(57)【要約】【課題】  画像の表示に直接的に関係する光の強度を検出する技術を提供する。【解決手段】  光変調装置は、画像の表示に使用される表示領域を含み、画像を表示するために表示領域に入射する光を変調する。光変調装置は、表示領域の内側に設けられ、表示領域に入射する光を画像データに含まれる複数の画素データに応じて変調する複数の変調部と、表示領域の内側に設けられ、表示領域に入射する光を検出するための光センサと、を備える。【選択図】図１
2008040130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の表示に使用される表示領域を含み、画像を表示するために前記表示領域に入射する光を変調する光変調装置であって、
前記表示領域の内側に設けられ、前記表示領域に入射する光を画像データに含まれる複数の画素データに応じて変調する複数の変調部と、
前記表示領域の内側に設けられ、前記表示領域に入射する光を検出するための光センサと、
を備えることを特徴とする光変調装置。
【請求項２】
請求項１記載の光変調装置であって、
前記各変調部は、
光を変調するための変調領域と、
対応する前記画素データに応じて前記変調領域における光の変調を制御するための制御領域と、
を含み、
前記光センサは、前記複数の変調部のうちの少なくとも１つの変調部に含まれる前記制御領域に設けられている、光変調装置。
【請求項３】
請求項２記載の光変調装置であって、
前記複数の変調部は、
前記複数の変調部によって利用される第１の基板と、
前記複数の変調部によって利用される第２の基板と、
前記複数の変調部によって利用され、前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられた液晶層と、
前記複数の変調部によって利用され、前記第１の基板と前記液晶層との間に設けられた第１の電極層と、
前記第２の基板と前記液晶層との間に設けられ、前記複数の変調部に対応する複数の第２の電極層と、
を備え、
前記光センサは、前記第２の基板と前記液晶層との間に設けられている、光変調装置。
【請求項４】
請求項３記載の光変調装置であって、
前記光センサは、前記第１の基板から入射した光を検出する、光変調装置。
【請求項５】
請求項３記載の光変調装置であって、
前記光センサは、前記第２の基板から入射した光を検出する、光変調装置。
【請求項６】
請求項２ないし５のいずれかに記載の光変調装置であって、さらに、
前記複数の変調部の光入射面側に設けられたレンズアレイを備え、
前記レンズアレイは、
前記レンズアレイに入射する光を前記複数の変調部に含まれる複数の前記変調領域に導くための複数のレンズと、
前記レンズアレイに入射する光を前記少なくとも１つの変調部に含まれる前記制御領域に設けられた前記光センサに導くための導光部と、
を備える、光変調装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の光変調装置であって、
前記光センサは、前記表示領域の中央に設けられている、光変調装置。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれかに記載の光変調装置であって、
前記表示領域の内側には、２以上の前記光センサが設けられている、光変調装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の光変調装置であって、さらに、
前記表示領域の内側に設けられ、前記光センサの温度を検出するための温度センサを備える、光変調装置。
【請求項１０】
画像表示装置であって、
請求項９記載の前記光変調装置と、
前記光変調装置に向けて光を射出する光源装置と、
前記光源装置から射出される光の強度を制御する制御回路と、
を備え、
前記制御回路は、
前記光センサの検出結果を、前記温度センサの検出結果を用いて補正することによって、補正済みの光強度を求める補正部と、
前記補正済み光強度が目標光強度と等しくなるように、前記光源装置から射出される光の強度を調整する調整部と、
を備える、画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、入射する光を変調するための光変調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像表示装置は、通常、光源装置と、画像データに応じて光源装置から射出される光を変調する光変調装置と、を備えている。
【０００３】
光源装置から射出される光の強度が安定していない場合には、表示される画像の明るさや色調が変化してしまう。安定した画像を表示するためには、光源装置に安定した強度を有する光を射出させる必要がある。
【０００４】
このため、従来では、光源装置から射出される光の強度が光センサによって検出されており、検出結果に応じて、光源装置から射出される光の強度が調整されている。
【０００５】
例えば、特許文献１では、液晶装置の表示領域の外側に光電変換素子が設けられており、光電変換素子の検出結果に応じて光源の出力を制御する技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３１７８００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の技術では、光変調装置の表示領域に入射しない光の強度、換言すれば、画像の表示に直接的に関係しない光の強度が検出されており、画像の表示に直接的に関係する光の強度は検出されていないという問題があった。
【０００８】
この発明は、従来技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、画像の表示に直接的に関係する光の強度を検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の第１の装置は、画像の表示に使用される表示領域を含み、画像を表示するために前記表示領域に入射する光を変調する光変調装置であって、
前記表示領域の内側に設けられ、前記表示領域に入射する光を画像データに含まれる複数の画素データに応じて変調する複数の変調部と、
前記表示領域の内側に設けられ、前記表示領域に入射する光を検出するための光センサと、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
この装置では、光変調装置の表示領域の内側に光センサが設けられているため、光変調装置の表示領域に実際に入射する光の強度、換言すれば、画像の表示に直接的に関係する光の強度を検出することができる。そして、この光センサの検出結果を利用すれば、安定した強度を有する光が光変調装置に入射するように、光源装置を制御することができる。
【００１１】
上記の装置において、
前記各変調部は、
光を変調するための変調領域と、
対応する前記画素データに応じて前記変調領域における光の変調を制御するための制御領域と、
を含み、
前記光センサは、前記複数の変調部のうちの少なくとも１つの変調部に含まれる前記制御領域に設けられていることが好ましい。
【００１２】
このように、光センサが変調部の制御領域に設けられていれば、画像内の画素が欠落せずに済む。例えば、表示領域内の複数の変調部のうちの１つの変調部を光センサに置換する場合には、該１つの変調部に対応する画像内の画素が欠落してしまう。しかしながら、上記の構成を採用すれば、光センサの存在に起因して、画像内の画素が欠落せずに済む。
【００１３】
上記の装置において、
前記複数の変調部は、
前記複数の変調部によって利用される第１の基板と、
前記複数の変調部によって利用される第２の基板と、
前記複数の変調部によって利用され、前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられた液晶層と、
前記複数の変調部によって利用され、前記第１の基板と前記液晶層との間に設けられた第１の電極層と、
前記第２の基板と前記液晶層との間に設けられ、前記複数の変調部に対応する複数の第２の電極層と、
を備え、
前記光センサは、前記第２の基板と前記液晶層との間に設けられていてもよい。
【００１４】
上記の装置において、
前記光センサは、前記第１の基板から入射した光を検出するようにしてもよい。
【００１５】
あるいは、上記の装置において、
前記光センサは、前記第２の基板から入射した光を検出するようにしてもよい。
【００１６】
こうすれば、光センサは液晶層を通過していない光を検出することができるため、光変調装置の表示領域に入射する光の強度をより正確に検出することができる。
【００１７】
上記の装置において、さらに、
前記複数の変調部の光入射面側に設けられたレンズアレイを備え、
前記レンズアレイは、
前記レンズアレイに入射する光を前記複数の変調部に含まれる複数の前記変調領域に導くための複数のレンズと、
前記レンズアレイに入射する光を前記少なくとも１つの変調部に含まれる前記制御領域に設けられた前記光センサに導くための導光部と、
を備えることが好ましい。
【００１８】
こうすれば、レンズアレイを利用する場合にも、光センサに充分な光を入射させることができる。
【００１９】
上記の装置において、
前記光センサは、前記表示領域の中央に設けられていることが好ましい。
【００２０】
こうすれば、画像の表示に最も重要な画像の中心に対応する位置に入射する光の強度を検出することができる。
【００２１】
上記の装置において、
前記表示領域の内側には、２以上の前記光センサが設けられているようにしてもよい。
【００２２】
こうすれば、光変調装置の表示領域に入射する光の平均強度や強度分布を知ることができる。
【００２３】
上記の装置において、さらに、
前記表示領域の内側に設けられ、前記光センサの温度を検出するための温度センサを備えることが好ましい。
【００２４】
光センサは温度依存性を有するため、光センサの検出結果は、その温度に応じて変化する。しかしながら、上記の構成を採用すれば、光センサの温度を検出することができる。そして、光センサの検出結果と、温度センサの検出結果と、を利用すれば、より安定した強度を有する光が光変調装置に入射するように、光源装置を制御することができる。
【００２５】
本発明の第２の装置は、画像表示装置であって、
上記の前記光変調装置と、
前記光変調装置に向けて光を射出する光源装置と、
前記光源装置から射出される光の強度を制御する制御回路と、
を備え、
前記制御回路は、
前記光センサの検出結果を、前記温度センサの検出結果を用いて補正することによって、補正済みの光強度を求める補正部と、
前記補正済み光強度が目標光強度と等しくなるように、前記光源装置から射出される光の強度を調整する調整部と、
を備えることが好ましい。
【００２６】
この装置では、光センサの検出結果を温度センサの検出結果を用いて補正することによって補正済みの光強度が求められるため、該補正済みの光強度を用いることにより、光源装置から射出される光の強度を適切に調整することができ、この結果、安定した強度を有する光を光変調装置に入射させることができる。
【００２７】
なお、この発明は、光変調装置およびその制御方法、該光変調装置を備える画像表示装置およびその制御方法、これらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体、そのコンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号、等の種々の態様で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ａ−１．プロジェクタの構成：
Ａ−２．液晶パネルの構成：
Ａ−３．発光制御部の構成および動作：
Ｂ．第２実施例：
Ｃ．第３実施例：
Ｄ．第４実施例：
Ｄ−１．第４実施例の変形例：
【００２９】
Ａ．第１実施例：
Ａ−１．プロジェクタの構成：
図１は、第１実施例におけるプロジェクタＰＪの概略構成を示す説明図である。プロジェクタＰＪは、３つの照明光学系１１０Ｒ，Ｇ，Ｂと、３つの液晶パネル１２０Ｒ，Ｇ，Ｂと、クロスダイクロイックプリズム１３０と、投写光学系１４０と、を備えている。また、プロジェクタＰＪは、画像データ処理部１８０と発光制御部１９０とを含む制御回路１７０と、３組の光センサ１９２Ｒ，Ｇ，Ｂおよび温度センサ１９４Ｒ，Ｇ，Ｂと、を備えている。なお、図１では、光学系の図示は、かなり簡略化されている。
【００３０】
画像データ処理部１８０は、液晶パネル１２０Ｒ，Ｇ，Ｂにアナログ画像データを供給する。アナログ画像データは、赤色、緑色、青色の３つの色データを含んでおり、３つの色データは、３つの液晶パネル１２０Ｒ，Ｇ，Ｂにそれぞれ供給される。３つの色データは、液晶パネル１２０Ｒ，Ｇ，Ｂに適した同期信号を利用して生成されており、液晶パネル１２０Ｒ，Ｇ，Ｂに適した解像度（画素数）を有している。また、画像データ処理部１８０は、３つの液晶パネル１２０Ｒ，Ｇ，Ｂに同期信号を含む種々のタイミング信号を供給する。
【００３１】
３つの照明光学系１１０Ｒ，Ｇ，Ｂのうち、照明光学系１１０Ｒは赤色光を射出するための赤色光用照明光学系である。また、照明光学系１１０Ｇは緑色光を射出するための緑色光用照明光学系であり、照明光学系１１０Ｂは青色光を射出するための青色光用照明光学系である。３つの照明光学系１１０Ｒ，Ｇ，Ｂは、それぞれ、発光部１０２Ｒ，Ｇ，Ｂを備えている。３つの発光部１０２Ｒ，Ｇ，Ｂはそれぞれ異なる色の色光を射出する発光部であり、本実施例においては、それぞれ、赤色光と緑色光と青色光とを射出する。各発光部１０２Ｒ，Ｇ，Ｂは、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）を備えている。
【００３２】
３つの液晶パネル１２０Ｒ，Ｇ，Ｂのうち、液晶パネル１２０Ｒは照明光学系１１０Ｒから射出された赤色光を変調するための赤色光用液晶パネルである。また、液晶パネル１２０Ｇは照明光学系１１０Ｇから射出された緑色光を変調するための緑色光用液晶パネルであり、液晶パネル１２０Ｂは照明光学系１１０Ｂから射出された青色光を変調するための青色光用液晶パネルである。３つの液晶パネル１２０Ｒ，Ｇ，Ｂは、画像データ処理部１８０から供給された３つの色データを用いて、３つの照明光学系１１０Ｒ，Ｇ，Ｂから射出された３つの色光を変調する。これにより、各液晶パネル１２０Ｒ，Ｇ，Ｂからは、各色の画像を表す光（画像光）が射出される。なお、実際には、各液晶パネルの光入射面側および光射出面側には、偏光板が設けられている。
【００３３】
クロスダイクロイックプリズム１３０は、３つの液晶パネル１２０Ｒ，Ｇ，Ｂから射出された３色の画像光を合成する。投写光学系１４０は、合成済みの画像光をスクリーン上に投写して、スクリーン上にカラー画像（合成済み画像）を形成する。
【００３４】
各光センサ１９２Ｒ，Ｇ，Ｂは、液晶パネル１２０Ｒ，Ｇ，Ｂの内部に設けられており、各発光部１０２Ｒ，Ｇ，Ｂから射出された光を検出する。なお、本実施例では、光センサとして、フォトダイオードが利用されている。
【００３５】
各温度センサ１９４Ｒ，Ｇ，Ｂは、液晶パネル１２０Ｒ，Ｇ，Ｂの内部に設けられており、各光センサ１９２Ｒ，Ｇ，Ｂの温度を検出する。各温度センサ１９４Ｒ，Ｇ，Ｂは、対応する光センサ１９２Ｒ，Ｇ，Ｂの近傍に配置されている。なお、本実施例では、温度センサとして、サーマルダイオードが利用されている。
【００３６】
発光制御部１９０は、３つの照明光学系１１０Ｒ，Ｇ，Ｂに含まれる３つの発光部１０２Ｒ，Ｇ，Ｂを制御して、３つの色光を射出させる。
【００３７】
特に、本実施例では、発光制御部１９０は、光センサ１９２Ｒ，Ｇ，Ｂから光検出値を取得すると共に、温度センサ１９４Ｒ，Ｇ，Ｂから温度検出値を取得する。そして、発光制御部１９０は、光検出値と温度検出値とを用いて、各発光部１０２Ｒ，Ｇ，Ｂから射出される光の強度を調整する。
【００３８】
なお、図１では、便宜上、発光部１０２Ｒ，光センサ１９２Ｒ，温度センサ１９４Ｒ，液晶パネル１２０Ｒと、制御回路１７０と、の間の信号の遣り取りのみが示されているが、他の発光部１０２Ｇ，Ｂ等と制御回路１７０との間でも同様に信号が遣り取りされる。
【００３９】
本実施例における液晶パネル１２０Ｒ，Ｇ，Ｂが本発明における光変調装置に相当する。また、本実施例における発光部１０２Ｒ，Ｇ，Ｂが本発明における光源装置に相当し、発光制御部１９０が本発明における制御回路に相当する。
【００４０】
Ａ−２．液晶パネルの構成：
図２は、液晶パネル１２０Ｒの構成を示す説明図である。なお、他の液晶パネル１２０Ｇ，Ｂについても同様である。
【００４１】
図示するように、液晶パネル１２０Ｒは、セルアレイ３１０と、走査線ドライバ３２０と、データドライバ３３０と、を備えている。セルアレイ３１０は、マトリクス状に配列されたＭ×Ｎ個のセル３０２を含んでいる。
【００４２】
走査線ドライバ３２０は、画像データ処理部１８０からタイミング信号を受け取る。走査線ドライバ３２０は、タイミング信号に従って、Ｍ本の走査線ＳＬのそれぞれを順次選択する。１本の走査線ＳＬが選択されると、該１本の走査線ＳＬに接続されたＮ個のセル３０２は、データ線ＤＬを介してデータを取得可能な状態となる。
【００４３】
データドライバ３３０は、画像データ処理部１８０からタイミング信号と複数の画素データで構成された１つの色データ（赤色データ）とを受け取る。データドライバ３３０は、走査線ドライバ３２０によって選択された上記の１本の走査線ＳＬに接続されたＮ個のセル３０２のそれぞれをタイミング信号に従って順次選択し、選択された１つのセル３０２にデータ線ＤＬを介して画素データを供給する。
【００４４】
各セル３０２は、液晶素子を含んでおり、供給された画素データに従って、液晶素子の動作状態を制御する。この結果、液晶素子に入射した光が変調され、液晶素子からは変調済みの光が射出される。
【００４５】
本実施例では、セルアレイ３１０の中央に配置された１つのセルの構成は、他の（Ｍ×Ｎ−１）個のセルの構成と異なっている。具体的には、中央に配置されたセル３０２のみが、前述の光センサ１９２Ｒと温度センサ１９４Ｒとを含んでいる。以下では、中央に配置されたセル３０２を「特定セル３０２ｓ」とも呼び、他のセル３０２を「通常セル３０２ｏ」とも呼ぶ。
【００４６】
図３は、図２の特定セル３０２ｓを拡大して示す説明図である。図示するように、特定セル３０２ｓは、光を変調する変調領域Ｗ１と、変調領域Ｗ１における光の変調を制御するための制御領域Ｗ２と、を含んでいる。制御領域Ｗ２には、トランジスタＴｒと光センサ１９２Ｒと温度センサ１９４Ｒとを含む半導体デバイス群が形成されている。一方、変調領域Ｗ１には、半導体デバイスは形成されていない。
【００４７】
なお、通常セル３０２ｏは、特定セル３０２ｓと同様に、２つの領域Ｗ１，Ｗ２を含んでいる。ただし、通常セル３０２ｏの制御領域Ｗ２には、光センサ１９２Ｒと温度センサ１９４Ｒとは設けられていない。
【００４８】
図２に示すように、液晶パネル１２０Ｒは、さらに、特定セル３０２ｓ内の光センサ１９２Ｒに接続された光強度検出回路３６０と、特定セル３０２ｓ内の温度センサ１９４Ｒに接続された温度検出回路３７０と、を備えている。
【００４９】
光強度検出回路３６０は、例えば、光センサ（より具体的にはフォトダイオード）１９２Ｒから取得した光検出信号を増幅する増幅回路を含んでおり、増幅済みの光検出信号を発光制御部１９０に供給する。温度検出回路３７０は、例えば、温度センサ（より具体的にはサーマルダイオード）１９４Ｒに電圧を印加するための回路と、温度センサ１９４Ｒから取得した温度検出信号を増幅する増幅回路と、を含んでおり、増幅済みの温度検出信号を発光制御部１９０に供給する。
【００５０】
なお、本実施例では、セルアレイ３１０は、Ｍ×Ｎ個のセル３０２を備えており、すべてのセルが画像の表示に使用される。このため、本実施例におけるセルアレイ３１０の形成領域、換言すれば、Ｍ×Ｎ個のセル３０２に外接する領域が本発明における表示領域に相当する。ただし、セルアレイが（Ｍ＋α）×（Ｎ＋β）個のセルを備えており、Ｍ×Ｎ個のセルのみが画像の表示に利用される場合もある。この場合には、すべてのセルのうち、画像の表示に利用されるＭ×Ｎ個のセルに外接する領域が本発明における表示領域に相当する。なお、表示領域は、有効表示領域とも呼ばれている。また、この説明から分かるように、本実施例におけるＭ×Ｎ個のセル３０２が本発明における複数の変調部に相当する。
【００５１】
図４は、特定セル３０２ｓの具体的な構成を示す回路図である。なお、図４では、特定セル３０２ｓの回路図と共に、特定セル３０２ｓ付近に設けられた通常セル３０２ｏの回路図も示されている。
【００５２】
特定セル３０２ｓは、トランジスタＴｒと、キャパシタ（保持容量）Ｃｐと、液晶素子ＬＣと、光センサ１９２Ｒと、温度センサ１９４Ｒと、を備えている。なお、液晶素子ＬＣは、図３に示す変調領域Ｗ１に設けられており、トランジスタＴｒとキャパシタＣｐと光センサ１９２Ｒと温度センサ１９４Ｒとは、図３に示す制御領域Ｗ２に設けられている。
【００５３】
トランジスタＴｒのゲート端子Ｇは走査線ＳＬに接続されており、ソース端子Ｓはデータ線ＤＬに接続されており、ドレイン端子Ｄは、液晶素子ＬＣおよびキャパシタＣｐの一方の端子に接続されている。液晶素子ＬＣおよびキャパシタＣｐの他方の端子は、所定の電位（例えばグランド）に設定されている。
【００５４】
走査線ドライバ３２０によって特定セル３０２ｓが接続された走査線ＳＬが選択されると、特定セル３０２ｓ内のトランジスタＴｒがオン状態となる。そして、データドライバ３３０がデータ線ＤＬを介して特定セル３０２ｓに画素データを供給すると、画素データは、トランジスタＴｒを介して液晶素子ＬＣとキャパシタＣｐとに供給される。これにより、液晶素子ＬＣは、画素データに応じた動作状態に設定され、この結果、液晶素子ＬＣに入射する光が変調される。
【００５５】
前述したように、本実施例では、光センサ１９２Ｒとして、フォトダイオードが利用されている。フォトダイオードのアノード端子およびカソード端子は、それぞれ信号線Ｌｐａ，Ｌｐｃを介して、光強度検出回路３６０に接続されている。また、本実施例では、温度センサ１９４Ｒとして、サーマルダイオードが利用されている。サーマルダイオードのアノード端子およびカソード端子は、それぞれ信号線Ｌｔａ，Ｌｔｃを介して、温度検出回路３７０に接続されている。
【００５６】
なお、通常セル３０２ｏは、特定セル３０２ｓとほぼ同様の構成を有しているが、前述したように、通常セル３０２ｏには光センサ１９２Ｒと温度センサ１９４Ｒとは設けられていない。
【００５７】
図５は、液晶パネル１２０Ｒの構造を模式的に示す説明図である。なお、図５では、特定セル３０２ｓに注目して描かれている。また、図５では、図３に示す特定セル３０２ｓの変調領域Ｗ１と制御領域Ｗ２とが示されている。
【００５８】
液晶パネル１２０Ｒは、第１の透明基板４１０と、第２の透明基板４２０と、液晶層４３０と、を備えている。第１の透明基板４１０上には、複数の画素電極４１１と第１の配向膜４１２とがこの順に形成されており、第２の透明基板４２０上には、共通電極４２１と第２の配向膜４２２とがこの順に形成されている。そして、液晶層４３０は、２つの基板４１０，４２０の間に、より具体的には、２つの配向膜４１２，４２２の間に設けられている。透明基板４１０，４２０としては、例えば、石英基板やガラス基板などを利用することができる。また、画素電極４１１や共通電極４２１としては、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明電極を利用することができる。
【００５９】
なお、２つの透明基板４１０，４２０と共通電極４２１と２つの配向膜４１２，４２２と液晶層４３０とは、複数のセル３０２によって共通に利用されており、複数の画素電極４１１は、複数のセル３０２に対応して設けられている。
【００６０】
第１の透明基板４１０には、凹部Ｃ１が設けられている。なお、凹部Ｃ１が設けられていない領域が変調領域Ｗ１であり、凹部Ｃ１が設けられた領域が制御領域Ｗ２である。凹部Ｃ１には、特定セル３０２ｓに含まれるデバイス群が、周知の半導体プロセスによって形成されている。図５では、凹部Ｃ１内に設けられたトランジスタＴｒと光センサ１９２Ｒとの構造のみが示されており、凹部Ｃ１内に設けられた温度センサ１９４ＲとキャパシタＣｐとの構造の図示は省略されている。なお、温度センサ１９４ＲとキャパシタＣｐとは、図５の紙面奥側に存在する。
【００６１】
凹部Ｃ１内の図中右側には、トランジスタＴｒが形成されている。図５では、トランジスタＴｒのゲート電極Ｇとドレイン領域Ｄとソース領域Ｓとが示されている。また、ゲート電極Ｇの下方にはゲート絶縁膜ＧＩが示されており、ゲート絶縁膜ＧＩの下方にはチャネルが形成されるチャネル形成領域Ｃｈが示されている。ゲート電極Ｇは、走査線ＳＬを構成する図示しない導体配線に接続されている。ソース領域Ｓは、データ線ＤＬを構成する導体配線Ｅ１に接続されている。ドレイン領域Ｄは、画素電極４１１を構成する導体配線Ｅ２に接続されている。
【００６２】
凹部Ｃ１内の図中左側には、光センサ１９２Ｒ（より具体的にはフォトダイオード）が形成されている。図５では、フォトダイオードのアノード側のｐ型半導体領域ｐＳとカソード側のｎ型半導体領域ｎＳとが示されている。また、ｐ型半導体領域ｐＳに接続されたアノード電極ＥＡと、ｎ型半導体領域ｎＳに接続されたカソード電極ＥＣと、が示されている。アノード電極ＥＡは、信号線Ｌｐａを構成する導体配線Ｅ３に接続されており、カソード電極ＥＣは、信号線Ｌｐｃを構成する図示しない導体配線に接続されている。
【００６３】
そして、凹部Ｃ１内の他の部分には、各導体配線の間を絶縁する絶縁層ＩＬ１，ＩＬ２が示されている。
【００６４】
本実施例では、発光部１０２Ｒから射出された光は、図５に示すように、第２の透明基板４２０から入射し、液晶層４３０において変調された後、第１の透明基板４１０から射出される。
【００６５】
ただし、トランジスタＴｒ等のデバイスに光が入射すると、デバイスが誤動作する虞がある。そこで、第２の透明基板４２０には、より具体的には、第２の透明基板４２０と共通電極４２１との間には、遮光膜４４０が設けられている。本実施例では、遮光膜４４０は、凹部Ｃ１内のトランジスタＴｒとキャパシタＣｐと温度センサ１９４Ｒとに対応する領域に設けられ、光センサ１９２Ｒに対応する領域には設けられていない。すなわち、本実施例では、上記の３つのデバイスＴｒ，Ｃｐ，１９４Ｒへの光の入射が禁止されていると共に、光センサ１９２Ｒへの光の入射が許容されている。
【００６６】
なお、通常セル３０２ｏは、特定セル３０２ｓと同様の構造を有しているが、前述したように、凹部Ｃ１内には、光センサ１９２Ｒおよび温度センサ１９４Ｒは設けられていない。
【００６７】
また、図２に示す走査線ドライバ３２０とデータドライバ３３０と光強度検出回路３６０と温度検出回路３７０とは、各セル３０２内のデバイス群と同様に、第２の透明基板４２０上に形成されている。
【００６８】
なお、本実施例における共通電極４２１が本発明における第１の電極層に相当し、複数の画素電極４１１が本発明における複数の第２の電極層に相当する。また、本実施例における第２の透明基板４２０が本発明における第１の基板に相当し、第１の透明基板４１０が本発明における第２の基板に相当する。
【００６９】
Ａ−３．発光制御部の構成および動作：
図６は、発光制御部１９０（図１）の構成の一例を示す説明図である。図示するように、発光制御部１９０は、３つの発光部１０２Ｒ，Ｇ，Ｂに対応する３つの処理部２０２Ｒ，Ｇ，Ｂと、１つの目標光強度設定部２３０と、を備えている。
【００７０】
第１の発光部１０２Ｒに対応する第１の処理部２０２Ｒは、２つのアナログ−デジタル（ＡＤ）変換器２１２，２１４と、補正部２２０と、比較部２４０と、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号生成回路２５０と、スイッチング素子２６０と、平滑化回路２７０と、を備えている。なお、図６では、第１の処理部２０２Ｒの構成のみが示されているが、他の処理部２０２Ｇ，Ｂの構成も同様である。以下では、第１の処理部２０２Ｒおよび目標光強度設定部２３０に注目して説明する。
【００７１】
なお、本実施例では、各処理部２０２Ｒ，Ｇ，Ｂに含まれる補正部２２０および比較部２４０の機能と、目標光強度設定部２３０の機能とは、図示しないＣＰＵが図示しないメモリに格納されたコンピュータプログラムを実行することによって実現される。
【００７２】
第１のＡＤ変換器２１２は、光強度検出回路３６０を介して、光センサ１９２Ｒからアナログ形式の光検出値を取得し、該アナログ形式の光検出値をデジタル形式の光検出値に変換する。第２のＡＤ変換器２１４は、温度検出回路３７０を介して、温度センサ１９４Ｒからアナログ形式の温度検出値を取得し、該アナログ形式の温度検出値をデジタル形式の温度検出値に変換する。
【００７３】
なお、本実施例では、各ＡＤ変換器２１２，２１４は、所定の周期でアナログ形式の各検出値を取得してデジタル形式の各検出値に変換している。所定の周期は、例えば、１μｓ（１ＭＨｚに相当）〜２０μｓ（５０ＫＨｚに相当）の時間に設定されている。このように、発光制御部１９０が比較的短い周期で各検出値を取得すれば、発光部１０２Ｒから射出される光の強度をリアルタイムに制御することができる。
【００７４】
なお、第２および第３の処理部２０２Ｇ，Ｂは、それぞれ、第１の処理部２０２Ｒと同様に、第２および第３の液晶パネル１２０Ｇ，Ｂに設けられた２つの検出回路３６０，３７０を介して、２つの検出値を取得する。
【００７５】
補正部２２０は、第１のＡＤ変換器２１２から取得した光検出値（デジタル形式）を、第２のＡＤ変換器２１４から取得した温度検出値（デジタル形式）を用いて補正して、補正済み光強度値（デジタル形式）を求める。
【００７６】
具体的には、補正部２２０は、予め準備された複数のルックアップテーブル（ＬＵＴ）を備えている。複数のＬＵＴは、複数種の温度値に対応しており、各ＬＵＴには、複数の光検出値に対応して複数の補正済み光強度値が格納されている。補正部２２０は、温度検出値に応じて複数のＬＵＴのうちの１つを選択し、選択された１つのＬＵＴを参照して光検出値に対応する補正済み光強度値を求める。
【００７７】
なお、温度検出値に対応するＬＵＴが存在しない場合には、補間計算によって補正済み光強度値が求められる。具体的には、まず、温度検出値Ｔよりもやや高い第１の温度値Ｔ１に対応する第１のＬＵＴと、温度検出値Ｔよりもやや低い第２の温度値Ｔ２に対応する第２のＬＵＴと、が選択される。次に、第１のＬＵＴを参照することによって光検出値Ｌに対応する第１の参照値（補正済み光強度値）Ｌ１が求められると共に、第２のＬＵＴを参照することによって光検出値Ｌに対応する第２の参照値（補正済み光強度値）Ｌ２が求められる。そして、温度検出値Ｔと各温度値Ｔ１，Ｔ２とに応じて決定される重み付け係数を各参照値Ｌ１，Ｌ２に乗じ、得られた２つの値を加算することによって、補正済みの光強度値が決定される。すなわち、補正済みの光強度値は、例えば、（Ｔ−Ｔ２）／（Ｔ１−Ｔ２）×Ｌ１＋（Ｔ１−Ｔ）／（Ｔ１−Ｔ２）×Ｌ２によって求められる。
【００７８】
ところで、光検出値を温度検出値を用いて補正するのは、光センサ１９２Ｒの温度依存性を考慮するためである。なお、光センサ１９２Ｒの温度は、光センサが動作することによって上昇すると共に、光センサの周囲温度に応じて変化する。
【００７９】
図７は、光センサの温度依存性を示すグラフである。なお、図７のグラフは、光センサが所定の強度を有する光を検出する場合における光センサの温度（℃）と出力（％）との関係を示している。図７では、光センサの温度が２５℃のときの出力（検出値）が１００％として表されている。図７に示すように、光センサの温度が比較的高い場合には、光センサの検出値は比較的大きくなり、光センサの温度が比較的低い場合には、光センサの検出値は比較的小さくなる。
【００８０】
図７の特性を考慮して、本実施例では、上記のように、複数種の温度値に対応する複数のＬＵＴが準備されている。すなわち、比較的高い温度に対応する第１のＬＵＴには、特定の光検出値に対応する補正済み光強度値として、比較的小さな値が設定されている。また、比較的低い温度に対応する第２のＬＵＴには、該特定の光検出値に対応する補正済み光強度値として、比較的大きな値が設定されている。
【００８１】
補正部２２０（図６）は、上記のようにして求められた補正済み光強度値（デジタル形式）を比較部２４０に供給する。
【００８２】
目標光強度設定部２３０は、予め設定された３つの目標光強度値を３つの処理部２０２Ｒ，Ｇ，Ｂに供給する。３つの目標光強度値は、３つの発光部１０２Ｒ，Ｇ，Ｂから射出されるべき３つの光の強度に関係する値、換言すれば、３つの処理部２０２Ｒ，Ｇ，Ｂで得られる３つの補正済み光強度値の目標値を示している。
【００８３】
特に、本実施例では、目標光強度設定部２３０は、ユーザからの指示に応じて３つの目標光強度値を変更可能である。具体的には、目標光強度設定部２３０は、画像データ処理部１８０を介して、液晶パネル１２０Ｒ，Ｇ，Ｂにユーザインタフェース画面を供給し、プロジェクタＰＪに該画面を表示させる。そして、ユーザインタフェース画面を介して、ユーザによって通常モードが選択された場合には、目標光強度設定部２３０は、３つの目標光強度値を比較的高い値に設定し、ユーザによって省電力モードが選択された場合には、目標光強度設定部２３０は、３つの目標光強度値を比較的低い値に設定する。また、ユーザによって特定の色調モード（例えば赤色が強い色調）が選択された場合には、目標光強度設定部２３０は、特定の発光部（例えば１０２Ｒ）に対応する特定の目標光強度値を比較的高い値に設定する。なお、本実施例では、モード毎に３つの目標光強度値が予め準備されているが、これに代えて、３つの目標光強度値はユーザによって任意に設定されてもよい。
【００８４】
比較部２４０は、補正部２２０から与えられた補正済み光強度値と、目標光強度設定部２３０から与えられた発光部１０２Ｒに対応する目標光強度値と、を比較し、比較結果を出力する。比較結果は、補正済み光強度値と目標光強度値とのうちのいずれが高いかを示すと共に、補正済み光強度値と目標光強度値との差分を示す。
【００８５】
ＰＷＭ信号生成回路２５０は、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号Ｓ１を生成する回路であり、比較部２４０から与えられた比較結果に応じて、ＰＷＭ信号のデューティ比を変更する。具体的には、ＰＷＭ信号生成回路２５０は、補正済み光強度値が目標光強度値よりも低い場合には、補正済み光強度値と目標光強度値との差分に応じてデューティ比を増大させる。一方、ＰＷＭ信号生成回路は、補正済み光強度値が目標光強度値よりも高い場合には、補正済み光強度値と目標光強度値との差分に応じてデューティ比を低減させる。デューティ比の変化量は、差分が大きい程、大きく設定される。
【００８６】
スイッチング素子２６０は、トランジスタを含んでいる。トランジスタのゲート端子Ｇには、ＰＷＭ信号Ｓ１が与えられており、ドレイン端子Ｄには、所定の電圧Ｖ0が与えられており、ソース端子Ｓには、平滑化回路２７０が接続されている。なお、所定の電圧Ｖ0は、発光部１０２Ｒの電気特性（例えば順電圧）に応じて決定される。スイッチング素子２６０は、ＰＷＭ信号Ｓ１に応じてオン状態とオフ状態とに切り替えられ、この結果、ＰＷＭ信号Ｓ２が出力される。
【００８７】
平滑化回路２７０は、ダイオード２７２と、インダクタ２７４と、コンデンサ２７６と、を含んでいる。ダイオード２７２のカソード端子は、スイッチング素子２６０のソース端子Ｓとインダクタ２７４の一方の端子とに接続されており、アノード端子は、所定の電位（例えばグランド）に設定されている。インダクタ２７４の他方の端子は、コンデンサ２７６の一方の端子と発光部１０２Ｒに接続されている。コンデンサ２７６の他方の端子は、所定の電位（例えばグランド）に接続されている。なお、ダイオード２７２は、いわゆるフリーホイールダイオードであり、スイッチング素子２６０がオフ状態に設定された際にインダクタ２７４に電流を還流させる機能を有する。平滑化回路２７０は、ＰＷＭ信号Ｓ２を平滑化し、平滑化された電圧Ｖを出力する。この結果、発光部１０２Ｒは、電圧Ｖに応じた強度を有する光を射出する。
【００８８】
図８は、発光制御部１９０によって生成される信号の概要を示す説明図である。図８（Ａ）は、ＰＷＭ信号生成回路２５０から出力されるＰＷＭ信号Ｓ１を示している。図８（Ｂ）は、スイッチング素子２６０から出力されるＰＷＭ信号Ｓ２を示している。図８（Ｃ）は、平滑化回路２７０から出力されて発光部１０２Ｒに印加される電圧Ｖを示している。図８（Ａ），（Ｂ）から分かるように、ＰＷＭ信号Ｓ２は、ＰＷＭ信号Ｓ１とほぼ同じパルス幅を有する信号であり、ＰＷＭ信号Ｓ２の最大値はほぼＶ0である。
【００８９】
期間Ｔａでは、２つの信号Ｓ１，Ｓ２のデューティ比は約５０％である。このため、該期間Ｔａでは、電圧Ｖは約１／２×Ｖ0に設定される。同様に、期間Ｔｂでは、２つの信号Ｓ１，Ｓ２のデューティ比は約７５％であるため、電圧Ｖは約３／４×Ｖ0に設定される。また、期間Ｔｃでは、２つの信号Ｓ１，Ｓ２のデューティ比は約２５％であるため、電圧Ｖは約１／４×Ｖ0に設定される。
【００９０】
図８（Ａ）〜（Ｃ）から分かるように、発光部１０２Ｒに印加される電圧Ｖは、信号Ｓ１，Ｓ２が比較的高いデューティ比を有する場合に比較的高い値に設定され、信号Ｓ１，Ｓ２が比較的低いデューティ比を有する場合に比較的低い値に設定される。
【００９１】
このように、補正済み光強度値と目標光強度値との関係に応じて、発光部１０２Ｒに印加される電圧Ｖが調整されれば、発光部１０２Ｒは、目標光強度値に応じた強度を有する赤色光を安定して射出することができる。そして、各発光部１０２Ｒ，Ｇ，Ｂが、対応する目標光強度値に応じた強度を有する色光を安定して射出することによって、プロジェクタＰＪは、安定した明るさおよび色調を有する画像を表示することができる。
【００９２】
具体的には、各発光部１０２Ｒ，Ｇ，Ｂから射出される光の強度は、各発光部の温度に応じて変化し得る。各発光部１０２Ｒ，Ｇ，Ｂから射出される光の強度が変化すると、プロジェクタＰＪによって表示される画像の明るさや色調が変化してしまう。
【００９３】
しかしながら、本実施例では、各光センサ１９２Ｒ，Ｇ，Ｂによって、対応する発光部１０２Ｒ，Ｇ，Ｂから射出される光の一部が検出されるため、各発光部から射出される光の強度がほぼ一定となるように各発光部を制御することができる。
【００９４】
ただし、各光センサ１９２Ｒ，Ｇ，Ｂの検出値は、図７で説明したように、各光センサの温度に応じて変化し得る。このため、本実施例では、光センサ１９２Ｒ，Ｇ，Ｂの温度を検出する温度センサ１９４Ｒ，Ｇ，Ｂが設けられている。そして、光センサ１９２Ｒ，Ｇ，Ｂの検出結果を、温度センサ１９４Ｒ，Ｇ，Ｂの検出結果を用いて補正することによって、発光部１０２Ｒ，Ｇ，Ｂから実際に射出される光の強度に関係する値（補正済み光強度値）を得ることができる。そして、補正済み光強度値を用いることにより、発光部１０２Ｒ，Ｇ，Ｂから射出される光の強度を適切に調整することができる。換言すれば、３つの発光部１０２Ｒ，Ｇ，Ｂは、目標光強度設定部２３０によって予め設定された３つの目標光強度値に応じた強度を有する３つの色光を安定して射出することができる。これにより、プロジェクタＰＪは、安定した明るさおよび色調を有する画像を表示することが可能となる。
【００９５】
なお、ＬＥＤから射出される光の強度は、ＬＥＤに供給される電流に応じて変化するため、ＬＥＤから射出される光の強度は、通常、電流を制御することによって調整される。しかしながら、ＬＥＤが電流で制御される場合には、制御回路が比較的複雑な構成になると共に、制御回路の消費電流が比較的大きくなってしまう。一方、本実施例では、ＬＥＤを含む各発光部１０２Ｒ，Ｇ，Ｂから射出される光の強度は、電圧を制御することによって調整されている。このため、本実施例では、制御回路１７０（より具体的には発光制御部１９０）を比較的簡単な構成にすることができると共に、制御回路１７０の消費電流を比較的小さくすることができるという利点がある。
【００９６】
なお、上記の説明から分かるように、本実施例における比較部２４０と目標光強度設定部２３０とＰＷＭ信号生成回路２５０とスイッチング素子２６０と平滑化回路２７０とが、本発明における調整部に相当する。
【００９７】
以上説明したように、本実施例では、光センサ１９２Ｒ，Ｇ，Ｂは、液晶パネル１２０Ｒ，Ｇ，Ｂの表示領域の内側に設けられている。このため、液晶パネルの表示領域に実際に入射する光の強度、換言すれば、画像の表示に直接的に関係する光の強度を検出することができる。そして、前述のように光センサの検出結果を利用することにより、安定した強度を有する光が液晶パネルに入射するように、発光部１０２Ｒ，Ｇ，Ｂを制御することができる。
【００９８】
特に、本実施例では、光センサ１９２Ｒ，Ｇ，Ｂは、液晶パネル１２０Ｒ，Ｇ，Ｂの表示領域の中央に設けられているため、画像の表示に最も重要な画像の中心に対応する位置に入射する光の強度を検出することができる。
【００９９】
また、本実施例では、光センサ１９２Ｒ，Ｇ，Ｂの温度を検出する温度センサ１９４Ｒ，Ｇ，Ｂが設けられているため、前述のように光センサの検出結果と温度センサの検出結果とを利用することにより、より安定した強度を有する光が各液晶パネルに入射するように、発光部１０２Ｒ，Ｇ，Ｂを制御することができる。
【０１００】
なお、本実施例では、光センサ１９２Ｒは、液晶層４３０を通過した光の強度を検出しているが、これに代えて、液晶層４３０を通過していない光の強度を検出するようにしてもよい。この場合には、例えば、第２の透明基板４２０上に光センサ１９２Ｒ（および温度センサ１９４Ｒ）が設けられればよい。あるいは、液晶層４３０にガラスなどで形成された透光部材を配置し、該透光部材を通過した光が光センサ１９２Ｒに入射するようにしてもよい。
【０１０１】
Ｂ．第２実施例：
図９は、第２実施例における液晶パネル１２０Ｒｂの構造を模式的に示す説明図であり、図５に対応する。
【０１０２】
図９は、図５とほぼ同じであるが、遮光膜４４０ｂの位置が変更されている。なお、これに伴い、共通電極４２１ｂと第２の配向膜４２２ｂとの形状が変更されている。また、第１の透明基板４１０ｂの形状が変更されている。図９と図５とを比較して分かるように、本実施例では、第１の透明基板４１０ｂには図５と同様に凹部Ｃ１が形成されているが、凹部Ｃ１の内側にはさらに凹部Ｃ２が形成されている。遮光膜４４０ｂは、凹部Ｃ２内に形成されている。そして、遮光膜４４０ｂは、第１実施例と同様に、凹部Ｃ１内に設けられたトランジスタＴｒとキャパシタＣｐと温度センサ１９４Ｒとへの光の入射が禁止され、光センサ１９２Ｒへの光の入射が許容されるように設けられている。なお、遮光膜４４０ｂ上には、凹部Ｃ２を埋めるように絶縁層ＩＬ４が形成されている。
【０１０３】
本実施例では、発光部１０２Ｒから射出された光は、図９に示すように、第１の透明基板４１０ｂから入射し、液晶層４３０において変調された後、第２の透明基板４２０から射出される。
【０１０４】
本実施例の構成を採用する場合には、第１実施例の構成が採用される場合と比較して、光センサは、液晶パネルの表示領域に入射する光の強度をより正確に検出することができる。すなわち、第１実施例では、光センサは、第２の透明基板４２０から入射し、かつ、液晶層４３０を通過した光の強度を検出しているが、本実施例では、光センサは、第１の透明基板４１０ｂから入射し、かつ、液晶層４３０を通過していない光の強度を検出することができる。このため、本実施例を採用すれば、液晶パネルの表示領域に入射する光の強度をより正確に検出することが可能となる。
【０１０５】
Ｃ．第３実施例：
液晶パネルの光入射面側には、マイクロレンズアレイが設けられる場合がある。マイクロレンズアレイは、マトリクス状に配列された複数のマイクロレンズ（微小レンズ）を備えており、複数のマイクロレンズは、液晶パネルの複数のセル３０２に対応して設けられている。各マイクロレンズは、該マイクロレンズに入射した光を対応するセル３０２の変調領域Ｗ１に導く機能を有している。これにより、変調領域Ｗ１に入射する光の量を増大させることができ、光の利用効率を向上させることができる。
【０１０６】
ところで、マイクロレンズアレイが利用される場合には、各セル３０２の制御領域Ｗ２には光が入射し難い。このため、マイクロレンズアレイが利用される場合には、特定セル３０２ｓ内の光センサ１９２Ｒに光を充分に入射させることが困難となる。そこで、本実施例では、マイクロレンズアレイの形状を工夫している。
【０１０７】
図１０は、マイクロレンズアレイの第１の例を示す説明図である。なお、図１０では、第２実施例（図９）の液晶パネル１２０Ｒｂが利用されている。
【０１０８】
図１０に示すように、液晶パネル１２０Ｒｂの光入射面側、すなわち、第１の透明基板４１０ｂ側には、マイクロレンズアレイ１５０と防塵ガラス１２９とが設けられている。マイクロレンズアレイ１５０は、透明部材１５１と、該透明部材１５１を第１の透明基板４１０ｂに接着する接着剤で構成された接着層１５６と、を含んでいる。透明部材１５１は、複数の凸部１５２と、導光部１５３と、を含んでいる。接着層１５６は、透明部材１５１の複数の凸部１５２に対応する複数の凹部１５７を含んでいる。透明部材１５１の複数の凸部１５２は、各セル３０２ｏ，３０２ｓの変調領域Ｗ１に対応する領域に設けられており、導光部１５３は、特定セル３０２ｓの制御領域Ｗ２に対応する領域（より具体的には光センサ１９２Ｒに対応する領域）に設けられている。
【０１０９】
本例では、接着層１５６の屈折率は、透明部材１５１の屈折率よりも低く設定されている。このため、透明部材１５１の各凸部１５２は、凸レンズとして機能する。具体的には、透明部材１５１の各凸部１５２は、略平面状の入射面と略球状の射出面とを有しており、マイクロレンズアレイ１５０に入射する光を集光して各セル３０２ｏ，３０２ｓの変調領域Ｗ１に導く。一方、透明部材１５１の導光部１５３は、略平面状の入射面と略平面状の射出面とを有する略柱状の形状を有しており、入射面の法線方向に沿って入射した光を射出面の法線方向に沿って射出させる。
【０１１０】
図１０に示すマイクロレンズアレイ１５０を採用することにより、マイクロレンズアレイが利用される場合にも、特定セル３０２ｓ内の光センサ１９２Ｒに充分な光を入射させることができる。図１０における液晶パネル１２０Ｒｂとマイクロレンズアレイ１５０とが本発明における光変調装置に相当する。
【０１１１】
図１１は、マイクロレンズアレイの第２の例を示す説明図である。図１１は、図１０とほぼ同じであるが、マイクロレンズアレイ１６０が変更されている。マイクロレンズアレイ１６０は、透明部材１６１と、該透明部材１６１を第１の透明基板４１０ｂに接着する接着剤で構成された接着層１６６と、を含んでいる。透明部材１６１は、複数の凹部１６２と、導光部１６３と、を含んでいる。接着層１６６は、透明部材１６１の複数の凹部１６２に対応する複数の凸部１６７を含んでいる。透明部材１６１の複数の凹部１６２は、各セル３０２ｏ，３０２ｓの変調領域Ｗ１に対応する領域に設けられており、導光部１６３は、特定セル３０２ｓの制御領域Ｗ２に対応する領域（より具体的には光センサ１９２Ｒに対応する領域）に設けられている。
【０１１２】
本例では、接着層１６６の屈折率は、透明部材１６１の屈折率よりも高く設定されている。このため、透明部材１６１の各凹部１６２に対応する接着層１６６の各凸部１６７は、凸レンズとして機能する。具体的には、接着層１６６の各凸部１６７は、略球状の入射面と略平面状の射出面とを有しており、マイクロレンズアレイ１６０に入射する光を集光して各セル３０２ｏ，３０２ｓの変調領域Ｗ１に導く。一方、透明部材１６１の導光部１６３は、略平面状の入射面と略平面状の射出面とを有しており、入射面の法線方向に沿って入射した光を射出面の法線方向に沿って射出させる。
【０１１３】
図１１に示すマイクロレンズアレイ１６０を採用する場合にも、特定セル３０２ｓ内の光センサ１９２Ｒに充分な光を入射させることができる。図１１における液晶パネル１２０Ｒｂとマイクロレンズアレイ１６０とが本発明における光変調装置に相当する。
【０１１４】
なお、図１０，図１１に示す透明部材１５１，１６１は、例えば、ガラス基板に対してドライエッチングを施すことによって作製可能である。この作製方法は、例えば、特開２０００−３２９９０６号公報に開示されている。
【０１１５】
本実施例では、マイクロレンズアレイ１５０，１６０は、第２実施例（図９）の液晶パネル１２０Ｒｂに適用されているが、第１実施例（図５）の液晶パネル１２０Ｒにも同様に適用可能である。この場合にも、マイクロレンズアレイは、液晶パネル１２０Ｒの光入射面側、すなわち、第２の透明基板４２０側に設けられる。
【０１１６】
Ｄ．第４実施例：
第１ないし第３実施例では、１つの液晶パネルには光センサ１９２Ｒと温度センサ１９４Ｒとが１組だけ設けられているが、これに代えて、１つの液晶パネルに複数組の光センサと温度センサとが設けられていてもよい。
【０１１７】
図１２は、第４実施例における複数組の光センサおよび温度センサの配置を示す説明図である。図１２では、１つの液晶パネル１２０Ｒｄ１には、９組のセンサ１９２Ｒ，１９４Ｒが設けられている。９組のセンサ１９２Ｒ，１９４Ｒは、それぞれ、液晶パネル１２０Ｒｄ１の表示領域を９等分して得られる９個の部分領域に設けられており、各組のセンサ１９２Ｒ，１９４Ｒは、各部分領域の中央に設けられている。
【０１１８】
このように、複数組の光センサおよび温度センサが設けられていれば、液晶パネルの表示領域に入射する光の平均強度や強度分布を知ることができるため、該平均強度や強度分布に応じて発光部を制御することが可能となる。
【０１１９】
具体的には、本実施例では、発光制御部１９０は、光強度検出回路３６０を介して、９個の光センサ１９２Ｒから９個の光検出値を取得すると共に、温度検出回路３７０を介して、９個の温度センサ１９４Ｒから９個の温度検出値を取得する。そして、発光制御部１９０は、９組の光検出値および温度検出値を用いて、発光部１０２Ｒを制御する。
【０１２０】
例えば、発光制御部１９０は、９組の光検出値および温度検出値から得られる９個の補正済みの光強度値の平均値が目標光強度値と等しくなるように、発光部１０２Ｒを制御することができる。
【０１２１】
あるいは、発光制御部１９０は、９組の光検出値および温度検出値から得られる９個の補正済みの光強度値のうちの最小値が目標光強度値と等しくなるように、発光部１０２Ｒを制御することができる。この場合には、画像データ処理部１８０は、９個の部分領域に対応する９個の補正済み光強度値に応じて、部分領域毎に、赤色データに含まれる画素データの階調値を変更することができる。具体的には、赤色データは、９個の部分領域に対応する９個のブロックに区分され、画像データ処理部１８０は、各部分領域に対応する各補正済み光強度値と目標光強度値との差分に応じて、対応するブロックに含まれる画素データの階調値を減少させる。こうすれば、９個の部分領域のうち、入射光の強度が比較的高い部分領域では、階調値が比較的大きく減少した画素データを用いて入射光が変調され、入射光の強度が比較的低い部分領域では、階調値が比較的小さく低減された画素データを用いて入射光が変調される。この結果、表示領域に入射する光の強度分布に起因する画像の明るさおよび色調のむらを補正することができる。なお、この場合には、隣接する２つの部分領域の境界付近において画像の明るさがステップ状に変化するのを緩和するために、該２つの部分領域に対応する２つのブロック間で画素データの階調値が滑らかに変化するように、画素データの階調値が補正されることが好ましい。
【０１２２】
あるいは、発光部１０２Ｒが９個の部分領域に対応する９個のＬＥＤを含む場合には、発光制御部１９０は、９組の光検出値および温度検出値から得られる９個の補正済み光強度値のそれぞれが目標光強度値と等しくなるように、９個のＬＥＤを個別に制御することができる。
【０１２３】
なお、図１２では、表示領域は、９個の部分領域に区分されているが、ｍ×ｎ個（ｍ，ｎは１以上の自然数であり、かつ、ｍ×ｎは２以上の自然数）の部分領域に区分されている場合にも、本実施例と同様の処理を実行可能である。
【０１２４】
Ｄ−１．第４実施例の変形例：
図１３は、第４実施例の変形例における複数組の光センサおよび温度センサの配置を示す説明図である。図１２では、液晶パネル１２０Ｒｄ２には、１３組のセンサ１９２Ｒ，１９４Ｒが設けられている。１３組のうちの９組のセンサ１９２Ｒ，１９４Ｒは、図１２と同じ位置に配置されている。他の４組のセンサ１９２Ｒ，１９４Ｒは、液晶パネル１２０Ｒｄ２の表示領域の４隅付近に設けられている。具体的には、各組のセンサ１９２Ｒ，１９４Ｒは、表示領域の対角線上の所定の位置に設けられており、所定の位置は、対角線の端点から、対角線の長さＬの１／１０倍の距離だけ中央寄りの位置である。
【０１２５】
本例を採用する場合にも、第４実施例と同様の処理を実行可能である。特に、本例では、表示領域の周辺部に入射する光の強度を検出可能であるため、赤色データに含まれる画素データの階調値を変更することによって、画像の周辺部における明るさおよび色調のむらを補正することができるという利点がある。
【０１２６】
図１２，図１３に示す各組の光センサおよび温度センサが設けられた位置は、プロジェクタの所定の特性（例えば表示される画像の明るさやコントラストなど）を測定するための測定点に対応している。このため、上記の複数組の光センサおよび温度センサの検出結果を利用して発光部を制御すれば、常に、プロジェクタの所定の特性を満足する画像を表示することができる。
【０１２７】
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【０１２８】
（１）上記実施例では、発光制御部１９０は、比較的短い周期で光センサの検出結果と温度センサの検出結果とを取得しているが、これに代えて、発光制御部１９０は、比較的長い周期で該２つの検出結果を取得するようにしてもよい。この場合には、例えば、２つの検出回路３６０，３７０に１本の走査線が接続され、該走査線が選択される毎に、２つのセンサに電圧が印加されるようにしてもよい。なお、このような構成は、例えば、特開２００４−３１７８００号公報に開示されている。
【０１２９】
（２）上記実施例では、光強度検出回路３６０と温度検出回路３７０とは、セルアレイ３１０の外部に設けられているが、これに代えて、特定セル３０２ｓの制御領域Ｗ２内に設けられていてもよい。
【０１３０】
（３）上記実施例では、光センサと温度センサとは、特定セル３０２ｓの制御領域Ｗ２に設けられているが、Ｍ×Ｎ個のセル３０２のうちの１つのセル３０２に代えて設けられていてもよい。なお、この場合には、セルアレイは、特定セルを含まず、（Ｍ×Ｎ−１）個のセル３０２を含むこととなる。ただし、上記実施例の構成を採用すれば、表示される画像内の画素が欠落せずに済む。具体的には、上記のように、表示領域内の複数のセル３０２のうちの１つを光センサに置換する場合には、該１つのセルに対応する画像内の画素が欠落してしまう。しかしながら、上記実施例の構成を採用すれば、表示領域内には、画像内の複数の画素に対応する複数のセルが含まれるため、光センサの存在に起因して画像内の画素が欠落せずに済む。
【０１３１】
また、上記実施例では、光センサと温度センサとは、特定セル３０２ｓの制御領域Ｗ２に設けられているが、これに代えて、走査線ＳＬやデータ線ＤＬが形成される配線領域に設けられていてもよい。
【０１３２】
一般には、光センサは、表示領域の内側に設けられていればよい。
【０１３３】
（４）上記実施例では、液晶パネルには、光センサと温度センサとの双方が設けられているが、これに代えて、光センサのみが設けられていてもよい。ただし、上記実施例のように、光センサと温度センサとの双方が設けられていれば、より安定した強度を有する光を液晶パネルに入射させることができる。
【０１３４】
一般には、光変調装置は、少なくとも光センサを備えていればよい。
【０１３５】
（５）上記実施例では、３つの液晶パネル１２０Ｒ，Ｇ，Ｂが利用されているが、これに代えて、１つの液晶パネルが利用されてもよい。この場合には、３つの発光部から射出される３つの色光が順次１つの液晶パネルに入射するようにすればよい。なお、この場合には、該１つの液晶パネルには、３つの発光部に対応する３組の光センサおよび温度センサが設けられればよい。また、この場合には、１つの発光部から１つの色光が射出される期間には、他の２つの発光部からの２つの色光の射出は禁止される。発光部からの光の射出は、発光部に印加される電圧Ｖをゼロに設定することによって、禁止可能である。発光部に印加される電圧Ｖは、例えば、該発光部に対応するＰＷＭ信号生成回路２５０がＰＷＭ信号Ｓ１をゼロに設定することによって、あるいは、目標光強度設定部２３０が該発光部に対応する比較部２４０に与える目標光強度値をゼロに設定することによって、ゼロに設定可能である。
【０１３６】
（６）上記実施例では、発光部は、ＬＥＤを備えているが、これに代えて、半導体レーザなどの他の固体光源を備えていてもよい。
【０１３７】
また、上記実施例では、プロジェクタは、３つの色光を射出する３つの発光部を備えているが、これに代えて、３つの色光を含む光を射出する１つの発光部（例えば水銀ランプやハロゲンランプ）と、該発光部から射出された光を３つの色光に分離する分離部（例えばフィルタ）と、を備えていてもよい。
【０１３８】
（７）上記実施例では、プロジェクタはカラー画像を表示しているが、これに代えて、モノクロ画像を表示するようにしてもよい。
【０１３９】
（８）上記実施例では、透過型の液晶パネルに本発明が適用されているが、これに代えて、反射型の液晶パネルに本発明が適用されてもよい。なお、この場合には、第１の透明基板４１０は、半導体基板に変更される。
【０１４０】
また、上記実施例では、液晶パネル１２０Ｒ，Ｇ，Ｂを備えるプロジェクタＰＪに本発明が適用されているが、これに代えて、ＤＭＤ（ディジタル・マイクロミラー・デバイス）（ＴＩ社の商標）などのマイクロミラー型光変調デバイスを備えるプロジェクタに本発明が適用されてもよい。
【０１４１】
（９）上記実施例では、本発明の光変調装置はプロジェクタに適用されているが、これに代えて、直視型のディスプレイに適用されてもよい。
【０１４２】
（１０）上記実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】第１実施例におけるプロジェクタＰＪの概略構成を示す説明図である。
【図２】液晶パネル１２０Ｒの構成を示す説明図である。
【図３】図２の特定セル３０２ｓを拡大して示す説明図である。
【図４】特定セル３０２ｓの具体的な構成を示す回路図である。
【図５】液晶パネル１２０Ｒの構造を模式的に示す説明図である。
【図６】発光制御部１９０（図１）の構成の一例を示す説明図である。
【図７】光センサの温度依存性を示すグラフである。
【図８】発光制御部１９０によって生成される信号の概要を示す説明図である。
【図９】第２実施例における液晶パネル１２０Ｒｂの構造を模式的に示す説明図である。
【図１０】マイクロレンズアレイの第１の例を示す説明図である。
【図１１】マイクロレンズアレイの第２の例を示す説明図である。
【図１２】第４実施例における複数組の光センサおよび温度センサの配置を示す説明図である。
【図１３】第４実施例の変形例における複数組の光センサおよび温度センサの配置を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１４４】
１０２Ｒ，Ｇ，Ｂ…発光部
１１０Ｒ，Ｇ，Ｂ…照明光学系
１２０Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｒｂ，Ｒｄ１，Ｒｄ２…液晶パネル
１２９…防塵ガラス
１３０…クロスダイクロイックプリズム
１４０…投写光学系
１５０…マイクロレンズアレイ
１５１…透明部材
１５２…凸部
１５３…導光部
１５６…接着層
１５７…凹部
１６０…マイクロレンズアレイ
１６１…透明部材
１６２…凹部
１６３…導光部
１６６…接着層
１６７…凸部
１７０…制御回路
１８０…画像データ処理部
１９０…発光制御部
１９２Ｒ，Ｇ，Ｂ…光センサ
１９４Ｒ，Ｇ，Ｂ…温度センサ
２０２Ｒ，Ｇ，Ｂ…処理部
２１２，２１４…アナログ−デジタル変換器
２２０…補正部
２３０…目標光強度設定部
２４０…比較部
２５０…パルス幅変調信号生成回路
２６０…スイッチング素子
２７０…平滑化回路
２７２…ダイオード
２７４…インダクタ
２７６…コンデンサ
３０２…セル
３０２ｏ…通常セル
３０２ｓ…特定セル
３１０…セルアレイ
３２０…走査線ドライバ
３３０…データドライバ
３６０…光強度検出回路
３７０…温度検出回路
４１０，４１０ｂ…透明基板
４１１…画素電極
４１２…配向膜
４２０…透明基板
４２１，４２１ｂ…共通電極
４２２，４２２ｂ…配向膜
４３０…液晶層
４４０，４４０ｂ…遮光膜
Ｃｐ…キャパシタ
ＳＬ…走査線
ＤＬ…データ線
ＬＣ…液晶素子
Ｔｒ…トランジスタ
Ｗ１…変調領域
Ｗ２…制御領域
ＰＪ…プロジェクタ
【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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