(57)【要約】【課題】  偏光旋回液晶セルの応答特性を的確に得ることが可能なセンサーユニットを提供する。【解決手段】  偏光旋回液晶セル３１０の応答特性を測定するセンサーユニット６００であって、測定光を出射する測定用光源６１０と、第１の偏光方向を有し、測定用光源から入射した測定光を第１の偏光方向にして偏光旋回液晶セルに出射する第１の偏光板６２０と、第２の偏光方向を有し、偏光旋回液晶セルを通過した測定光が入射する第２の偏光板６３０と、第２の偏光板を通過した測定光を受光する受光素子６４０と、偏光旋回液晶セルの駆動信号と受光素子で受光した測定光の受光量とに基づいて偏光旋回液晶セルの応答特性を求める測定部とを備える。【選択図】      図３
2006171683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光旋回液晶セルの応答特性を測定するセンサーユニットであって、
測定光を出射する測定用光源と、
第１の偏光方向を有し、前記測定用光源から入射した測定光を第１の偏光方向にして偏光旋回液晶セルに出射する第１の偏光板と、
第２の偏光方向を有し、前記偏光旋回液晶セルを通過した測定光が入射する第２の偏光板と、
前記第２の偏光板を通過した測定光を受光する受光手段と、
前記偏光旋回液晶セルの駆動信号と前記受光手段で受光した測定光の受光量とに基づいて前記偏光旋回液晶セルの応答特性を求める測定手段と、
を備えたことを特徴とするセンサーユニット。
【請求項２】
前記第１の偏光方向と前記第２の偏光方向は、同一の方向又は互いに直交する方向である
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサーユニット。
【請求項３】
前記測定用光源は、緑色の測定光を出射するＬＥＤである
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサーユニット。
【請求項４】
前記ＬＥＤは、集光部を一体で有している
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサーユニット。
【請求項５】
前記受光手段はフォトダイオードである
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサーユニット。
【請求項６】
観察者に画像を提示する画像表示装置であって、
請求項１に記載のセンサーユニットと、
画像信号に応じて変調された変調光を生成する画像変調手段と、
前記画像変調手段で生成された変調光の偏光方向を旋回可能な請求項１に記載の偏光旋回液晶セルと、
前記偏光旋回液晶セルからの変調光が入射する複屈折板と、
前記複屈折板からの変調光を観察者に提示するための表示光学手段と、
前記測定手段によって求められた応答特性に基づいて調整された駆動信号で前記偏光旋回液晶セルを駆動する液晶セル駆動手段と、
を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
前記駆動信号は、前記偏光旋回液晶セルを旋回状態にしたときに前記受光手段が受光する光量と、前記偏光旋回液晶セルを非旋回状態にしたときに前記受光手段が受光する光量とを考慮して調整される
ことを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記駆動信号は、前記偏光旋回液晶セルを旋回状態にしたときに前記受光手段が受光する光量と、前記偏光旋回液晶セルを非旋回状態にしたときに前記受光手段が受光する光量との光量比又は光量差が増加するように調整される
ことを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記複屈折板に入射した変調光は、目的とする画素に到達する有効光と目的とする画素に隣接する画素に到達する非有効光とに分かれて前記複屈折板から出射され、
前記駆動信号は、前記有効光の光量と非有効光の光量との光量比又は光量差が増加するように調整される
ことを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記測定用光源の中心と前記受光手段の中心とを結んだ線と、前記偏光旋回液晶セルの入射面に対して垂直な線とのなす角度は５度以下である
ことを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記センサーユニットは、前記画像変調手段で変調された変調光が通過する領域以外の領域に配置されている
ことを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項１２】
前記偏光旋回液晶セルの前記受光手段が配置された側に、前記画像変調手段が配置されている
ことを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項１３】
前記駆動信号はリアルタイムで調整される
ことを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項１４】
前記測定手段によって前記応答特性を複数回求め、求められた複数の応答特性に基づいて前記駆動信号は調整される
ことを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項１５】
前記駆動信号は前記画像信号のブランキング期間に調整される
ことを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項１６】
観察者に画像を提示する画像表示装置であって、
請求項１に記載のセンサーユニットと、
画像信号に応じて変調された変調光を生成する画像変調手段と、
前記画像変調手段で生成された変調光の偏光方向を旋回可能な請求項１に記載の偏光旋回液晶セルである第１の偏光旋回液晶セルと、
前記第１の偏光旋回液晶セルからの変調光が入射する第１の複屈折板と、
前記第１の複屈折板から出射された変調光の偏光方向を旋回可能な請求項１に記載の偏光旋回液晶セルである第２の偏光旋回液晶セルと、
前記第２の偏光旋回液晶セルからの変調光が入射する第２の複屈折板と、
前記第２の複屈折板からの変調光を観察者に提示するための表示光学手段と、
前記測定手段によって求められた応答特性に基づいて調整された駆動信号で前記第１の偏光旋回液晶セル及び第２の偏光旋回液晶セルを駆動する液晶セル駆動手段と、
を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１７】
前記液晶セル駆動手段は、前記第１の偏光旋回液晶セルの駆動信号の遷移タイミングと前記第２の偏光旋回液晶セルの駆動信号の遷移タイミングとが一致しないように駆動を行う
ことを特徴とする請求項１６に記載の画像表示装置。
【請求項１８】
前記偏光旋回液晶セルは、前記画像変調手段で変調された変調光が通過する表示領域と、前記測定光が通過する測定領域とを有し、
前記液晶セル駆動手段は、前記表示領域と測定領域とを別々に駆動する
ことを特徴とする請求項１１に記載の画像表示装置。
【請求項１９】
前記偏光旋回液晶セルは、前記画像変調手段で変調された変調光が通過する表示領域と、前記測定光が通過する測定領域とを有し、
前記表示領域と前記測定領域との間に、前記変調光と前記測定光とを光学的に分離するための遮光手段をさらに備えた
ことを特徴とする請求項１１に記載の画像表示装置。
【請求項２０】
観察者に画像を提示する画像表示装置であって、
請求項１に記載のセンサーユニットと、
画像信号に応じて変調された変調光を生成する画像変調手段と、
前記画像変調手段で生成された変調光の偏光方向を旋回可能な請求項１に記載の偏光旋回液晶セルである第１の偏光旋回液晶セルと、
前記第１の偏光旋回液晶セルからの変調光が入射する第１の複屈折板と、
前記第１の複屈折板から出射された変調光の偏光方向を旋回可能な第２の偏光旋回液晶セルと、
前記第２の偏光旋回液晶セルからの変調光が入射する第２の複屈折板と、
前記第２の複屈折板からの変調光を観察者に提示するための表示光学手段と、
前記測定手段によって求められた応答特性に基づいて調整された駆動信号で前記第１の偏光旋回液晶セルを駆動し、前記応答特性から推定された応答特性に基づいて調整された駆動信号で前記第２の偏光旋回液晶セルを駆動する液晶セル駆動手段と、
を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２１】
観察者に画像を提示する画像表示装置であって、
請求項１に記載のセンサーユニットと、
画像信号に応じて変調された変調光を生成する画像変調手段と、
前記画像変調手段で生成された変調光の偏光方向を旋回可能な第１の偏光旋回液晶セルと、
前記第１の偏光旋回液晶セルからの変調光が入射する第１の複屈折板と、
前記第１の複屈折板から出射された変調光の偏光方向を旋回可能な請求項１に記載の偏光旋回液晶セルである第２の偏光旋回液晶セルと、
前記第２の偏光旋回液晶セルからの変調光が入射する第２の複屈折板と、
前記第２の複屈折板からの変調光を観察者に提示するための表示光学手段と、
前記測定手段によって求められた応答特性に基づいて調整された駆動信号で前記第２の偏光旋回液晶セルを駆動し、前記応答特性から推定された応答特性に基づいて調整された駆動信号で前記第１の偏光旋回液晶セルを駆動する液晶セル駆動手段と、
を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサーユニット及びセンサーユニットを有する画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
限られた画素数の表示素子（ＬＣＤ等）を用いて高解像度の画像投影装置を得る技術として、偏光旋回液晶セルと複屈折板を組み合わせて画素ずらしを行う技術（ウォブリング技術）が知られている。
【０００３】
ウォブリング技術では、偏光旋回液晶セルのオン・オフに応じて光線のシフトタイミングが決まるため、良好な表示を得るためには、偏光旋回液晶セルの応答特性を考慮した駆動制御が重要である。例えば特許文献１には、偏光旋回液晶セルの理想的な駆動信号を決めるための技術が開示されている。また、液晶セルの応答特性は温度依存性を有しているため、温度が変化しても理想的な駆動信号が液晶セルに供給されるようにするため、温度センサからの温度情報に基づいて駆動信号を変更するという方法も提案されている（特許文献２参照）。
【０００４】
しかしながら、特許文献２に記載された提案では、偏光旋回液晶セルの温度を測定しているため、偏光旋回液晶セルの応答特性そのものを取得することはできない。そのため、偏光旋回液晶セルの温度と応答特性との関係を予め求めておく必要がある。しかしながら、実際に製造される全ての偏光旋回液晶セルについて温度と応答特性との関係を求めておくことは、時間的及びコスト的に現実的ではない。リファレンス用の偏光旋回液晶セルについて温度と応答特性との関係を予め求めておくという方法も考えられるが、リファレンス用の偏光旋回液晶セルの特性と実際に製造される偏光旋回液晶セルの特性は同一ではないため、理想的な駆動信号を得ることはできない。
【０００５】
特許文献３には、表示用の液晶パネルについて、その応答速度から液晶パネルの温度を算出するという方法が開示されている。しかしながら、この提案はウォブリング用の偏光旋回液晶セルに関するものではなく、単なる表示用の液晶パネルに関するものである。また、液晶パネルの温度を求めるために、単に液晶パネルの応答速度を測定しているだけである。
【特許文献１】特開平１１−２９６１３５号公報
【特許文献２】特開平１１−３２６８７７号公報
【特許文献３】特開２０００−２８４２５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、高解像度の画像投影装置を得る技術としてウォブリング技術が知られているが、従来は偏光旋回液晶セルの応答特性を考慮した理想的な駆動を行うことは困難であった。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題に対してなされたものであり、偏光旋回液晶セルの応答特性を的確に得ることが可能なセンサーユニット及び画像表示装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るセンサーユニットは、偏光旋回液晶セルの応答特性を測定するセンサーユニットであって、測定光を出射する測定用光源と、第１の偏光方向を有し、前記測定用光源から入射した測定光を第１の偏光方向にして偏光旋回液晶セルに出射する第１の偏光板と、第２の偏光方向を有し、前記偏光旋回液晶セルを通過した測定光が入射する第２の偏光板と、前記第２の偏光板を通過した測定光を受光する受光手段と、前記偏光旋回液晶セルの駆動信号と前記受光手段で受光した測定光の受光量とに基づいて前記偏光旋回液晶セルの応答特性を求める測定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
前記センサーユニットにおいて、前記第１の偏光方向と前記第２の偏光方向は、同一の方向又は互いに直交する方向であることが好ましい。
【００１０】
前記センサーユニットにおいて、前記測定用光源は、緑色の測定光を出射するＬＥＤであることが好ましい。
【００１１】
前記センサーユニットにおいて、前記ＬＥＤは、集光部を一体で有していることが好ましい。
【００１２】
前記センサーユニットにおいて、前記受光手段はフォトダイオードであることが好ましい。
【００１３】
本発明に係る画像表示装置は、観察者に画像を提示する画像表示装置であって、前記センサーユニットと、画像信号に応じて変調された変調光を生成する画像変調手段と、前記画像変調手段で生成された変調光の偏光方向を旋回可能な前記偏光旋回液晶セルと、前記偏光旋回液晶セルからの変調光が入射する複屈折板と、前記複屈折板からの変調光を観察者に提示するための表示光学手段と、前記測定手段によって求められた応答特性に基づいて調整された駆動信号で前記偏光旋回液晶セルを駆動する液晶セル駆動手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
前記画像表示装置において、前記駆動信号は、前記偏光旋回液晶セルを旋回状態にしたときに前記受光手段が受光する光量と、前記偏光旋回液晶セルを非旋回状態にしたときに前記受光手段が受光する光量とを考慮して調整されることが好ましい。
【００１５】
前記画像表示装置において、前記駆動信号は、前記偏光旋回液晶セルを旋回状態にしたときに前記受光手段が受光する光量と、前記偏光旋回液晶セルを非旋回状態にしたときに前記受光手段が受光する光量との光量比又は光量差が増加するように調整されることが好ましい。
【００１６】
前記画像表示装置において、前記複屈折板に入射した変調光は、目的とする画素に到達する有効光と目的とする画素に隣接する画素に到達する非有効光とに分かれて前記複屈折板から出射され、前記駆動信号は、前記有効光の光量と非有効光の光量との光量比又は光量差が増加するように調整されることが好ましい。
【００１７】
前記画像表示装置において、前記測定用光源の中心と前記受光手段の中心とを結んだ線と、前記偏光旋回液晶セルの入射面に対して垂直な線とのなす角度は５度以下であることが好ましい。
【００１８】
前記画像表示装置において、前記センサーユニットは、前記画像変調手段で変調された変調光が通過する領域以外の領域に配置されていることが好ましい。
【００１９】
前記画像表示装置において、前記偏光旋回液晶セルの前記受光手段が配置された側に、前記画像変調手段が配置されていることが好ましい。
【００２０】
前記画像表示装置において、前記駆動信号はリアルタイムで調整されることが好ましい。
【００２１】
前記画像表示装置において、前記測定手段によって前記応答特性を複数回求め、求められた複数の応答特性に基づいて前記駆動信号は調整されることが好ましい。
【００２２】
前記画像表示装置において、前記駆動信号は前記画像信号のブランキング期間に調整されることが好ましい。
【００２３】
本発明に係る画像表示装置は、観察者に画像を提示する画像表示装置であって、前記センサーユニットと、画像信号に応じて変調された変調光を生成する画像変調手段と、前記画像変調手段で生成された変調光の偏光方向を旋回可能な前記偏光旋回液晶セルである第１の偏光旋回液晶セルと、前記第１の偏光旋回液晶セルからの変調光が入射する第１の複屈折板と、前記第１の複屈折板から出射された変調光の偏光方向を旋回可能な前記偏光旋回液晶セルである第２の偏光旋回液晶セルと、前記第２の偏光旋回液晶セルからの変調光が入射する第２の複屈折板と、前記第２の複屈折板からの変調光を観察者に提示するための表示光学手段と、前記測定手段によって求められた応答特性に基づいて調整された駆動信号で前記第１の偏光旋回液晶セル及び第２の偏光旋回液晶セルを駆動する液晶セル駆動手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２４】
前記画像表示装置において、前記液晶セル駆動手段は、前記第１の偏光旋回液晶セルの駆動信号の遷移タイミングと前記第２の偏光旋回液晶セルの駆動信号の遷移タイミングとが一致しないように駆動を行うことが好ましい。
【００２５】
前記画像表示装置において、前記偏光旋回液晶セルは、前記画像変調手段で変調された変調光が通過する表示領域と、前記測定光が通過する測定領域とを有し、前記液晶セル駆動手段は、前記表示領域と測定領域とを別々に駆動することが好ましい。
【００２６】
前記画像表示装置において、前記偏光旋回液晶セルは、前記画像変調手段で変調された変調光が通過する表示領域と、前記測定光が通過する測定領域とを有し、前記表示領域と前記測定領域との間に、前記変調光と前記測定光とを光学的に分離するための遮光手段をさらに備えることが好ましい。
【００２７】
本発明に係る画像表示装置は、観察者に画像を提示する画像表示装置であって、前記センサーユニットと、画像信号に応じて変調された変調光を生成する画像変調手段と、前記画像変調手段で生成された変調光の偏光方向を旋回可能な前記偏光旋回液晶セルである第１の偏光旋回液晶セルと、前記第１の偏光旋回液晶セルからの変調光が入射する第１の複屈折板と、前記第１の複屈折板から出射された変調光の偏光方向を旋回可能な第２の偏光旋回液晶セルと、前記第２の偏光旋回液晶セルからの変調光が入射する第２の複屈折板と、前記第２の複屈折板からの変調光を観察者に提示するための表示光学手段と、前記測定手段によって求められた応答特性に基づいて調整された駆動信号で前記第１の偏光旋回液晶セルを駆動し、前記応答特性から推定された応答特性に基づいて調整された駆動信号で前記第２の偏光旋回液晶セルを駆動する液晶セル駆動手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２８】
本発明に係る画像表示装置は、観察者に画像を提示する画像表示装置であって、前記センサーユニットと、画像信号に応じて変調された変調光を生成する画像変調手段と、前記画像変調手段で生成された変調光の偏光方向を旋回可能な第１の偏光旋回液晶セルと、前記第１の偏光旋回液晶セルからの変調光が入射する第１の複屈折板と、前記第１の複屈折板から出射された変調光の偏光方向を旋回可能な前記偏光旋回液晶セルである第２の偏光旋回液晶セルと、前記第２の偏光旋回液晶セルからの変調光が入射する第２の複屈折板と、前記第２の複屈折板からの変調光を観察者に提示するための表示光学手段と、前記測定手段によって求められた応答特性に基づいて調整された駆動信号で前記第２の偏光旋回液晶セルを駆動し、前記応答特性から推定された応答特性に基づいて調整された駆動信号で前記第１の偏光旋回液晶セルを駆動する液晶セル駆動手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、センサーユニットを設けることにより、温度変化等によって偏光旋回液晶セルの応答特性が変動しても、偏光旋回液晶セルの応答特性を直接的かつ的確に得ることが可能となる。したがって、得られた応答特性に基づいて偏光旋回液晶セルの駆動信号を調整することにより、常に最適化された駆動信号によって偏光旋回液晶セルを駆動することができ、画像表示装置の表示品質を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００３１】
（実施形態１）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るセンサーユニットを有する画像表示装置の基本的な構成を示した図である。本実施形態では、画像表示装置として画像投影装置（プロジェクター）を例に説明する。
【００３２】
本プロジェクター１０は、照明部１００、表示部２００、画素ずらし部３００及び表示光学部４００を備えている。本プロジェクター１０から出射された画像光はスクリーン５００上に投影され、観察者に提示される。また、本プロジェクター１０は、画素ずらし部３００に付随してセンサーユニット６００を備えている。
【００３３】
照明部１００は、表示用光源１１０、カラーホイール１２０、ＰＳ変換素子１３０、インテグレータロッド１４０及び照明光学系１５０を備えている。
【００３４】
表示用光源１１０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白色光を生じる放電ランプ光源と、放電ランプで生じた光を集光するための楕円リフレクタとによって構成されている。なお、表示用光源１１０には、上述した放電ランプの他、ＬＥＤやハロゲンランプを用いることも可能である。表示用光源１１０からの照明光は、カラーホイール１２０に供給される。カラーホイール１２０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）のカラーフィルターが円周方向に設けられたものであり、カラーホイール１２０を回転することにより、カラーホイール１２０からはＲ光、Ｇ光及びＢ光が時分割で出射される。カラーホイール１２０からの照明光は、ＰＳ変換素子１３０を介してインテグレータロッド１４０に供給される。ＰＳ変換素子１３０を設けることにより、照明光を特定の偏光方向に効率よく揃えることが可能であり、インテグレータロッド１４０を設けることにより、照明ムラを低減することが可能である。インテグレータロッド１４０からの照明光は、照明光学系１５０を介して表示部２００に供給される。
【００３５】
表示部（画像変調部）２００は、入力映像信号（入力画像信号）に応じて変調された変調光を生成するものである。具体的には、カラーホイール１２０でのＲ光、Ｇ光及びＢ光の生成タイミングに合わせてＲ画像、Ｇ画像及びＢ画像を表示部２００に表示することで、Ｒ変調光、Ｇ変調光及びＢ変調光が表示部２００から出射され、これらの変調光が時間軸方向で合成される。この表示部（画像変調部）２００は、透過型ＬＣＤで構成されており、照明部１００のＰＳ変換素子１３０による照明光の偏光方向と透過型ＬＣＤの偏光透過軸が同一方向に揃うように構成されている。
【００３６】
表示部２００で変調された照明光は、画素ずらし部（ウォブリング部）３００に入射する。この画素ずらし部３００は、偏光旋回液晶セル３１０及び複屈折板３２０によって構成されており、その基本的な構成は特開平１１−２９６１３５号公報や特開平１１−３２６８７７号公報に開示されている構成と同様である。また、偏光旋回液晶セル３１０を挟むような形でセンサーユニット６００が設けられている。なお、画素ずらし部３００及びセンサーユニット６００の詳細については後述する。
【００３７】
画素ずらし部３００を通過した照明光は、表示光学部４００の投射光学系４１０を介してスクリーン５００に供給され、スクリーン５００上には表示部２００の共役像が拡大投影される。
【００３８】
図２は、画素ずらし部３００による画素ずらし動作の原理を示した図である。図２（ａ）は偏光旋回液晶セル３１０にオフ電圧を印加した場合の動作を、図２（ｂ）は偏光旋回液晶セル３１０にオン電圧を印加した場合の動作を示している。
【００３９】
まず、図２（ａ）を参照して、偏光旋回液晶セル３１０にオフ電圧を印加した場合の動作を説明する。表示部２００からは、画像光（変調光）として、水平方向の偏光透過軸を有する偏光光が出射される。偏光旋回液晶セル３１０にはオフ電圧が印加されているため、水平方向の偏光透過軸を有する偏光光は偏光旋回液晶セル３１０で９０度旋回し、偏光旋回液晶セル３１０からは垂直方向の偏光透過軸を有する偏光光が出射される。偏光旋回液晶セル３１０からは出射された偏光光は、複屈折板３２０において常光としてシフトせずに複屈折板３２０を通過する。その結果、画像光の光線はスクリーン５００上の画素位置Ａに到達する。
【００４０】
次に、図２（ｂ）を参照して、偏光旋回液晶セル３１０にオン電圧を印加した場合の動作を説明する。表示部２００からは、画像光（変調光）として、水平方向の偏光透過軸を有する偏光光が出射される。偏光旋回液晶セル３１０にはオン電圧が印加されているため、水平方向の偏光透過軸を有する偏光光は、偏光旋回液晶セル３１０で旋回せずに偏光旋回液晶セル３１０を通過する。偏光旋回液晶セル３１０からは出射された偏光光は、複屈折板３２０において異常光として水平方向にシフトして複屈折板３２０を通過する。その結果、画像光の光線はスクリーン５００上の画素位置Ｂに到達する。
【００４１】
以上のことからわかるように、偏光旋回液晶セル３１０のオン・オフを切り換えることにより、複屈折板３２０でシフト動作を行うか否かの制御を行うことができる。したがって、表示部２００の変調タイミングに同期して、偏光旋回液晶セル３１０のオン・オフを時間的に切り換えることで、図２（ａ）に示した表示状態と図２（ｂ）に示した表示状態とを時間軸方向で合成することができる。その結果、表示部２００の画素数の２倍の画素数を有する画像をスクリーン５００上に表示することが可能となる。
【００４２】
図３は、図１に示したセンサーユニット６００の構成を示した図である。
【００４３】
センサーユニット６００は、測定用光源６１０、偏光板６２０、偏光板６３０及び受光素子６４０を備えており、測定用光源６１０から出射された測定光が、偏光板６２０、偏光旋回液晶セル３１０及び偏光板６３０を介して受光素子６４０に入射するようになっている。このセンサーユニット６００により、偏光旋回液晶セル３１０の応答特性を測定することが可能である。
【００４４】
測定用光源６１０にはＬＥＤが用いられ、ＬＥＤの光が拡散しないようにするために集光レンズを一体で有している。センサーユニット６００で偏光旋回液晶セル３１０の応答特性を測定する際には、測定用光源６１０は常時発光している。測定用光源６１０からの測定光は、偏光板６２０によって一方向に偏光方向が揃えられ、偏光旋回液晶セル３１０に供給される。偏光旋回液晶セル３１０を挟んで偏光板６２０と対向する位置には、偏光板６３０が設けられている。偏光板６２０と偏光板６３０とは、互いの偏光透過軸が同一方向になるように配置されている。偏光板６３０を通過した測定光は、フォトダイオードで構成された受光素子６４０の受光領域６４１に入射する。受光素子６４０からは、受光した測定光の光量に応じた光電変換信号が出力される。
【００４５】
図４は、センサーユニット６００の動作を説明するための図である。図４（ａ）は偏光旋回液晶セル３１０にオフ電圧を印加した場合の動作を、図２（ｂ）は偏光旋回液晶セル３１０にオン電圧を印加した場合の動作を示している。
【００４６】
まず、図４（ａ）を参照して、偏光旋回液晶セル３１０にオフ電圧を印加した場合の動作を説明する。測定用光源６１０からの測定光は、偏光板６２０で水平方向の偏光透過軸を有する偏光光となり、偏光旋回液晶セル３１０に入射する。偏光旋回液晶セル３１０にはオフ電圧が印加されているため、偏光旋回液晶セル３１０に入射した偏光光は９０度旋回し、垂直方向の偏光透過軸を有する偏光光が偏光旋回液晶セル３１０から出射される。偏光旋回液晶セル３１０から出射された偏光光は、偏光板６３０の入射面に到達するが、偏光板６３０が水平方向の偏光透過軸を有しているため、偏光板６３０を透過しない。そのため、受光素子６４０には測定光は到達せず、受光素子６４０の受光量は実質的にゼロとなる。
【００４７】
次に、図４（ｂ）を参照して、偏光旋回液晶セル３１０にオン電圧を印加した場合の動作を説明する。測定用光源６１０からの測定光は、偏光板６２０で水平方向の偏光透過軸を有する偏光光となり、偏光旋回液晶セル３１０に入射する。偏光旋回液晶セル３１０にはオン電圧が印加されているため、偏光旋回液晶セル３１０に入射した偏光光は旋回せずに偏光旋回液晶セル３１０から出射される。偏光旋回液晶セル３１０から出射された偏光光は、水平方向の偏光透過軸を有しているため、水平方向の偏光透過軸を有する偏光板６３０を通過する。その結果、受光素子６４０には測定光が到達する。ただし、偏光板６２０によって測定用光源６１０から出射された測定光の光量が１／２になるため、受光素子６４０には測定光の全部が入射するわけではない。
【００４８】
また、偏光旋回液晶セル３１０がオフ電圧印加状態からオン電圧印加状態に移行する期間、及び偏光旋回液晶セル３１０がオン電圧印加状態からオフ電圧印加状態に移行する期間では、偏光旋回液晶セル３１０はオン電圧印加状態とオフ電圧印加状態の中間的な状態となっている。したがって、移行期間においても、偏光旋回液晶セル３１０の状態に応じた光量の測定光が受光素子６４０に入射することになる。
【００４９】
このように、偏光旋回液晶セル３１０の状態に応じて受光素子６４０の受光量が変化し、受光量に応じた光電変換信号が受光素子６４０から出力される。
【００５０】
上述したことからわかるように、センサーユニット６００を設け、偏光旋回液晶セル３１０を通して受光素子６４０に入射する測定光の受光量を測定することにより、偏光旋回液晶セル３１０の応答特性を直接的に測定することが可能である。したがって、温度変化等によって偏光旋回液晶セル３１０の応答特性が変動しても、偏光旋回液晶セル３１０の応答特性を的確に取得することが可能である。
【００５１】
なお、図３に示すように、センサーユニット６００は、表示部２００で変調された変調光が通過する領域外の領域に配置されている。すなわち、表示部２００からの投影光（画像光）が通過する有効範囲以外の非有効範囲に、センサーユニット６００は配置されている。このように、非有効範囲にセンサーユニット６００を配置することで、画像光に何ら影響を与えることなく、偏光旋回液晶セル３１０の応答特性を測定することが可能である。したがって、画像表示を行っている期間中であっても、偏光旋回液晶セル３１０の応答特性をリアルタイムで常時取得することが可能である。
【００５２】
また、図３に示すように、偏光旋回液晶セル３１０を境にして、表示部２００が配置された側に受光素子６４０及び偏光板６３０が配置されており、スクリーン５００が配置された側に測定用光源６１０及び及び偏光板６２０が配置されている。これとは逆に、表示部２００が配置された側に測定用光源６１０が配置され、スクリーン５００が配置された側に受光素子６４０が配置されているとすると、表示部２００からの画像光が受光素子６４０に入射する可能性が高くなり、測定精度が悪化してしまう。また、測定用光源６１０からの測定光がゴースト光としてスクリーン５００に到達し、表示特性が悪化してしまう。本実施形態のような配置関係とすることで、上述したような問題を回避することが可能である。
【００５３】
また、測定用光源６１０のＬＥＤには緑色（Ｇ）のＬＥＤを用いることが好ましい。液晶の応答速度には波長依存性があるため、本来は測定光の全波長にわたって測定を行うことが望ましいが、現実的には全波長にわたって測定を行うことは難しい。そこで、可視光の中心付近の波長を有し、人間の目の受光感度が高い緑色を用いて測定を行うことで、的確な測定を行うことが可能である。
【００５４】
また、図３に示したようなセンサーユニット６００を３セット（Ｒ用、Ｇ用、Ｂ用の３セット）設けるようにしてもよいし、測定用光源６１０として白色光源を用いるようにしてもよい。このように多波長化された光源を用いることで、波長依存性を考慮した応答特性を求めることが可能である。また、赤色の割合が多い画像であれば、赤色の測定結果に基づいて応答特性を求めるといったように、表示画像の色に応じて応答特性を求めるようにしてもよい。
【００５５】
また、偏光透過軸は、表示部２００から供給される画像光（変調光）の偏光透過軸と一致していることが好ましく、偏光旋回液晶セル３１０の配向膜のラビング方向と一致していることが望ましい。また、偏光板６２０の偏光透過軸と偏光板６３０の偏光透過軸とは、上述したように同一方向であることが望ましいが、互いに直交（９０度）していてもよい。
【００５６】
また、図３に示すように、偏光旋回液晶セル３１０にヒーター等の温度調節部３３０を設け、この温度調節部３３０によって偏光旋回液晶セル３１０の温度を制御するようにしてもよい。例えば、低温環境下では液晶の応答速度が遅いため、偏光旋回液晶セル３１０が所望の応答速度となるまで、温度調節部３３０によって偏光旋回液晶セル３１０を加熱するようにしてもよい。
【００５７】
図５は、偏光旋回液晶セル３１０に対する測定用光源６１０及び受光素子６４０の位置関係を示した図である。図５に示すように、測定用光源３１０の中心と受光素子６４０の中心とを結んだ線と、偏光旋回液晶セル３１０の入射面に対して垂直な線とのなす角度θは、５度以下であることが望ましい。一般に液晶セルには視野角依存性があり、通過光線の角度に応じてセル特性が変動する。したがって、θを５度以下（できれば０度）とすることで、偏光旋回液晶セル３１０の特性を的確に測定することが可能である。
【００５８】
図６は、偏光旋回液晶セル３１０の駆動制御を行うための構成を示したブロック図である。
【００５９】
フィールド検出回路７１０には所定の同期信号（例えば、表示部２００に供給される画像信号（映像信号）に含まれる同期信号）が入力しており、フィールド検出回路７１０では同期信号に基づいてフィールド同期信号を生成する。遅延信号発生回路７２０ａ及び７２０ｂでは、フィールド検出回路７１０で生成されたフィールド同期信号に基づいて遅延信号を生成する。具体的には、遅延信号発生回路７２０ａでは、偏光旋回液晶セル３１０の駆動信号の立ち上がりタイミングを決めるための遅延信号が生成され、遅延信号発生回路７２０ｂでは、偏光旋回液晶セル３１０の駆動信号の立ち下がりタイミングを決めるための遅延信号が生成される。液晶セル駆動信号発生回路７３０では、遅延信号発生回路７２０ａ及び７２０ｂで生成された遅延信号に基づいて、偏光旋回液晶セル３１０の駆動信号を発生する。
【００６０】
すでに述べたように、偏光旋回液晶セル３１０のオン・オフを繰り返すことにより、図２（ａ）に示した表示状態（便宜上、表示状態Ａとする）と図２（ｂ）に示した表示状態（便宜上、表示状態Ｂとする）とが繰り返され、表示部２００の画素数の２倍の画素数を有する画像をスクリーン５００上に表示することができる。この場合、適正な表示を行うためには、表示状態Ａの期間と表示状態Ｂの期間とを等しくする必要がある。しかしながら、通常の液晶セルでは、印加電圧をオフからオンに移行させるときの応答時間（立ち上がり応答時間）よりも、印加電圧をオンからオフに移行させるときの応答時間（立ち下がり応答時間）の方が長くなる。そのため、表示状態Ａの期間と表示状態Ｂの期間とを等しくするためには、印加電圧オン期間を印加電圧オフ期間よりも短くする必要がある。本例では、遅延信号発生回路７２０ａ及び７２０ｂによって遅延時間を調整することにより、液晶セル駆動信号発生回路７３０からは、表示状態Ａの期間と表示状態Ｂの期間とが等しくなるような駆動信号を出力することが可能であり、偏光旋回液晶セル３１０を理想的な駆動信号によって駆動することが可能である。
【００６１】
測定用光源６１０では、光源発光回路７４０からの信号によって測定光が発生し、測定光は偏光旋回液晶セル３１０を介して受光素子６４０に供給される。受光素子６４０では、偏光旋回液晶セル３１０の応答特性（透過特性）に応じた受光信号（光電変換信号）が生じ、この受光信号は増幅回路７５０で増幅される。
【００６２】
液晶特性検出回路７６０には、増幅回路７５０で増幅された受光信号と、液晶セル駆動信号発生回路７３０からの液晶セル駆動信号とが入力する。液晶特性検出回路７６０では、液晶セル駆動信号と受光信号との関係（時間的関係）が求められる。すなわち、液晶特性検出回路７６０は、偏光旋回液晶セル３１０の駆動信号と受光素子６４０で受光した測定光の受光量とに基づいて偏光旋回液晶セル３１０の応答特性を求めるための測定手段として機能する。
【００６３】
液晶特性検出回路７６０で得られた情報は、データ処理回路７７０を介して制御回路７８０に送られる。制御回路７８０では、液晶特性検出回路７６０からの情報に基づいて、液晶セル駆動信号を最適化するような制御信号を生成する。制御回路７８０で生成された制御信号は遅延信号発生回路７２０ａ及び７２０ｂに送られ、遅延信号発生回路７２０ａ及び７２０ｂでは制御回路７８０からの制御信号に基づいて遅延信号の遅延時間が調整される。すなわち、液晶特性検出回路７６０で得られた偏光旋回液晶セル３１０の応答特性に基づいて液晶セル駆動信号が調整され、調整された駆動信号によって偏光旋回液晶セル３１０が駆動される。
【００６４】
このようなフィードバック制御を常時行うことにより、液晶セル駆動信号をリアルタイムで調整することができる。したがって、温度等の変動によって偏光旋回液晶セル３１０の応答特性が変動しても、常に最適な駆動信号で偏光旋回液晶セル３１０を駆動することができる。
【００６５】
図７は、偏光旋回液晶セル３１０の駆動信号（ｂ）と、受光素子６４０の出力電圧（ａ）との関係を示した図である。受光素子６４０の出力電圧波形は、偏光旋回液晶セル３１０の透過率、すなわち偏光旋回液晶セル３１０の応答波形に対応している。なお、基本的な事項については、特開平１１−２９６１３５号公報や特開平１１−３２６８７７号公報に開示されている事項と同様である。
【００６６】
図７（ｂ）のオン期間では偏光旋回液晶セル３１０に±Ｖ1の交流電圧（オン電圧）が印加され、オフ期間では偏光旋回液晶セル３１０にはゼロ電圧（オフ電圧）が印加される。オン電圧が印加されると、受光素子６４０の出力電圧は最小値Ｖvから最大値Ｖpまで立ち上がり、オフ電圧が印加されると、受光素子６４０の出力電圧は最大値Ｖpから最小値Ｖvまで立ち下がる。ここでは、受光素子６４０の出力電圧の最大値Ｖpと最小値Ｖvとの差をＶsとしている。
【００６７】
また、偏光旋回液晶セル３１０へのオン電圧の印加を開始した時点から、受光素子６４０の出力電圧が最大値Ｖpの９０％になるまでの期間を立ち上がり時間Ｔonとし、偏光旋回液晶セル３１０へのオン電圧の印加を終了した時点（オフ電圧の印加を開始した時点）から、受光素子６４０の出力電圧が最大値Ｖpの１０％になるまでの期間を立ち下がり時間Ｔoffとしている。これらの立ち上がり時間Ｔon及び立ち下がり時間Ｔoffを求め、これを上述したフィードバック制御に用いることで、的確な液晶セル駆動信号を生成することが可能である。
【００６８】
なお、図６に示した例では、液晶特性検出回路７６０と制御回路７８０との間にデータ処理回路７７０が設けられている。上述したフィードバック制御を行う際に、液晶特性検出回路７６０で得られた１回の応答特性情報に基づいて液晶セル駆動信号を調整すると、微小な変動成分の影響が駆動信号に反映し、駆動信号の最適化に悪影響を及ぼすおそれがある。データ処理回路７７０では、液晶特性検出回路７６０で得られた複数回の応答特性情報を平均化し、平均化した応答特性情報を制御回路７８０に送るようにしている。これにより、微小な変動成分の影響が低減され、的確な駆動信号を得ることができる。
【００６９】
また、液晶セル駆動信号の調整期間は、画像信号（映像信号）のブランキング期間（例えば垂直ブランキング期間）に設定しておくことが好ましい。液晶セル駆動信号の調整を例えば垂直ブランキング期間に行うことにより、１画面分の駆動信号（すなわち、１画面分の画像）が変更されることなく、駆動信号を調整することが可能である。
【００７０】
以上のように、本実施形態によれば、センサーユニット６００を設けることにより、温度変化等によって偏光旋回液晶セル３１０の応答特性が変動しても、偏光旋回液晶セル３１０の応答特性を直接的かつ的確に取得することが可能である。したがって、得られた応答特性情報に基づいて偏光旋回液晶セル３１０の駆動信号を調整することにより、常に最適化された駆動信号で偏光旋回液晶セル３１０を駆動することができ、画像表示装置の表示品質を向上させることが可能となる。
【００７１】
（実施形態２）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、センサーユニット及び画像表示装置の基本的な構成については第１の実施形態と同様であるため、ここでは第１の実施形態で説明した事項については説明を省略する。
【００７２】
上述した第１の実施形態では、偏光方向（偏光透過軸の方向）等が理想的な場合を想定して説明したが、実際には各種の誤差要因があるため、偏光方向等を理想的に設定することは困難である。例えば、誤差要因として、表示部２００に用いるＬＣＤの偏光板の貼り付け誤差、複屈折板３２０の結晶軸方向の誤差、組み立て誤差、偏光旋回液晶セル３１０の特性の印加電圧依存性に起因した誤差等がある。図２では、偏光方向等が理想的な場合を想定していたため、図２（ａ）の場合には画像光（変調光）の光線は画素位置Ａにのみ到達し、図２（ｂ）の場合には画像光の光線は画素位置Ｂにのみ到達する。
【００７３】
しかしながら、実際には上述したような各種の誤差要因により、複屈折板３２０に入射した変調光は、目的とする画素位置（例えば、図２（ａ）の場合には画素位置Ａ）に到達する光（有効光）と、目的とする画素に隣接する画素位置（例えば、図２（ａ）の場合には画素位置Ｂ）に到達する光（非有効光）とに分かれて、複屈折板３２０から出射されることとなる。
【００７４】
図８は、上述したような各種の誤差要因がある場合の、画素ずらし部３００による画素ずらし動作を示した図である。図８（ａ）は偏光旋回液晶セル３１０にオフ電圧を印加した場合の動作を、図８（ｂ）は偏光旋回液晶セル３１０にオン電圧を印加した場合の動作を示している。
【００７５】
図８（ａ）の場合（偏光旋回液晶セル３１０にオフ電圧を印加した場合）は、偏光方向（偏光透過軸の方向）が理想的な場合には、第１の実施形態で説明した図２（ａ）の場合と同様の原理により、画像光の光線はスクリーン上の画素位置Ａにのみ到達し、画素位置Ｂには到達しない。しかしながら、偏光方向が理想的に設定されていないため、複屈折板３２０への入射光の光線は、図９（ａ）に示すように、垂直方向のベクトル成分と水平方向のベクトル成分とに分かれて複屈折板３２０から出射される。すなわち、垂直方向のベクトル成分は複屈折板３２０でシフトしないため、垂直方向のベクトル成分を有する光線が有効光として画素位置Ａに到達する。また、水平方向のベクトル成分は複屈折板３２０でシフトするため、水平方向のベクトル成分を有する光線が非有効光として光画素位置Ｂに到達する。
【００７６】
図８（ｂ）の場合（偏光旋回液晶セル３１０にオン電圧を印加した場合）は、偏光方向（偏光透過軸の方向）が理想的な場合には、第１の実施形態で説明した図２（ｂ）の場合と同様の原理により、画像光の光線はスクリーン上の画素位置Ｂにのみ到達し、画素位置Ａには到達しない。しかしながら、偏光方向が理想的に設定されていないため、複屈折板３２０への入射光の光線は、図９（ｂ）に示すように、水平方向のベクトル成分と垂直方向のベクトル成分とに分かれて複屈折板３２０から出射される。その結果、水平方向のベクトル成分を有する光線が有効光として画素位置Ｂに到達し、垂直方向のベクトル成分を有する光線が非有効光として画素位置Ａに到達する。
【００７７】
上記のように各種の誤差要因によって偏光方向が理想的に設定されていない場合には、センサーユニット６００の受光素子６４０における受光特性も、以下に述べるように、偏光方向が理想的に設定されている場合とは異なったものとなる。
【００７８】
図１０は、偏光旋回液晶セル３１０への印加電圧と、受光素子６４０の出力電圧（受光特性）との関係（図３に示すように、偏光板６２０及び偏光板６３０の偏光透過軸が同一方向である場合の、印加電圧と出力電圧との関係）を示した図である。なお、図１０に示した曲線は、上述した各種の誤差要因の他、偏光旋回液晶セル３１０の温度等によっても変化する。
【００７９】
偏光旋回液晶セル３１０への印加電圧を０、Ｖm、Ｖ1及びＶuと変化させると、受光素子６４０の出力電圧はＶ1v、Ｖ2v、Ｖ1p及びＶ2pとなる。すなわち、偏光旋回液晶セル３１０への印加電圧がＶmのときに、受光素子６４０の出力電圧はＶ2v（最小値）となる。また、偏光旋回液晶セル３１０への印加電圧がＶuのときに受光素子６４０の出力電圧はＶ2pとなり、出力電圧はほぼ飽和する。したがって、出力電圧Ｖ2pが受光素子６４０の出力電圧の最大値としてとらえることができる。
【００８０】
上記のように、偏光旋回液晶セル３１０への印加電圧がゼロのときではなく、印加電圧がＶmのときに受光素子６４０の出力電圧が最小となる。すなわち、偏光旋回液晶セル３１０への印加電圧がＶmのときに、偏光方向が最も理想的になっている（例えば図２のような状態）ことになり、このときが偏光旋回液晶セル３１０のオフ電圧印加状態として最良の状態と言える。したがって、偏光旋回液晶セル３１０へのオフ電圧をＶmとすることで、図２に示したような理想状態に近い表示状態を得ることが可能である。
【００８１】
図１０に示した特性曲線は、図１及び図３に示したセンサーユニット６００によって偏光旋回液晶セル３１０の特性を測定することで把握することが可能であるため、以下に述べるように、センサーユニット６００による測定結果を偏光旋回液晶セル３１０の駆動信号にフィードバックすることで、最適な駆動電圧を有する駆動信号を得ることが可能である。
【００８２】
図１１は、上述したような偏光旋回液晶セル３１０の駆動制御を行うための構成を示したブロック図である。なお、基本的な構成及び基本的な動作は図６と同様であるため、図６に示した構成要素に対応する構成要素については同一の参照番号を付し、構成及び動作の詳細な説明は省略する。
【００８３】
本実施形態では、駆動電圧可変回路７９０を設けており、この駆動電圧可変回路７９０によって液晶セル駆動信号発生回路７３０の駆動電圧を変化させることが可能である。したがって、液晶セル駆動信号発生回路７３０の駆動電圧を変化させることで、図１０に示したような関係（偏光旋回液晶セル３１０への印加電圧と受光素子６４０の出力電圧との関係）を液晶特性検出回路７６０によって取得することが可能である。取得された印加電圧と出力電圧との関係に基づき、制御回路７８０で最適な駆動電圧（オン電圧及びオフ電圧）が算出され、算出された最適な駆動電圧を有する駆動信号によって偏光旋回液晶セル３１０が駆動される。なお、上記関係を求めるための測定は、表示部２００からスクリーン５００に画像を投影していない所定の期間（例えば、表示を行う前の期間や表示の合間の期間）で実行すればよい。
【００８４】
すでに図８及び図９を用いて説明したように、偏光方向が理想的に設定されていない場合には、複屈折板３２０に入射した変調光は、目的とする画素位置（例えば、図８（ａ）の場合には画素位置Ａ）に到達する光（有効光）と、目的とする画素に隣接する画素位置（例えば、図８（ａ）の場合には画素位置Ｂ）に到達する光（非有効光）とに分かれて、複屈折板３２０から出射される。したがって、有効光の光量と非有効光の光量との光量比又は光量差が増加するように偏光旋回液晶セル３１０への駆動信号を調整すれば、非有効光が減少し、表示品質を向上させることができる。このことは、偏光旋回液晶セル３１０にオフ電圧を印加した状態（旋回状態）にしたときに受光素子６４０が受光する光量と、偏光旋回液晶セル３１０にオン電圧を印加した状態（非旋回状態）にしたときに受光素子６４０が受光する光量との光量比又は光量差を増加させることに対応する。したがって、そのように光量比又は光量差を増加させるように、制御回路７８０では最適な駆動電圧を算出することが好ましい。
【００８５】
図１２は、偏光旋回液晶セル３１０の駆動信号を示した図である。図１０に示した最適ではない駆動電圧（オフ電圧が０で、オン電圧がＶ1）で偏光旋回液晶セル３１０を駆動すると、受光素子６４０の出力電圧波形は実線のようになる。すなわち、出力電圧の最小値はＶ1v（オフ時）、最大値はＶ1p（オン時）であり、それらの差Ｖ1sを大きくすることはできない。最適な駆動電圧（オフ電圧がＶmで、オン電圧がＶu）で偏光旋回液晶セル３１０を駆動すると、受光素子６４０の出力電圧波形は破線のようになる。すなわち、受光素子６４０の出力電圧の最小値はＶ2v（オフ時）、最大値はＶ2p（オン時）となり、それらの差Ｖ2sを大きくすることができ、理想的な駆動を行うことが可能となる。
【００８６】
図１３は、上述した理想的な駆動を行う際の駆動信号を示した図である。図に示すように、オン電圧として±Ｖuの交流電圧を、オフ電圧として±Ｖmの交流電圧を偏光旋回液晶セル３１０に印加する。なお、オフ電圧にゼロではなく±Ｖmの電圧を用いているため、偏光旋回液晶セル３１０の応答速度の高速化も達成できるという副次的な効果もある。
【００８７】
なお、図１０に示したような関係（偏光旋回液晶セル３１０への印加電圧と受光素子６４０の出力電圧との関係）を取得する際に、全電圧範囲でデータを取得せず、オフ電圧付近の一定範囲とオン電圧付近の一定範囲でのみデータを取得するようにしてもよい。偏光旋回液晶セル３１０の温度等、種々の要因によって図１０に示したような特性は変動するが、最適なオフ電圧及び最適なオン電圧が大きく変化するわけではない。したがって、オフ電圧付近の一定範囲とオン電圧付近の一定範囲でのみデータを取得するようにしても、必要な情報を取得することは十分に可能である。
【００８８】
以上のように、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られる他、偏光旋回液晶セル３１０の駆動電圧を最適化することができ、画像表示装置の表示品質向上させることが可能となる。
【００８９】
（実施形態３）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、センサーユニット及び画像表示装置等の基本的な構成については第１の実施形態と同様であるため、ここでは第１の実施形態で説明した事項については説明を省略する。
【００９０】
上述した第１及び第２の実施形態では、２点画素ずらしによって画像表示を行う場合について説明をしたが、本実施形態では４点画素ずらしによって画像表示を行う。
【００９１】
図１４は、本実施形態に係る画像表示装置（画像投影装置）の基本的な構成を示した図である。
【００９２】
本実施形態では、４点画素ずらしによって画像表示を行うため、画素ずらし部（ウォブリング部）３００は、第１の偏光旋回液晶セル３１１、第１の複屈折板３２１、第２の偏光旋回液晶セル３１２及び第２の複屈折板３２２によって構成されている。
【００９３】
また、本実施形態では、表示部２００からの投影光（画像光）が通過する表示領域と、センサーユニット６００で測定される測定光が通過する測定領域との境界に、遮光部材３５０を配置している。遮光部材３５０を設けることにより、画像光と測定光を光学的に分離できるため、画像光及び測定光相互間の影響を防止することができる。したがって、画像表示品質の低下が防止されるとともに、測定精度の向上をはかることが可能である。なお、遮光部材３５０には、例えば遮光用黒色シートや遮光用植毛布等を用いることができる。
【００９４】
図１５は、画素ずらし部３００による４点画素ずらし動作の原理を示した図である。図１５（ａ）は、第１の偏光旋回液晶セル３１１にオン電圧を、第２の偏光旋回液晶セル３１２にオフ電圧を印加した場合の動作を示している。図１５（ｂ）は、第１の偏光旋回液晶セル３１１にオン電圧を、第２の偏光旋回液晶セル３１２にオン電圧を印加した場合の動作を示している。図１５（ｃ）は、第１の偏光旋回液晶セル３１１にオフ電圧を、第２の偏光旋回液晶セル３１２にオン電圧を印加した場合の動作を示している。図１５（ｄ）は、第１の偏光旋回液晶セル３１１にオフ電圧を、第２の偏光旋回液晶セル３１２にオフ電圧を印加した場合の動作を示している。
【００９５】
まず、図１５（ａ）の動作を説明する。表示部２００からは、画像光（変調光）として、垂直方向の偏光透過軸を有する偏光光が出射される。第１の偏光旋回液晶セル３１１にはオン電圧が印加されているため、垂直方向の偏光透過軸を有する偏光光は、第１の偏光旋回液晶セル３１１で旋回せずに第１の偏光旋回液晶セル３１１を通過する。第１の偏光旋回液晶セル３１１から出射された偏光光は、第１の複屈折板３２１でシフトせずに第１の複屈折板３２１を通過し、第２の偏光旋回液晶セル３１２に入射する。第２の偏光旋回液晶セル３１２にはオフ電圧が印加されているため、垂直方向の偏光透過軸を有する偏光光は第２の偏光旋回液晶セル３１２で９０度旋回し、第２の偏光旋回液晶セル３１２からは水平方向の偏光透過軸を有する偏光光が出射される。第２の偏光旋回液晶セル３１２から出射された偏光光は、第２の複屈折板３２２でシフトせずに第２の複屈折板３２２を通過する。その結果、画像光の光線は、スクリーン５００上の画素位置Ａに到達する。
【００９６】
次に、図１５（ｂ）の動作を説明する。表示部２００からは、画像光（変調光）として、垂直方向の偏光透過軸を有する偏光光が出射される。第１の偏光旋回液晶セル３１１にはオン電圧が印加されているため、垂直方向の偏光透過軸を有する偏光光は、第１の偏光旋回液晶セル３１１で旋回せずに第１の偏光旋回液晶セル３１１を通過する。第１の偏光旋回液晶セル３１１から出射された偏光光は、第１の複屈折板３２１でシフトせずに第１の複屈折板３２１を通過し、第２の偏光旋回液晶セル３１２に入射する。第２の偏光旋回液晶セル３１２にはオン電圧が印加されているため、垂直方向の偏光透過軸を有する偏光光は、第２の偏光旋回液晶セル３１２で旋回せずに第２の偏光旋回液晶セル３１２を通過する。第２の偏光旋回液晶セル３１２から出射された偏光光は、第２の複屈折板３２２で垂直方向にシフトして第２の複屈折板３２２を通過する。その結果、画像光の光線は、スクリーン５００上の画素位置Ｂに到達する。
【００９７】
次に、図１５（ｃ）の動作を説明する。表示部２００からは、画像光（変調光）として、垂直方向の偏光透過軸を有する偏光光が出射される。第１の偏光旋回液晶セル３１１にはオフ電圧が印加されているため、垂直方向の偏光透過軸を有する偏光光は、第１の偏光旋回液晶セル３１１で９０度旋回し、第１の偏光旋回液晶セル３１１からは水平方向の偏光透過軸を有する偏光光が出射される。第１の偏光旋回液晶セル３１１から出射された偏光光は、第１の複屈折板３２１で水平方向にシフトして第１の複屈折板３２１を通過し、第２の偏光旋回液晶セル３１２に入射する。第２の偏光旋回液晶セル３１２にはオン電圧が印加されているため、水平方向の偏光透過軸を有する偏光光は、第２の偏光旋回液晶セル３１２で旋回せずに第２の偏光旋回液晶セル３１２を通過する。第２の偏光旋回液晶セル３１２から出射された偏光光は、第２の複屈折板３２２でシフトせずに第２の複屈折板３２２を通過する。その結果、画像光の光線は、スクリーン５００上の画素位置Ｃに到達する。
【００９８】
次に、図１５（ｄ）の動作を説明する。表示部２００からは、画像光（変調光）として、垂直方向の偏光透過軸を有する偏光光が出射される。第１の偏光旋回液晶セル３１１にはオフ電圧が印加されているため、垂直方向の偏光透過軸を有する偏光光は、第１の偏光旋回液晶セル３１１で９０度旋回し、第１の偏光旋回液晶セル３１１からは水平方向の偏光透過軸を有する偏光光が出射される。第１の偏光旋回液晶セル３１１から出射された偏光光は、第１の複屈折板３２１で水平方向にシフトして第１の複屈折板３２１を通過し、第２の偏光旋回液晶セル３１２に入射する。第２の偏光旋回液晶セル３１２にはオフ電圧が印加されているため、水平方向の偏光透過軸を有する偏光光は第２の偏光旋回液晶セル３１２で９０度旋回し、第２の偏光旋回液晶セル３１２からは垂直方向の偏光透過軸を有する偏光光が出射される。第２の偏光旋回液晶セル３１２から出射された偏光光は、第２の複屈折板３２２で垂直方向にシフトして第２の複屈折板３２２を通過する。その結果、画像光の光線は、スクリーン５００上の画素位置Ｄに到達する。
【００９９】
以上のことからわかるように、偏光旋回液晶セル３１１及び３１２のオン・オフを切り換えることにより、画像光のスクリーン５００上の到達位置を制御することができる。したがって、表示部２００の変調タイミングに同期して、偏光旋回液晶セル３１１及び３１２のオン・オフを時間的に切り換えることで、図１５（ａ）、図１５（ｂ）、図１５（ｃ）及び図１５（ｄ）に示した表示状態を時間軸方向で合成することができる。その結果、表示部２００の画素数の４倍の画素数を有する画像をスクリーン５００上に表示することが可能となる。
【０１００】
図１６は、図１４に示したセンサーユニット６００の構成を示した図である。このセンサーユニット６００により、偏光旋回液晶セル３１１及び偏光旋回液晶セル３１２それぞれの応答特性を測定することが可能である。センサーユニット６００の基本的な構成については、第１の実施形態の図３で示した構成と同様であるが、本実施形態では、偏光板６２０と偏光板６３０との間に、偏光旋回液晶セル３１１及び偏光旋回液晶セル３１２が配置されている。
【０１０１】
なお、表示部２００からの画像光が通過する表示領域（図１６の有効範囲に対応）には、複屈折板３２１及び３２２を配置する必要があるが、測定光が通過する測定領域（図１６の非有効範囲に対応）には、必ずしも複屈折板３２１及び３２２が配置されている必要はない。すなわち、複屈折板３２１及び３２２による光線シフト量（画素シフト量）は、画素ピッチの半分（通常は数１０μｍ程度）であり、受光素子６４０の受光領域６４１のサイズ（通常は１ｍｍ程度）に比べて十分に小さい。したがって、測定領域には、複屈折板３２１及び３２２が配置されていてもよいし、配置されていなくてもよい。
【０１０２】
図１７は、センサーユニット６００の動作を説明するための図である。図１７（ａ）は第１の偏光旋回液晶セル３１１にオン電圧を、第２の偏光旋回液晶セル３１２にオフ電圧を印加した場合の動作を示している。図１７（ｂ）は、第１の偏光旋回液晶セル３１１にオン電圧を、第２の偏光旋回液晶セル３１２にオン電圧を印加した場合の動作を示している。図１７（ｃ）は、第１の偏光旋回液晶セル３１１にオフ電圧を、第２の偏光旋回液晶セル３１２にオン電圧を印加した場合の動作を示している。図１７（ｄ）は、第１の偏光旋回液晶セル３１１にオフ電圧を、第２の偏光旋回液晶セル３１２にオフ電圧を印加した場合の動作を示している。
【０１０３】
まず、図１７（ａ）の動作を説明する。測定用光源６１０からの測定光は、偏光板６２０で水平方向の偏光透過軸を有する偏光光となり、第２の偏光旋回液晶セル３１２に入射する。第２の偏光旋回液晶セル３１２にはオフ電圧が印加されているため、第２の偏光旋回液晶セル３１２に入射した偏光光は９０度旋回し、垂直方向の偏光透過軸を有する偏光光が第２の偏光旋回液晶セル３１２から出射される。第２の偏光旋回液晶セル３１２からの偏光光は第１の偏光旋回液晶セル３１１に入射するが、第１の偏光旋回液晶セル３１１にはオン電圧が印加されているため、第１の偏光旋回液晶セル３１１に入射した偏光光は、旋回せずに第１の偏光旋回液晶セル３１１から出射される。第１の偏光旋回液晶セル３１１から出射された偏光光は、偏光板６３０の入射面に到達するが、偏光板６３０が水平方向の偏光透過軸を有しているため、偏光板６３０を透過しない。そのため、受光素子６４０には測定光は到達せず、受光素子６４０の受光量は実質的にゼロとなる。その結果、受光素子６４０の出力はロウ電圧（Ｌｏ）となる。
【０１０４】
次に、図１７（ｂ）の動作を説明する。測定用光源６１０からの測定光は、偏光板６２０で水平方向の偏光透過軸を有する偏光光となり、第２の偏光旋回液晶セル３１２に入射する。第２の偏光旋回液晶セル３１２にはオン電圧が印加されているため、第２の偏光旋回液晶セル３１２に入射した偏光光は、旋回せずに第２の偏光旋回液晶セル３１２から出射される。第２の偏光旋回液晶セル３１２からの偏光光は第１の偏光旋回液晶セル３１１に入射するが、第１の偏光旋回液晶セル３１１にはオン電圧が印加されているため、第１の偏光旋回液晶セル３１１に入射した偏光光は、旋回せずに第１の偏光旋回液晶セル３１１から出射される。第１の偏光旋回液晶セル３１１から出射された偏光光は、水平方向の偏光透過軸を有しているため、水平方向の偏光透過軸を有する偏光板６３０を通過する。その結果、受光素子６４０には測定光が到達する。その結果、受光素子６４０の出力はハイ電圧（Ｈｉ）となる。
【０１０５】
次に、図１７（ｃ）の動作を説明する。測定用光源６１０からの測定光は、偏光板６２０で水平方向の偏光透過軸を有する偏光光となり、第２の偏光旋回液晶セル３１２に入射する。第２の偏光旋回液晶セル３１２にはオン電圧が印加されているため、第２の偏光旋回液晶セル３１２に入射した偏光光は、旋回せずに第２の偏光旋回液晶セル３１２から出射される。第２の偏光旋回液晶セル３１２からの偏光光は第１の偏光旋回液晶セル３１１に入射するが、第１の偏光旋回液晶セル３１１にはオフ電圧が印加されているため、第１の偏光旋回液晶セル３１１に入射した偏光光は９０度旋回し、垂直方向の偏光透過軸を有する偏光光が第１の偏光旋回液晶セル３１１から出射される。第１の偏光旋回液晶セル３１１から出射された偏光光は、偏光板６３０の入射面に到達するが、偏光板６３０が水平方向の偏光透過軸を有しているため、偏光板６３０を透過しない。そのため、受光素子６４０には測定光は到達せず、受光素子６４０の受光量は実質的にゼロとなる。その結果、受光素子６４０の出力はロウ電圧（Ｌｏ）となる。
【０１０６】
次に、図１７（ｄ）の動作を説明する。測定用光源６１０からの測定光は、偏光板６２０で水平方向の偏光透過軸を有する偏光光となり、第２の偏光旋回液晶セル３１２に入射する。第２の偏光旋回液晶セル３１２にはオフ電圧が印加されているため、第２の偏光旋回液晶セル３１２に入射した偏光光は９０度旋回し、垂直方向の偏光透過軸を有する偏光光が第２の偏光旋回液晶セル３１２から出射される。第２の偏光旋回液晶セル３１２からの偏光光は第１の偏光旋回液晶セル３１１に入射するが、第１の偏光旋回液晶セル３１１にはオフ電圧が印加されているため、第１の偏光旋回液晶セル３１１に入射した偏光光は９０度旋回し、水平方向の偏光透過軸を有する偏光光が第１の偏光旋回液晶セル３１１から出射される。第１の偏光旋回液晶セル３１１から出射された偏光光は、水平方向の偏光透過軸を有しているため、水平方向の偏光透過軸を有する偏光板６３０を通過する。その結果、受光素子６４０には測定光が到達する。その結果、受光素子６４０の出力はハイ電圧（Ｈｉ）となる。
【０１０７】
上述したことからわかるように、図１７（ａ）及び図１７（ｃ）では受光素子６４０の出力はロウ電圧（Ｌｏ）となり、図１７（ｂ）及び図１７（ｄ）では受光素子６４０の出力はハイ電圧（Ｈｉ）となる。
【０１０８】
図１８は、本実施形態における、第１の偏光旋回液晶セル３１１の駆動信号及び第２の偏光旋回液晶セル３１２の駆動信号と、受光素子６４０の出力電圧の関係を示した図である。図１９は、本実施形態の比較例における、第１の偏光旋回液晶セル３１１の駆動信号及び第２の偏光旋回液晶セル３１２の駆動信号と、受光素子６４０の出力電圧の関係を示した図である。
【０１０９】
図１９に示した比較例では、画素位置がＡ，Ｃ，Ｂ，Ｄという順序となるようにして４点画素ずらしを行っている。
【０１１０】
画素位置Ｄから画素位置Ａに移行するタイミングでは、センサーユニット６００の動作は図１７（ｄ）から図１７（ａ）に移行する。したがって、受光素子６４０の出力はハイ電圧（Ｈｉ）からロウ電圧（Ｌｏ）に移行する。この受光素子６４０の出力電圧特性に基づき、第１の偏光旋回液晶セル３１１の印加電圧がオフ電圧からオン電圧に移行したときの、第１の偏光旋回液晶セル３１１の応答特性を求めることができる。
【０１１１】
画素位置Ａから画素位置Ｃに移行するタイミングでは、センサーユニット６００の動作は図１７（Ａ）から図１７（Ｃ）に移行する。したがって、受光素子６４０の出力はロウ電圧（Ｌｏ）からロウ電圧（Ｌｏ）に移行するだけである。そのため、第１の偏光旋回液晶セル３１１及び第２の偏光旋回液晶セル３１２、いずれの応答特性も求めることはできない。なお、図１９では、第１の偏光旋回液晶セル３１１の印加電圧がオンからオフに移行するタイミングと、第２の偏光旋回液晶セル３１２の印加電圧がオフからオンに移行するタイミングとが若干ずれている。これは、すでに説明したように、偏光旋回液晶セルの立ち上がり応答速度と立ち下がり応答速度が異なる点を考慮して、最適駆動を行っているためである。
【０１１２】
画素位置Ｃから画素位置Ｂに移行するタイミングでは、センサーユニット６００の動作は図１７（Ｃ）から図１７（Ｂ）に移行する。したがって、受光素子６４０の出力はロウ電圧（Ｌｏ）からハイ電圧（Ｈｉ）に移行する。この受光素子６４０の出力電圧特性に基づき、第１の偏光旋回液晶セル３１１の印加電圧がオフ電圧からオン電圧に移行したときの、第１の偏光旋回液晶セル３１１の応答特性を求めることができる。
【０１１３】
画素位置Ｂから画素位置Ｄに移行するタイミングでは、センサーユニット６００の動作は図１７（Ｂ）から図１７（Ｄ）に移行する。したがって、受光素子６４０の出力はハイ電圧（Ｈｉ）からハイ電圧（Ｈｉ）に移行するだけである。そのため、第１の偏光旋回液晶セル３１１及び第２の偏光旋回液晶セル３１２、いずれの応答特性も求めることはできない。
【０１１４】
このように、画素位置がＡ，Ｃ，Ｂ，Ｄという順序で４点画素ずらしを行う場合には、第１の偏光旋回液晶セル３１１の印加電圧がオフ電圧からオン電圧に移行したときの、第１の偏光旋回液晶セル３１１の応答特性を求めることは可能である。しかしながら、第１の偏光旋回液晶セル３１１の印加電圧がオン電圧からオフ電圧に移行したときの第１の偏光旋回液晶セル３１１の応答特性や、第２の偏光旋回液晶セル３１２の応答特性を求めることは困難である。
【０１１５】
そこで、本実施形態では、第１の偏光旋回液晶セル３１１の駆動信号の遷移タイミングと第２の偏光旋回液晶セル３１２の駆動信号の遷移タイミングとが一致しないように駆動を行っている。例えば、図１８に示すように、画素位置がＡ，Ｄ，Ｃ，Ｂという順序となるようにして４点画素ずらしを行っている。
【０１１６】
画素位置Ｂから画素位置Ａに移行するタイミングでは、センサーユニット６００の動作は図１７（ｂ）から図１７（ａ）に移行する。したがって、受光素子６４０の出力はハイ電圧（Ｈｉ）からロウ電圧（Ｌｏ）に移行する。この受光素子６４０の出力電圧特性に基づき、第２の偏光旋回液晶セル３１２の印加電圧がオン電圧からオフ電圧に移行したときの、第２の偏光旋回液晶セル３１２の応答特性を求めることができる。
【０１１７】
画素位置Ａから画素位置Ｄに移行するタイミングでは、センサーユニット６００の動作は図１７（Ａ）から図１７（Ｄ）に移行する。したがって、受光素子６４０の出力はロウ電圧（Ｌｏ）からハイ電圧（Ｈｉ）に移行する。この受光素子６４０の出力電圧特性に基づき、第１の偏光旋回液晶セル３１１の印加電圧がオン電圧からオフ電圧に移行したときの、第１の偏光旋回液晶セル３１１の応答特性を求めることができる。
【０１１８】
画素位置Ｄから画素位置Ｃに移行するタイミングでは、センサーユニット６００の動作は図１７（Ｄ）から図１７（Ｃ）に移行する。したがって、受光素子６４０の出力はハイ電圧（Ｈｉ）からロウ電圧（Ｌｏ）に移行する。この受光素子６４０の出力電圧特性に基づき、第２の偏光旋回液晶セル３１２の印加電圧がオフ電圧からオン電圧に移行したときの、第２の偏光旋回液晶セル３１２の応答特性を求めることができる。
【０１１９】
画素位置Ｃから画素位置Ｂに移行するタイミングでは、センサーユニット６００の動作は図１７（Ｃ）から図１７（Ｂ）に移行する。したがって、受光素子６４０の出力はロウ電圧（Ｌｏ）からハイ電圧（Ｈｉ）に移行する。この受光素子６４０の出力電圧特性に基づき、第１の偏光旋回液晶セル３１１の印加電圧がオフ電圧からオン電圧に移行したときの、第１の偏光旋回液晶セル３１１の応答特性を求めることができる。
【０１２０】
このように、画素位置がＡ，Ｄ，Ｃ，Ｂという順序で４点画素ずらしを行う場合には、第１の偏光旋回液晶セル３１１の印加電圧がオフ電圧からオン電圧に移行したとき、第１の偏光旋回液晶セル３１１の印加電圧がオン電圧からオフ電圧に移行したとき、第２の偏光旋回液晶セル３１２の印加電圧がオフ電圧からオン電圧に移行したとき、第２の偏光旋回液晶セル３１２の印加電圧がオン電圧からオフ電圧に移行したとき、いずれについても、偏光旋回液晶セルの応答特性を求めることができる。
【０１２１】
以上のように、本実施形態によれば、第１の偏光旋回液晶セル３１１の駆動信号の遷移タイミングと第２の偏光旋回液晶セル３１２の駆動信号の遷移タイミングとが一致しないように、画素ずらしの順序を規定している。これにより、第１の偏光旋回液晶セル３１１及び第２の偏光旋回液晶セル３１２いずれについても、確実に応答特性を取得することが可能となる。
【０１２２】
（実施形態４）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。なお、センサーユニット及び画像表示装置等の基本的な構成については第３の実施形態と同様であるため、ここでは第３の実施形態で説明した事項については説明を省略する。本実施形態も、上述した第３の実施形態と同様、４点画素ずらしによって画像表示を行う。
【０１２３】
本実施形態では、表示部２００からの画像光が通過する表示領域（図１６の有効範囲に対応）と、測定光が通過する測定領域（図１６の非有効範囲に対応）とが別々に独立して駆動できるように、第１の偏光旋回液晶セル３１１及び第２の偏光旋回液晶セル３１２が構成されている。
【０１２４】
図２０は、本実施形態における、第１の偏光旋回液晶セル３１１の駆動信号及び第２の偏光旋回液晶セル３１２の駆動信号と、受光素子６４０の出力電圧を示した図である。本実施形態では、表示領域と測定領域とが別々に独立して駆動できるため、測定領域には表示領域とは異なった駆動信号を供給することができる。したがって、表示領域に例えば図１９（第３の実施形態の比較例）の駆動信号と同様の駆動信号を供給しても、第３の実施形態で述べたような問題は生じない。
【０１２５】
図２０に示した例では、第１の偏光旋回液晶セル３１１の測定領域にはオン電圧及びオフ電圧からなる測定用駆動信号を供給し、第２の偏光旋回液晶セル３１２の測定領域には測定用駆動信号は供給せずにオン電圧のみを供給し続けている。このように、第１の偏光旋回液晶セル３１１の測定領域にのみ測定用駆動信号を供給することにより、受光素子６４０からは第１の偏光旋回液晶セル３１１の応答特性に対応した電圧が出力される。これにより、第１の偏光旋回液晶セル３１１の応答特性のみを取得することができる。また、図示は省略しているが、上述した駆動とは逆に、第２の偏光旋回液晶セル３１２の測定領域にのみ測定用駆動信号を供給することにより、第２の偏光旋回液晶セル３１２の応答特性のみを取得することができる。
【０１２６】
図２１は、本実施形態において、偏光旋回液晶セル３１１及び３１２の駆動制御を行うための構成を示したブロック図である。基本的な構成は、第１の実施形態の図６の構成と同様であるため、ここでは図６で説明した事項については説明を省略する。
【０１２７】
本実施形態では、偏光旋回液晶セル３１１及び３１２の表示領域と測定領域とを別々に駆動するため、液晶セル測定用駆動信号発生回路８１０を設けており、この液晶セル測定用駆動信号発生回路８１０によって偏光旋回液晶セル３１１及び３１２の測定領域を駆動している。
【０１２８】
以上のように、本実施形態では、表示領域と測定領域とが別々に駆動できるように、偏光旋回液晶セル３１１及び３１２が構成されている。したがって、表示領域の駆動信号とは別の独立した駆動信号を測定領域に供給することで、偏光旋回液晶セル３１１及び３１２いずれについても、確実に応答特性を取得することができる。すなわち、第３の実施形態のように、画素位置（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の表示順を特定の順序にしなくても、偏光旋回液晶セル３１１及び３１２の応答特性を確実に取得することができる。
【０１２９】
（実施形態５）
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。なお、センサーユニット及び画像表示装置等の基本的な構成については第３の実施形態と同様であるため、ここでは第３の実施形態で説明した事項については説明を省略する。本実施形態も、上述した第３の実施形態と同様、本実施形態では４点画素ずらしによって画像表示を行う。
【０１３０】
図２２は、本実施形態に係る画像表示装置（画像投影装置）の基本的な構成を示した図である。
【０１３１】
本実施形態も第３の実施形態と同様、４点画素ずらしによって画像表示を行うため、画素ずらし部（ウォブリング部）３００は、偏光旋回液晶セル３１１、複屈折板３２１、偏光旋回液晶セル３１２ａ及び複屈折板３２２によって構成されている。ただし、本実施形態では、一方の偏光旋回液晶セル３１１は、表示領域及び測定領域を有しているが、他方の偏光旋回液晶セル３１２ａは、表示領域のみ有し、測定領域は有していない。すなわち、一方の偏光旋回液晶セル３１１では液晶セルの応答特性を測定するが、他方の偏光旋回液晶セル３１２ａでは液晶セルの応答特性は測定しない。他方の偏光旋回液晶セル３１２ａの応答特性は、一方の偏光旋回液晶セル３１１の応答特性から推定している。
【０１３２】
図２３は、本実施形態において、偏光旋回液晶セル３１１及び３１２ａの駆動制御を行うための構成を示したブロック図である。基本的な構成は、第１の実施形態の図６の構成と同様であるため、ここでは図６で説明した事項については説明を省略する。
【０１３３】
本実施形態では、偏光旋回液晶セル３１１の応答特性から偏光旋回液晶セル３１２ａの応答特性を推定するために、推定回路８２０を設けている。例えば、偏光旋回液晶セル３１１の特性と偏光旋回液晶セル３１２ａの特性との関連性を予め求めておき、予め求めた関連性に基づいて、偏光旋回液晶セル３１１の応答特性から偏光旋回液晶セル３１２ａの応答特性を推定すればよい。また、場合によっては、偏光旋回液晶セル３１２ａの応答特性が偏光旋回液晶セル３１１の応答特性と同等であるとして、偏光旋回液晶セル３１２ａの応答特性を推定してもよい。
【０１３４】
偏光旋回液晶セル３１１の応答特性から偏光旋回液晶セル３１２ａの応答特性を推定する方法の一例を説明する。例えば、偏光旋回液晶セル３１１を通過した光束が拡がって偏光旋回液晶セル３１２ａに入射する場合を想定する。この場合には、偏光旋回液晶セル３１２ａの単位面積あたりの通過光量は、偏光旋回液晶セル３１１の単位面積あたりの通過光量よりも減少する。その結果、偏光旋回液晶セル３１１の応答特性と偏光旋回液晶セル３１２ａの応答特性との間には、光量差に応じた特性差が生じる。そのような特性差を補正するように推定回路８２０を作成しておくことで、偏光旋回液晶セル３１１の応答特性から偏光旋回液晶セル３１２ａの応答特性を適正に推定することができる。
【０１３５】
なお、図２２の例は、表示部２００側の偏光旋回液晶セル３１１に測定領域を設け、スクリーン５００側の偏光旋回液晶セル３１２ａに測定領域を設けない構成であるが、図２４に示すように、スクリーン５００側の偏光旋回液晶セル３１２に測定領域を設け、表示部２００側の偏光旋回液晶セル３１１ａに測定領域を設けない構成でもよい。図２４の場合には、偏光旋回液晶セル３１２で測定した応答特性から偏光旋回液晶セル３１１ａの応答特性を推定すればよい。
【０１３６】
以上のように、本実施形態では、一方の偏光旋回液晶セルの応答特性から他方の偏光旋回液晶セルの応答特性を推定する。したがって、一方の偏光旋回液晶セルの応答特性を測定すればよいため、第３の実施形態の比較例で述べたような問題を回避することができる。そのため、第３の実施形態のように、画素位置（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の表示順を特定の順序にしなくても、偏光旋回液晶セル３１１及び３１２の応答特性を確実に取得することができる。
【０１３７】
なお、上述した第３〜第５の実施形態では、偏光旋回液晶セル及び複屈折板を２セット用いるようにしたが、偏光旋回液晶セル及び複屈折板を３セット以上用いるようにしてもよい。
【０１３８】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示された構成要件を適宜組み合わせることによって種々の発明が抽出され得る。例えば、開示された構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、所定の効果が得られるものであれば発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係り、センサーユニットを有する画像表示装置の基本的な構成を示した図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係り、画素ずらし部による画素ずらし動作の原理を示した図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係り、センサーユニットの構成を示した図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係り、センサーユニットの動作を説明するための図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係り、偏光旋回液晶セルに対する測定用光源及び受光素子の位置関係を示した図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係り、偏光旋回液晶セルの駆動制御を行うための構成を示したブロック図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係り、偏光旋回液晶セルの駆動信号と受光素子の出力電圧との関係を示した図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係り、画素ずらし部による画素ずらし動作を示した図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係り、偏光方向のずれについて示した図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係り、偏光旋回液晶セルの印加電圧と受光素子の出力電圧との関係を示した図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係り、偏光旋回液晶セルの駆動制御を行うための構成を示したブロック図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係り、受光素子の出力電圧を示した図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係り、偏光旋回液晶セルの駆動信号を示した図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係り、センサーユニットを有する画像表示装置の基本的な構成を示した図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態に係り、画素ずらし部による画素ずらし動作の原理を示した図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態に係り、センサーユニットの構成を示した図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態に係り、センサーユニットの動作を説明するための図である。
【図１８】本発明の第３の実施形態に係り、偏光旋回液晶セルの駆動信号と受光素子の出力電圧との関係を示した図である。
【図１９】本発明の第３の実施形態の比較例に係り、偏光旋回液晶セルの駆動信号と受光素子の出力電圧との関係を示した図である。
【図２０】本発明の第４の実施形態に係り、偏光旋回液晶セルの駆動信号と受光素子の出力電圧との関係を示した図である。
【図２１】本発明の第４の実施形態に係り、偏光旋回液晶セルの駆動制御を行うための構成を示したブロック図である。
【図２２】本発明の第５の実施形態に係り、センサーユニットを有する画像表示装置の基本的な構成を示した図である。
【図２３】本発明の第５の実施形態に係り、偏光旋回液晶セルの駆動制御を行うための構成を示したブロック図である。
【図２４】本発明の第５の実施形態に係り、センサーユニットを有する画像表示装置の基本的な構成を示した図である。
【符号の説明】
【０１４０】
１０…プロジェクター
１００…照明部      １１０…表示用光源
１２０…カラーホイール      １３０…ＰＳ変換素子
１４０…インテグレータロッド      １５０…照明光学系
２００…表示部
３００…画素ずらし部      ３１０、３１１、３１２…偏光旋回液晶セル
３２０、３２１、３２２…複屈折板      ３３０…温度調節部
３５０…遮光部材
４００…表示光学部      ４１０…投射光学系
５００…スクリーン
６００…センサーユニット      ６１０…測定用光源
６２０、６３０…偏光板      ６４０…受光素子
７１０…フィールド検出回路      ７２０ａ、７２０ｂ…遅延信号発生回路
７３０…液晶セル駆動信号発生回路      ７４０…光源発光回路
７５０…増幅回路      ７６０…液晶特性検出回路
７７０…データ処理回路      ７８０…制御回路
７９０…駆動電圧可変回路
８１０…液晶セル測定用駆動信号発生回路      ８２０…推定回路
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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