(57)【要約】【課題】  入力映像信号の表示を妨げず、液晶表示素子に起因する経時変化によって生じた対向電極の基準電圧の変動を調整できる映像表示装置を提供する【解決手段】本発明では、光源からの光を液晶表示素子に照射し、映像信号に応じた光学像を形成して拡大投射する映像表示装置において、前記液晶表示素子に照射された光を反射する反射鏡と、前記反射鏡に設けられ光強度を検出する光センサと、前記液晶表示素子を駆動させるドライブ回路と、前記光センサにより検出した光強度に基づいて前記ドライブ回路を制御する。【選択図】  図1
2006319950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を表示素子に照射し、映像信号に応じた光学像を形成して拡大投射する映像表示装置であって、
前記表示素子に照射後の光を反射する反射鏡と、
前記表示素子に照射後の光強度を検出する光センサと、
前記表示素子を駆動させるドライブ回路と、
前記光センサにより検出した光強度に基づいて前記ドライブ回路を制御する制御回路と、を備え、
前記光センサは前記反射鏡に設けられることを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の映像表示装置において、
前記光学像を拡大して投射する複数のレンズを備え、
前記反射鏡は前記複数の投射レンズ間の光路上に配置されることを特徴とする映像表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の映像表示装置において、
前記反射鏡で反射された光を結像して前記映像信号を表示する表示部を備え、
前記反射鏡は前記表示部の画像表示面の背面に配置されていることを特徴とする映像表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載の映像表示装置において、
前記表示素子は液晶表示素子であることを特徴とする映像表示装置。
【請求項５】
請求項２または３のいずれかに記載の映像表示装置において、
前記光センサは前記反射鏡の反射面の背面に配置されていることを特徴とする映像表示装置。
【請求項６】
請求項２または３のいずれかに記載の映像表示装置において、
前記反射鏡は光が入射する入射口を備え、
前記光センサは前記入射口を通過した光強度を検出することを特徴とする映像表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載の映像表示装置において、
前記入射口の大きさは１画素以下であることを特徴とする映像表示装置。
【請求項８】
光源からの光を表示素子に照射し、映像信号に応じた光学像を形成して拡大投射する映像表示装置であって、
前記拡大投射された光を結像して前記映像信号を表示するスクリーンと、
前記表示素子に照射後の光強度を検出する光センサと、
前記表示素子を駆動させるドライブ回路と、
前記光センサにより検出した光強度に基づいて前記ドライブ回路を制御する制御回路と、を備え、
前記光センサが前記スクリーンの外郭周縁部に設けられていることを特徴とする映像表示装置。
【請求項９】
請求項８に記載の映像表示装置において、
前記表示部の外郭周縁とは前記表示部における有効表示領域外であることを特徴とする映像表示装置。
【請求項１０】
請求項７に記載の映像表示装置において、
前記光センサは複数個が前記表示部の外郭周縁に設けられていることを特徴とする映像表示装置。
【請求項１１】
光源と、
光源からの光を照射して映像信号に応じた光学像を形成する表示素子と、
前記光学像を拡大して投射する投射レンズユニットと、
前記表示素子に照射後の光強度を検出する光センサと、
前記表示素子を駆動させるドライブ回路と、
前記光センサにより検出した光強度に基づいて前記ドライブ回路を制御する制御回路と、を備え、
前記光センサは前記投射レンズユニット内に設けられることを特徴とする映像表示装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の映像表示装置において、
前記投射レンズユニット内に配置され前記表示素子に照射後の光を反射する反射鏡を備え、
前記光センサは前記反射鏡に配置されていることを特徴とする映像表示装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の映像表示装置において、
前記投射レンズは、複数の投射レンズにより構成され、
前記光センサは、前記複数の投射レンズ間に配置されていることを特徴とする映像表示装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載の映像表示装置において、
前記光センサは前記投射レンズユニット内の投射レンズに設置されていることを特徴とする映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示素子の映像を拡大投射してスクリーン上に映像を形成するための映像表示装置に関する。  
【背景技術】
【０００２】
表示装置に用いられる、例えばアクティブマトリクス型の液晶表示素子（液晶表示パネルとも呼ばれる）では、絵素電極と対向電極との間にフィールド周期あるいはライン周期で反転するＡＣ電圧を印加している。ところが、絵素電極駆動用トランジスタに特性上のバラツキがあり、対向電極のＤＣ電圧が反転中心電圧からずれて、液晶表示素子にフリッカが発生する。このフリッカを防ぐために、出荷前に対向電極に印加される基準電圧を自動調整する技術が例えば特許文献１に記載されている。
【０００３】
また、液晶プロジェクタからスクリーンに投射される映像に発生するフリッカをスクリーン中央に設けた光センサで検出し、共通電極の電圧を自動調整する技術が、特許文献２に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平6-130920号公報
【特許文献２】特開平6-138842号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した特許文献１は生産工程で用いるものであり、外部に演算用機器を別途必要とし、製品単体での調整には対応していない。したがって、出荷後の液晶表示素子に起因する対向電極の基準電圧の経時変化による画質劣化を調整することは困難であり、出荷後の経時変化による画質劣化に対応できない。
【０００６】
また、特許文献２では光センサがスクリーン中央に位置しているため、スクリーン上の映像における光センサの影が視認されやすい。
【０００７】
本発明は、上記した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、表示素子の経時変化に伴う画質変化を好適に補正可能な映像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】
【０００８】
本発明では、フリッカを検出する光センサを、映像表示装置内に設置された表示素子に照射後の光を反射する反射鏡に設置する。また、フリッカ検出をする光センサは投射レンズユニット内に配置してもよい。その結果、光センサや、光センサの配線の影がスクリーン上に投射される影響を低減できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の映像表示装置によれば、表示素子の経時変化に伴う画質変化を好適に補正可能な映像表示装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の最良の形態について図面を参照して説明する。なお、各図において、共通な機能を有する要素には同一な符号を付して示し、一度説明したものについては、その重複する説明を省略する。
【００１１】
まず、本発明の説明に入る前に、対向電極の基準電圧Ｖｃｏｍの変動によって生じるフリッカについて、図５，図６を用いて説明する。
【００１２】
図５は液晶表示素子の対向電極に印加される基準電圧と絵素駆動トランジスタに印加される反転信号電圧との関係を示す図、図６はスクリーンに投影された液晶表示素子の画像を光センサで検出した場合における光センサの検出信号のＡＣ成分を模式的に示す図である。通常、絵素駆動トランジスタのドレイン電極に液晶表示素子の表示電極が接続され、絵素駆動トランジスタのソース電極に印加される反転信号電圧Ｖｓから絵素駆動トランジスタのドレイン−ソース間の電圧ロスを引いた電圧が表示電極に印加されるので、この電圧ロスを考慮する必要があるが、ここでは、説明を容易とするために、電圧ロスがないものとして説明する。
【００１３】
図５において、フリッカは、対向電極（図示せず）の基準電圧Ｖｃｏｍに対する反転信号電圧（電圧差）が正の場合と負の場合で等しくない場合に発生する。Ｖ１は対向電極の基準電圧Ｖｃｏｍに対する絵素駆動トランジスタ（図示せず）に印加される反転信号の正の電圧（電圧差）を示し、Ｖ２は絵素駆動トランジスタに印加される反転信号の負の電圧（電圧差）を示す。
【００１４】
|Ｖ１|＜|Ｖ２|（|  |で絶対値を示す）の場合には、基準電圧Ｖｃｏｍに対する反転信号の正と負のピーク値が著しく異なり、フリッカが発生する。この時の光センサの検出信号は図６（ａ）に示すような波形となり、検出信号のレベルが高く、正負のピーク値も著しく異なった状態になる。
【００１５】
|Ｖ１|＞|Ｖ２|の場合でも|Ｖ１|＜|Ｖ２|の場合と同様に、基準電圧Ｖｃｏｍに対する反転信号の正と負のピーク値が著しく異なり、フリッカが発生する。光センサの検出信号は図６（ｂ）に示すような波形となり、検出信号のレベルが高く、正負のピーク値も著しく異なった状態になる。
【００１６】
しかし、|Ｖ１|＝|Ｖ２|の場合には、基準電圧Ｖｃｏｍに対する反転信号の正と負のピーク値が等しく、フリッカは発生しない。この時の光センサ（図示せず）の検出信号は図６（ｃ）に示すような波形となり、検出信号のレベルも低く、正負のピーク値も等しくなる。
【００１７】
つまり、図６（ｃ）の検出信号波形の上側ピークと下側ピーク間の電圧（電圧差）がある所定電圧以下になればフリッカを視認できないことになる。以後、フリッカを視認できない上側ピークと下側ピーク間の電圧（電圧差）の上限電圧をフリッカ限界電圧と称し符号ＶＦＬで示すものとする。この電圧値は投射光学系や光センサで異なってくるが、同一機種の表示装置間ではほぼ同じと考えることができ、予めこのフリッカ限界電圧ＶＦＬを所定の測定パターンを用いて実測して定めることができる。そこで、経時変化で対向電極の基準電圧Ｖｃｏｍの変動によりフリッカが生じた場合には、同じ測定パターンを用いて検出信号電圧を測定し、検出信号電圧の上側ピークと下側ピーク間の電圧（電圧差）Ｖｐｐがフリッカ限界電圧ＶＦＬ以下となるように対向電極の基準電圧Ｖｃｏｍを所定のステップで所定方向に変化（例えば、図６（ａ）の場合にはＶ４を小さくするつまり基準電圧Ｖｃｏｍを下げる方向に変化）させることにより、液晶表示素子に起因する経時変化によって生じた対向電極の基準電圧の変動を良好な状態（つまりフリッカが視認されない状態）に調整（以下、この調整を「フリッカ調整」と称する）することができる。
【００１８】
以下、上記したフリッカ調整を用いた本発明による実施例について、詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は第１の実施例を示す液晶表示装置のブロック構成図、図４は制御回路の制御フローを表す図、図７は信号処理回路の構成図である。
【００２０】
図１において、液晶表示装置は、図示しない映像信号に対して所定の映像処理を行う映像処理回路６０と、映像処理回路６０からの映像信号６１および内蔵するメモリ（図示せず）に格納されているフリッカ調整のためのテストパターンに基づいて液晶表示素子７３を駆動するドライブ回路５０と、光源７２からの光を液晶表示素子７３でドライブ回路５０からの駆動信号に応じて光強度変調し、形成された光学像（図示せず）を投射レンズ１００で拡大してスクリーン２０に投射する光学系７０と、スクリーン２０の外郭周縁部（例えばスクリーン２０の有効表示領域外）に配置されたスクリーン外郭周縁部近傍に投影された画像光を検知する光センサ１０と、光センサ１０からの信号を処理する信号処理回路３０と、信号処理回路３０からの入力信号に応じて所定の制御情報４１を出力する制御回路４０と、フリッカ調整の開始を制御回路４０に指示するスイッチ９０と、で構成される。
【００２１】
ドライブ回路５０は、液晶表示素子７３の対向電極（図示せず）に印加する基準電圧Ｖｃｏｍや絵素駆動トランジスタ（図示せず）に印加する反転信号を供給して、液晶表示素子７３上に映像信号に応じた光学像を形成させる機能を有するとともに、内蔵する図示しないメモリには、フリッカ調整に用いるテストパターンであるラスターパターンが予め格納されており、制御回路４０からの制御情報４１に応じて、指定された色（例えばＲ，Ｇ，Ｂの内の１色）のフリッカ調整のラスターパタ−ンを液晶表示素子７３上の指定表示位置（つまり、光センサ１０の設置位置）に表示させる。また、ドライブ回路５０は、液晶表示素子７３の対向電極に印加する基準電圧Ｖｃｏｍを生成する基準電圧生成回路（図示せず）を備えており、図示しない基準電圧生成回路は、外部（ここでは制御回路４０）から入力される制御情報４１に含まれるデジタル値（後述するデジタル基準電圧ＤＶｃｏｍ）に対応した基準電圧Ｖｃｏｍを生成することができるように構成されている。液晶表示装置が３板式の場合、図示しない基準電圧生成回路は各色に対応して設けられる。基準電圧生成回路についてこれ以上の詳細な説明を省略する。
【００２２】
また、制御回路４０は、例えば演算制御手段であるマイクロコンピュータ（通常マイコンと称される）で構成されており、ＰＲＯＭ（図示せず）に内蔵されるプログラムに従って、フリッカ調整を制御するもので、図示しない不揮発性メモリには、例えばラスターパターンを表示する時の表示位置情報（図示せず）、ラスターパターンの色（例えばＲ，Ｇ，Ｂの内の１色）を指定する色指定情報（図示せず）、フリッカ限界電圧ＶＦＬに対応したデジタルフリッカ限界電圧ＤＶＦＬ（図示せず）、現在設定されている対向電極に印加する基準電圧Ｖｃｏｍに対応したデジタル基準電圧ＤＶｃｏｍ（図示せず）、および基準電圧を所定の電圧ステップで変化させるためのデジタル電圧ステップＤＶｓｔｅｐ（図示せず）等のフリッカ調整に必要な制御情報が格納されている。現在設定されている対向電極に印加する基準電圧Ｖｃｏｍとしては、工場出荷時のフリッカ調整時あるいは前回のフリッカ調整時に設定された値が格納されている。なお、液晶表示装置が３板式の場合、Ｒ，Ｇ，Ｂ毎にデジタル基準電圧ＤＶｃｏｍが記憶されている。
【００２３】
また、スクリーン外郭に配置される光センサ１０の個数は光センサの受光する光量に基づいて決定される。光センサ一個に照射される光量が少ない場合には、光センサから出力される信号振幅が小さくなる為精度のよい調整をすることが難しくなる。そのため、このような場合には光センサを複数個備えるようにする。これにより、光センサからの信号が積分され出力信号振幅が大きくなり調整精度を向上させることができる。また、調整精度を向上させるには、光センサの個数を増加させることの他に、光センサに光を照射させる時間を長くしてもよい。
【００２４】
図１に示す液晶表示装置は、通常は、入力映像信号（図示せず）に対して映像処理回路６０で所定の信号処理を行ない、ドライブ回路５０によって液晶表示素子７３上に光学像を形成し、該光学像を光学系７０でスクリーン２０に拡大投影して、入力映像信号の表示を行う。
【００２５】
この通常映像表示中に、例えばスイッチ９０が操作（これに限定されるものではない）されると、液晶表示装置はフリッカ調整を開始する。則ち、ドライブ回路５０に記憶されているテストパターンであるラスターパターンの光学像をドライブ回路５０で液晶表示素子７３に表示し、該ラスターパターン像を光学系７０を介してスクリーン２０上に投影する。そして、スクリーン２０上に投影されたラスターパターンの画像光を光センサ１０で検出することによって、液晶表示素子７３のフリッカを測定し、光センサ１０で測定した検出信号に応じて、液晶表示素子７３の対向電極に印加される基準電圧Ｖｃｏｍを現在設定値からフリッカが視認されない良好な状態（つまり、検出信号電圧Ｖｐｐがフリッカ限界電圧ＶＦＬ以下となる状態）に制御回路４０で自動調整する。
【００２６】
以下、図４の制御フローに従い、図１，図７を参照しながら、フリッカ調整の詳細を説明する。
【００２７】
スイッチ９０の操作を制御回路４０が検出すると、制御回路４０はフリッカ調整を開始する。制御回路４０は、ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と省略する）５０１で、まず、図示しないメモリからラスターパターンの第１の色（例えばＲ色）指定情報を選択し、制御情報４１としてドライブ回路５０に送出する。ドライブ回路５０は、内蔵するメモリに格納されているラスターパターンに基づいて、色指定情報に対応したラスターパターンを生成し、液晶表示素子７３を駆動して指定色のラスターパターンの光学像を形成させる。これにともない、スクリーン２０の外郭周縁部（有効表示領域外）に設置されている光センサ１０の位置に、液晶表示素子に起因する経時変化によって生じた対向電極の基準電圧Ｖｃｏｍの変動を良好な状態（フリッカが視認されない状態）に調整するための指定色（ここではＲ色）のラスターパターンが表示される。本実施例では、３板式の液晶表示素子を想定しているが、これに限定されるものではなく、本実施例は１枚以上の液晶表示素子であっても適用可能である。
【００２８】
３板式の場合、フリッカ調整はＲパネル，Ｇパネル，Ｂパネル毎にそれぞれ行なわれるため、Ｒパネルの調整を行う時、すべての光センサ１０にＲ色のラスターパターンを表示する。Ｇパネル，Ｂパネルにおいても同様に各色のラスターパターンを表示する。
【００２９】
次に、光センサ１０から出力された指定色（ここではＲ色）の検出信号は信号処理回路３０へ入力される。信号処理回路３０は、図７に示すように、ハイパスフィルター３１と、ローパスフィルター３２と、Ａ/Ｄコンバータ３３によって構成される。各光センサ１０で検出された検出信号は加算されて信号処理回路３０に入力される。信号処理回路３０に入力された検出信号はハイパスフィルター３１に入力され、ＤＣ成分が除去され、ＡＣ成分のみが抽出され、ローパスフィルター３２に入力される。ローパスフィルター３２に入力された検出信号は、検出信号に含まれるノイズが除去され、Ａ/Ｄコンバータ３３に入力される。Ａ/Ｄコンバータではローパスフィルター３２から出力されたアナログの検出信号を所定のサンプリング周期によりデジタル変換し出力する。
【００３０】
信号処理回路３０からＡ/Ｄ変換されたデジタル検出信号が、制御回路４０へ入力されると、制御回路４０は、入力されたデジタル検出信号により、ドライブ回路５０が液晶表示素子７３に起因する経時変化によって生じた対向電極の基準電圧Ｖｃｏｍの変動を良好な状態に調整するため、入力されたデジタル検出信号の電圧（デジタル検出信号電圧）ＤＶｐｐと予めメモリに格納されているデジタルフリッカ限界電圧ＶＤＦＬを比較する（Ｓ５０２）。デジタル検出信号電圧ＤＶｐｐがデジタルフリッカ限界電圧ＤＶＦＬ以下であれば（つまり、Ｙｅｓ（以下、「Ｙ」と省略）であれば）、フリッカが視認されないので、第１の色であるＲ色に対応した液晶表示素子のフリッカ調整が終了したことになり、Ｓ５０９に行く。デジタル検出信号電圧ＤＶｐｐがデジタルフリッカ限界電圧ＤＶＦＬ以下でなければ（つまり、Ｓ５０２の判定でＮｏ（以下、「Ｎ」と省略）であれば）、まず、現在設定基準電圧を上げる方向にデジタル電圧ステップＤＶｓｔｅｐで変化させた新たなデジタル基準電圧値をドライブ回路５０に送り、ドライブ回路５０で対向電極の基準電圧を微小変化させる（Ｓ５０３）。そして、Ｓ５０４で新たな変化後のデジタル検出信号電圧ＤＶｐｐ（ｕ）と変化前のデジタル検出信号電圧ＤＶｐｐを比較し、新たな変化後のデジタル検出信号電圧ＶＤｐｐ（ｕ）が小さければ、Ｓ５０５でデジタル検出信号電圧ＤＶｐｐ（ｕ）とデジタルフリッカ限界電圧ＤＶＦＬを比較する。デジタル検出信号電圧ＤＶｐｐ（ｕ）がデジタルフリッカ限界電圧ＤＶＦＬ以下でなければ、Ｓ５０６で変化後の基準電圧Ｖｃｏｍをさらにデジタル電圧ステップＤＶｓｔｅｐで１ステップアップさせ、Ｓ５０５に戻り、デジタル検出信号電圧ＤＶｐｐ（ｕ）がデジタルフリッカ限界電圧ＤＶＦＬ以下となるまで、Ｓ５０５，Ｓ５０６を繰り返す。Ｓ５０５でデジタル検出信号電圧ＤＶｐｐ（ｕ）がデジタルフリッカ限界電圧ＤＶＦＬ以下となれば、その時の基準電圧に対応した新たなデジタル基準電圧ＤＶｃｏｍをＲ色の液晶表示素子の現在設定基準電圧としてメモリに格納し、Ｓ５０９に行く。
【００３１】
もし、Ｓ５０４で新たな変化後のデジタル検出信号電圧ＤＶｐｐ（ｕ）が変化前のデジタル検出信号電圧ＤＶｐｐより大きければＳ５０７に進み、逆に、Ｓ５０７で現在設定基準電圧をデジタル電圧ステップＤＶｓｔｅｐで１ステップダウンし、Ｓ５０８で新たな変化後のデジタル検出信号電圧ＤＶｐｐ（ｄ）とデジタルフリッカ限界電圧ＤＶＦＬを比較する。デジタル検出信号電圧ＤＶｐｐ（ｄ）がデジタルフリッカ限界電圧ＤＶＦＬ以下でなければ、Ｓ５０７に戻り、デジタル検出信号電圧ＤＶｐｐ（ｄ）がデジタルフリッカ限界電圧ＤＶＦＬ以下となるまで、Ｓ５０７，Ｓ５０８を繰り返す。Ｓ５０８でデジタル検出信号電圧ＤＶｐｐ（ｄ）がデジタルフリッカ限界電圧ＤＶＦＬ以下となれば、その時の基準電圧に対応した新たなデジタル基準電圧ＤＶｃｏｍをＲ色の液晶表示素子の現在設定基準電圧としてメモリに格納し、Ｓ５０９に行く。
【００３２】
以上の処理で、第１の色であるＲ色に対応した液晶表示素子のフリッカ調整が終了したことになる。
【００３３】
次に、Ｓ５０９では、第２の色（ここではＧ色）に対応した液晶表示素子のフリッカ調整が終了したか判定する。ＮであればＳ５１０でラスターパターンの色を第２の色であるＧ色に変えて、Ｓ５０２に戻り、Ｒ色と同様にして、Ｓ５０２〜Ｓ５０８でＧ色の液晶表示素子のフリッカ調整を行う。Ｓ５０９の判定でＹであれば、第２の色であるＧ色に対応した液晶表示素子のフリッカ調整が終了したことになり、Ｓ５１１に進み、第３の色であるＢ色に対応した液晶表示素子のフリッカ調整が終了したか判定する。ＮであればＳ５１２でラスターパターンの色を第３の色であるＢ色に変えて、Ｓ５０２に戻り、Ｒ，Ｇ色と同様にして、Ｓ５０２〜Ｓ５０８でＢ色の液晶表示素子のフリッカ調整を行う。Ｓ５１１の判定でＹであれば、全ての色でのフリッカ調整が終了したことになり、フリッカ調整処理を終了する。
【００３４】
本実施形態では、光センサの位置はスクリーンの外郭周縁部であるので、光センサを容易に設置することができる。また、スクリーン外郭周縁部は熱源（例えば光源）からの熱の影響を受けにくい場所である。よって、スクリーン外郭周縁部に設置されたセンサは、耐熱温度の高い光センサを用いなくてもよく、比較的安価な光センサを用いることができる。
【００３５】
以上述べたように、本実施例によれば、液晶表示素子に起因する経時変化によって生じた対向電極の基準電圧の変動を良好な状態（つまりフリッカが視認されない状態）に自動調整することができる。
【００３６】
なお、本発明である液晶表示装置は、アクティブマトリクス型の液晶表示素子の他、単純マトリクス方式等にも適用出来ることは勿論である。
【実施例２】
【００３７】
第1の実施例では、第1の色（例えばＲ色）に対応した液晶表示素子のフリッカ調整を行ない、次に第２の色（例えばＧ色）に対応した液晶表示素子のフリッカ調整を行ない、最後に第３の色（例えばＢ色）に対応した液晶表示素子のフリッカ調整を行うシリアル調整処理としたが、これではフリッカ調整に時間がかかる。そこで、各色のフリッカ調整を時間的に並行して行ない、調整時間を短縮するようにした第２の実施例について、以下説明する。
【００３８】
図２は、第２の実施例を示す液晶表示装置のブロック構成図である。なお、図２において、図１と共通な機能を有する要素には同一な符号を付して示し、その重複する説明を省略する。
【００３９】
図２において、スクリーン２０の外郭周縁部には異なる色光（例えばＲ，Ｇ，Ｂ）のラスターパターンに対応した画像光をそれぞれ検出する光センサ１０ｒ，１０ｇ，１０ｂが配設されている。これらの光センサ１０ｒ，１０ｇ，１０ｂで検出された検出信号はそれぞれ信号処理回路１３０に入力される。
【００４０】
信号処理回路１３０は図１で述べた信号処理回路３０を３個有するもので、光センサ１０ｒからの検出信号を処理する信号処理回路３０ｒと、光センサ１０ｇからの検出信号を処理する信号処理回路３０ｇと、光センサ１０ｂからの検出信号を処理する信号処理回路３０ｂとからなる。各信号処理回路３０ｘ（以下、ｒ，ｇ，ｂの内の任意のものを示すのに「ｘ」を用いるものとする）に入力された各光センサ１０ｘからのそれぞれの検出信号は各ハイパスフィルター３１ｘに入力され、ＤＣ成分を除去してＡＣ成分のみを抽出し各ローパスフィルター３２ｘに入力される。各ローパスフィルター３２ｘに入力された検出信号は、検出信号に含まれるノイズを除去され各Ａ/Ｄコンバータ３３ｘに入力される。各Ａ/Ｄコンバータ３３ｘではローパスフィルター３２ｘから出力された検出信号を所定のサンプリング周期によりデジタル変換し制御回路４０Ａにそれぞれ出力する。
【００４１】
本実施例のドライブ回路５０Ａは、内蔵するテストパターンであるラスターパターンの色が光センサ１０ｘの位置に照射される該当領域毎に光センサ１０ｘに対応した色となっており、例えば光センサ１０ｒには赤色のラスターパターン、光センサ１０ｇには緑色のラスターパタ、光センサ１０ｂには青色のラスターパタがそれぞれ同時に照射される点で第１の実施例と異なる。
【００４２】
制御回路４０Ａは、スイッチ９０が操作されると、第１の実施例と同様にフリッカ調整を開始するが、本実施例では、ドライブ回路５０Ａで各光センサ１０ｘの位置にそれぞれの色のラスターパターンを照射させる。そして、制御回路４０Ａは、信号処理回路１３０で信号処理された各光センサ１０Ｘからのそれぞれのデジタル検出信号の入力を受けて、各液晶表示素子７３に起因する経時変化によって生じた各液晶表示素子の対向電極の基準電圧の変動をそれぞれ良好な状態に調整するため、時間的に並行して、入力された各デジタル検出信号電圧ＤＶｐｐと予めメモリに格納されている各液晶表示素子の対向電極のデジタルフリッカ限界電圧ＤＶＦＬをそれぞれ比較し、各デジタル検出信号電圧がデジタルフリッカ限界電圧ＤＶＦＬ以下となるようフィードバック制御を行う。
【００４３】
フィードバックの一連の処理は、各色の液晶表示素子毎に時間的に並行して行なわれる点を除き、第１の実施例に同じであり、その詳細な説明を省略する。
【００４４】
以上述べたように、本実施例では、スクリーン２０外郭周縁部に各色に対応した光センサ１０ｘをそれぞれ配設し、各光センサ１０ｘでそれぞれ検出した検出信号を同時に並行して信号処理できるようにした信号処理回路１３０を備え、各光センサ１０ｘそれぞれに、同時に、対応する異なる色のラスターパターンを照射するようにしたので、各光センサ１０ｘで検出した検出信号に基づいて、各デジタル検出信号電圧がデジタルフリッカ限界電圧ＤＶＦＬ以下となるようフィードバック制御を行う一括処理が可能となり、第１の実施例の場合に比べ、調整時間を短縮する事が出来る。
【実施例３】
【００４５】
第１、第２の実施例において、スクリーン２０外郭周縁部に光センサ１０を配置したが、本発明はこれに限定されるものではない。第１、第２の実施例では光センサの位置はスクリーン外郭周縁部であったため、光センサの受光する光量が少なく、光センサの出力信号振幅が小さくなる。そこで第３の実施例では、光センサ１０を背面投射型液晶表示装置に用いられる背面鏡（折り返しミラー）の裏面に設けた実施形態について図３を用いて以下説明する。
【００４６】
図３は、第３の実施例を示す背面鏡の概略構成図で、図３（ａ）は背面鏡８０を正面より見た時のイメージ図、図３（ｂ）は背面鏡を横から見た時のイメージ図である。
【００４７】
本実施例では、図３に示すように、光センサ１０を、光学系７０から投射された光をスクリーン方向に反射させる（折り返す）背面鏡８０の裏面に取付ける。光センサ１０の配置位置に対応した表面側の反射面位置（この位置は有効表示領域内にある）には、光センサ１０に光を導光する光入射口８１が、図３（ｂ）に示すように、背面鏡８０の反射面を形成する金属蒸着膜８２をその部分のみ蒸着せずに設けてある。なお、光入射口８１の大きさは小さいほうがよい。好ましくは、１画素以下とするのがよい。１画素以下とするのは、光入射口での無反射によって生じるスクリーン上の影の領域を小さくし、影を視認し難くすると共に、輝度の低下も最小限にするためである。そして、ドライブ回路５０で生成されたラスターパターンが光学系７０を介して背面鏡８０で折り返されてスクリーン２０に投影される過程の中で、該光センサ１０で液晶表示素子の輝度を検知するようにしてある。
【００４８】
また、本実施例にてスクリーン背面に光センサを配置したことにより光センサの配線による影がスクリーン上に投影されることもなくなる効果もある。
【００４９】
本実施例では、第１，第２の実施例と異なり、光センサが、スクリーン外郭周縁部ではなく、液晶表示素子からの投影画像の有効表示領域内に設けられているので、光センサの受光する光量がスクリーン外郭周縁部より多いため、光センサの出力信号振幅が大きくなり、投射画像の輝度を精度よく検出でき、フリッカ調整の調整精度を高めることができる。
【００５０】
なお、本実施例では、フリッカ調整は第１の実施例と同じであり、その詳細な説明は省略する。また、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光をそれぞれ検出する光入射口８１を複数、例えば３つ備えれば、第２の実施例で述べたフリッカ調整が適用できるも自明であり、その詳細な説明についても省略する。
【実施例４】
【００５１】
第３の実施例では、光センサを、液晶表示素子からスクリーンに至る光路の途中にある背面鏡の裏面に設けたが、光センサの配置場所についてはこれに限定されるものではなく、第４の実施例では、光センサを投射レンズユニット２００内に配置する。以下、第４の実施例についてリアプロジェクションテレビを例に説明する。
【００５２】
図８は、リアプロジェクションテレビの模式構成図である。図８に示すようにリアプロジェクションテレビでは、入力映像信号（図示せず）に応じて光学エンジン２０１内の液晶表示素子上に光学像を形成し、これに光源から光を照射し、該光学像を投射レンズユニット２００で拡大投射し、背面鏡８０を介してスクリーン２０に入力映像信号の表示を行う。
【００５３】
図９は、第４の実施例を示す投射レンズユニット及び光学エンジンの模式構成図である。図９に示すように、本実施形態における投射レンズユニット２００は、第１投射レンズ系１００ａと第２投射レンズ系１００ｂとからなる。該構成により、インチサイズによる投射距離の違いを、例えば第２投射レンズ部のみの交換により対応出来る。又、２つの投射レンズ部の間は、反射鏡１００ｃが配置されている。
【００５４】
本実施例では、光センサを投射レンズユニット２００内に配置するものであるが、その理由を説明する。光センサは検出する光量が多いほど高感度に検出でき、また光源からの光学的距離が長いほど光量は減衰する。よって、高感度な光検出にはできるだけ光源に近い位置にセンサを配置することが好ましく、実施例１〜３に記載の光センサ位置より光源に近い投射レンズユニット内に光センサを配置した。これにより、より高感度にフリッカを検出することが可能となる。
【００５５】
また、本願においては、液晶表示素子に現れるフリッカを検出するものであるので、光学エンジン２０１内の液晶表示素子の直後に光センサを配置することが考えられる。しかし、Ｒ、Ｇ、Ｂ光を合成前の光検出は、Ｒ用、Ｇ用、Ｂ用と３つの光センサが必要となる。さらに、光合成前の光路中に光センサを配置すると、Ｒ、Ｇ、Ｂの光量のバランス（ホワイトバランス）が崩れ、各色で必要な光量が得られない可能性がある。従って、Ｒ、Ｇ、Ｂの光を合成後の投射レンズ２００内に光センサを配置することで、１つのセンサにてフリッカ検出ができ、新たなＲ、Ｇ、Ｂの光量の調整も要せず、シンプルな構成にてフリッカ検出を実現できる。
【００５６】
又、投射レンズ内における光センサの配置場所は、投射映像のフォーカスが合っていない箇所が好ましく、例えば、投射レンズ間の反射鏡、投射レンズ間、投射レンズ等に設置することが考えられる。フォーカスが合っていない箇所に光センサを設置することで、スクリーン上にうつる影の影響を低減でき、スクリーンを見るユーザに与える不快感を低減することができる。又、フォーカスが合っていない箇所に光センサを設置する場合は、投影画像の有効表示領域内に光センサを配置できる。
【００５７】
反射鏡１００ｃに光センサを設置する場合は、第３の実施例と同様に、その反射鏡１００ｃの裏面に光センサ（図示せず）を設ける。その際、光センサに導光する反射鏡１００ｃの表面側の反射面に設けられる光入射口（図示せず）の大きさはできるだけ小さい方がよく、特に、１画素以下の大きさが好ましい。なお、光センサの位置は、反射鏡の裏面に配置としたが前面でもよい。
【００５８】
また、投射レンズ間に光センサを設置する場合は、光学部品等に設置する為の作業がなくなり、例えば構造部品にネジ止めする程度の作業で設置することが可能になる。
【００５９】
また、投射レンズに光センサを設置する場合は、出来るだけフォーカスが合っていない個所を選択する。そうすることによりスクリーン上にうつる影の影響を低減できる。
【００６０】
さらに、本実施例ではリアプロジェクションテレビ（背面投射型液晶表示装置）を例に説明したが、これに限らず、前面投射型液晶表示装置にも適用できる。
【００６１】
また、本実施形態では投射レンズユニットは、２つの投射レンズ系より構成されるものを例に説明したが、これに限定されず、投射レンズユニットは１つのもしくは複数の投射レンズ系により構成されるものでもよい。
【００６２】
尚、実施例中では映像表示装置は表示素子として液晶表示素子を用いているが、これに限るものではない。
【００６３】
また、本実施例では、第３の実施例同様にフリッカ調整は第１の実施例と同じであり、その詳細な説明は省略する。また、Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光をそれぞれ検出する光入射口８１を複数、例えば３つ備えれば、第２の実施例で述べたフリッカ調整が適用できるも自明であり、その詳細な説明についても省略する。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】第１の実施例を示す液晶表示装置のブロック構成図。
【図２】第２の実施例を示す液晶表示装置のブロック構成図。
【図３】第３の実施例を示す背面鏡の概略構成図。
【図４】制御回路の制御フローを表す図。
【図５】液晶表示素子へ入力される反転信号を表す図。
【図６】光センサの検出信号を表す図。
【図７】信号処理回路の構成図。
【図８】プロジェクションテレビの模式構成図。
【図９】第４の実施例を示す投射レンズの模式構成図。
【符号の説明】
【００６５】
１０  光センサ、２０  スクリーン、３０  信号処理回路、４０  制御回路、５０  ドライブ回路、６０  映像処理回路、７０  光学系、７２  光源、７３  液晶表示素子、８０  背面鏡、８１  光入射口、８２  蒸着膜、９０  スイッチ、２００  投射レンズ、１３０  信号処理回路、
【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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