(57)【要約】【課題】液晶パネルの交換時期を早期に把握することが可能な投写型表示装置を提供する。【解決手段】光源１０２と、光源１０２から出射された光を変調する液晶パネル１０１と、液晶パネル１０１により変調された光を投写する投写レンズ１１４と、液晶パネル１０１の比抵抗の測定を行う比抵抗測定部１０３と、参照値を記憶する記憶部１０５と、比抵抗測定部１０３において測定した比抵抗値と参照値に基づいて、液晶パネル１０１の寿命を判断する演算部１０４と、演算部１０４で判断された液晶パネル１０１の寿命を通知する通知用表示装置１０６および通知用スピーカー１０７とを含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から出射された光を変調する液晶パネルと、
前記液晶パネルにより変調された光を投写する投写レンズと、
前記液晶パネルの液晶層の比抵抗の測定を行う比抵抗測定部と、
参照値を記憶する記憶部と、
前記比抵抗測定部において測定した比抵抗値と、前記参照値とに基づいて、前記液晶パネルの寿命を判断する演算部と、
前記演算部で判断された前記液晶パネルの寿命を通知する通知部と、を含む投写型表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の投写型表示装置において、
前記参照値は、基準比抵抗値であり、前記基準比抵抗値は、基準となる寿命を有する基準液晶パネルを用いて予め測定した、前記基準液晶パネルが劣化して交換が必要になった時の、前記基準液晶パネルの比抵抗値であり、
前記演算部は、前記比抵抗測定部において測定した比抵抗値が前記基準比抵抗値以下であれば、前記液晶パネルの寿命と判定し、
前記通知部は、前記液晶パネルの交換時期であることを通知する、ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の投写型表示装置において、
前記参照値は、基準となる寿命を有する基準液晶パネルを用いて予め測定した、ある比抵抗値に対応する前記基準液晶パネルの交換時期までの残り時間であり、
前記演算部は、前記比抵抗測定部において測定した比抵抗値と前記参照値を用いて、前記液晶パネルの交換時期までの残り時間を算出し、
前記通知部は、前記液晶パネルの交換時期までの残り時間を通知する、ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の投写型表示装置において、
前記比抵抗測定部は、前記投写型表示装置の電源を入れてから、待機期間終了までの間に、前記液晶パネルの比抵抗の測定を行うことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか一項に記載の投写型表示装置において、
前記比抵抗測定部は、前記投写型表示装置の電源を入れてから前記電源を切るまでの間に、前記液晶パネルの比抵抗の測定を行うことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか一項に記載の投写型表示装置において、
前記比抵抗測定部は、画像投写期間に前記液晶パネルの比抵抗の測定を行うことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の投写型表示装置において、
前記比抵抗測定部は、
前記液晶パネルの画素外の領域に設けられた比抵抗測定用電極と、前記液晶パネルの対向電極との間に電圧を供給し、流れる電流を測定することにより、前記液晶パネルの比抵抗を測定する、ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか一項に記載の投写型表示装置において、
前記比抵抗測定部は、
前記液晶パネルの画素電極と対向電極との間に電圧を供給し、流れる電流を測定することにより、前記液晶パネルの比抵抗を測定する、ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の投写型表示装置において、
前記液晶パネルが前記光源から前記液晶パネルに照射される光を透過するものであることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項１０】
請求項１から８のいずれか一項に記載の投写型表示装置において、
前記液晶パネルが前記光源から前記液晶パネルに照射される光を反射するものであることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の投写型表示装置において、
前記通知部は、画像表示により前記液晶パネルの寿命を通知することを特徴とする投写型表示装置。
【請求項１２】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の投写型表示装置において、
前記通知部は、音声により前記液晶パネルの寿命を通知することを特徴とする投写型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投写型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ライトバルブとして液晶パネルを用いた投写型表示装置は、例えば特許文献１に開示されている。このような投写型表示装置では、一定時間が経過すると、光を照射しつづけることにより電圧−透過率特性（Ｖ−Ｔ特性）が低下し、液晶パネルが劣化するため、液晶パネルの交換が必要となる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１８０７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、これまでユーザーにとっては、液晶パネルの交換時期を把握する有効な手段がなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、液晶パネルの交換時期を早期に把握することが可能な投写型表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る投写型表示装置の一態様は、光源と、前記光源から出射された光を変調する液晶パネルと、前記液晶パネルにより変調された光を投写する投写レンズと、前記液晶パネルの液晶層の比抵抗の測定を行う比抵抗測定部と、参照値を記憶する記憶部と、前記比抵抗測定部において測定した比抵抗値と、前記参照値とに基づいて、前記液晶パネルの寿命を判断する演算部と、前記演算部で判断された前記液晶パネルの寿命を通知する通知部と、を含むものである。
【０００７】
これによれば、液晶の劣化の指標となる比抵抗値を用いて、液晶パネルの交換時期を早期に把握することができる。
【０００８】
また、前記参照値は、基準比抵抗値であり、前記基準比抵抗値は、基準となる寿命を有する基準液晶パネルを用いて予め測定した、前記基準液晶パネルが劣化して交換が必要になった時の、前記基準液晶パネルの比抵抗値であり、前記演算部は、前記比抵抗測定部において測定した比抵抗値が前記基準比抵抗値以下であれば、前記液晶パネルの寿命と判定し、前記通知部は、前記液晶パネルの交換時期であることを通知する。
これにより、予め基準液晶パネルが劣化して交換が必要になった時の比抵抗値を測定しておくだけで、液晶パネルの交換時期を把握することができる。
【０００９】
また、前記参照値は、基準となる寿命を有する基準液晶パネルを用いて予め測定した、ある比抵抗値に対応する前記基準液晶パネルの交換時期までの残り時間であり、前記演算部は、前記比抵抗測定部において測定した比抵抗値と前記参照値を用いて、前記液晶パネルの交換時期までの残り時間を算出し、前記通知部は、前記液晶パネルの交換時期までの残り時間を通知する。
これにより、ユーザーが交換時期を予測できるだけでなく、こまめに電源を切るなど、液晶パネルを長持ちさせるための行動をユーザーに促す効果も期待できる。このように、環境保護の観点からも望ましい効果が得られる。
【００１０】
また、前記比抵抗測定部は、前記投写型表示装置の電源を入れてから、前記光源の温度上昇等による待機期間終了までの間に、前記液晶パネルの比抵抗の測定を行うようにすることができる。
これにより、画像を投写する前に測定を行うため、ユーザーが、使用開始時に液晶パネルの交換時期を確認することができる。また、液晶パネルの画素電極と対向電極の間に電圧を印加することによって比抵抗の測定を行う場合でも、画像信号に影響を及ぼさずに、比抵抗の測定を行うことができる。
【００１１】
また、前記比抵抗測定部は、前記投写型表示装置の電源を入れてから前記電源を切るまでの間に、前記液晶パネルの比抵抗の測定を行うようにしてもよい。
これにより、投写型表示装置の電源が入っている間、常に液晶パネルの比抵抗測定を行うため、投写型表示装置の使用が長時間になる場合などにも、液晶パネルの寿命を常時確認することができる。
【００１２】
また、前記比抵抗測定部は、画像投写期間に前記液晶パネルの比抵抗の測定を行うようにしてもよい。
これにより、液晶パネルに光が照射されている間にのみ比抵抗測定を行うため、効率よく測定を行うことができる。
【００１３】
また、前記比抵抗測定部は、前記液晶パネルの画素外の領域に設けられた比抵抗測定用電極と、前記液晶パネルの対向電極との間に電圧を供給し、流れる電流を測定することにより、前記液晶パネルの比抵抗を測定するようにしてもよい。
これにより、画像信号に影響を及ぼさずに、比抵抗の測定を行うことができる。
【００１４】
また、前記比抵抗測定部は、前記液晶パネルの画素電極と対向電極との間に電圧を供給し、流れる電流を測定することにより、前記液晶パネルの比抵抗を測定する、ようにしてもよい。
これにより、液晶パネルに比抵抗測定用の電極を設けずに、簡易に比抵抗の測定を行うことができる。
【００１５】
また、前記液晶パネルが前記光源から前記液晶パネルに照射される光を透過するものである。
また、前記液晶パネルが前記光源から前記液晶パネルに照射される光を反射するものである。
このように、本発明は、透過型の液晶パネルを使用した方式、及び反射型の液晶パネルを使用した方式のどちらの投写型表示装置にも適用することができる。
【００１６】
また、前記通知部は、画像表示により前記液晶パネルの寿命を通知する。
これにより、ユーザーは目視により正確に、液晶パネルの寿命を確認できる。
【００１７】
また、前記通知部は、音声により前記液晶パネルの寿命を通知する。
これにより、ユーザーは音声により確実に、液晶パネルの寿命を確認できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１による、投写型表示装置１０の構成を示す図である。図に示すように、投写型表示装置１０は、液晶パネル１０１、光源１０２、比抵抗測定部１０３、演算部１０４、記憶部１０５、通知用表示装置１０６、通知用スピーカー１０７、制御部１０８を備えている。投写型表示装置１０は、光源１０２からの光を、ライトバルブとしての液晶パネル１０１で変調し、スクリーンに投影する方式である。
【００１９】
液晶パネル１０１は、入力される画像信号に基づいて、光源１０２から射出された光を変調するライトバルブとして機能する。
図２は、液晶パネル１０１の構造の一例を簡略化して示したものである。図に示すように、この液晶パネル１０１は、液晶層２１、液晶層２１を挟むように設けられた配向膜２２、配向膜２２の外側にそれぞれ設けられた画素電極２３と対向電極（共通電極）２４、２枚の基板２５、及び偏光板２６を備えている。配向膜２２は、液晶分子をより規則的に並べることができるものであれば特に限定されないが、図の例では、表面に一定方向の溝が形成されており、液晶分子がこの溝に沿って並ぶよう構成されている。これにより液晶層２１の液晶分子を配向させることができる。画素電極２３と対向電極２４の間に電気信号を印加すると、電圧に応じて配向している液晶分子の基板２５に対する角度が変わり、光の透過率が変化する。図の例では、２枚の偏光板２６は互いに偏光方向が直交しており、液晶層２１を通過することにより、光の振動方向が出射側の偏光板２６の偏光方向と同じになった場合にのみ光を透過させる。
【００２０】
なお、液晶パネルの後面からバックライトにより光を照射して透過した光で表示を行う透過型液晶パネルと、光を液晶パネルの表面にあて、液晶パネル内で光を反射させて反射光で表示を行う反射型液晶パネルがあるが、本発明はどちらのタイプの液晶パネルにも適用できる。
【００２１】
図３は、透過型液晶パネルを用いた場合の投写型表示装置１０の内部構造を示す図、図４は、反射型液晶パネルを用いた場合の投写型表示装置１０の内部構造を示す図である。
【００２２】
図３の例では、光源１０２から出射した光がＰＢＳプレート１１１を通って直線偏光に変換され、ダイクロイックミラー１１２により光が赤、緑、青（ＲＧＢ）の３色に分離された後、ＲＧＢそれぞれの光が、各々液晶パネル１０１Ｒ、液晶パネル１０１Ｇ、液晶パネル１０１Ｂを通過してＲＧＢそれぞれの映像となる。さらにクロスプリズム１１３によって３色の映像が結合され、その映像が投写レンズ１１４を通ってスクリーンに投影される。
【００２３】
図４の例においても、光源１０２から出射した光がダイクロイックミラー１１２により赤、緑、青（ＲＧＢ）の３色に分離された光が、各々液晶パネル１０１Ｒ、液晶パネル１０１Ｇ、液晶パネル１０１Ｂを通過してＲＧＢそれぞれの映像となり、ダイクロイックプリズム１１５、クロスプリズム１１３を通って３色の映像が結合され、その映像が投写レンズ１１４を通ってスクリーンに投影される。
【００２４】
光源１０２は、液晶パネル１０１に照射する光を出射する。なお、光源１０２の合計点灯時間は、記憶部１０５に記憶される。光源には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ライト、ハロゲンランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプなどが用いられる。
【００２５】
比抵抗測定部１０３は、液晶パネル１０１の液晶層の比抵抗（以下、液晶パネル１０１の比抵抗値という。）の測定を行う。比抵抗測定部１０３は、液晶層に電圧を印加し、それに対する応答電流値を測定して比抵抗を求める。比抵抗測定のための電極は、例えば図５に示すように、液晶パネル１０１の表示領域外の額縁領域に設けた比抵抗測定用電極５０と、液晶パネル１０１の対向電極とを用いるようにしてもよい。両電極間に電圧を印加し、印加電圧とその時に比抵抗測定用電極５０と対向電極との間を流れる電流を測定し、測定した電圧と電流から液晶パネル１０１内の液晶の比抵抗を測定することができる。
【００２６】
また、比抵抗測定用電極５０の代わりに液晶パネル１０１の画素電極を用い、画素電極と対向電極間に電圧を印加し、印加電圧とその時に画素電極と対向電極との間を流れる電流を測定し、測定した電圧と電流から比抵抗を測定してもよい。この場合、後述するように、画像信号への影響を避けるため、画像投写期間中は、比抵抗測定を行わない方がより望ましい。
【００２７】
演算部１０４は、記憶部１０５に記憶されている基準比抵抗値と比抵抗測定部１０３において測定した比抵抗値とを比較し、液晶パネルの寿命を判断する。また、比抵抗測定部１０３において測定した比抵抗値と、記憶部１０５に記憶されている、光照射時間と液晶パネルの比抵抗値の変動との関係を用いて、液晶パネル１０１の交換時期までの残り時間を算出する。
【００２８】
記憶部１０５は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の半導体記録媒体であり、液晶パネル１０１の寿命を判断するための基準となる基準比抵抗値、光照射時間と比抵抗値の変動との関係、光源１０２における光照射時間、比抵抗測定部１０３における比抵抗値の測定結果等を記憶する。
【００２９】
通知用表示装置１０６は、演算部１０４で演算された液晶パネル１０１の寿命を表示により通知する。通知用表示装置１０６は投写型表示装置１０の筐体外部に設けられた液晶表示装置等によって構成され、ユーザーが液晶パネル１０１の交換時期を把握できるように表示処理を行う。
【００３０】
通知用スピーカー１０７は、演算部１０４で演算された液晶パネル１０１の寿命を音声により通知する。通知用スピーカー１０７は投写型表示装置１０の筐体外部等に設けられている。
【００３１】
制御部１０８は、比抵抗測定部１０３による比抵抗測定処理を制御する。比抵抗測定のタイミングや頻度については後述する。
【００３２】
次に、投写型表示装置１０の、液晶パネル１０１の寿命通知処理について説明する。
投写型表示装置１０は、比抵抗測定部１０３によって液晶パネル１０１の比抵抗を測定する。次に、演算部１０４において、測定した比抵抗値と記憶部１０５に記憶されている基準比抵抗値を比較する。ここで、基準比抵抗値とは、基準となる液晶パネル（基準液晶パネル）を用いて予め測定した、液晶パネルが劣化し、交換が必要になった時の液晶パネルの比抵抗値である。
【００３３】
図６は、液晶パネルへの光照射時間と、液晶パネルの比抵抗値及びＶＴ特性値の変化率との関係を示すグラフである。
ＶＴ特性（電圧−透過率特性）とは、液晶パネルに一定の電圧を印加した状態で、液晶パネルに光照射した際の、液晶パネルを透過する光の割合（透過率）である。一般に、液晶パネルのＶＴ特性と比抵抗は、液晶パネルへの光照射時間の経過に伴って低下する（劣化する）。
【００３４】
液晶パネルへの光照射により、ＶＴ特性及び比抵抗が低下する理由について説明する。ここでは、フッ素系の液晶材料を用いた場合を例に説明する。液晶に光を照射すると、フッ素系液晶化合物が光励起され、フッ素イオンの脱離が生じる。フッ素イオンが脱離することにより液晶化合物同士のポリマー化が生じる。すなわち、光を照射し続けることにより液晶のポリマー化が進み、ポリマー成分が液晶パネルの配向膜に付着することにより、配向膜による液晶の配向を規制する力が低下していく。このため、液晶パネルのＶＴ特性が低下する。また、フッ素イオンなどのイオン性物質は液晶の比抵抗も低下させる。よって、比抵抗値を調べることにより、ＶＴ特性の低下、すなわち液晶パネルの劣化状態を予測することが可能となる。例えば、本実施形態では、ＶＴ特性が５０％低下した時の比抵抗値を測定しておき、これを基準比抵抗値Ｒとする。また、フッ素系の液晶に限らずシアノ系液晶など、他の系の材料を用いた液晶についても同様である。シアノ系液晶の場合、光照射によりシアノ基の脱離、転移、アミン生成等により、ＶＴ特性及び比抵抗が低下する。
【００３５】
なお、ここでは、ＶＴ特性が５０％低下した時点を液晶パネルの寿命と考え、ＶＴ特性が５０％低下した時の比抵抗値を基準比抵抗値に設定しているが、基準比抵抗値として、より高いまたは低い値を設定することも可能である。
【００３６】
演算部１０４は、比抵抗測定部１０３において測定した比抵抗値が基準比抵抗値以下であれば、液晶パネル１０１の寿命と判定し、通知用表示装置１０６及び通知用スピーカー１０７を介して、液晶パネル１０１の交換時期であることを通知する。通知メッセージとしては、「液晶パネルを交換してください。」などを用いることができる。
【００３７】
また、交換時期を知らせるだけでなく、液晶パネル１０１の残りの寿命、すなわち交換時期まであとどれぐらいかも通知するようにしてもよい。この場合、記憶部１０５に、図６に示すような光照射時間と比抵抗値の変動との関係を記憶しておく。演算部１０４は、この情報を参照し、比抵抗測定部１０３で測定された比抵抗値から、現在までの累積照射時間Ｔを求める。さらに液晶パネルの寿命までの累積照射時間ＴLを用いて、寿命までの残り時間（ＴL−Ｔ）を算出する。そして、通知用表示装置１０６及び通知用スピーカー１０７を介して、液晶パネル１０１の交換時期までの残り時間を通知する。通知メッセージとしては、「液晶パネルの寿命は○○時間です。」などを用いることができる。このように、液晶パネル１０１の寿命が残りどれぐらいかを知らせることにより、ユーザーが交換時期を予測できるだけでなく、こまめに電源を切るなど、液晶パネル１０１を長持ちさせるための行動をユーザーに促す効果も期待できる。このため、環境保護の観点からも望ましい効果が得られる。
【００３８】
次に、液晶パネル１０１に比抵抗を測定するタイミングについて説明する。
図７は、投写型表示装置１０の電源を入れた時点（ｔ０）から、光源１０２の温度上昇等による待機期間終了時（ｔ１）、投写開始（ｔ２）、投写終了（ｔ３）を経て電源を切る（ｔ４）までの間における、比抵抗測定のタイミングを説明する図である。
【００３９】
第１のパターンＰ１では、ｔ０とｔ１の間の期間に比抵抗を測定する。この場合、画像を投写する前に測定を行うため、ユーザーが、使用開始時に液晶パネルの交換時期を確認することができる。また、液晶パネル１０１の画素電極と対向電極の間に電圧を印加することによって比抵抗の測定を行う場合、画像投写期間では、画像信号に影響を及ぼす恐れがあるため、比抵抗の測定を行うことができない。よって、液晶パネル１０１の画素電極と対向電極を用いて比抵抗測定を行う場合には、第１のパターンＰ１が適している。
【００４０】
第２のパターンＰ２では、ｔ０とｔ４の間の期間に比抵抗を測定する。この場合、投写型表示装置１０の電源が入っている間、常に液晶パネル１０１の比抵抗測定を行うため、投写型表示装置１０の使用が長時間になる場合などにも、液晶パネル１０１の寿命を常時確認することができる。
【００４１】
第３のパターンＰ３では、ｔ２とｔ３の間の画像投写期間に比抵抗を測定する。この場合、液晶パネル１０１に光が照射されている間にのみ比抵抗測定を行うため、効率よく測定を行うことができる。
【００４２】
なお、第１〜第３のいずれのパターンにおいても、比抵抗測定の間隔や回数は任意に設定することができる。
【００４３】
以上のように、本実施形態によれば、予め基準液晶パネルが劣化して交換が必要になった時の比抵抗値を測定しておくだけで、液晶パネル１０１の交換時期を早期に把握することができる。
【００４４】
また、さらに、液晶パネル１０１の寿命が残りどれぐらいかを知らせることにより、ユーザーが交換時期を予測できるだけでなく、こまめに電源を切るなど、液晶パネル１０１を長持ちさせるための行動をユーザーに促す効果も期待できる。このため、環境保護の観点からも望ましい効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施の形態１による、投写型表示装置の構成を示す図である。
【図２】液晶パネルの構造を簡略化して示したものである。
【図３】透過型液晶パネルを用いた場合の投写型表示装置の内部構造を示す図である。
【図４】反射型液晶パネルを用いた場合の投写型表示装置の内部構造を示す図である。
【図５】液晶パネルの画素外の領域に設けた比抵抗測定用電極を示す図である。
【図６】液晶パネルへの光照射時間と、液晶パネルの比抵抗値及びＶＴ特性値の変化率との関係を示すグラフである。
【図７】比抵抗測定のタイミングを説明する図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  投写型表示装置、１０１  液晶パネル、１０２  光源、１０３  比抵抗測定部、１０４  演算部、１０５  記憶部、１０６  通知用表示装置、１０７  通知用スピーカー、１０８  制御部、１１１  ＰＢＳプレート、１１２  ダイクロイックミラー、１１３  クロスプリズム、１１４  投写レンズ、１１５  ダイクロイックプリズム、２１  液晶層、２２  配向膜、２３  画素電極、２４  対向電極、２５  基板、２６  偏光板、５０  比抵抗測定用電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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