(57)【要約】【課題】光量絞りや色補正用フィルタを組み込んだ液晶プロジェクタにおいて、電源立ち上げ時により早く液晶パネルの使用温度にして、表示映像の諧調不良になる時間を低減するための液晶プロジェクタを提供することを目的とする。【解決手段】入力信号に基づき表示する液晶パネル９１〜９３と、光源１１７と、液晶パネル９１〜９３の表示映像を拡大投写する投写レンズ１９０から構成される液晶プロジェクタにおいて、液晶パネル９１〜９３と光源１１７との間に色補正用フィルタ１１４、または光量絞り機構１１３を具備し、電源オン時、光源１１７が発光してから所定の時間、色補正用フィルタ１１４、または光量絞り機構１１３による光量制御を弱める。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力映像信号に基づき表示する液晶パネルと、光源と、前記液晶パネルの表示映像を拡大投写する投写レンズから構成される液晶プロジェクタにおいて、
前記液晶パネルと前記光源との間に色補正用フィルタ及び／または光量絞りを具備し、電源オン時、前記光源が発光してから所定の時間、前記色補正用フィルタ及び／または前記光量絞りによる光量制御を弱めることを特徴とする液晶プロジェクタ。
【請求項２】
前記光源は、電源オン時から所定の時間、通常画像表示時よりも、高電力出力することを特徴とする請求項１記載の液晶プロジェクタ。
【請求項３】
前記光源の高電力出力を終了する前に、色補正用フィルタ及び／または光量絞りによる光量制御を開始することを特徴とする請求項１記載の液晶プロジェクタ。
【請求項４】
電源オン時、前記液晶パネルの冷却用ファンの動作を所定の時間遅らせてから回転させることを特徴とする請求項１記載の液晶プロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源と、ライトバルブとしての複数の液晶パネルを有し、映像を投写表示させる液晶プロジェクタに関し、特にその液晶パネルの温度制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクタを用いて、ＤＶＤやＢＤ（ブルーレイ）の映像コンテンツを拡大投写し、大画面に表示させることが多い。このような中、映像コンテンツとしての多くは映画コンテンツであり、映画コンテンツの場合はそのプロジェクタの色域やガンマ特性、黒の輝度レベルなど性能が非常に高く要求される。
【０００３】
そこで、色再現範囲拡大のために、イエローやシアンなどの波長域をカットする色補正フィルタなどを、光源と液晶パネルとの間に挿入し、色再現範囲を高めることが公知の技術として用いられている。
【０００４】
また、映像コンテンツの暗いシーンにおいては、より暗く表示させるために、光学的な絞り機構を入れて、映像と連動させ、絞り機構を働かせ、光量を減らして、暗く表示している。
【０００５】
一方、映像表示するための液晶パネルは、温度により電圧−透過率特性が変わってくるため、液晶パネルの温度制御は重要であり、例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）用のそれぞれの液晶パネルに、独立した冷却用の３つのファンを設け、液晶パネルの温度依存による階調不良を低減させることが開示されている（特許文献１参照）。
【０００６】
また、液晶パネル近傍の温度をセンシングしながら、冷却手段の制御や電源ＯＮ／ＯＦＦすることが開示されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平６−１９４６２１号公報
【特許文献２】特開２０００−１９４０７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年導入されてきている光量絞りや色補正用フィルタを組み込んだ場合は、そうでない場合に比べ、電源立ち上げ時、すなわち光源の点灯時のパネル温度の温度上昇が遅くなり、制御しなければならない基準の温度に達するまでの時間がかかり過ぎ、結果として映像の階調不良を起こしていた。
【０００８】
しかしながら、上記いずれの特許文献においても、制御しなければならない基準の温度に達するまでの、電源立ち上げ時のコントロールについての開示はなく、ファンが回転したまま、液晶パネルの温度が安定する６０℃〜６５℃近傍の温度に達するまでに時間がかかっていた。
【０００９】
本発明は、上記のこのような課題を考慮し、電源立ち上げ時により早く液晶パネルの使用温度にして、表示映像の諧調不良になる時間を低減するための液晶プロジェクタを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成する第１の本発明は、入力映像信号に基づき表示する液晶パネルと、光源と、前記液晶パネルの表示映像を拡大投写する投写レンズから構成される液晶プロジェクタにおいて、前記液晶パネルと前記光源との間に色補正用フィルタ及び／または光量絞りを具備し、電源オン時、前記光源が発光してから所定の時間、前記色補正用フィルタ及び／または前記光量絞りによる光量制御を弱めることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、光源の特定波長域をカットする色補正フィルタによる液晶パネルに導かれる光量がロスすることなく入力されるので、所定の温度までの上昇を早められる。
【００１２】
また、光量絞りによる光量制御も弱めることで、光量のロスを減らせる、もしくはロスをなくすことが出来るので、所定の液晶パネル温度までの上昇を早められる作用を有する。
【００１３】
第２の本発明は、請求項１記載の液晶プロジェクタにおいて、前記光源は、電源オン時から所定の時間、通常画像表示時よりも、高電力出力することを特徴とするものであり、一時的に液晶パネルの温度上昇を早められ、階調表現が正常化するまでの時間を早められる作用を持つ。
【００１４】
第３の本発明は、請求項１記載の液晶プロジェクタにおいて、前記光源の高電力出力を終了する前に、色補正用フィルタ及び／または光量絞りによる光量制御を開始するものであり、液晶パネル温度上昇と安定化は光源の熱で早め、急激な温度変化を生じさせることなく、色補正用フィルタと光量絞りによる正確な映像表現を早められる作用を持つ。
【００１５】
第４の本発明は、請求項１記載の液晶プロジェクタにおいて、さらに、電源オン時、前記液晶パネルの冷却用ファンの動作を所定の時間遅らせてから回転させるので、一時的に液晶パネルの温度上昇が早められ、階調表現が正常化するまでの時間を早められる作用を持つ。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明の液晶プロジェクタは、電源立ち上げ時、すなわち光源の点灯時に、より早く液晶パネルの使用温度にして、表示映像の諧調不良になる時間を低減させることが出来、また色補正用フィルタと光量絞りによる正確で高品位の映像を表示させることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下では、本発明にかかる実施の形態について、図面を参照しつつ説明を行う。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施形態１の液晶プロジェクタの光学構成図で、図２は液晶プロジェクタの外観図、図３は詳細ブロック図である。
【００１９】
図１において、プロジェクタ１００の投写レンズ１９０から投影される映像は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）用の液晶パネル（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）９１、９２、９３に表示した映像が光源１１７のランプの光により図示しないスクリーンに拡大投写される。
【００２０】
光源１１７の光は、第１レンズアレイ１１０、第２レンズアレイ１１１により、液晶パネル９１、９２、９３に面均一となるような光とし、次いでダイクロイックミラー１１５でＲＧＢに光を分解し、それぞれの液晶パネルに入射させる。
【００２１】
赤液晶パネルへの光は、光路長が他の緑、青液晶パネルと異なるため、リレーレンズ１１６で倍率調整している。第１レンズアレイ１１０と第２レンズアレイ１１１との間には光量絞り１１２があり、光量絞り機構１１３により角度調整される。
【００２２】
また、第２レンズアレイ１１１とダイクロイックミラー１１５との間には、黄色及びシアンの波長をカットするための色補正用フィルタ１１４が配置されており、マイコン制御により光路に挿入するかしないかを矢印方向に制御する機構を有している。
【００２３】
また、液晶パネル９１、９２、９３を冷却するためのファン１１８が液晶パネルの下部に配置されている。
【００２４】
図２において、プロジェクタ１００は入力された映像信号を処理し、ＰＯＷＥＲボタン１５０を押すことで、図示されていない内部の光源及び液晶パネルを用いて、投写レンズ１９０より拡大投写映像を出力する。
【００２５】
入力としては、Ｖｉｄｅｏ入力１７０とＲＧＢ入力１６０を持ち、それぞれ外部の機器を接続する。また、ＵＳＢなどのマウスポートを備え、マウス１３０を接続してプロジェクタ１００のセッティング状態や、画面上を移動できるポインタとして動作させる。これは操作ボタン１４０でも同一の機能を実現させることが出来る。
【００２６】
さらに、図３において、ＶＩＤＥＯ端子１１は、ＮＴＳＣ方式のコンポジットビデオ信号を入力するための端子である。
【００２７】
Ｓ−ＶＩＤＥＯ端子１２は、Ｓビデオ信号を入力するための端子である。
【００２８】
ＲＧＢ／ＹＰｂＰｒ端子１３は、ＲＧＢ信号またはＹＰｂＰｒ信号を入力するための端子である。
【００２９】
入力セレクタ２１は、ＶＩＤＥＯ端子１１から入力されたコンポジットビデオ信号、Ｓ−ＶＩＤＥＯ端子１２から入力されたＳビデオ信号の内から何れかの信号を選択するためのセレクタである。
【００３０】
Ｙ／Ｃ分離回路２３は、カラーデコーダ２２によって入力されたコンポジットビデオ信号を、Ｙ信号とＣ信号とに分離するための回路である。
【００３１】
カラーデコーダ２２は、Ｙ／Ｃ分離された信号または入力されたＹ／Ｃ信号をＹＰｂＰｒ信号にカラーデコードするためのデコーダである。
【００３２】
マトリクス回路２４は、ＲＧＢ／ＹＰｂＰｒ端子１３から入力されたＹＰｂＰｒ信号をＲＧＢ信号へ変換する際にマトリクス処理を行うための回路である。
【００３３】
入力セレクタ２５は、ＲＧＢ／ＹＰｂＰｒ端子１３から入力されたＲＧＢ信号、マトリクス回路２４によって生成されたＲＧＢ信号の内から何れかの信号を選択するためのセレクタである。
【００３４】
入力セレクタ２６は、カラーデコーダ２２によって生成されたＹＰｂＰｒ信号、入力セレクタ２５によって入力されたＲＧＢ信号の内から何れかのアナログ信号を選択するためのセレクタである。
【００３５】
Ａ／Ｄコンバータ３０は、入力セレクタ２６によって選択されたアナログ信号を、８ｂｉｔのデジタル信号へＡ／Ｄコンバートするためのコンバータである。
【００３６】
リサイズ回路４０は、Ａ／Ｄコンバータ３０によってＡ／Ｄコンバートされたデジタル信号を、液晶パネル９１〜９３の画素数に応じてリサイズし、オンスクリーンを重畳させるための回路である。
【００３７】
色変換回路５０は、リサイズ回路４０が出力したＲＧＢデータを所定の色へ変換する回路である。
【００３８】
メインマイコン７０は、電源制御、ファン制御、温度制御、光量絞り機構１１３の角度制御、色補正用フィルタ１１４の挿入制御、入力切り換え制御など、装置全体のあらゆる制御を行うとともに、外部インタフェース７１からのデータに基づき、色変換回路５０へデータを転送したり、リサイズ回路４０に対してフリーズ制御を行う。
【００３９】
デジタル相展開回路８１〜８３は、液晶パネル９１〜９３の駆動ドライバ（図示省略）の動作速度を考慮して、色変換回路５０によって色補正されたデジタル信号を相展開するための回路である。
【００４０】
パネル駆動ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）９０は、液晶パネル９１〜９３を駆動するための回路である。
【００４１】
液晶パネル９１〜９３は、色変換回路５０によって色補正され、デジタル相展開回路８１〜８３によって相展開されたデジタル信号をカラー表示するためのパネルである。
【００４２】
このような構成において、図４に示すようなシーケンスにて、常温２０℃環境下のプロジェクタで電源を入れると、光源１１７の点灯回路が動作し、白色光を発する。この時、光量絞りはマイコン７０によりオフとすることで、開放モードとなり、光路上の光はすべて、第２レンズアレイ１１１に入射される。
【００４３】
また、色補正用フィルタ１１４は、光路に入らない位置にセットされる。
【００４４】
また、液晶パネル冷却用ファン１１８は、光源１１７のランプが発光して１０秒後に動作を開始する。
【００４５】
このような電源立ち上げのシーケンスを行なうことで、図５（Ｂ）に示すように、１２０秒後には液晶パネルを使用温度６０〜６５℃の基準温度に上昇させることができ、階調不良の時間を低減させることができる。
【００４６】
ちなみに、図５（Ａ）のグラフは通常の電源立ち上げシーケンスであり、ファンは電源立ち上げと同時に動作させ、光量絞り１１２や色補正用フィルタ１１４を用いて最初から映像の色と輝度をコントロールさせた場合である。
【００４７】
以上のように、電源立ち上げ時のシーケンスにおいて、光量絞り１１２や色補正用フィルタ１１４の動作を遅らせると共に、ファンの動作を遅らせることで、液晶パネルの使用基準となる所定温度まで早く上昇させることができ、階調不良となる時間を低減できる。
【００４８】
（実施の形態２）
プロジェクタ内部の構成は図１、図２、図３に示す通りで、基本動作は実施の形態１と同じである。
【００４９】
実施の形態１と異なるところは、追加して光源１１７の出力電力をコントロールしているところにある。
【００５０】
電源オンして、光源１１７のランプを発光させるが、発光オン直後は１３０Ｗと通常時の＋３０Ｗで出力させる。すなわち、光源としての明るさが明るくなるとともに発熱量を多くして、３０秒後に通常の１００Ｗに戻す。
【００５１】
この光源１１７の出力電力と、光量絞り１１２、色補正用フィルタ１１４の挿入動作との関係を図６に示す。
【００５２】
図６に示すようなシーケンスを実現させることで、より電源立ち上げ時の液晶パネル９１〜９３の温度上昇を早められ、所定の６０℃近傍まで１００秒で上昇させられるので、その分階調不良となる時間を低減できる。
【００５３】
また、光源の高電力出力を終了する前に、色補正用フィルタ及び光量絞りによる光量制御を開始するようにしたため、急激な温度変化を生じさせることなく、色補正用フィルタと光量絞りによる正確な映像表現を早められる。
【００５４】
以上、説明した本発明の液晶プロジェクタは、実施の形態１、２において、電源オンからのシーケンスについてのみ、記載しているが、電源オフの光量絞り１１２や色補正用フィルタ１１４の動作は、ＯＮ／ＯＦＦどちらでも構わない。
【００５５】
また、ファン動作については好ましくは、電源オン時より動作を少し遅らせるほうが良いが、ファン故障時の安全的シャットダウンをかける処理する場合にはシャットダウンがかかるため、非常に低速回転で、電源オン時に回転させていても構わない。
【００５６】
また、各実施の形態において、光量絞り、色補正用フィルタの設置場所は液晶パネルと光源との間であれば、特に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明にかかる液晶プロジェクタは、電源立ち上げ時により早く液晶パネルの使用温度にして、表示映像の諧調不良になる時間を低減させることができるという効果を有し、ＤＶＤやＢＤなどの映像信号を表示させるための画像表示の用途に適する。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態１、２の液晶プロジェクタの光学構成図
【図２】本発明の実施の形態１、２の液晶プロジェクタの外観図
【図３】本発明の実施の形態１、２の液晶プロジェクタの回路ブロック図
【図４】本発明の実施の形態１の液晶プロジェクタの電源立ち上げシーケンス図
【図５】本発明の実施の形態１の液晶プロジェクタの液晶パネル温度上昇を示すグラフ
【図６】本発明の実施の形態２の液晶プロジェクタの電源立ち上げシーケンス図
【符号の説明】
【００５９】
１１  ＶＩＤＥＯ端子
１２  Ｓ−ＶＩＤＥＯ端子
１３  ＲＧＢ／ＹＰｂＰｒ端子
２１  入力セレクタ
２２  カラーデコーダ
２３  Ｙ／Ｃ分離回路
２４  マトリクス回路
２５  入力セレクタ
２６  入力セレクタ
３０  Ａ／Ｄコンバータ
４０  リサイズ回路
５０  色変換回路
７０  マイコン
７１  外部インタフェース
８１〜８３  デジタル相展開回路
９０  パネル駆動ＩＣ
９１〜９３  液晶パネル
９４  光センサ
１００  プロジェクタ
１１０  第１レンズアレイ
１１１  第２レンズアレイ
１１２  光量絞り
１１３  光量絞り機構
１１４  色補正用フィルタ
１１５  ダイクロイックミラー
１１６  リレーレンズ
１１７  光源
１１８  ファン
１３０  マウス
１４０  操作ボタン
１５０  ＰＯＷＥＲボタン
１６０  ＲＧＢ入力端子
１７０  Ｖｉｄｅｏ入力端子
１９０  投写レンズ
【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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