光検出素子の機能
により検出したり、光源の位置合わせをするため、レン
ズの焦点位置に配設し受光する光量をみるものにすぎな
い。したがって、分散型液晶パネルが周囲温度により光
散乱特性が変化し表示特性が変化するという問題に対
し、その光散乱特性の変化を光検出素子を用いて検出し
たり、画像の表示に影響を与えないで温度変化にによる
表示特性の変化を補正する手段については何ら開示され
ていない。
【０００７】また、スクリーンの反射光の強さを検出し
て照射する光量を調整するばあいは、スクリーンの反射
率が変化するようなばあいには好ましいが、液晶パネル
の温度変化に伴う表示画像の変化を補正するためには、
スクリーン側に設ける光検出器は液晶パネル側と離れる
ため、液晶パネル側に一体として補正手段を設けること
ができないという問題がある。
て照射する光量を調整するばあいは、スクリーンの反射
率が変化するようなばあいには好ましいが、液晶パネル
の温度変化に伴う表示画像の変化を補正するためには、
スクリーン側に設ける光検出器は液晶パネル側と離れる
ため、液晶パネル側に一体として補正手段を設けること
ができないという問題がある。
【０００８】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、表示画面に影響を与えることなく温度
変化による分散型液晶パネルの光散乱特性の変化を検出
するとともに、検出された変化に応じて映像信号を調整
することにより安定した表示特性をうることができる投
射型表示装置を提供することを目的とする。
なされたもので、表示画面に影響を与えることなく温度
変化による分散型液晶パネルの光散乱特性の変化を検出
するとともに、検出された変化に応じて映像信号を調整
することにより安定した表示特性をうることができる投
射型表示装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の投射型表示装置
は、光源と、該光源の前面に設けられ映像信号に応じて
散乱および透過を制御する分散型液晶パネルと、該分散
型液晶パネルに映像信号を印加する駆動回路と、該分散
型液晶パネルの透過光を集光する集光レンズと、該集光
レンズにより集光された光束の焦点部分に開口部が設け
られた絞りと、該絞りの開口部を通過した光束を拡大し
てスクリーンに投射する投射レンズとからなる投射型表
示装置であって、前記分散型液晶パネルによる光の散乱
特性を検出する光検出器と、該光検出器の出力信号によ
り該光検出器の出力が一定となるように前記映像信号を
制御する制御手段とがさらに設けられている。
は、光源と、該光源の前面に設けられ映像信号に応じて
散乱および透過を制御する分散型液晶パネルと、該分散
型液晶パネルに映像信号を印加する駆動回路と、該分散
型液晶パネルの透過光を集光する集光レンズと、該集光
レンズにより集光された光束の焦点部分に開口部が設け
られた絞りと、該絞りの開口部を通過した光束を拡大し
てスクリーンに投射する投射レンズとからなる投射型表
示装置であって、前記分散型液晶パネルによる光の散乱
特性を検出する光検出器と、該光検出器の出力信号によ
り該光検出器の出力が一定となるように前記映像信号を
制御する制御手段とがさらに設けられている。
【００１０】前記光検出器が前記絞りの開口部の外周に
設けられていることが、スクリーンへの表示に影響を与
えることなく、散乱特性の変化を正確に把握することが
できるため好ましい。
設けられていることが、スクリーンへの表示に影響を与
えることなく、散乱特性の変化を正確に把握することが
できるため好ましい。
【００１１】前記絞りの開口部の外周近傍に反射板が設
けられ、該反射板により反射した散乱光を受光できるよ
うに前記光検出器が設けれていることが、スクリーンへ
の表示に影響を与えることなく分散型液晶パネルの光散
乱特性を正確に把握できるとともに、光検出器が絞りに
固着されていないため設計の自由度が向上する。
けられ、該反射板により反射した散乱光を受光できるよ
うに前記光検出器が設けれていることが、スクリーンへ
の表示に影響を与えることなく分散型液晶パネルの光散
乱特性を正確に把握できるとともに、光検出器が絞りに
固着されていないため設計の自由度が向上する。
【００１２】前記絞りが、前記分散型液晶パネル側が凹
面とされた凹面鏡で形成され、かつ、該凹面鏡により反
射された光束の集光点が前記集光レンズにより集光され
たビームの外側になるように設けられ、該凹面鏡の集光
点に前記光検出器が設けられていることが、広い範囲で
の散乱光を集光して検知できるため、より正確に散乱光
の変化を検出することができる。
面とされた凹面鏡で形成され、かつ、該凹面鏡により反
射された光束の集光点が前記集光レンズにより集光され
たビームの外側になるように設けられ、該凹面鏡の集光
点に前記光検出器が設けられていることが、広い範囲で
の散乱光を集光して検知できるため、より正確に散乱光
の変化を検出することができる。
【００１３】前記分散型液晶パネルの画像表示エリア以
外の領域に一定の映像信号が印加された少なくとも１画
素からなる検査用画素が設けられ、該検査用画素に対向
して前記光検出器が設けられ、かつ、該光検出器と前記
検査用画素との距離Ｌが前記集光レンズの焦点距離をｆ
1、前記光検出器の受光径をｒ、前記絞りの開口部の開口
径をｄ1として、Ｌ＝ｆ1・ｒ／ｄ1となる関係を満たす
ように該光検出器が設けられていても、スクリーンへの
画像表示と関係ないところで、分散型液晶パネルを透過
する光量をモニタすることができ、温度変化に伴なう光
散乱特性の変化を透過光の変化として検出することがで
きる。
外の領域に一定の映像信号が印加された少なくとも１画
素からなる検査用画素が設けられ、該検査用画素に対向
して前記光検出器が設けられ、かつ、該光検出器と前記
検査用画素との距離Ｌが前記集光レンズの焦点距離をｆ
1、前記光検出器の受光径をｒ、前記絞りの開口部の開口
径をｄ1として、Ｌ＝ｆ1・ｒ／ｄ1となる関係を満たす
ように該光検出器が設けられていても、スクリーンへの
画像表示と関係ないところで、分散型液晶パネルを透過
する光量をモニタすることができ、温度変化に伴なう光
散乱特性の変化を透過光の変化として検出することがで
きる。
【００１４】前記分散型液晶パネルの画像表示エリア以
外の領域に一定の映像信号が印加された少なくとも１画
素からなる検査用画素が設けられ、該検査用画素に対向
して光量変化検出用の凸レンズおよび該凸レンズの焦点
部に開口部を有する光量変化検出用の遮蔽板が設けら
れ、該遮蔽板の開口部に対向させて前記光検出器が設け
られておれば、スクリーンへの表示エリアの光束の変化
と同じ変化をスクリーンへの表示のための光束に影響を
及ぼすことなく検出することができ、正確な調整をする
ことができる。
外の領域に一定の映像信号が印加された少なくとも１画
素からなる検査用画素が設けられ、該検査用画素に対向
して光量変化検出用の凸レンズおよび該凸レンズの焦点
部に開口部を有する光量変化検出用の遮蔽板が設けら
れ、該遮蔽板の開口部に対向させて前記光検出器が設け
られておれば、スクリーンへの表示エリアの光束の変化
と同じ変化をスクリーンへの表示のための光束に影響を
及ぼすことなく検出することができ、正確な調整をする
ことができる。
【００１５】前記凸レンズの焦点距離ｆ2と前記遮蔽板
開口部の開口径ｄ2との比が、前記集光レンズの焦点距
離ｆ1と前記絞りの開口部ｄ1の開口径とのあいだで、ｆ
2／ｄ2＝ｆ1／ｄ1となるように前記凸レンズおよび遮蔽
板が設けられていることが、実際にスクリーンへ表示す
るための光束と比例した光束でその温度による変化を検
出できるため、一層正確な温度による散乱特性の変化を
調整することができる。
開口部の開口径ｄ2との比が、前記集光レンズの焦点距
離ｆ1と前記絞りの開口部ｄ1の開口径とのあいだで、ｆ
2／ｄ2＝ｆ1／ｄ1となるように前記凸レンズおよび遮蔽
板が設けられていることが、実際にスクリーンへ表示す
るための光束と比例した光束でその温度による変化を検
出できるため、一層正確な温度による散乱特性の変化を
調整することができる。
【００１６】
【作用】本発明によれば、光源からの輻射熱または雰囲
気温度の変化により分散型液晶パネルの温度が上昇して
光散乱特性が変化しても、その光散乱特性の変化を検出
して分散型液晶パネルに印加する映像信号を調整してい
るので、スクリーンに表示される映像の明るさは一定に
保持される。
気温度の変化により分散型液晶パネルの温度が上昇して
光散乱特性が変化しても、その光散乱特性の変化を検出
して分散型液晶パネルに印加する映像信号を調整してい
るので、スクリーンに表示される映像の明るさは一定に
保持される。
【００１７】前記光散乱特性の変化を分散型液晶パネル
により散乱して絞りの開口部からはずれた所に進む散乱
光の変化を絞りの開口部周縁で直接または反射板などに
より反射させて検出すれば、スクリーンに画像を表示す
るための光速には何の影響を及ぼすこともなく検出で
き、散乱光が増えればスクリーンに照射される透過光が
減っていることを示しているため、映像信号の電圧を高
くして透過光が増えるようにし、逆に散乱光が少なくな
れば映像信号の電圧を低くして透過光を少なくするよう
に調整することができる。
により散乱して絞りの開口部からはずれた所に進む散乱
光の変化を絞りの開口部周縁で直接または反射板などに
より反射させて検出すれば、スクリーンに画像を表示す
るための光速には何の影響を及ぼすこともなく検出で
き、散乱光が増えればスクリーンに照射される透過光が
減っていることを示しているため、映像信号の電圧を高
くして透過光が増えるようにし、逆に散乱光が少なくな
れば映像信号の電圧を低くして透過光を少なくするよう
に調整することができる。
【００１８】また、分散型液晶パネルのうち、スクリー
ンに表示するための表示エリア以外のところに一定の映
像信号が印加された検査用画素を設けておき、その画素
を透過する透過光の変化を検出しても、温度による実際
の透過光の変化を検出することができ、その変化に基づ
き前述と同様に映像信号の電圧を調整することによりス
クリーン上の明るさを一定に保つことができる。
ンに表示するための表示エリア以外のところに一定の映
像信号が印加された検査用画素を設けておき、その画素
を透過する透過光の変化を検出しても、温度による実際
の透過光の変化を検出することができ、その変化に基づ
き前述と同様に映像信号の電圧を調整することによりス
クリーン上の明るさを一定に保つことができる。
【００１９】
【実施例】つぎに、本発明の投射型表示装置について詳
細に説明する。
細に説明する。
【００２０】本発明者は分散型液晶パネルを用いた投射
型表示装置が、使用中の時間経過とともに、または使用
する場所の雰囲気温度によってスクリーンに表示される
画像の明るさが暗くなったり、明るくなり過ぎて画像が
不鮮明になる現象が現れる原因を除去するため、鋭意検
討を重ねた結果、分散型液晶パネルは温度により光散乱
特性が変化し、そのため分散型液晶パネルを透過して集
光レンズにより集光される光の量が変化していることに
原因があり、この変化に伴って分散型液晶パネルに印加
される映像信号の電圧を調整することによりスクリーン
上に表示される表示画像の明るさを一定に保持すること
ができることを見出した。
型表示装置が、使用中の時間経過とともに、または使用
する場所の雰囲気温度によってスクリーンに表示される
画像の明るさが暗くなったり、明るくなり過ぎて画像が
不鮮明になる現象が現れる原因を除去するため、鋭意検
討を重ねた結果、分散型液晶パネルは温度により光散乱
特性が変化し、そのため分散型液晶パネルを透過して集
光レンズにより集光される光の量が変化していることに
原因があり、この変化に伴って分散型液晶パネルに印加
される映像信号の電圧を調整することによりスクリーン
上に表示される表示画像の明るさを一定に保持すること
ができることを見出した。
【００２１】すなわち、分散型液晶パネルはその液晶材
料によっても異なるが、たとえばポリマー分散型液晶を
用いれば、光散乱の程度は温度が上昇するにつれて低下
する。またその程度は透過と散乱の中間状態で大きく変
化する。一方分散型液晶パネルでは両電極間に印加され
る電圧が高くなると透過率が高くなり印加電圧が低くな
ると光散乱度が高くなる。そのため、たとえば分散型液
晶パネルの温度が上昇して光散乱度が小さくなり、スク
リーンに表示された画像が明るくなったときは、分散型
液晶パネルに印加される映像信号の電圧を低くすること
によりスクリーン上の表示画像の明るさを一定に保つこ
とができる。前述の液晶材料を用いたばあい、１０℃程
度の温度変化に対し、映像信号を０．１〜２Ｖ程度調整
することによりスクリーン上の表示画像を一定に調整す
ることができる。
料によっても異なるが、たとえばポリマー分散型液晶を
用いれば、光散乱の程度は温度が上昇するにつれて低下
する。またその程度は透過と散乱の中間状態で大きく変
化する。一方分散型液晶パネルでは両電極間に印加され
る電圧が高くなると透過率が高くなり印加電圧が低くな
ると光散乱度が高くなる。そのため、たとえば分散型液
晶パネルの温度が上昇して光散乱度が小さくなり、スク
リーンに表示された画像が明るくなったときは、分散型
液晶パネルに印加される映像信号の電圧を低くすること
によりスクリーン上の表示画像の明るさを一定に保つこ
とができる。前述の液晶材料を用いたばあい、１０℃程
度の温度変化に対し、映像信号を０．１〜２Ｖ程度調整
することによりスクリーン上の表示画像を一定に調整す
ることができる。
【００２２】したがって、本発明の投射型表示装置は、
散乱光の光の強度または分散型液晶パネルの表示エリア
と別のところに設けられた検査用の画素の透過光の強度
の変化を検出する光検出器が設けられるとともに、該光
検出器の検出データに基づき分散型液晶パネルを駆動す
る映像信号を調節すべき電圧の変化を求め、その電圧を
映像信号に重畳できるように制御信号を駆動回路に提供
する制御手段が設けられていることに特徴がある。
散乱光の光の強度または分散型液晶パネルの表示エリア
と別のところに設けられた検査用の画素の透過光の強度
の変化を検出する光検出器が設けられるとともに、該光
検出器の検出データに基づき分散型液晶パネルを駆動す
る映像信号を調節すべき電圧の変化を求め、その電圧を
映像信号に重畳できるように制御信号を駆動回路に提供
する制御手段が設けられていることに特徴がある。
【００２３】つぎに、分散型液晶パネルの温度による散
乱光の変化の割合を検出する具体的な手段について詳細
に説明する。
乱光の変化の割合を検出する具体的な手段について詳細
に説明する。
【００２４】実施例１ 図１は本発明の投射型表示装置の一実施例の説明図であ
る。
る。
【００２５】図１において、１〜１０は図６と同じ部分
を示し、１１は光検出器、１２は制御手段である。
を示し、１１は光検出器、１２は制御手段である。
【００２６】本実施例では絞り６の開口部７の外周部分
に光検出器１１が設けられ、分散型液晶パネル３からの
散乱光の光量を検出し、検出した光量の情報に基づき、
制御手段１２により散乱光の変化を元に戻すための補正
用の駆動信号を駆動回路４に送り、駆動回路４からの分
散型液晶パネル３を駆動する映像信号を調整している。
に光検出器１１が設けられ、分散型液晶パネル３からの
散乱光の光量を検出し、検出した光量の情報に基づき、
制御手段１２により散乱光の変化を元に戻すための補正
用の駆動信号を駆動回路４に送り、駆動回路４からの分
散型液晶パネル３を駆動する映像信号を調整している。
【００２７】つぎに、本実施例の投射型表示装置の動作
について図１に基づいて説明する。
について図１に基づいて説明する。
【００２８】光源１からの光束２は、分散型液晶パネル
３に照射される。光源１は従来と同様の、たとえばハロ
ゲンランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプな
どでよく、分散型液晶パネル３も従来から用いられてい
るものでよい。分散型液晶パネル３には、駆動回路４か
ら映像信号である電圧が両面の電極に印加され、その大
きさに応じて光束２は液晶パネル３を透過したり散乱し
たりする。透過した光束２は集光レンズ５で絞り６の開
口部７に集光され、開口部７を通過したのちに投射レン
ズ９に入射し、投射スクリーン１０に投射される。一
方、散乱した光束８は絞り６で除去される。本実施例１
では、絞り６の開口部７周縁部にたとえばフォトダイオ
ード、ＣＣＤセンサなどの光検出器１１が設けられてお
り、散乱して開口部７を通過しない光を受光している。
受光する光は画面全体の各画素からの散乱光を受光する
ため、画像によって変化する各画素の散乱の変化は画面
全体で平均化されてほぼ一定となる。しかし、分散型液
晶パネル３の温度が上昇して画面全体で光散乱度が小さ
くなると光検出器１１による受光量が少なくなる。した
がって、検出した光量をモニタすることにより、分散型
液晶パネル３の標準的な駆動時の光量と比較して検出し
た光量が駆動時より大きいか小さいばあいには、制御手
段１２により、駆動回路４の映像信号にその光量に応じ
た制御信号を重畳させることにより、スクリーンの表示
画像の明るさが標準時と同じになるように調節すること
ができる。
３に照射される。光源１は従来と同様の、たとえばハロ
ゲンランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプな
どでよく、分散型液晶パネル３も従来から用いられてい
るものでよい。分散型液晶パネル３には、駆動回路４か
ら映像信号である電圧が両面の電極に印加され、その大
きさに応じて光束２は液晶パネル３を透過したり散乱し
たりする。透過した光束２は集光レンズ５で絞り６の開
口部７に集光され、開口部７を通過したのちに投射レン
ズ９に入射し、投射スクリーン１０に投射される。一
方、散乱した光束８は絞り６で除去される。本実施例１
では、絞り６の開口部７周縁部にたとえばフォトダイオ
ード、ＣＣＤセンサなどの光検出器１１が設けられてお
り、散乱して開口部７を通過しない光を受光している。
受光する光は画面全体の各画素からの散乱光を受光する
ため、画像によって変化する各画素の散乱の変化は画面
全体で平均化されてほぼ一定となる。しかし、分散型液
晶パネル３の温度が上昇して画面全体で光散乱度が小さ
くなると光検出器１１による受光量が少なくなる。した
がって、検出した光量をモニタすることにより、分散型
液晶パネル３の標準的な駆動時の光量と比較して検出し
た光量が駆動時より大きいか小さいばあいには、制御手
段１２により、駆動回路４の映像信号にその光量に応じ
た制御信号を重畳させることにより、スクリーンの表示
画像の明るさが標準時と同じになるように調節すること
ができる。
【００２９】投射型表示装置の動作とともに、光源１の
影響により分散型液晶パネル３の温度が高くなり、光散
乱度が小さくなると、光源１からの光束２は分散型液晶
パネル３を通過するとき、温度が変化する前に比べて弱
く散乱する。そのため、絞り６の開口部７を通過する光
束は増加し、投射スクリーン１０に投射される表示画像
の明るさは明るくなる。すなわち、光検出器１１で検出
される光量は減少する。投射スクリーン１０に投射され
る表示画像の明るさを温度変化以前の明るさに戻すため
に、光検出器１１で検出される光量と温度変化以前の光
量を比較し、不足分に相当する電圧を映像信号から低下
させるように制御手段１２により制御信号を駆動回路４
に送る。雰囲気温度の低い室内などで動作させて光散乱
度が標準時より増加したばあいには前述のときとは逆
に、映像信号を大きくして光散乱の割合を小さくする。
影響により分散型液晶パネル３の温度が高くなり、光散
乱度が小さくなると、光源１からの光束２は分散型液晶
パネル３を通過するとき、温度が変化する前に比べて弱
く散乱する。そのため、絞り６の開口部７を通過する光
束は増加し、投射スクリーン１０に投射される表示画像
の明るさは明るくなる。すなわち、光検出器１１で検出
される光量は減少する。投射スクリーン１０に投射され
る表示画像の明るさを温度変化以前の明るさに戻すため
に、光検出器１１で検出される光量と温度変化以前の光
量を比較し、不足分に相当する電圧を映像信号から低下
させるように制御手段１２により制御信号を駆動回路４
に送る。雰囲気温度の低い室内などで動作させて光散乱
度が標準時より増加したばあいには前述のときとは逆
に、映像信号を大きくして光散乱の割合を小さくする。
【００３０】このようにして、本実施例１では、絞り６
において開口部７以外の場所に設置された光検出器１１
の検出結果により映像信号を調整することで、前記分散
型液晶パネル３の温度変化による光散乱特性の変化に影
響されない表示画像をうることができる。
において開口部７以外の場所に設置された光検出器１１
の検出結果により映像信号を調整することで、前記分散
型液晶パネル３の温度変化による光散乱特性の変化に影
響されない表示画像をうることができる。
【００３１】実施例２ 本実施例では、図２に示されるように前述の実施例１と
基本構造は同じであるが、光検出器１１が絞り６に取り
つけられるのではなく、絞り６に直接または絞り６の前
方に反射板１３が設けられ、反射板１３により反射した
散乱光を受光できるように光検出器１１が設けられてい
ることに特徴があり、他の構成は実施例１と同じであ
る。本実施例２では光検出器１１が絞り６に直接取りつ
けられていないため、絞り６と光検出器１１とを独立さ
せて設置することができる。
基本構造は同じであるが、光検出器１１が絞り６に取り
つけられるのではなく、絞り６に直接または絞り６の前
方に反射板１３が設けられ、反射板１３により反射した
散乱光を受光できるように光検出器１１が設けられてい
ることに特徴があり、他の構成は実施例１と同じであ
る。本実施例２では光検出器１１が絞り６に直接取りつ
けられていないため、絞り６と光検出器１１とを独立さ
せて設置することができる。
【００３２】本実施例では、分散型液晶パネル３から散
乱して絞り６の開口部７に集光しない光で、絞り６の前
方に設けられた、たとえばミラーやゲインが２〜１０程
度の散乱板のような反射板１３に向かった光は反射板１
３によって反射する。光検出器１１は反射板１３によっ
て反射した光を受光できる位置に設けられている。光検
出器１１は実施例１と同じで、光量に関してえられた情
報を制御手段１２に提供し、制御手段１２より制御信号
が駆動回路４に提供される。また、反射板１３で反射さ
れなかった散乱光は絞り６で除去される。
乱して絞り６の開口部７に集光しない光で、絞り６の前
方に設けられた、たとえばミラーやゲインが２〜１０程
度の散乱板のような反射板１３に向かった光は反射板１
３によって反射する。光検出器１１は反射板１３によっ
て反射した光を受光できる位置に設けられている。光検
出器１１は実施例１と同じで、光量に関してえられた情
報を制御手段１２に提供し、制御手段１２より制御信号
が駆動回路４に提供される。また、反射板１３で反射さ
れなかった散乱光は絞り６で除去される。
【００３３】以上述べた本実施例２では、光検出器１１
の検出結果により映像信号を調整することで、前記分散
型液晶パネル３の温度変化による光散乱特性の変化に影
響されない表示画像をうることができる。さらに、光検
出器１１を絞り６付近に設置せずにすむため、光学系の
設計の自由度が増し、表示装置を小さくできる。すなわ
ち、通常のばあい絞り６は投射レンズ９に組み込まれる
ことが多く、絞り６に直接光検出器１１を設けることは
困難であるが、本実施例２によれば、容易に光検出器を
設置することができる。
の検出結果により映像信号を調整することで、前記分散
型液晶パネル３の温度変化による光散乱特性の変化に影
響されない表示画像をうることができる。さらに、光検
出器１１を絞り６付近に設置せずにすむため、光学系の
設計の自由度が増し、表示装置を小さくできる。すなわ
ち、通常のばあい絞り６は投射レンズ９に組み込まれる
ことが多く、絞り６に直接光検出器１１を設けることは
困難であるが、本実施例２によれば、容易に光検出器を
設置することができる。
【００３４】実施例３ 図３は本発明の分散型投射装置の第３の実施例の説明図
である。本実施例では前述の絞りのかわりに分散型液晶
パネル３側に凹面が形成され、開口部１５を有する凹面
鏡１４で形成され、該凹面鏡１４はその開口部１５が集
光レンズ５の焦点部に位置するとともに、凹面鏡１４の
集光点が集光レンズ５の収束ビームの外側になるように
設けられ、その凹面鏡１４の集光点に光検出器１１が設
けられていることに特徴がある。
である。本実施例では前述の絞りのかわりに分散型液晶
パネル３側に凹面が形成され、開口部１５を有する凹面
鏡１４で形成され、該凹面鏡１４はその開口部１５が集
光レンズ５の焦点部に位置するとともに、凹面鏡１４の
集光点が集光レンズ５の収束ビームの外側になるように
設けられ、その凹面鏡１４の集光点に光検出器１１が設
けられていることに特徴がある。
【００３５】本実施例では、表示に寄与する分散型液晶
パネルを透過した光束は集光レンズ５により集光されて
凹面鏡の１４の開口部１５を通って投射レンズ９に入射
する。一方分散型液晶パネル３で散乱された光束８は凹
面鏡１４の開口部１５とずれたところに入射し、凹面鏡
１４により反射される。凹面鏡１４により反射された光
束の集光点には光検出器１１が設けられているため、凹
面鏡１４により反射した散乱光は光検出器１１により検
出される。その結果、分散型液晶パネル３の温度が変わ
って光散乱度が変化すると光検出器１１に入射する光の
量が変化する。そのため、実施例１〜２と同様に光検出
器１１によりえられた受光量の変化に基づいて制御手段
１２から制御信号を駆動回路４に送ることにより映像信
号で調整されて散乱光を一定にすることができる。
パネルを透過した光束は集光レンズ５により集光されて
凹面鏡の１４の開口部１５を通って投射レンズ９に入射
する。一方分散型液晶パネル３で散乱された光束８は凹
面鏡１４の開口部１５とずれたところに入射し、凹面鏡
１４により反射される。凹面鏡１４により反射された光
束の集光点には光検出器１１が設けられているため、凹
面鏡１４により反射した散乱光は光検出器１１により検
出される。その結果、分散型液晶パネル３の温度が変わ
って光散乱度が変化すると光検出器１１に入射する光の
量が変化する。そのため、実施例１〜２と同様に光検出
器１１によりえられた受光量の変化に基づいて制御手段
１２から制御信号を駆動回路４に送ることにより映像信
号で調整されて散乱光を一定にすることができる。
【００３６】本実施例３によれば、凹面鏡１４の広い面
積で受光した散乱光を集光して光検出器１１により検出
しているため、分散型液晶パネル３全体の散乱光を受光
でき、分散型液晶パネル３全体の温度変化による影響を
正確に把握することができる。
積で受光した散乱光を集光して光検出器１１により検出
しているため、分散型液晶パネル３全体の散乱光を受光
でき、分散型液晶パネル３全体の温度変化による影響を
正確に把握することができる。
【００３７】実施例４ 図４は本発明の投射型表示装置の第４の実施例の説明図
である。本実施例４は投射スクリーン１０への画像表示
に用いる表示エリア以外の分散型液晶パネル３の一部に
少なくとも１つの画素からなる検査用画素１６を設け、
該検査用画素１６には一定の信号電圧を印加しておく。
検査用画素１６を透過した光を光検出器１１で受光する
ようにしたものである。他の構成や動作は実施例１〜３
と同じである。
である。本実施例４は投射スクリーン１０への画像表示
に用いる表示エリア以外の分散型液晶パネル３の一部に
少なくとも１つの画素からなる検査用画素１６を設け、
該検査用画素１６には一定の信号電圧を印加しておく。
検査用画素１６を透過した光を光検出器１１で受光する
ようにしたものである。他の構成や動作は実施例１〜３
と同じである。
【００３８】本実施例では、分散型液晶パネル３のう
ち、投射スクリーン１０などへの表示に寄与する画素部
分から透過する光は遮ぎらないようにし、表示エリア以
外のところに検査用画素１６を設け、一定の信号電圧が
印加されている。そのため、温度が一定の時は検査用画
素１６を透過する光は一定で、一定量の光が光検出器１
１に入射する。しかし、分散型液晶パネル３の温度が、
たとえば上昇すると、分散型液晶パネル３での光散乱量
が小さくなる。そのため検査用画素１６を透過する光量
が増加し、光検出器１１の出力が増加する。すなわち、
本実施例４では分散型液晶パネル３の透過光を検出して
いるため、実施例１〜３とは逆に光検出器１１の出力が
小さくなればその割合で映像信号の電圧を高くすること
により光散乱度を一定に保持することができる。
ち、投射スクリーン１０などへの表示に寄与する画素部
分から透過する光は遮ぎらないようにし、表示エリア以
外のところに検査用画素１６を設け、一定の信号電圧が
印加されている。そのため、温度が一定の時は検査用画
素１６を透過する光は一定で、一定量の光が光検出器１
１に入射する。しかし、分散型液晶パネル３の温度が、
たとえば上昇すると、分散型液晶パネル３での光散乱量
が小さくなる。そのため検査用画素１６を透過する光量
が増加し、光検出器１１の出力が増加する。すなわち、
本実施例４では分散型液晶パネル３の透過光を検出して
いるため、実施例１〜３とは逆に光検出器１１の出力が
小さくなればその割合で映像信号の電圧を高くすること
により光散乱度を一定に保持することができる。
【００３９】このばあい、分散型液晶パネル３と光検出
器１１との距離Ｌが、集光レンズ５の焦点距離をｆ1、
光検出器１１の受光径をｒ、絞り６の開口部７の口径を
ｄ1としたとき、 Ｌ＝ｆ1・ｒ／ｄ1 の関係を満たすようにすることにより、画像を投射する
光学系と同一の集光角で光散乱特性の変化を検出できる
ため、正確に温度変化による光散乱度の変化を調整する
ことができる。
器１１との距離Ｌが、集光レンズ５の焦点距離をｆ1、
光検出器１１の受光径をｒ、絞り６の開口部７の口径を
ｄ1としたとき、 Ｌ＝ｆ1・ｒ／ｄ1 の関係を満たすようにすることにより、画像を投射する
光学系と同一の集光角で光散乱特性の変化を検出できる
ため、正確に温度変化による光散乱度の変化を調整する
ことができる。
【００４０】本実施例４によれば、分散型液晶パネルの
画像表示エリアと関係ないところに検査用画素１６を設
けてその透過光で温度による変化をみているため、実際
の透過光の変化に、より近い光散乱度の変化を検出する
ことでき、映像信号の正確な補正をすることができ、安
定した表示画像がえらえる。
画像表示エリアと関係ないところに検査用画素１６を設
けてその透過光で温度による変化をみているため、実際
の透過光の変化に、より近い光散乱度の変化を検出する
ことでき、映像信号の正確な補正をすることができ、安
定した表示画像がえらえる。
【００４１】実施例５ 図５は本発明の投射型表示装置の第５の実施例の説明図
である。本実施例５は実施例４の検査用画素１６の前面
に光変化検出用凸レンズ１７および凸レンズ１７の焦点
部に開口部１９を有する遮蔽板１８が設けられ、遮蔽板
１８の開口部１９に対向させて光検出器１１が設けられ
ているものである。他の構成は実施例４と同じである。
このような構成にすることにより、実際の画像表示エリ
アの透過光の光束と同じ割合の検査用の光束がえられ、
より正確に温度変化による散乱光の変化に起因する表示
画像の変化を補正することができる。
である。本実施例５は実施例４の検査用画素１６の前面
に光変化検出用凸レンズ１７および凸レンズ１７の焦点
部に開口部１９を有する遮蔽板１８が設けられ、遮蔽板
１８の開口部１９に対向させて光検出器１１が設けられ
ているものである。他の構成は実施例４と同じである。
このような構成にすることにより、実際の画像表示エリ
アの透過光の光束と同じ割合の検査用の光束がえられ、
より正確に温度変化による散乱光の変化に起因する表示
画像の変化を補正することができる。
【００４２】このばあい、集光レンズ５の焦点距離ｆ1
と絞り６の開口部７の口径ｄ1の比と凸レンズ１７の焦
点距離ｆ2と遮蔽板１８の開口部１９の口径ｄ2との比を
等しくしてｆ1／ｄ1＝ｆ2／ｄ2とすることにより、画像
表示エリアの集光レンズ５と絞り６の関係と全く相似形
になり、画像表示エリアでの温度変化に伴う透過光の変
化を正確に把握することができ、表示画像の変化を正確
に補正することができる。
と絞り６の開口部７の口径ｄ1の比と凸レンズ１７の焦
点距離ｆ2と遮蔽板１８の開口部１９の口径ｄ2との比を
等しくしてｆ1／ｄ1＝ｆ2／ｄ2とすることにより、画像
表示エリアの集光レンズ５と絞り６の関係と全く相似形
になり、画像表示エリアでの温度変化に伴う透過光の変
化を正確に把握することができ、表示画像の変化を正確
に補正することができる。
【００４３】
【発明の効果】本発明によれば、分散型液晶パネルの温
度変化に伴う光散乱度の変化により表示画像に生じる明
暗を除去し、常に一定の明るさの表示画像をうることが
できる。その結果、手動による調整を行わなくても長時
間の使用、または温度の異なる雰囲気のところでも安定
した表示画像の投射型表示装置がえられる。
度変化に伴う光散乱度の変化により表示画像に生じる明
暗を除去し、常に一定の明るさの表示画像をうることが
できる。その結果、手動による調整を行わなくても長時
間の使用、または温度の異なる雰囲気のところでも安定
した表示画像の投射型表示装置がえられる。
【図１】本発明の投射型表示装置の実施例１の構成を示
す図である。
す図である。
【図２】本発明の投射型表示装置の実施例２の構成を示
す図である。
す図である。
【図３】本発明の投射型表示装置の実施例３の構成を示
す図である。
す図である。
【図４】本発明の投射型表示装置の実施例４の構成を示
す図である。
す図である。
【図５】本発明の投射型表示装置の実施例５の構成を示
す図である。
す図である。
【図６】従来の投射型表示装置の構成を示す図である。
１ 光源 ３ 分散型液晶パネル ４ 駆動回路 ５ 集光レンズ ６ 絞り ７ 開口部 ９ 投射レンズ １１ 光検出器 １２ 制御手段 １３ 反射板 １４ 凹面鏡 １６ 検査用画素 １７ 凸レンズ １８ 遮蔽板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/13 505
Claims (7)
- 【請求項１】 光源と、該光源の前面に設けられ映像信
号に応じて散乱および透過を制御する分散型液晶パネル
と、該分散型液晶パネルに映像信号を印加する駆動回路
と、該分散型液晶パネルの透過光を集光する集光レンズ
と、該集光レンズにより集光された光束の焦点部分に開
口部が設けられた絞りと、該絞りの開口部を通過した光
束を拡大してスクリーンに投射する投射レンズとからな
る投射型表示装置であって、前記分散型液晶パネルによ
る光の散乱特性を検出する光検出器と、該光検出器の出
力信号により該光検出器の出力が一定となるように前記
映像信号を制御する制御手段とがさらに設けられてなる
投射型表示装置。 - 【請求項２】 前記光検出器が前記絞りの開口部の外周
に設けられてなる請求項１記載の投射型表示装置。 - 【請求項３】 前記絞りの開口部の外周近傍に反射板が
設けられ、該反射板により反射した散乱光を受光できる
ように前記光検出器が設けれてなる請求項１記載の投射
型表示装置。 - 【請求項４】 前記絞りが、前記分散型液晶パネル側が
凹面とされた凹面鏡で形成され、かつ、該凹面鏡により
反射された光束の集光点が前記集光レンズにより集光さ
れたビームの外側になるように設けられ、該凹面鏡の集
光点に前記光検出器が設けられてなる請求項１記載の投
射型表示装置。 - 【請求項５】 前記分散型液晶パネルの画像表示エリア
以外の領域に一定の映像信号が印加された少なくとも１
画素からなる検査用画素が設けられ、該検査用画素に対
向して前記光検出器が設けられ、かつ、該光検出器と前
記検査用画素との距離Ｌが前記集光レンズの焦点距離を
ｆ1、前記光検出器の受光径をｒ、前記絞りの開口部の開
口径をｄ1として、Ｌ＝ｆ1・ｒ／ｄ1となる関係を満た
すように該光検出器が設けられてなる請求項１記載の投
射型表示装置。 - 【請求項６】 前記分散型液晶パネルの画像表示エリア
以外の領域に一定の映像信号が印加された少なくとも１
画素からなる検査用画素が設けられ、該検査用画素に対
向して光量変化検出用の凸レンズおよび該凸レンズの焦
点部に開口部を有する光量変化検出用の遮蔽板が設けら
れ、該遮蔽板の開口部に対向させて前記光検出器が設け
られてなる請求項１記載の投射型表示装置。 - 【請求項７】 前記凸レンズの焦点距離ｆ2と前記遮蔽
板開口部の開口径ｄ2との比が、前記集光レンズの焦点
距離ｆ1と前記絞りの開口部の開口径ｄ1とのあいだでｆ
2／ｄ2＝ｆ1／ｄ1となるように前記凸レンズおよび遮蔽
板が設けられてなる請求項６記載の投射型表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07098479A JP3113935B2 (ja) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | 投射型表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07098479A JP3113935B2 (ja) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | 投射型表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08292407A JPH08292407A (ja) | 1996-11-05 |
| JP3113935B2 true JP3113935B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=14220794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07098479A Expired - Lifetime JP3113935B2 (ja) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | 投射型表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3113935B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4906390B2 (ja) | 2006-04-21 | 2012-03-28 | キヤノン株式会社 | 背面投射型表示装置および背面投射型表示装置の制御方法およびプログラム |
| JP7145738B2 (ja) * | 2018-11-28 | 2022-10-03 | Ｔｉａｎｍａ Ｊａｐａｎ株式会社 | 光線方向制御装置 |
-
1995
- 1995-04-24 JP JP07098479A patent/JP3113935B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08292407A (ja) | 1996-11-05 |
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