JPH04184483A

JPH04184483A - 投写型液晶表示装置

Info

Publication number: JPH04184483A
Application number: JP2315412A
Authority: JP
Inventors: Yoko Miyazawa; 容子宮澤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1990-11-20
Filing date: 1990-11-20
Publication date: 1992-07-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野１本発明は、画像形成のために液晶ライトバルブを用い、
投写して画像表示を行う投写型液晶表示装置に関する。

［従来の技術］従来、投写型液晶表示装置は、液晶ライトバルブのガン
マ補正をする際、代表する液晶ライトバルブの輝度デー
タを測定し、その代表データに基づいた非線形の折線近
似回路を映像信号増幅回路に設けて、ＣＲＴのコントラ
ストカーブに近づけるという方法を取るのが一般的であ
った。

〔発明が解決しようとする課題ｊ液晶ライトバルブの入力電圧に対する輝度の特性（以下
コントラストカーブと呼ぶ）は、第５区の輝度カーブ５
１に示すように、ノーマリ男表示の液晶ライトバルブ（
無電界時に男を表示する液晶ライトバルブ）では、入力
電圧の低い部分では輝度が急激に上昇し、入力電圧が高
い部分では輝度が飽和する。また、ノーマｇ白表示の液
晶ライトバルブ（無電界時に白を表示する液晶ライトバ
ルブ）では、第５図の輝度カーブ５２に示すように、入
力電圧が低い部分では輝度が急激に下降し、入力電圧が
高い部分では輝度が飽和する。このような特性を持つ液
晶ライトバルブをガンマ補正せずに使用すると、投写画
像の階調再現の傾向としでは、ノーマリ黒表示の液晶ラ
イトバルブを用いた場合、興から白へ向かっての変化が
％　（ｉｌｌ付近で急激であり、白側の階調が飽和する
ため、全体的に明るい画像ではコントラスト差が出にく
く平面的な画像になっていた。逆に、ノーマリ白表示の
液晶ライトバルブを用いた場合、白から男へ向かっての
変化が白側付近で急激であり男（Ｉｌｌｌの階調が飽和
するため、全体的に暗い画面ではコントラスト差が出に
くく平面的な画像になっていた。

また、３枚の液晶ライトバルブを組合せ、各々を赤、緑
、青の３原色に対応させて色表示をさせる場合には、各
液晶ライトバルブのコントラストカーブが異なるため、
色再現性が悪くなっていた。

一般に、ＴＶ信号では、ＣＲＴのコントラストカーブが
第６図に示すようなガンマ特性のために、送信側でガン
マ補正をかけたものとなっている。

従って、ＣＲＴと同じ階調再現性を得るためには、第５
図の液晶ライトバルブのコントラストカーブを第６図の
ＣＲＴのコントラストカーブに修正するような手段が必
要になる。従来、その修正手段として、第７図に示すよ
う番二映像信号増幅回路にベース接地回路７１を用いて
、増幅回路のコレクク側に抵抗分割電圧によってしきい
値が決定される非線形素子７２を設け、しきい値電圧を
越えたときに増幅回路の非線形素子７２を導通させ、コ
レクタＩ１１のインピーダンスを下げる二とにより、映
像信号増幅回路のｆｌＩ得を下けるような動作を行わせ
ていた。しかし、第８図に示すように、従来の修正手段
では、入力電圧に対して理想とする出力電圧のゲインカ
ーブ８１と実際の出力電圧のゲインカーブ８２とを比較
すると、最低電圧８３、最高電圧８４、しきい値電圧８
５の３．占、が一致するだけで、その他の電圧において
は、斜線で示す誤差８６が生しる。又、第５図に示した
コントラストカーブは、個々の液晶ライトバルブによっ
て異なるため、従来は、可変抵抗を用いて各々の液晶ラ
イトバルブに対応するようしきい値電圧を調整すること
が必要となっていた。そこで、本発明はこのような課題
を解決するもので、その目的とするところは、液晶ライ
トバルブのガンマ補正において、ＣＲＴのコントラスト
カーブに近くなるような補正を行うことによって、ＣＲ
Ｔとほぼ同一の階調性と色再現性を実現し、さらに、個
々の液晶ライトバルブの可変抵抗による調整が不要な投
写型液晶表示装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］上記課題を解決するために１本発明の投写型液晶表示装
置は、液晶ライトバルブを用いて画像を表示させ、前記
液晶ライトバルブの表示画像を投写レンズにより拡大し
てスクリーン面に投影する投写型液晶表示装置において
、前記液晶ライトバルブのガンマ特性を補正するための
自動修正手段を、ルックアップテーブルとビデオカメラ
によって構成することを特徴とする。

［実　施　例］以下に１本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

ｌＪＩ図は、本発明の投写型液晶表示装置の構成図であ
る６テスト信号発生器１より出力された−（ｊ走用の映
像信号は、Ａ／Ｄコンバータ２によりデジタル変換され
、ルックアップテーブル３を通ってＤ／Ａコンバータ４
によりアナログ変換され、液晶ライトバルブ５に入力さ
れる。光＃６がらの出射光は、液晶ライトバルブ５によ
り画像変調され、投写光学系７によりスクリーン８に投
写画像９を形成する。投写画像９は、入力電圧を変化さ
せたときの各々の輝度をビデオカメラ１０によりイｊ１
１定される。この時、測定用の映像信号をグレースケー
ルにして、ガンマ補正をしていない液晶ライトバルブか
らの投写画像を時間軸方向に測定すると、第２図に示す
ように、入力電圧の低い部分では出力電圧の変化が急激
であり、入力電圧の高い部分では出力電圧が飽和する。

すなわち、ノーマリ黒の液晶ライトバルブを用いた場合
、黒がら白への変化が黒側付近で急激であり、白付近で
は飽和する。また、ノーモリ白の液晶ライトバルブを用
いた場合、白から具への変化が白側付近で急激であり、
黒付近では飽和する。この時理想とする出力は、ビデオ
カメラのガンマが１とすると第３図のようになるが、多
くのビデオカメラのガンマは、ＣＲＴの特性に合うよう
に１／２２となっているので、この場合の理想とする出
力は第４図のようになる。いずれにせよ、理想特性はあ
らかじめ決まっているので、ガンマ補正値算出手段１１
によりＩＩＩ定した出力との差からガンマ補正値が算出
できる。この結果により、ルックアップテーブル３を書
き換えて、入力電圧に対する出力電圧の値をコントロー
ルする。ルックアップテーブル３は、メモリにより構成
され、メモリのアドレスに対するデータが書換え可能に
なっている。そのため、アドレス側に入力電圧を、デー
タ側に理想とする出力電圧を入れておき、算出したガン
マ補正値により、データ側に入っている理想とする出力
電圧を書き換えることができる。このようにして測定デ
ータに基づいてガンマ特性をＣＲＴに近づけることによ
って、黒から白に向かっての変化が均一になり、従来の
ガンマ補正に比べてノーマリμの液晶ライトバルブを用
いた場合、全体的に明るい画面、例えば冨景色や晴れた
日の海などでは、コントラストが向上し、雪面の凹凸や
ン毎の波がくっきりと見えるようになり、特にその効果
が顕著である。逆にノーモリ白の液晶ライトバルブを用
いた場合、全体的に暗い画面、例えば夜景や暗い室内な
どでは、夜景の中に立ち並ぶビルの一つ一つや暗い室内
の装飾品、中にいる人の顔の表情等がはっきりと見える
ようになり、その効果は大きい。

液晶ライトバルブを用いた投写型液晶表示装置は、第９
図に示すように、光源９１からの白色光をダイクロイッ
クミラー９２と反射ミラー９３を用いて、赤、緑、青の
三原色に色分離し、各色に対応する液晶ライトバルブ９
４によフて光変調した後、グイクロイックプリズム９５
により色合成し、投写レンズ９６を用いてスクリーンに
投写する方式が主に採用されている。従来は、このよう
な場合、赤、緑、青の各色毎にグレースケールをスクリ
ーンに投写し、その投写画像を観ながら可変抵抗を調整
して合わせ込むという方法を採っていたが、本発明を用
いた場合、赤、緑、青各色ごとに投写された画像をビデ
オカメラで盪影して輝度を測定し、各色ごとに書換え可
能なルックアップテーブルを用いることにより、従来の
ような手間がなくなり、調整時間や調整工数等が大幅に
削減できる。また、人間が目で見て調整すると、ばらつ
きや不確実さが発生するが１本発明では人間の主観が測
定に影響するところがないため、より正確でばらつきの
ないガンマ補正を行うことができる。その結果、入力電
圧に対する輝度の特性はＣＲＴとほぼ同一となり、ＣＲ
Ｔと同じ色再現、階調再現が可能となる。

ビデオカメラによる輝度の測定方法としては、テスト信
号発生器よりグレースケールを出力させて測定する方法
や、全日の画面の輝度をグレースケールと同じステップ
で変化させ、データを取り込みながら測定する方法等が
考えられる。前者の場合、ビデオカメラの受像範囲より
もグレースケールの表示が大きすぎると、スクリーンの
指向性が測定に影響するため、グレースケールはスクリ
ーンの中心付近に表示した方がより正確な測定ができる
。

［発明の効果］以上述べたように１本発明によれば、液晶ライトバルブ
のガンマ補正値をビデオカメラにより−り定したデータ
に基づいて算出し、算出したガンマ補正値によりルック
アップテーブルを書き換えで、表示画像のガンマ特性を
自動修正するため、ＣＲＴのコントラストカーブとの誤
差がなくなり、今まで実現できなかったＣＲＴと同し色
再現、階調再現が可能となる。また、ビデオカメラによ
って測定した輝度データを基にガンマ補正を行うことに
より１人間の主観が測定に影響しないため、−層確実で
ばらつきのないガンマ補正が可能となる。さらに、可変
抵抗等を使わないため、今までのように一台一台の調整
が不用となり生産性が向上する等、その効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の投写型液晶表示装置の実施例を示す
構成図、第２図は、映像久方信号をグレ−スケールにし
た時の、ガンマ補正をしていない液晶ライトバルブの投
写画像の時間軸方向に対する輝度の特性図、第３図は、
映像入力信号をグレースケールにし、ビデオカメラのガ
ンマが１の時のＣＲＴの時間軸方向に対する理想とする
輝度の特性図、第４図は、映像入力信号をグレースケー
ルにし、ビデオカメラのガンマが１／２２のＢ寺のＣＲ
Ｔの時間軸方向に対する理想とする輝度の特性図、第５
図は、液晶ライトバルブの入力電圧に対する輝度の特性
図、第６図は、ＣＲＴの入力電圧に対する輝度の特性図
、第７図は、従来の投写型表示装置のガンマ補正手段を
示す回路図、第８図は、理想とする出力電圧のゲインカ
ーブと、実際の出力電圧との比較図、第９図は、本発明
の実施例を表す投写型液晶表示装置の光学系の構成図で
ある。ｌ・・・テスト信号発生器２・・・Ａ／Ｄコンバータ３・・・ルックアップテーブル４・　　・Ｄ／Ａコンバータ５　　・７８　品うイトバルフ゛６・・・光源７・・　投写光学系８・　・スクリーン９　・・を分与画像１０・・　ビデオカメラ１１　・・ガンマ補正値算出手段５１・・・ノーマリ黒の液晶ライトバルブの輝度カーブ５２・・・ノーモリ白の液晶ライトバルブの輝度カーブ７１・・・ベース接地回路７２・・・非線形素子８１・・・理想とするゲインカーブ８２・・・実際のゲインカーブ８３・・・最低電圧８４・・・最高電圧８５・・・しきい値電圧８６・・・誤差９１・　・光源９２・・・グイクロイックミラー９３・・・反射ミラー９４・・・液晶ライトバルブ９５・・・グイクロインクプリズム９６・・・投写レンズ以上出願人　セイコーエプソン株式会社代理人　弁理士　鈴　木　喜三部（他１名）６尭ｌ、第１図峙藺第２図峙Ｍ第３図崎藺第４図りｌ電ＩＩ−（Ｖ）第５図電１（ｖ）第６図第７図入力室Ａ（Ｖ）第８図第９図

Claims

【特許請求の範囲】

液晶ライトバルブを用いて画像を表示させ、前記液晶ラ
イトバルブの表示画像を投写レンズにより拡大してスク
リーン面に投影する投写型液晶表示装置において、前記
液晶ライトバルブのガンマ特性を補正するための自動修
正手段を、ルックアップテーブルとビデオカメラによっ
て構成することを特徴とする投写型液晶表示装置。